ISEP - DM – Engenharia Geotécnica e Geoambiente
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- A importância crescente da área geoambiental em obras geotécnicas: acompanhamento de uma obra em LisboaPublication . RIBEIRO, ALÍCIA MARIANA NUNES; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA presente dissertação, baseada num estágio curricular académico, foca-se na crescente importância da componente geoambiental nas obras geotécnicas. Explora ainda uma campanha de prospeção geotécnica e ambiental, realizada na Rua do Mirador, em Lisboa. De modo a obter o conhecimento necessário para a elaboração do presente trabalho, foi realizado um estágio na Mota-Engil Engenharia & Construção S.A. – Departamento de Geotecnia. Neste relatório é dada ênfase aos trabalhos efetuados em campo, descrevendo alguns métodos de prospeção mais utilizados, incluindo a prospeção mecânica, ensaios in situ e prospeção geofísica. Também é referida a informação relevante a incluir nos ensaios geoambientais, como a legislação e os tipos de ensaios, assim como a sua importância no estudo geológico-geotécnico. É analisada em maior detalhe a crescente importância ambiental na geotecnia, com recurso ao estudo das campanhas de prospeção realizadas entre os anos de 2020 a 2024 através da plataforma “GIS MEEC”, da Mota- Engil. O objetivo desta análise é avaliar a tendência da solicitação de componente geoambiental em obras geotécnicas, principais elementos analisados e quais os que demonstram maior excedência em relação aos valores de referência utilizados pela APA, em Portugal. Por último, é analisado um caso prático de uma campanha de prospeção geotécnica e ambiental, que menciona os trabalhos realizados, a metodologia utilizada e os resultados obtidos. Debatem-se os resultados dos ensaios in situ, nomeadamente a resistividade elétrica e os ensaios geoambientais, visando prevenir possíveis consequências da deficiente aplicação e interpretação de resultados.
- Medidas de mitigação ao longo do ciclo de vida de uma mina: estudo de caso: Mina de Neves-CorvoPublication . Abreu, Ana Cláudia Simão; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA indústria mineira está habitualmente associada a impactes ambientais negativos sobre o meio ambiente. Os resíduos resultantes da atividade mineira, escombro e rejeitados, sendo geradores potenciais de águas ácidas, constituem um risco ambiental elevado, sendo um dos principais focos de contaminação dos solos e águas. Décadas de atividade mineira conduziram à geração de um passivo ambiental muito significativo, uma vez que até o final da década de 80 não existia em Portugal um adequado processo de recuperação ambiental das áreas afetadas e legislação aplicável. A consciência sobre os possíveis impactes ambientais tem aumentado ao longo das últimas décadas, levando as empresas a adotar práticas sustentáveis. Prevenir, mitigar e reparar os impactes negativos da exploração mineira sobre o ambiente são fundamentais, não só no fecho da mina, mas ao longo de todas as fases do ciclo de vida da mina. Na Somincor, são vários os exemplos de boas práticas e medidas de prevenção e mitigação utilizadas para evitar que qualquer impacte ambiental seja irrecuperável. A Boliden é membro do ICMM – Conselho Internacional de Mineração e Metais, organização internacional focada no desenvolvimento sustentável das atividades mineiras e tem como missão contribuir para interromper e reverter a perda de biodiversidade.
- Otimização de diagramas de perfuração e carregamento "drift" conforme geologia e orientação das galerias em mina subterrâneaPublication . ROCHA, ANDRÉ LUÍS SILVA DA; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraEsta dissertação centra-se na otimização de diagramas de perfuração e carregamento drift nas Minas de Aljustrel, mais especificamente no Jazigo de Feitais, visando a obtenção de uma maior eficiência dos ciclos de trabalho em mina subterrânea. O estudo focou-se nas variáveis orientação das galerias em relação ao jazigo bem como nas diferentes litologias presentes no depósito mineral. Numa fase inicial procedeu-se à recolha de dados recentes sobre avanço e sobreescavação com a utilização do diagrama em vigor na empresa. Selecionadas as frentes a serem estudadas procedeuse à recolha de dados geológico-geotécnicos através de sondagens de modo a avaliar-se o comportamento geomecânico dos maciços rochosos que envolviam as galerias em foco. Seguiu-se a execução de alterações aos diagramas onde num primeiro teste implementou-se uma nova caldeira com 5 furos largos e num segundo momento a adição de uma nova temporização. Conjuntamente com estes experimentos realizou-se o acompanhamento in situ da operação de perfuração de modo a garantir o rigor dos ensaios. Após uma análise estatística acompanhada de uma avaliação económica concluiu-se que a implementação do teste 2 garante uma maior eficiência quando comparada ao atual diagrama devido aos maiores avanços em frentes longitudinais e à drástica queda das médias de sobre-escavação.
- A aplicação do jet grouting horizontal no suporte de frentes de escavação subterrânea: um caso de estudoPublication . Bezerra, Sebastião Casal Ribeiro da Silva; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoO presente trabalho tem como objetivo a análise e avaliação da aplicação da técnica de Jet Grouting horizontal no suporte de frentes de escavação subterrânea, com base num caso de estudo da obra da Linha Rosa do Metro do Porto, mais precisamente do troço Hospital Sto. António - Liberdade. A dissertação apresenta uma abordagem prática, fundamentada na experiência profissional adquirida durante a execução da obra, que inclui a descrição detalhada das etapas de execução, como perfuração, injeção, e análise e controlo dos parâmetros operacionais, através do sistema Jean Lutz. O estudo compara os dados recolhidos, incluindo tempos de perfuração e injeção, consumo de cimento, pressão de injeção, e densidade do refluxo, analisando a correlação entre estes parâmetros ao longo do processo. Adicionalmente, é realizada uma análise de produtividade, onde são avaliados a quantidade de metros perfurados, o número de turnos necessários para cada tratamento, o tempo total de paragens, e a velocidade de avanço média. A dissertação conclui com propostas de melhoria para a execução futura da técnica, destacando a importância de um controlo de qualidade contínuo e da otimização dos parâmetros operacionais, visando o aumento da eficiência, a segurança das operações e a redução dos custos envolvidos.
- Implementação de equipamentos de controlo de desvios de perfuraçãoPublication . Meireles, Manuel João Pinto; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoEsta dissertação analisa o controlo de desvios em furos de produção através de um desviómetro, um equipamento da O-Pitblast S.A., que mede a inclinação, azimute e profundidade dos furos de perfuração em minas, não metálicas, e pedreiras a céu aberto. A trajetória dos furos de perfuração é essencial nas áreas de Engenharia de Minas, Geologia Mineira, Geotecnia e Engenharia Civil, sendo fundamental para a qualidade do desmonte. O estudo foca-se na importância de um planeamento adequado, os parâmetros dos furos e a geometria do plano de fogo, e no impacto da precisão da perfuração na eficiência do desmonte e nas operações subsequentes. A otimização do desmonte depende da compreensão da compartimentação do maciço rochoso e da aplicação de explosivos de forma adequada. Embora a redução dos desvios na perfuração seja importante, este estudo mostra que isso, por si só, não garante uma fragmentação eficiente. Ao longo de quatro desmontes realizados entre junho e agosto de 2024, foram identificadas lacunas e sugeridas correções no planeamento, destacando a necessidade de controle rigoroso dos desvios para uma melhor distribuição de explosivos e resultados mais eficientes. Assim sendo, ficou provado que através do acompanhamento e análise dos resultados dos desmontes PF30, PF33, PF34 foi possível um melhor planeamento para o PF35. A medição dos desvios de perfuração tornou-se o fator chave para o conhecimento da qualidade de perfuração e consequente minimização dos seus efeitos negativos.
- Otimização da granulometria do desmonte de maciços rochosos: cartografia de zonamento geotécnico vs. Índice de dispersão volumétricaPublication . Guedes, Inês Resende; Ramos, Luís Carlos Correia; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA qualidade de um desmonte de rocha com recurso a explosivos é geralmente influenciada pelo desempenho nas várias operações a executar, entre as quais, a etapa da perfuração. Deste modo, a presente dissertação apresenta como principal objetivo o desenvolvimento de correlações entre os desvios de perfuração e a granulometria resultante de um desmonte, aplicando, para esse efeito, o Índice de Dispersão Volumétrica (IDV) numa cartografia de zonamento geotécnico. O IDV, ainda em progresso, poderá desempenhar a função de indicador e quantificar, previamente, a qualidade de um desmonte. Com o seu desenvolvimento, será possível contribuir para a mitigação de desvios de perfuração indesejados antes do carregamento da pega, com vista à otimização da granulometria resultante, aproximando-a da pretendida, implicando custos reduzidos na operação de perfuração. Para o presente estudo foi selecionada a área da Pedreira do Facho, situada na Freguesia de Marecos, Penafiel, e pertencente à empresa REstradas Lda. Nesta, foi possível proceder, inicialmente, à caracterização geotécnica e geomecânica do maciço rochoso, definido pelas bancadas de desmontes precedentes, com recurso à técnica de amostragem linear e obtenção posterior de uma cartografia de zonamento geotécnico do georrecurso. De seguida, foi realizado também um levantamento relativo à malha de perfuração implementada e uma recolha de dados referente aos desvios de perfuração em profundidade, com recurso ao sistema Boretrak, possibilitando a análise da geometria tridimensional das pegas analisadas, bem como a variação da distribuição do explosivo no maciço rochoso, fator fundamental para o presente estudo. A perfuração desempenha, portanto, um papel fulcral no sucesso de um desmonte, interferindo os seus desvios, numa heterogénea dispersão do explosivo na massa rochosa. Deste resulta uma maior fraturação nas zonas onde existe sobre-influência do explosivo, e este se concentra, e uma fraturação mais pobre nas zonas de sub-influência, onde este se dispersa.
- Inteligência operacional na gestão de operações mineirasPublication . Cruz, Eduardo Oliveira; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoEsta dissertação analisa o impacto da digitalização nas operações mineiras, com foco na mina de Moatize, em Moçambique. Face à crescente pressão para aumentar a produtividade e assegurar uma produção sustentável, torna-se vital otimizar a gestão das operações mineiras. O estudo sublinha a importância da recolha e análise de dados como base fundamental para alcançar uma gestão operacional eficiente e informada. A implementação de ferramentas digitais, como as plataformas de Dispatch, permite monitorizar e analisar em tempo real as operações mineiras, respondendo assim às exigências necessárias para uma tomada de decisão informada. A dissertação aborda detalhadamente o processo de recolha de dados, desde a integração de sensores até à utilização de técnicas avançadas de Business Intelligence (BI) para a análise de grandes volumes de informação. Adicionalmente, propõe-se uma adaptação ao modelo de classificação temporal GMG, alinhando-o às necessidades específicas da mina de Moatize, de forma a representar de forma mais precisa a realidade operacional. Este estudo demonstra como uma recolha e análise eficiente de dados pode transformar a gestão das operações mineiras, assegurando maior produtividade, segurança e sustentabilidade, ao mesmo tempo que enfatiza a necessidade de uma infraestrutura tecnológica robusta para suportar avanços futuros.
- Análise de estabilidade de bancadas subterrâneas exploradas pelo método ´Sublevel Stoping Bench & Fill´Publication . Cardoso, Diogo José Brandão; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA dissertação aborda a análise de estabilidade de cinco bancadas da mina de Aljustrel, especificamente dos jazigos de Feitais, do Moinho e da Estação, exploradas através do método de desmonte ‘Sublevel Stoping Bench & Fill’. A metodologia adotada inclui a pesquisa bibliográfica, o tratamento de dados geotécnicos e geomecânicos mineiros e aplicação de métodos observacionais e programas informáticos para previsão de problemas durante a exploração e definição de soluções de estabilidade. No jazigo do Moinho, a análise foi realizada utilizando a técnica de amostragem linear em faces expostas do maciço rochoso. No jazigo da Estação, devido à falta de acessos mineiros, a análise baseou-se principalmente em sondagens executadas na proximidade. Por último, as bancadas do jazigo de Feitais foram estudadas através do método da representatividade, sendo este mais eficiente apesar de menos detalhado. Com base nos levantamentos realizados foram aplicadas as classificações geomecânicas QSystem, RMR e GSI, cruciais à obtenção de parâmetros para análise comportamental e de estabilidade, com recurso a programas informáticos e ao método gráfico de Potvin, e proposta de sustimento. Conclui-se que todas as bancadas apresentam os hasteais instáveis, em função das dimensões e descontinuidades presentes, requerendo cabos como método de sustimento, à exceção da bancada transversal secundária devido à pasta de enchimento adjacente.
- Reutilização de misturas betuminosas recuperadas em camadas de desgaste de autoestradasPublication . Vieira, Carina Inês Moreira; Carvalho, Maria Manuela Martins deA Brisa encetou vários projetos sob o tema pavimentos sustentáveis, no qual se enquadra o presente trabalho, e que se inserem no âmbito da estratégia de sustentabilidade e implementação do conceito de economia circular no seu setor da pavimentação. Na Brisa, a reutilização de misturas betuminosas recuperadas (RA) de pavimentos demolidos tem sido realizada, principalmente, através da substituição do material granular aplicado em camadas não ligadas dos pavimentos ou, em camadas betuminosas de base e ligação (até 15 %). Contudo, os trabalhos de manutenção dos pavimentos da rede Brisa ocorrem essencialmente na camada de desgaste (95 % da área intervencionada em 2023) o que limita a potencial utilização das misturas betuminosas recuperadas. Dentro deste contexto o presente estudo tem como objetivo principal avaliar a viabilidade e a influência da reutilização de 20 % de RA, proveniente de uma camada de desgaste em betão betuminoso drenante em fim de vida útil, numa nova camada de desgaste em betão betuminoso rugoso. Para se concretizar o objetivo definido foram estudadas onze misturas betuminosas do tipo AC 14 Surf (BBr), que na sua constituição utilizaram, duas RA de proveniência distinta (fração 8/16 mm), dois betumes modificados com polímeros (PMB) e dois aditivos rejuvenescedores distintos: (i) aditivo sólido com rejuvenescedor adicionado por via seca à mistura betuminosa e (ii) um aditivo rejuvenescedor incorporado no betume pelo respetivo fornecedor. O estudo considerou a avaliação do comportamento mecânico e funcional das misturas betuminosas, fabricadas em laboratório, aplicadas em trechos experimentais e em trechos piloto em autoestrada. Foi ainda efetuada a avaliação da influência dos aditivos no comportamento do betume extraído das misturas betuminosas. O estudo permitiu concluir que a reutilização de 20 % de RA numa mistura betuminosa com caraterísticas de desgaste para autoestrada é exequível face à tecnologia de produção de misturas betuminosas disponível em Portugal, com comportamento mecânico e funcional equivalente a uma mistura betuminosa rugosa produzida apenas com materiais virgens.
- Análise da produtividade e reconciliação dos desmontes efetuados em 2022 e 2023: ZincoPublication . Sousa, Ângelo Manuel Rodrigues de; Silva, João Paulo Meixedo dos SantosO presente estudo surge no âmbito da dissertação em Engenharia Geotécnica e Geoambiente do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), em colaboração com a Almina – Minas do Alentejo S.A., tendo como objetivo otimizar a produtividade e a reconciliação dos desmontes na exploração de zinco nos anos de 2022 e 2023. A análise da produtividade é essencial para identificar áreas de melhoria, permitindo a redução de custos operacionais e o aumento da eficiência produtiva. A reconciliação dos desmontes é crucial para garantir a qualidade e a precisão na extração do minério, comparando os valores planeados com os resultados reais. Este processo de reconciliação ajuda a minimizar perdas e a implementar medidas corretivas, promovendo uma gestão mais eficaz das reservas minerais. O trabalho abrange tanto os parâmetros geológicos como os operacionais, destacando a importância de ajustar variáveis de perfuração e detonação para reduzir a sobreescavação e a diluição do minério, bem como melhorar a recuperação. Os resultados indicam que uma abordagem otimizada pode trazer benefícios económicos significativos, sublinhando a necessidade de uma monitorização contínua e ajustes estratégicos nas operações mineiras para garantir a sustentabilidade e a segurança das atividades.