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Publicação
Correlação entre as características geomecânicas e o rendimento de perfuração em maciços rochosos: Avaliação pelo ensaio de campo com martelo de Schmidt
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 10.49 MB | Adobe PDF |
Autores
Resumo(s)
A eficiência da perfuração é um dos fatores determinantes do desempenho das operações de
desmonte em pedreira, influenciando diretamente a produtividade da exploração. Neste contexto,
a presente dissertação tem como principal objetivo estabelecer uma correlação entre o rendimento
da perfuração e a resistência à compressão uniaxial (RCU) da rocha, estimada por meio do ensaio
expedito de campo com o martelo de Schmidt. Uma vez estabelecida esta correlação, torna-se
possível estimar, de forma rápida e expedita, a resistência à compressão da rocha a partir do
rendimento instantâneo da perfuração e, indiretamente, a sua resistência à fragmentação, avaliada
pelo ensaio Los Angeles. Esta abordagem permite uma gestão mais sustentável e eficiente do
georrecurso. Para o efeito, procedeu-se à monitorização direta das operações de perfuração em três
bancadas, com registo detalhado de todas as fases do respetivo ciclo operacional na pedreira.
Paralelamente, foi realizado o levantamento geomecânico do maciço rochoso com recurso ao
martelo de Schmidt, o que permitiu obter valores estimados da resistência à compressão uniaxial.
Com base nos dados recolhidos, foi construída uma base de dados composta por pares de valores
de rendimento de perfuração e de resistência à compressão uniaxial, recorrendo à normalização
associada ao desgaste dos bits. Esta base de dados permitiu desenvolver um ábaco de correlação
entre ambas as variáveis, constituindo uma ferramenta de apoio às operações de perfuração para
desmonte em maciços rochosos. Os resultados obtidos evidenciaram a existência de uma relação
significativa entre o rendimento da perfuração e a resistência à compressão uniaxial, cuja expressão
varia em função do grau de desgaste do bit. Complementarmente, foi desenvolvida uma plataforma
interativa, denominada GeoDrillBoard, no Microsoft Power BI, destinada à visualização, análise e
interpretação de dados de perfuração.
Drilling efficiency is one of the key factors determining the performance of quarry blasting operations, directly influencing the productivity of the extraction process. In this context, the main objective of this dissertation is to establish a correlation between drilling penetration rate and the uniaxial compressive strength (UCS) of the rock, estimated through the rapid field testing method using the Schmidt hammer. Once this correlation has been established, it becomes possible to rapidly estimate the rock's compressive strength from the instantaneous drilling penetration rate and, indirectly, its fragmentation resistance, as assessed by the Los Angeles abrasion test. This approach enables a more sustainable and efficient management of the georesource. To this end, direct monitoring of drilling operations was carried out on three quarry benches, with detailed recording of all stages of the corresponding operational drilling cycle. Simultaneously, a geomechanical survey of the rock mass was performed using the Schmidt hammer, allowing the estimation of uniaxial compressive strength values. Based on the data collected, a database was developed consisting of paired values of drilling penetration rate and uniaxial compressive strength, incorporating normalization procedures associated with drill bit wear. This database enabled the development of a correlation chart between the two variables, providing a practical tool to support drilling operations for rock mass blasting. The results demonstrated a significant relationship between drilling penetration rate and uniaxial compressive strength, whose mathematical expression varies with the degree of drill bit wear. Additionally, an interactive dashboard, named GeoDrillBoard, was developed using Microsoft Power BI for the visualization, analysis, and interpretation of drilling data.
Drilling efficiency is one of the key factors determining the performance of quarry blasting operations, directly influencing the productivity of the extraction process. In this context, the main objective of this dissertation is to establish a correlation between drilling penetration rate and the uniaxial compressive strength (UCS) of the rock, estimated through the rapid field testing method using the Schmidt hammer. Once this correlation has been established, it becomes possible to rapidly estimate the rock's compressive strength from the instantaneous drilling penetration rate and, indirectly, its fragmentation resistance, as assessed by the Los Angeles abrasion test. This approach enables a more sustainable and efficient management of the georesource. To this end, direct monitoring of drilling operations was carried out on three quarry benches, with detailed recording of all stages of the corresponding operational drilling cycle. Simultaneously, a geomechanical survey of the rock mass was performed using the Schmidt hammer, allowing the estimation of uniaxial compressive strength values. Based on the data collected, a database was developed consisting of paired values of drilling penetration rate and uniaxial compressive strength, incorporating normalization procedures associated with drill bit wear. This database enabled the development of a correlation chart between the two variables, providing a practical tool to support drilling operations for rock mass blasting. The results demonstrated a significant relationship between drilling penetration rate and uniaxial compressive strength, whose mathematical expression varies with the degree of drill bit wear. Additionally, an interactive dashboard, named GeoDrillBoard, was developed using Microsoft Power BI for the visualization, analysis, and interpretation of drilling data.
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Palavras-chave
Rock blasting Extractive industry Rock mass Schmidt Hammer Drilling Uniaxial compressive strength Desmonte de rocha Indústria extrativa Maciço rochoso Martelo de Schmidt Perfuração Resistência à compressão uniaxial