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Publicação
MODELAÇÃO GEOTÉCNICA 3D DE GALERIAS DE EXPLORAÇÃO SUBTERRÂNEA DE MÁRMORE
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 11.48 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A indústria extrativa de rochas ornamentais do Alentejo, mais precisamente a extração
de mármore, é realizada, maioritariamente, através da abertura de pedreiras a céu aberto que
chegam a atingir profundidades da ordem das dezenas de metros, por vezes, ultrapassando
mesmo a centena de metros. Este tipo de extração afeta negativamente os ecossistemas e a
paisagem regional, para além de não permitir uma maior eficácia de extração, visto haver uma
porção significativa da massa mineral que não consegue ser extraída, pelo menos em condições de segurança.
Assim, uma alternativa para alterar o método de extração destes materiais é através da
criação de um sistema de galerias autossuportantes que permitem uma substancial redução
da produção de rejeitados para além de uma redução do impacto visual e da destruição de
habitats por parte da exploração.
Para determinar a fiabilidade deste método, será utilizada a modelação numérica no
estudo da expansão da exploração de mármore para uma exploração subterrânea na pedreira
"Monte D'El Rei" da EFA em Vila Viçosa, com recurso ao método MEF (Método dos Elementos
Finitos), tanto em 2D como 3D, com base nos programas
RS2 e
RS3 da Rocscience. Com recurso a estes códigos, e partindo das propriedades de resistência e deformabilidade dos maciços, será avaliado o comportamento tenso-deformacional das galerias. Acompanhada desta
modelação será também analisada a estabilidade dos taludes de uma pedreira a céu aberto
no programa 2D recorrendo ao método MEF e a comparação dos resultados com os métodos
de cálculo do fator de segurança tradicionais.
Neste sentido, serão primeiramente realizados estudos de caracterização geomecânica
do maciço rochoso local, tanto através de ensaios
in situ como por ensaios laboratoriais.
A avaliação da repetibilidade dos modelos, serão testados modelos probabilísticos incorporados no programa
RS2, para modelar as famílias de descontinuidades identificadas na
pedreira, e a comparação destes à utilização do critério de rotura de Hoek & Brown Generalizado.
The extractive industry of ornamental rocks in Alentejo, more precisely the extraction of marble, has been achieved, mainly, through the opening of quarries that reach depths in the dozens of meters, sometimes, surpassing the hundreds of meters deep. This kind of extraction affects negatively the ecosystems and the regional landscape, besides not allowing the pro- duction to reach its maximum efficiency, given that a significant portion of the mineral mass cannot be extracted or at least cannot be extracted in safety. Therefore, an alternative to this method of extraction is through the creation of a system of self-supporting vaults that allow a substantial reduction of the production of rejects, besides a reduction of the visual impact and habitat destruction caused by the exploration. To determine the liability of this method, numerical modelling through the FEM method (Finite Element Method) will be employed on a study of the expansion of the marble exploration to a underground exploration on the quarry "Monte D'El Rei" of EFA in Vila Viçosa, with 2D and 3D, using software's RS2 and RS3 from Rocscience. These calculations and simulations and using the strength and deformability properties of the mass, will be used to evaluate the tenso-deformational behaviour of the vaults. Accompanying this modelling will be an evaluation and analysis of the stability of the slopes of the quarry in 2D software with the FEM method, comparing the results of this analysis with the ones from a more traditional LEM method (Limit Equilibrium Method) analysis. To this end, there will firstly be the geomechanical characterization of the local rock mass, through in situ tests as through laboratorial tests. The evaluation of the repeatability of these models will be done by testing probabilistic models incorporated in the RS2 software, that model joint families identified in the quarry. These models will be compared to the model where the Hoek & Brown Generalized Failure Criterion is applied.
The extractive industry of ornamental rocks in Alentejo, more precisely the extraction of marble, has been achieved, mainly, through the opening of quarries that reach depths in the dozens of meters, sometimes, surpassing the hundreds of meters deep. This kind of extraction affects negatively the ecosystems and the regional landscape, besides not allowing the pro- duction to reach its maximum efficiency, given that a significant portion of the mineral mass cannot be extracted or at least cannot be extracted in safety. Therefore, an alternative to this method of extraction is through the creation of a system of self-supporting vaults that allow a substantial reduction of the production of rejects, besides a reduction of the visual impact and habitat destruction caused by the exploration. To determine the liability of this method, numerical modelling through the FEM method (Finite Element Method) will be employed on a study of the expansion of the marble exploration to a underground exploration on the quarry "Monte D'El Rei" of EFA in Vila Viçosa, with 2D and 3D, using software's RS2 and RS3 from Rocscience. These calculations and simulations and using the strength and deformability properties of the mass, will be used to evaluate the tenso-deformational behaviour of the vaults. Accompanying this modelling will be an evaluation and analysis of the stability of the slopes of the quarry in 2D software with the FEM method, comparing the results of this analysis with the ones from a more traditional LEM method (Limit Equilibrium Method) analysis. To this end, there will firstly be the geomechanical characterization of the local rock mass, through in situ tests as through laboratorial tests. The evaluation of the repeatability of these models will be done by testing probabilistic models incorporated in the RS2 software, that model joint families identified in the quarry. These models will be compared to the model where the Hoek & Brown Generalized Failure Criterion is applied.
Descrição
Palavras-chave
Rochas Ornamentais Exploração subterrânea Modelação 3D Modelação dos Elementos Finitos Modelação Numérica Avaliação da segurança