Análise do comportamento de tubos geotêxteis para confinamento de rejeito fino de mineração por meio de modelagem numérica

• Autor(a) principal: Vitor Lara Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/33618
• topic: Tubo geotêxtil; Rejeito de mineração; Modelagem numérica; Métodos analíticos; Deformações; Tensões; Mecânica do solo; Tubos; Geotêxtis; Resíduos; Análise numérica; Deformações e tensões

O rejeito de mineração é um resíduo gerado do processo de beneficiamento do minério e deve ser disposto de forma segura com menor impacto ao meio ambiente. A tecnologia mais comum para disposição desse material é por meio de barragens, alternativa que, cada vez mais encontra dificuldades no licenciamento e operação devido à legislação recente. Como nova tecnologia de disposição, destaca-se o confinamento desse material em tubos geotêxteis. Inicialmente os tubos geotêxteis foram utilizados em aplicações marinhas para proteção costeiras. Posteriormente foram utilizados no desaguamento de resíduos, lamas, lodo em tratamento de esgoto e recentemente, no desaguamento de rejeitos de mineração. As tensões geradas durante o processo de disposição hidráulica do material nos tubos geotêxteis é determinante para a estabilidade e segurança da estrutura durante a etapa de preenchimento desses. Ademais, a determinação da forma do tubo geotêxtil visando o empilhamento para otimizar o espaço e aumentar a capacidade de armazenamento de rejeitos é fundamental. A presente pesquisa abrangeu uma avaliação das tensões resultantes e da forma do tubo constituído por geotêxtil tecido durante o seu enchimento por meio de métodos analíticos e da modelagem numérica. A metodologia baseou-se na definição das propriedades dos materiais, geotêxtil tecido e rejeito de mineração de ouro, a partir de ensaios de laboratório e dados existentes na literatura, estudo de campo reportado na literatura como forma de comparar e validar os resultados das análises numéricas, desenvolvimento de algoritmo numérico para aplicação dos métodos analíticos selecionados. A modelagem numérica foi desenvolvida por meio do programa computacional Abaqus versão 6.14, sendo feita análise paramétrica para verificar a influência da pressão de enchimento, do módulo de elasticidade do geotêxtil tecido, de quais elementos do programa de elementos finitos utilizado seriam mais representativos do comportamento do tubo geotêxtil nas condições de campo e a adequabilidade da utilização do programa para as simulações. O algoritmo desenvolvido no trabalho para solução dos métodos analíticos indicou resultados coerentes com os existentes na literatura bem como com os resultados obtidos a partir do estudo de campo. A modelagem numérica também foi capaz de representar o comportamento do tubo geotêxtil durante o seu enchimento, reportado na literatura, bem como os resultados existentes do estudo de campo. Observou-se que a escolha do elemento finito a ser utilizado na análise numérica é determinante para a simulação do comportamento tensão x deformação no tubo geotêxtil. A pressão de enchimento influencia na forma da seção transversal e tensões geradas durante o processo de enchimento.