Análise numérica do comportamento de pilhas de rejeito filtrado e co-disposição durante a construção

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Weber Anselmo dos Ramos
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/39799
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2020.
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spelling Análise numérica do comportamento de pilhas de rejeito filtrado e co-disposição durante a construçãoNumerical analysis of the behaviour of filtered tailing and co-disposal stockpiles during constructionMineração - resíduosRejeito filtradoRejeitos de mineraçãoModelagem numéricaDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2020.Os recentes acidentes de Mariana e Brumadinho desencadearam uma série de consequências severas para as empresas mineradoras, como, por exemplo, o descomissionamento e a proibição de construções de barragens a montante. Isso impulsionou a busca por novas soluções para disposição de rejeitos. Várias alternativas apareceram, sendo duas as mais promissoras: rejeito filtrado e co-disposição. Nesta dissertação é estudado o comportamento de pilhas de rejeito filtrado e da co-disposição mediante alteamentos sucessivos até o fim da vida útil. Para isso, primeiro se calibrou os materiais em dois modelos constitutivos: Cam-Clay modificado e linear elástico. Em seguida, se realizou análises de sensibilidade para avaliar o efeito da mudança de sucção e da altura de alteamento em um modelo 1D. As análises de estabilidade foram realizadas simulando em uma pilha de 300 m com uma taxa de disposição dos materiais de 25.000 m³/dia. Com o intuito de abranger o comportamento não drenado e drenado, foram realizadas as duas análises. Tempos de dissipação, possibilidade de inserção de drenos e mudança na sucção foram realizadas para avaliar esses efeitos nas pilhas. Por fim foi avaliada a mudança na taxa de alteamento devido a mudanças na geometria. Os resultados evidenciam que o modelo Cam-Clay modificado conseguiu simular os ensaios reais com certa acurácia, contudo, sendo melhor aplicado para o rejeito filtrado. O modelo elástico não teve ajuste significativo. Em relação as simulações numéricas do alteamento das pilhas, as análises drenadas mostraram valores de taxa de alteamento entre 10-18 cm/dia para o rejeito filtrado e 155 cm/dia para a co-disposição. O tempo com maior relação entre Fator de Segurança por dia para dissipação das poropressões para o rejeito filtrado foi maior em relação a co-disposição. Drenos mais superficiais foram mais efetivos para o rejeito filtrado, enquanto drenos mais profundos foram melhores para co-disposição. A mudança de sucção é mais influente no rejeito filtrado do que na co-disposição. As análises não drenadas indicaram taxas de alteamento entre 5-17 cm/dia para pilhas de rejeitos filtrados e 80 cm/dia para co-disposição. A adequação da geometria com a taxa de alteamento possibilitou mostrar a diferença entre área necessária para o rejeito filtrado e co-disposição.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).The recent disasters by Mariana and Brumadinho have triggered a series of harsh results for mining companies, for example, the decommissioning and the prohibition of construction of upstream dams. This encouraged the search for new solutions for tailing disposal. Several alternatives appeared, two of which are the most promising: filtered tailing and co-disposal. In this master's thesis, the behaviour of filtered tailings and codisposal stockpiles were studied through successive increases until the end of their useful life. The first step is the fit those materials in two constitutive models: Modified CamClay and elastic linear. Then, sensitivity analyzes were performed to evaluate the effect of the change in suction and the rate of rise in a 1D model. The stability analyzes were performed by simulating in a 300 m pile with a material disposal rate of 25,000 m³ / day. In order to cover the undrained and drained behaviour, both analyzes were performed. Dissipation time, the possibility of insertion of drainage and change in suction were performed to assess these effects on the piles. Lastly, the change in the elevation rate due to changes in geometry was evaluated. The results show that the modified Cam-Clay model was able to simulate the actual tests with precise accuracy; however, it is better applied to the filtered tailing. The elastic model had no notable fit. Concerning the numerical simulations of the heightening of the piles, the drained analyzes showed values of heightening rate between 10-18 cm/day for the filtered tailing and 155 cm/day for the co-disposal. The time with the highest relationship between Safety Factor per day to dissipate pore pressures for filtered tailing was longer comparing to co-disposal. Shallower drainages were more effective for filtered tailing, while deeper drainages were better for co-disposal. The suction change is more substantial in the filtered tailing than in the co-disposal. The undrained analyzes indicated rate of rise between 5-17 cm / day for filtered tailing stockpiles and 80 cm / day for co-disposal. The adequacy of the geometry with the rate of rise made it possible to show the difference between the area required for filtered tailing and co-disposal.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaAssis, André Pacheco deweberars@hotmail.comSouza, Weber Anselmo dos Ramos2020-12-28T13:58:27Z2020-12-28T13:58:27Z2020-12-282020-08-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSOUZA, Weber Anselmo dos Ramos. Análise numérica do comportamento de pilhas de rejeito filtrado e co-disposição durante a construção. 2020. xviii, 71 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.https://repositorio.unb.br/handle/10482/39799A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:53:24Zoai:repositorio.unb.br:10482/39799Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:24Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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