Qualidade e optimização do desmonte de maciços rochosos em geotecnia mineira

• Author(s): Carneiro, António Carlos Reis Galiza
• Date: 2013
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/11626
• Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
• Subject(s): Ciências da terra; Geotecnia; Geomecânica; Maciços rochosos
• Document Type: Doctoral thesis
• Language: Portuguese

Description

A perfuração é uma das operações envolvidas no desmonte de rocha com explosivos. A forma como esta operação é executada é determinante para o sucesso do desmonte. Quando é realizada correctamente o desmonte produz superfícies limpas com o mínimo de sobrescavação e perturbação. A selecção das ferramentas de perfuração é um dos factores preponderantes para os custos do desmonte de maciços rochosos. O objectivo deste trabalho é demonstrar a interdependência entre os parâmetros petrofísicos, geotécnicos e geomecânicos do maciço rochoso e as tecnologias de perfuração de forma a optimizar tanto técnica como economicamente. A forma como a perfuração é executada é determinante para a boa fragmentação do maciço rochoso. Este estudo irá centrar-se na perfurabilidade do maciço, linearidade dos furos, rendimento e desgaste das ferramentas de perfuração e desenvolvimento de metodologias do ciclo de perfuração. Neste trabalho, discute-se a importância de uma abordagem integrativa para fins de geoengenhara mineira em que foi aplicada a técnica de amostragem linear em superfícies expostas do maciço num ambiente de uma exploração granítica. As áreas seleccionadas para este estudo — Pedreira de Serdedelo (Ribeira, Ponte de Lima) e pedreira do Fojo (Ferreira, Paredes de Coura), NW de Portugal — estão situadas nas proximidades de falhas geológicas regionais. Em todo os casos de estudo foram desenvolvidos numa plataforma SIG usando as seguintes ferramentas: cartografia geo-aplicada, técnicas de geologia estrutural, da geotecnia e da geomecânica mineiras e avaliação de geotecnologias. Esta abordagem leva-nos a compreender a relevância da heterogeneidade do maciço rochoso para o dimensionamento da exploração a diferentes escalas. O controlo geomecânico do desmonte do maciço rochoso através de uma perfuração alinhada é salientado com o intuito de uma abordagem de geoengenharia integrada nos maciços rochosos.

Drilling is one of the unit operations involved in rock fragmentation by blasting. The way this operation is conducted determines the success of the rock fragmentation. When correctly performed, these blasts can produce very clean faces with a minimum of over-break and disturbance. The wear of drilling tools in quarrying has always been a predominant factor for the costs of hard rock excavation. The goal of this work is to present the potential interdependency between petrophysical, geotechnical and geomechanical parameters of rock masses and drilling technologies, in order to optimize drilling both technically and economically. The way drilling is conducted determines the success of the rock fragmentation. This study will focus in the rock mass drillability, straight holes, drilling tools wear, namely drill bits, and in the development of drilling cycle methodologies. In this work, we discuss the importance of an integrative approach for mining geoengineering purposes of field surveys performed with scanline techniques on free rock-mass faces in granitic quarrying framework. The selected study areas — Serdedelo (Ribeira, Ponte de Lima) and Fojo (Ferreira, Paredes de Coura) granitic rock quarry excavations (NW Portugal) — is located in the vicinity of regional fault zones. All the case studies were developed in a GIS platform by using the following tools: geo-applied mapping, structural geology, mining geotechnics/geomechanics techniques and geotechnologies assessment. This approach led us to a better understanding of the relevance of rock masses heterogeneity for quarrying design at different scales. The geomechanical control of rock mass blasting by aligned drilling features is also outlined in order to address an integrated geoengineering rock masses approach.