Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T15:47:09Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComportamentoGeotécnico.pdf: 12088108 bytes, checksum: 6bb71967bf9c24f0c34a349f51085da3 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T18:07:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComportamentoGeotécnico.pdf: 12088108 bytes, checksum: 6bb71967bf9c24f0c34a349f51085da3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T15:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoComportamentoGeotécnico.pdf: 12088108 bytes, checksum: 6bb71967bf9c24f0c34a349f51085da3 (MD5) Previous issue date: 2004 / A mineração constitui a atividade industrial com maior potencial de degradação e agressão ao meio ambiente. Os riscos associados à eventual ruptura das barragens de contenção dos rejeitos de mineração representam uma grande preocupação dos órgãos governamentais e privados, pelos graves prejuízos econômicos, ambientais e humanos relacionados a estas possíveis ocorrências. Nesse sentido, o conhecimento do comportamento geotécnico dos rejeitos constitui um elemento fundamental para garantia de segurança e estabilidade das barragens de rejeitos, principalmente nas estruturas de contenção alteadas para montante com a utilização dos próprios rejeitos granulares através da técnica do aterro hidráulico. Assim, diversas metodologias de laboratório têm sido desenvolvidas em todo o mundo avaliando a influência do teor e da composição mineralógica do minério lavrado, dos processos de beneficiamento, das formas de descarga da polpa e da segregação hidráulica na magnitude dos parâmetros geotécnicos dos rejeitos de minério de ferro. Entretanto, a composição majoritariamente granular dos rejeitos e as conseqüentes dificuldades associadas ao processo de coleta de amostras indeformadas motivaram a utilização de ensaios de campo para avaliação do comportamento geotécnico de barragens de rejeitos de minério de ferro. Neste contexto, a proposta desta dissertação consistiu na implementação de um programa de investigação geotécnica de barragens de rejeitos de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero através da execução de ensaios de piezocone (CPTU). Estas análises tiveram por finalidade avaliar a composição e a distribuição granulométrica dos rejeitos ao longo da profundidade e a determinação dos parâmetros de resistência e das condições de fluxo dos depósitos de rejeitos. _______________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Mining activities offer great potential for environmental impact and degradation. Risk of failure on tailings dams is concern of governments as well as private companies for their economic and environmental damages and also the lives that could be lost in such events. So, the geotechnical knowledge about the mining tailings is specially important for the safety and stability of such structures. Particularly the ones which are built via the hydraulic fill technique using the iron waste produced in the ore concentration process deserves much attention. Many methods have been developed in laboratories worldwide so as to evaluate the influence on the geotechnical parameters of the ore mineralogical composition, its concentration process, the pulp disposal method and the hydraulic segregation. However, the tailings, which are essentially granular in their grain-size distribution, has imposed problems for collecting undistuberd samples, which motivates field tests for evaluating the geotechnical behavior of iron ore tailings dams. The main purpose of this Dissertation was to carry out a geotechnical field test program on some tailings damns in the iron mining region known as “Quadrilátero Ferrífero”, Brazil, using the cone penetration techniques (CPTU). The tests aimed at evaluating the composition and grain-size distribution of the tailings at different depths and also the estimation of their strength parameters and flow conditions.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-13T16:30:37Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoPotencialLiquefação.pdf: 6785938 bytes, checksum: 70f067e4a97d0a27c65b1b946fbe7903 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-01-14T18:00:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoPotencialLiquefação.pdf: 6785938 bytes, checksum: 70f067e4a97d0a27c65b1b946fbe7903 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T18:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoPotencialLiquefação.pdf: 6785938 bytes, checksum: 70f067e4a97d0a27c65b1b946fbe7903 (MD5) Previous issue date: 2005 / A região conhecida como Quadriláreto Ferrífero, no estado de Minas Gerais, compreende uma área aproximada de 7000 km² e é caracterizada pela sua enormidade de riquezas minerais, com destaque para as imensas reservas de minério de ferro. A exploração sistemática desses minerais, proporcionada pelos investimentos em tecnologias, vem trazendo, além de um ganho em produtividade, uma geração cada vez maior de rejeitos gerados no processo. A estocagem ou a disposição desses rejeitos constitui uma problemática à parte, uma vez que exige cuidados quanto à segurança e estabilidade dos depósitos. Os riscos relacionados a eventuais rupturas desses sistemas de contenção podem representar consideráveis prejuízos de ordem ambiental. Além da possibilidade de saturação completa, os rejeitos granulares dispostos podem também apresentar densidades relativamente baixas, favorecendo, desta forma, a ocorrência de fenômenos associados à liquefação. Nesse sentido, o conhecimento dos mecanismos de rupturas dos sistemas de contenção de rejeitos, associadas à liquefação, constitui uma condição relevante para a garantia de condições de segurança e, consequentemente, redução de impactos ambientais negativos causados por eventuais rupturas desses sistemas. O fenômeno da liquefação está diretamente relacionado à perda repentina da resistência dos materiais granulares, fofos e saturados, induzida por uma redução significativa das tensões efetivas e, em conseqüência, por um desenvolvimento de elevadas poropressões. O mecanismo, em muitos casos, é causado pelos efeitos de vibrações, associadas os eventos sísmicos ou detonações. Por outro lado, em regiões assísmicas, caso do Quadrilátero Ferrífero, o fenômeno pode ocorrer mesmo sob carregamentos estáticos. Para a investigação da susceptibilidade à liquefação dos rejeitos granulares de minério de ferro, foram coletadas amostras em seis diferentes sistemas de contenção da região do Quadriláreto Ferrífero e realizado um amplo programa experimental. Os estudos consistiram de séries de ensaios triaxiais não-drenados, em amostras adensadas isotropicamente. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos nesta dissertação, constatando-se a possibilidade de ocorrência do fenômeno em rejeitos de minério de ferro e demonstrando a consistência das metodologias de avaliação adotadas. _________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The region known as Quadrilátero Ferrífero, in the state of Minas Gerais, Brazil, extends over an area of 7000 km² and it is distinguished by its huge ore deposits, particularly iron ore. New technologies for ore production have led to a continuous increase in productivity, but also have conduced to an increase in the mining tailings prodution. The appropriate storage and disposition of these mining tailings is a big issue, since it demands special care in terms of general safety and stability. Possible failure of tailings containment systems can lead to significant negative environmental impacts. Besides its capacity for complete water saturation, the disposed granular tailings can be found in relatively low densities, which, in turn, can lead to liquefaction process. In this way, it is relevant to understand the failure mechanisms associated to the tailings liquefaction so as to assure reasonable safety conditions and reduce environmental impacts. The liquefaction process is strictly related to the abrupt loss of shear strength of loose, saturated and coarse grains. It is induced by a significant decrease in the effective stress and the consequent increase in pore pressure, which, in turn, can be related to vibration, seismic events and the use of explosives. Liquefaction may also be present in non seismic regions, as the case of the Quadrilátero Ferrífero, due to static loading. In this work iron ore tailings were investigated for their susceptibility to liquefaction. For that, tailings samples were collected in six different tailing containment systems of the Quadrilátero Ferrífero, followed by an extensive laboratory program. Many series of triaxial tests under undrained conditions were performed in isotropically consolidated samples. The results of these tests are presented and discussed in this Dissertation, showing that the occurrence of liquefaction is a possibility for iron ore tailings, corroborating also the methods used for evaluating this phenomenon.