[pt] Desmontes de maciços rochosos são geralmente executados pela perfuração da rocha,colocação de explosivos no interior dos furos e a detonação das cargas de acordo com um plano de fogo preestabelecido. A detonação gera no interior das perfurações uma elevação súbita de temperatura e um grande volume de gás que, devido às pequenas dimensões dos furos, aplica altas pressões em suas paredes. Como resultado da pressurização dos furos,ocorrem o esmagamento e fraturamento da rocha situada nas vizinhanças e a propagação de fortes ondas de tensão pelo interior do maciço.O engenheiro de desmontes deve conhecer as propriedades de resistência e de deformabilidade dos materiais rochosos quando submetidos a carregamentos dinâmicos e compreender a natureza das forças dinâmicas geradas pela detonação das cargas explosivas. Em vista da complexidade do problema real, faz-se muitas vezes simplificações no modelo matemático de comportamento do maciço rochoso, como a introdução das hipóteses de que a rocha na região do desmonte é isotrópica e homogênea, o que na grande maioria das situações é adequado para compreensão dos mecanismos gerados pela detonação e de seus efeitos. Neste trabalho desenvolve-se um programa computacional para simulação do fraturamento dinâmico de um maciço rochoso, isotrópico, homogêneo e de comportamento frágil, a partir da explosão de um ou mais furos de detonação, pelo método dos elementos finitos. No modelo numérico, o fraturamento dinâmico ocorre devido à propagação das ondas de tensão, desconsiderando-se a influência da pressão dos gases no interior das fraturas.O software apresenta como principais características a geração automática de malha de elementos finitos durante o processo de fraturamento, a integração numérica das equações de movimento no domínio do tempo, o emprego de critérios baseados nos fatores de intensidade de tensão para análise da propagação das fraturas, a utilização de amortecedores viscosos nos contornos da malha para simulação da radiação de ondas, a imposição da impenetrabilidade entre paredes de fraturas, o que torna o problema de natureza não- linear, etc. Os estudos numéricos aqui apresentados analisam o desenvolvimento de fraturas a partir da explosão em um e dois furos de detonação, investigando aspectos como a influência do número e da distribuição de fraturas principais, abertura e fechamento dinâmico de fraturas, etc., além de discutir dificuldades numéricas relacionadas com a simulação de tão complexo fenômeno. / [en] Rock blasting are usually carried out by drilling slender holes into a rock mass and detonating explosive charges in their interiors. The detonation produces a fast increase in the temperature surrounding the holes and a huge gas expansion that will apply high pressures on the walls. Crushing and fracturing of the rock will occur as a consequence of the shock waves generated by this dynamic loading. Blasting engineer should know the strength and deformation characteristics of rocks under dynamic loading in order to better understand and estimate the effects caused by the explosion. Rock blasting is a very complicate problem whose simulation, to avoid insurmountable mathematical difficulties, needs to be developed under some simplifying assumptions such as isotropy, linear elasticity and brittle behavior of the material. In this work a computational program based on the finite element method was developed for dynamic analyses of rock blasting. The fracturing is considered to be primarily caused by the stresses induced by P and SV waves. The effects of the gas pressure inside the fractures were neglected at the time being. The software has the following main features: automatic generation of finite element meshes while fracturing is still detected in the rock mass, numerical integration of the equations of motion in the time domain, use of fracture propagation criteria based on stress intensity factors in mixed mode I-II, consideration of silent mesh boundaries to absorb the incident stress waves and a penalty method to enforce the impenetrability condition between the surfaces of a same fracture, etc. The numerical examples herein presented qualitatively indicate that the proposed model is satisfactory for the case of dynamic fracturing of brittle rocks. They also discuss several important aspects related to the numerical simulation, such as the number and distribution of predominant fractures around the blasting hole, the finite element size, loss of symmetry due to mesh configurations, etc.

This dissertation examines the interactions between social movement organizations and a variety of state and municipal targets of movement activity during the construction of the Illinois Hydraulic Fracturing Regulatory Act (HFRA). Hydraulic fracturing is a controversial method of oil and gas extraction which created an unusual amount of public interest and participation in policy construction. This dissertation provides an overview of the political environment in Illinois during the legislative negotiations for the HFRA, outlining the playing field of political negotiations, and the relative positioning of social movement actors competing for influence in that field. Additionally, I examine the causes and consequences of conflict between coalition partners opposed to fracking, focusing on the impact of differential resources, expertise, and institutional legitimacy. Using data from interviews with organization leaders from industry and environmental coalitions, key informants from government bureaus, and participant observation at public meetings, my research contributes to the political process literature by elaborating the heterogeneity of the state’s interests in political challenges and revealing cleavages within social movement coalitions.

A caracterização estrutural do maciço rochoso é fundamental em obras de Engenharia e em diversos campos da Geologia. Durante os estudos de viabilidade de uma jazida de rochas ornamentais, são indispensáveis análises sobre as descontinuidades presentes no maciço. Diversos métodos existem para avaliar o fraturamento de uma área, técnicas usando medições sobre os testemunhos de sondagens, amostragem em janelas nos afloramentos e scanlines podem inclusive serem combinadas. Na mineração de rochas ornamentais, a amostragem de afloramentos é limitada, pois a maior parte do maciço está coberta por vegetação ou solo. Sendo assim, essa dissertação propõe uma técnica para estimar o fraturamento baseado em parâmetros coletados nos afloramentos existentes. Foram amostrados o número de fraturas e o comprimento total de fraturas por janela quadrada, e combinaram-se esses parâmetros para gerar um índice de fraturamento. A estimativa do índice foi realizada por dois métodos de krigagem. Analisa-se o efeito que a composição de parâmetros (direta e indireta) causa nos resultados. O estudo foi realizado em uma pedreira de rocha ornamental localizada no município de Encruzilhada do Sul, RS/Brasil. As taxas de recuperação estimadas mostraram forte correlação positiva com as recuperações atuais atingidas pela mineradora, o índice (NFxLF) é um parâmetro robusto que consegue agregar informação sobre o fraturamento, o que torna os resultados útil no planejamento de lavra de pedreiras de extração de rochas ornamentais. / The structural characterization of rock mass is fundamental in engineering works and in various fields of geology. During the feasibility studies of an ornamental rocks deposit, the discontinuities analysis whitin the massif is essential. Several methods exist to evaluate the fracturing of an area using technical measurements on core samples, sampling windows in outcrops and even scanlines can be combined. Into ornamental rocks mining, the outcrops sampling is limited because of the soil coverage. Therefore, this work proposes a technique to estimate the fracturing based on parameters collected from the existing outcrops. The number of fractures and the total length of fractures per square window were sampled and combined to generate a fracturing index. The estimation of this index was performed by two kriging methods. Analysis of the effect that the composition parameters (direct and indirect) on the results. The study was conducted at an ornamental stones quarry located in the city of Encruzilhada do Sul, RS/Brazil. The recovery rates estimated show strong positive correlation with the actual recoveries achieved by the mining company, the index (NFxLF) is a robust parameter that can aggregate information about fracturing, which makes them useful to be used in the mine planning of ornamentalrock quarries.

A caracterização estrutural do maciço rochoso é fundamental em obras de Engenharia e em diversos campos da Geologia. Durante os estudos de viabilidade de uma jazida de rochas ornamentais, são indispensáveis análises sobre as descontinuidades presentes no maciço. Diversos métodos existem para avaliar o fraturamento de uma área, técnicas usando medições sobre os testemunhos de sondagens, amostragem em janelas nos afloramentos e scanlines podem inclusive serem combinadas. Na mineração de rochas ornamentais, a amostragem de afloramentos é limitada, pois a maior parte do maciço está coberta por vegetação ou solo. Sendo assim, essa dissertação propõe uma técnica para estimar o fraturamento baseado em parâmetros coletados nos afloramentos existentes. Foram amostrados o número de fraturas e o comprimento total de fraturas por janela quadrada, e combinaram-se esses parâmetros para gerar um índice de fraturamento. A estimativa do índice foi realizada por dois métodos de krigagem. Analisa-se o efeito que a composição de parâmetros (direta e indireta) causa nos resultados. O estudo foi realizado em uma pedreira de rocha ornamental localizada no município de Encruzilhada do Sul, RS/Brasil. As taxas de recuperação estimadas mostraram forte correlação positiva com as recuperações atuais atingidas pela mineradora, o índice (NFxLF) é um parâmetro robusto que consegue agregar informação sobre o fraturamento, o que torna os resultados útil no planejamento de lavra de pedreiras de extração de rochas ornamentais. / The structural characterization of rock mass is fundamental in engineering works and in various fields of geology. During the feasibility studies of an ornamental rocks deposit, the discontinuities analysis whitin the massif is essential. Several methods exist to evaluate the fracturing of an area using technical measurements on core samples, sampling windows in outcrops and even scanlines can be combined. Into ornamental rocks mining, the outcrops sampling is limited because of the soil coverage. Therefore, this work proposes a technique to estimate the fracturing based on parameters collected from the existing outcrops. The number of fractures and the total length of fractures per square window were sampled and combined to generate a fracturing index. The estimation of this index was performed by two kriging methods. Analysis of the effect that the composition parameters (direct and indirect) on the results. The study was conducted at an ornamental stones quarry located in the city of Encruzilhada do Sul, RS/Brazil. The recovery rates estimated show strong positive correlation with the actual recoveries achieved by the mining company, the index (NFxLF) is a robust parameter that can aggregate information about fracturing, which makes them useful to be used in the mine planning of ornamentalrock quarries.

A caracterização estrutural do maciço rochoso é fundamental em obras de Engenharia e em diversos campos da Geologia. Durante os estudos de viabilidade de uma jazida de rochas ornamentais, são indispensáveis análises sobre as descontinuidades presentes no maciço. Diversos métodos existem para avaliar o fraturamento de uma área, técnicas usando medições sobre os testemunhos de sondagens, amostragem em janelas nos afloramentos e scanlines podem inclusive serem combinadas. Na mineração de rochas ornamentais, a amostragem de afloramentos é limitada, pois a maior parte do maciço está coberta por vegetação ou solo. Sendo assim, essa dissertação propõe uma técnica para estimar o fraturamento baseado em parâmetros coletados nos afloramentos existentes. Foram amostrados o número de fraturas e o comprimento total de fraturas por janela quadrada, e combinaram-se esses parâmetros para gerar um índice de fraturamento. A estimativa do índice foi realizada por dois métodos de krigagem. Analisa-se o efeito que a composição de parâmetros (direta e indireta) causa nos resultados. O estudo foi realizado em uma pedreira de rocha ornamental localizada no município de Encruzilhada do Sul, RS/Brasil. As taxas de recuperação estimadas mostraram forte correlação positiva com as recuperações atuais atingidas pela mineradora, o índice (NFxLF) é um parâmetro robusto que consegue agregar informação sobre o fraturamento, o que torna os resultados útil no planejamento de lavra de pedreiras de extração de rochas ornamentais. / The structural characterization of rock mass is fundamental in engineering works and in various fields of geology. During the feasibility studies of an ornamental rocks deposit, the discontinuities analysis whitin the massif is essential. Several methods exist to evaluate the fracturing of an area using technical measurements on core samples, sampling windows in outcrops and even scanlines can be combined. Into ornamental rocks mining, the outcrops sampling is limited because of the soil coverage. Therefore, this work proposes a technique to estimate the fracturing based on parameters collected from the existing outcrops. The number of fractures and the total length of fractures per square window were sampled and combined to generate a fracturing index. The estimation of this index was performed by two kriging methods. Analysis of the effect that the composition parameters (direct and indirect) on the results. The study was conducted at an ornamental stones quarry located in the city of Encruzilhada do Sul, RS/Brazil. The recovery rates estimated show strong positive correlation with the actual recoveries achieved by the mining company, the index (NFxLF) is a robust parameter that can aggregate information about fracturing, which makes them useful to be used in the mine planning of ornamentalrock quarries.

Submitted by Izabel Monteiro (izabel_22@hotmail.com) on 2016-06-13T14:57:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertção- André Silva Rodrigues Tomaz.pdf: 2369203 bytes, checksum: a3b3a2d70a559b459d388febe0bff25d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-13T20:02:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertção- André Silva Rodrigues Tomaz.pdf: 2369203 bytes, checksum: a3b3a2d70a559b459d388febe0bff25d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-13T20:08:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertção- André Silva Rodrigues Tomaz.pdf: 2369203 bytes, checksum: a3b3a2d70a559b459d388febe0bff25d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T20:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertção- André Silva Rodrigues Tomaz.pdf: 2369203 bytes, checksum: a3b3a2d70a559b459d388febe0bff25d (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The purpose of this research was to study the fracture pattern on the banks of the Black River on the edge of Ponta Negra Beach and the region of Tarumã, in the city of Manaus-AM and the region of Iranduba-AM. The initial stage of the study involved a review of the neotectonics of the region and the survey of existing geological and geomorphological data in order to update the knowledge and determine the specific areas of needs, described in the field. The second stage of the research involved the analysis in remote sensing of high spatial resolution. The field research included the geological and geomorphological survey, mapping the layers and their facies analysis, identification and record of faults and fractures present in the deformed layers, and occurred in two phases, the first in January 2014 and the second one in March 2015, involving the right and the left bank of the river. The methods developed in this research involved: satellite imagery analysis Landsat 5 TM 2005, with the help of software Arcgis 10.2 Arc Map, the use of SRTM models (Shutter Radar Topographic Mission), analysis of photographic images collected in the field and preparation of stereograms with structural data of fractures. The structural data collected in the field on two separate occasions, with the help of geological compass, were analyzed according to conventional methods of structural analysis, according to techniques Arthaud (1969) and Angelier and Mechler (1977), for the treatment of fault populations and fractures, for the purpose of determining the principal tensor deformation. Regarding the pattern of fracturing of the area of Arenito Manaus, overall, the fractures or joints are presented systematically, especially open, they are continuous and run parallel to the shore of the Negro River. In a comparison with data collected on the right bank of the river, in the Iranduba region, it was found that that on both sides fracture structures are pretty similar, with rectilinear structures. There might be a strong influence of the fault that controls the Black River on the fracture pattern of the Black River on the edge of the city of Manaus-AM. / A proposta desta pesquisa foi estudar o padrão de fraturamento na margem do rio Negro nas orlas da Ponta Negra e da região do Tarumã, na cidade de Manaus-AM e na região do município de Iranduba-AM. A etapa inicial do estudo compreendeu a revisão sobre a neotectônica da região e o levantamento de dados geológicos e geomorfológicos existentes, a fim de atualizar o conhecimento e averiguar as necessidades de áreas específicas descritas em campo. A segunda etapa da pesquisa envolveu a análise em sensores remotos. A investigação de campo compreendeu o levantamento geológico e geomorfológico, o mapeamento das camadas e sua faciologia, a identificação e registros das falhas e fraturas presentes nas camadas deformadas, e ocorreu em duas fases, a primeira em janeiro de 2014, e a segunda em março de 2015, envolvendo as margens esquerda e direita do rio. Os métodos desenvolvidos nesta pesquisa envolveram: análise em imagens de satélite Landsat 5 TM 2005, com o auxílio do software Arcgis 10.2 Arc Map, uso dos modelos SRTM (Shutter Radar Topographic Mission), análise de imagens fotográficas coletas em campo e elaboração de estereogramas com dados estruturais das fraturas. Os dados estruturais coletados em campo em duas ocasiões distintas, com a ajuda da bússola geológica, foram analisados conforme os métodos convencionais de análise estrutural, segundo as técnicas de Arthaud (1969) e Angelier e Mechler (1977), para tratamento das populações de falhas e fraturas, com a finalidade de determinação dos principais tensores de deformação. No tocante ao padrão de fraturamento da área do Arenito Manaus, na margem esquerda do rio Negro, em geral, as fraturas ou juntas apresentam-se de forma sistemática, mormente abertas, são contínuas e seguem paralelamente a margem do rio Negro. Em um comparativo com dados coletados da margem direita do rio, na região do Iranduba, concluiu-se que as estruturas de fraturas nas duas margens são consideravelmente semelhantes, com estruturas retilíneas. Considerou-se uma forte influência da falha que controla o rio Negro sobre o padrão de fraturamento da margem do rio Negro na orla da cidade de Manaus-AM.

This diploma thesis determines potential benefit of shale gas and its influence on price of gas on European market. For this purpose was chosen two variants, which have the best chance to decrease price of gas on European market. The first variant is extraction of shale gas directly in Europe. The size of deposits and cost estimates indicates the biggest potential from both variants. Possible extraction could be able to decrease significantly price of gas on European market. Nevertheless the present attitude of Europe to extraction can limit this potential. The second variant is import of LNG, which have already helped to decrease price of gas significantly in many European countries. Nevertheless its possible influence on price decline of gas is limited. Expenditures connected with LNG prevent to greater price decline on the possible level of extraction. Moreover Europe has to face to great competition from Asia, where considerable part of gas supply move to. Final benefit of LNG will depend mostly on the size of available supply.

Hydraulic fracturing has been increasingly used in the USA to economically extract natural gas and oil from newly discovered shale plays. Despite new, more severe, and long term impacts of hydraulic fracturing compared to conventional drilling, regulatory practices are mostly implemented by states that regulate with older regulations that were were written before the widespread use of hydraulic fracturing. This dissertation presents three essays on the economics of hydraulic fracturing. A standard renewable lease in hydraulic fracturing runs for a five-year primary term. The first essay examines the effect of initial contract length on extraction behavior and social costs. It finds that the rate of extraction decreases over time for both, the social planner and the private extractor. In addition, the social planner has a more stable extraction path compared to the private extractor. Holding other things equal, if the social planner seeks to induce a private extractor to leave a higher in situ stock un-extracted, then the optimal contract duration is longer. Simulations illustrate the magnitude of social costs inherent in hydraulic fracturing and non-optimal fixed contract lengths. The second essay investigates the impact of the significantly increased bonding requirements for horizontal wells introduced in West Virginia in December, 2011, on the probability of violation committed by those wells. Results suggest that the increased bonding requirement has reduced the probability of violation by 2.6 to 3.2 percentage points. Moreover, it slightly reduces the number of violations done by horizontal wells. Finally, the third essay explores several aspects of Act-13, introduced on February 14, 2012, by Pennsylvania. This act imposes new fees that are assessed annually for fifteen years, on all unconventional gas wells in Pennsylvania. This chapter explores the impacts of Act-13 on the likelihood of an unconventional well's shut-down, rate of extraction, and probability of violation. Results suggest that wells incurring this increased fee schedule have a significantly higher likelihood (more than three times) of shut-down. Also, Act-13 have reduced the extraction rate, and the probability of violation committed by unconventional wells in Pennsylvania. / Ph. D.

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This dissertation aims to explain the conditions under which expertise can undermine democratic decision making. I argue that the root of the conflict between expertise and democracy lies in what I call insufficiently “representative” expertise – that is forms of scientific research that are not relevant to the policy questions at hand and that fail to make visible their hidden values dimensions. I claim that the scholarly literature on the problem of expertise fails to recognize and address the issue correctly, because it does not open the black box of scientific methodologies. I maintain that only by making sense of the methodological choices of experts in the context of policy making can we determine the relevance of research and reveal the hidden socio-political values and consequences. Using the case of natural gas fracking, I demonstrate how expert contributions – even though epistemically sound – can muddle democratic policy processes. I present four case studies from controversies about fracking to show how to contextualize scientific methodologies in the pertinent political process. I argue that the common problem across all case studies is the failure of expertise to sufficiently represent stakeholders’ problems and concerns. In this context, “representation” has three criteria: (1) the operational research questions on which the qualified experts work are relevant to stakeholders’ problems and concerns; (2) the non-epistemic values and consequences of epistemic choices of experts are compatible with social and political values and priorities; and (3) hidden values attached to facts are fully transparent and openly debated. In the conclusion, I propose a normative version of this representation theory that can be used to evaluate the appropriateness of expertise for democratic policy making. Instead of the value-free science ideal, I propose a new ideal to legitimately allow non-epistemic values in scientific reasoning without compromising the soundness of research.