Submissões Recentes
Análise técnica do peneiramento a seco do minério de pirocloro (ROM)
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-09-14) Martins, Antonio Fernando; De São José, Fábio; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/6970130665160091; http://lattes.cnpq.br/2011748654465614; De São José, Fábio; Oliveira, Michelly dos Santos; Silva, Leandro Dias da; Rodrigues, Rafael de Souza
Estudos geotécnicos aplicados à análise de estabilidade considerando taludes de cava são de extrema importância e essenciais para a mineração, pois buscam garantir a segurança nas operações, avanço sustentável e predição dos empreendimentos. No entanto, o sucesso de uma análise numérica de estabilidade geotécnica de talude depende da disponibilidade e qualidade de dados de entrada no modelo, não se limitando à topografia original do terreno, ao nível da água, à geometria final do talude georreferenciada, a parâmetros geológicos-geotécnicos, dentre outros. Os recursos computacionais da atualidade passaram a permitir análises 3D mais abrangentes, por mais que a instabilidade de taludes por mecanismos convencionais não seja a provável causa iniciadora da ruptura. O estudo de caso deste trabalho é em uma mina a céu aberto situada dentro do Complexo Alcalino-carbonatítico. Trata-se de depósito econômico de fosfato que ocorre na área central de Salitre I. O projeto foi inicialmente concebido para ter uma vida útil de 85 anos, com uma previsão final de produção de 950 milhões de toneladas ROM (Run of Mine). O perímetro da cava final está previsto para ter 7,6 km e a altura máxima da cava é na ordem de 300 metros, valores estes revisados anualmente pela equipe de geologia e planejamento de lavra da mineradora. Assim, para setorização do trecho crítico do talude da cava desta pesquisa, utilizou-se da ferramenta de busca automática do Software Slide3 da empresa Rocscience ®. O método de estabilidade adotado para a presente pesquisa foi o Método do Equilíbrio Limite Geral proposto por Morgenstern e Price (1965) para problemas bidimensionais com lamelas de 1 metro de espessura, posteriormente adaptado para problemas tridimensionais, no qual as lamelas (2D) foram substituídas por colunas (3D), generalizando, assim, sua utilização. Obteve-se então um fator de segurança mínimo FoS(MIN) com os parâmetros de resistência médios dos materiais de 1,22 - 2D e um FoS(MIN) médio 1,32 - 3D, próximo da faixa para escala de talude Global = 1,20 – 1,30 recomendados por vários autores para taludes de cava, os suficientes para definir uma condição instável do talude. Considerando o modelo analítico 2D como referência, em termos absolutos, a diferença entre as análises está na ordem de 8,0%, mostrando-se, assim, a convergência entre as análises.
Palavras chaves:
análise de estabilidade geotécnica, equilíbrio limite, modelagem geotécnica 3D, complexo alcalino-carbonatítico Salitre I, mina a céu aberto.
Avaliação da produtividade do circuito de filtragem de rejeitos
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-29) Silva Filho, Carlos Murilo da; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/3938395414796829; Oliveira, Michelly dos Santos; Testa, Francisco Gregianin; Pires, Natal Junio
As mineradoras têm buscado, cada dia mais, eliminar a disposição de rejeito em barragens devido aos grandes acidentes que aconteceram na última década. Uma das formas utilizadas, para atender esta demanda, tem sido a disposição do rejeito à seco, que ocorre após um detalhado processo de filtragem. Esta tecnologia, ajuda a manter a produtividade, a recirculação de água no processo e, também, realizar a disposição do rejeito de forma segura. Apesar da filtragem ser uma tecnologia conhecida, o domínio das variáveis de processo, para determinadas litologias, ainda não foi estabelecido, sendo necessários estudos detalhados e uma melhor compreensão. Uma forma de auxiliar a produtividade dos filtros, além das características dos meios filtrantes, é a utilização de auxiliares químicos de filtragem, que podem reduzir a umidade do rejeito a ser depositado, aumentando assim a recirculação de água de processo e a produtividade. Neste sentido, o presente trabalho visou alcançar os melhores resultados para atingir a umidade ótima e a maior taxa unitária de filtragem (massa seca/tempo/área de filtragem) possível, utilizando auxiliares químicos de filtragem e modelos diferentes de tecidos. Para concluir estes objetivos, testes de filtragem em bancada (Leaf Tests), com filtro a vácuo, foram performados utilizando água de processo, água comum, filtros de papel, tecidos e auxiliares químicos de filtragem, fornecidos por empresas atuantes na mineração nacional e internacional. Uma amostra de rejeito, proveniente da empresa AngloGold Ashanti, localizada na cidade de Crixás, no estado de Goiás, foi utilizada durante toda a pesquisa. Os testes foram realizados no laboratório de Tratamento de Minérios do CEFET – MG e a análise estatística dos resultados foi realizada utilizando o Minitab Statistical Software®. Os resultados alcançados, utilizando os reagentes e os tecidos, com os testes em bancada, foram satisfatórios, obtendo 13,7% de umidade (base úmida) no cake, atingindo a umidade ótima realizada pelo teste de compactação e uma TUF (taxa unitária de filtragem) média de 280 kg/h/m², acima da TUF alcançada pelos testes sem adição de reagentes. Separadamente, os testes de otimização com utilização do auxiliar de filtragem Floticor FA 18899, mostraram um ganho de 4% em produtividade, enquanto os testes de otimização com a utilização do tecido fabricado com 100% de poliamida, permeabilidade entre 84,9 e 135,9 m³/h e gramatura 348 g/cm² mostraram um ganho de 7,7% em produtividade. A utilização dos auxiliares químicos de filtragem e dos tecidos mostraram que é possível atingir a umidade ótima para escala industrial, bem como aumentar a taxa unitária de filtragem.
Sampled-data control of LPV systems under magnitude and rate saturating actuators
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2025-12-03) Oliveira, Lucas Arantes Lemos; Leite, Valter Júnior de Souza; Guelton, Kevin Jean-Marie; http://lattes.cnpq.br/6555805379309351; http://lattes.cnpq.br/5717066510074953; Leite, Valter Júnior de Souza; Guelton, Kevin Jean-Marie; Tarbouriech, Sophie; Peres, Pedro Luis Dias; Silva Júnior, João Manuel Gomes da; Motchon, Koffi Mawussé Djidula; Silva, Alisson Marques da; Wanner, Elizabeth Fialho
Esta tese investiga o projeto de controladores com dados amostrados para sistemas Lineares com Parâmetros Variáveis (LPV) cujos atuadores estão sujeitos à saturação de amplitude e de taxa. O objetivo é garantir estabilidade ao mesmo tempo em que se permitem intervalos de amostragem admissíveis maiores. A crescente presença de sistemas autônomos e em rede motiva o desenvolvimento de métodos de controle que integrem eficientemente processos em tempo contínuo com controladores digitais, mesmo sob restrições práticas como atrasos de comunicação, perdas de pacotes e congestionamento de rede. O controle com dados amostrados fornece uma estrutura para lidar com a interação entre dinâmicas em tempo contínuo e ações em tempo discreto, possibilitando garantias tanto de estabilidade quanto de desempenho. Em sistemas LPV, surgem desafios adicionais porque a planta evolui continuamente enquanto o controlador atua em instantes discretos. Essa discrepância pode causar medições assíncronas de parâmetros e potencial conservadorismo. Esta tese propõe métodos para superar limitações práticas no controle LPV com dados amostrados. O foco está em mitigar os efeitos adversos da saturação de atuadores e reduzir o conservadorismo de projeto utilizando teoria de Lyapunov e condições baseadas em desigualdades matriciais lineares (LMI). Primeiramente, é desenvolvida uma abordagem baseada em modelo em tempo discreto para projetar controladores de realimentação de estado dependentes de parâmetros, garantindo estabilidade regional sob saturação de atuadores e perturbações com amplitude limitada. Simulações e experimentos em tempo real em sistemas não lineares de tanques acoplados validam essa abordagem de projeto. Em seguida, são introduzidas novas condições para a definição negativa de funções quadráticas utilizando a desigualdade de Young, o teorema de Pólya e representações de Bézier/de Casteljau. Essas condições garantem convergência monotônica recursiva, produzem resultados menos conservadores e são empregadas para assegurar a negatividade da derivada temporal da função candidata de Lyapunov. Por fim, a incompatibilidade de parâmetros entre os parâmetros da planta em tempo contínuo e o sinal de controle, que depende de medições amostradas, é tratada por meio de uma nova aplicação do teorema do valor médio. Essa abordagem possibilita intervalos de amostragem maiores. O arcabouço é ainda estendido para controle com dados amostrados aperiódicos de sistemas LPV com atuadores saturados. Essa extensão evita a necessidade de discretização dos modelos da planta e garante estabilidade local por meio de funcionais em laço dependentes de parâmetros e condições de setor generalizadas. Exemplos numéricos e experimentos de controle em tempo real demonstram a viabilidade e a eficácia do método, estabelecendo novas abordagens para o controle com dados amostrados de sistemas LPV sob restrições realistas de atuadores e de rede.
Problemas de cobertura máxima e de cobertura de hub sob condição de incerteza com alocação única e custo fixo
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-03-26) Silva, Fernando Félix Oliveira; Sá, Elisangela Martins de; Souza, Sérgio Ricardo de; http://lattes.cnpq.br/3677015295211434; http://lattes.cnpq.br/4686246805500174; http://lattes.cnpq.br/9796054093839255; Sá, Elisangela Martins de; Souza, Sérgio Ricardo de; Oliveira, Fabrício Alves; Freitas, Nayane Carvalho; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Menezes, Gustavo Campos
Esta tese tem como objetivo estudar e propor algoritmos para problemas de localização de hubs, com foco nos problemas de cobertura, não capacitados, com alocação única e custos fixos, considerando uma rede completa e não permitindo conexões diretas entre nós não hubs. Inicialmente, o estudo propõe o problema denominado Uncapacitated Single Allocation Hub Maximal Covering Problem (USAHMCP), no qual se busca selecionar os hubs a serem abertos e determinar a alocação de cada nó não hub a um único hub, respeitando um orçamento para abertura e sem pré-fixar o número de hubs. O fato de considerar custos fixos de instalação e restrições orçamentárias distingue este trabalho de outros existentes na literatura. Além disso, demonstrou-se que o USApHMCP padrão (versão em que a quantidade de hubs é previamente fixada) é um caso particular do problema introduzido e que, portanto, este novo problema é NP-difícil. Para tratar o problema proposto, foram desenvolvidas duas heurísticas baseadas na meta-heurística Iterated Local Search com Variable Neighborhood Descent (ILS-VND), que se diferenciam quanto ao critério de alocação gulosa. A estratégia de alocação baseada em potencial de cobertura, proposta neste trabalho, apresentou melhor desempenho em comparação à estratégia de alocação baseada em distância, frequentemente utilizada na literatura. Os testes computacionais consideraram instâncias de até 1000 nós, utilizando quatro conjuntos clássicos: Australian Post (AP) com até 200 nós, Civil Aeronautics Board (CAB) com até 25 nós, Contreras com até 500 nós e URAND com 1000 nós. As heurísticas propostas foram capazes de atualizar as melhores soluções conhecidas para as instâncias de 1000 nós. Os resultados mostraram que, quando o custo de abertura dos hubs é maior em nós com maiores demandas, o problema tende a abrir mais hubs que o modelo tradicional. Por outro lado, quando essa diferenciação não ocorre, o número de hubs abertos tende a ser o mesmo, ainda que o conjunto de hubs selecionados possa variar. Em continuidade a esse estudo, uma extensão do clássico problema Uncapacitated Single Allocation Hub Covering Problem (USAHCP) foi proposta. A extensão foi denominada Uncapacitated Single Allocation Hub Covering Problem with Minimum Coverage (USAHCPMC) e se diferencia por permitir que nem toda a demanda da rede seja necessariamente totalmente coberta. O problema USAHCPMC visa selecionar os hubs a serem abertos e determinar a alocação de cada nó não-hub a um único hub, minimizando o custo com instalação de hub para cobrir pelo menos uma parte previamente fixada do fluxo total da rede. Dessa forma, o USAHCPMC é NP-difícil, já que é mais geral do que o problema USAHCP (que exige a cobertura de toda a demanda e já foi provado ser da classe NP-difícil). Além disso, este trabalho considera cobertura binária e parcial e analisa os impactos de se tratar incerteza no fluxo de demanda do nó de origem até o nó de destino por meio de uma abordagem robusta. O problema robusto se baseia na modelagem do conjunto de incertezas utilizando restrições de cardinalidade. Um algoritmo ILS-VND foi proposto para resolver instâncias do problema nominal e do problema robusto. Experimentos computacionais, utilizando dois conjuntos de instâncias da literatura, mostraram que o problema proposto neste trabalho pode gerar soluções interessantes para os investidores, devido ao potencial de economias significativas nos custos de abertura de hubs ao não cobrir uma pequena parcela do fluxo total da rede. Além disso, experimentos computacionais considerando condições de incerteza mostraram que os custos de instalação de hubs aumentam (ou pelo menos permanecem os mesmos) à medida que o nível de robustez aumenta. Nós que não são instalados como hubs em cenários de baixa incerteza podem estar na configuração de hubs em cenários de maior incerteza. Finalmente, este trabalho mostrou que o modelo com cobertura parcial tende a exigir custos de abertura de hubs menores em comparação com o modelo com cobertura binária. Ademais, a heurística implementada conseguiu encontrar boas soluções em tempos computacionais menores do que o solver CPLEX.
Modelos sociofísicos inspirados em modelagem epidemiológica aplicados em fenômenos sociais: uma abordagem baseada em dados do Google Trends
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2025-12-18) Onofre, Júlio César de Jesus; Fernandes, José Luiz Acebal; http://lattes.cnpq.br/0824886862509279; http://lattes.cnpq.br/5188106331623603; Fernandes, José Luiz Acebal; Marcon, Divane; Bacani, Felipo; Magalhães, Arthur Rodrigo Bosco de; Vargas, Dênis Emanuel da Costa
O rápido avanço tecnológico possibilitou amplo acesso à internet, o que trouxe muitos benefícios sociais, mas também muitas preocupações. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o fenômeno social contemporâneo chamado de infodemia é caracterizado pela disseminação de informações em excesso, sem critérios, e muitas delas caracterizadas por boatos e notícias falsas que dificultam o acesso às fontes confiáveis. A denominação “infodemia” refere-se ao fato de ser possível identificar diversos elementos da fenomenologia das epidemias usuais no fenômeno moderno de disseminação de informações, principalmente em temas de saúde pública ou políticos. Nesta linha, trabalhos recentes abordaram o engajamento em redes sociais específicas como Gab, Reddit, YouTube, Instagram e Twitter, através de modelos epidemiológicos inspirados no modelo SIR. Neste trabalho, exploramos esta analogia entre fenômenos epidemiológicos e fenômenos sociais, desenvolvendo modelos epidemiológicos para perfis de engajamento observados na série temporal fornecida pelo Google Trends. Tomando como hipótese a analogia entre suscetibilidade, infecção e recuperação com exposição à informação, engajamento e desengajamento, bem como reprodução de comportamentos sociais, foi possível produzir uma explicação para a dinâmica do engajamento social em temas polêmicos. Como produto desta abordagem foi possível, por meio dos estudos e, consequentemente, dos modelos propostos, explorar quantidades da epidemiologia capazes de medir o potencial de disseminação de uma mensagem. Ou seja, a dinâmica de construção da tese em questão resultou positivamente e satisfatoriamente, considerando as descrições dos parâmetros envolvidos, do número de reprodução basal (R0), do modelo teórico envolvendo descritores importantes da polarização social e política e da criação, por meio destes estudos, de um ambiente artificial que permite a exposição de uma forma, por contágio, de como pode ser propagada notícias verdadeiras e notícias falsas.