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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2001.tde-03112015-122748
Documento
Autor
Nome completo
Flávio Almeida da Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2001
Orientador
Banca examinadora
Taioli, Fabio (Presidente)
Campanha, Ginaldo Ademar da Cruz
Iyomasa, Wilson Shoji
Sadowski, Georg Robert
Soares, Lindolfo
Título em português
Protótipo para o monitoramento de sondas rotativas e aplicação na prospecção geológico-geotécnica
Palavras-chave em português
Geologia de engenharia
Resumo em português
A sondagem rotativa diamantada para a amostragem de rocha é um método de investigação direto muito utilizado nas áreas em geologia de engenharia e geotecnia. Esse tipo de investigação também é aplicado em pesquisa mineral, para a obtenção de amostra, visando a avaliação de jazidas. Secundariamente, o método também pode ser utilizado na prospecção de água subterrânea e na área de meio ambiente. O monitoramento de sondagem ou "diagrafia instantânea" é uma técnica, a partir da qual, através do monitoramento de parâmetros ligados ao equipamento de perfuração e as respectivas respostas do terreno, são analisadas e inferidas características geológicas e geotécnicas dos materiais perfurados. Na área de geotécnica, o método é associado a furos destrutivos (percussivos e rotopercussivos). Este trabalho desenvolveu um protótipo para monitoramento de sondas rotativas diamantadas, utilizadas em furos para amostragem (testemunhos). Nas etapas de testes, foram monitorados os parâmetros: velocidade de rotação da coluna de perfuração e acréscimo de torque aplicado ao processo de perfuração. Esses dois parâmetros permitiram a estimativa de energia consumida no processo de perfuração. Considerando-se o volume de rocha destruída, tem-se a Energia Específica de Perfuração (EEP) ao longo do furo. Monitorou-se ainda a posição da perfuração (velocidade de perfuração), as pressões no sistema hidráulico, que determinam a contribuição da sonda na pressão sobre a rocha; as vazões do fluido de circulação (injetada e de retorno do furo), a pressão do fluido de circulação e a velocidade de rotação do eixo do motor. Ensaios de laboratório foram realizados nas amostras de rocha obtidas: ensaios de caracterização, resistência à compressão puntiforme ('Is IND.(50)') e compressão simples (RCU); além de análises petrográficas. Os resultados desses ensaios foram correlacionados com as informações obtidas nos testes de perfuração do protótipo. ) Durante os testes, solos e sedimentos foram perfurados e monitorados pelo protótipo. Os resultados desses testes foram comparados com as informações obtidas por meio de sondagens a percussão e ensaios de resistência à penetração SPT.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
Diamanted rotative drilling for rock sample is a direct investigation method used in enginnering geology and geotechnical studies. This type of investigation is also used in mineral research to obtain samples, aiming at mine evaluation. Secondarily, this method can also be used in underground water research and in environmental studies. The monitoring of drilling or "instantaneous diagraph" is a technique which, by means of the monitoring of parameters related to the drilling equipment and to the respective ground responses, can analyze and infer geological and geotechnical characteristics of drilled materials. In geotechnical studies, the method is associated to destructive bore holes, (percussive and roto-percussive.) This study has developed a prototype to monitor rotative diamanted drills used in holes to obtain samples (cores.) During test stages, the following parameters were monitored: angular velocity of the drilling string and torque addition applied to the drilling process. These two parameters make it possible to estimate the energy spent on the drilling process. Considering the volume of the destroyed rocks, it is possible to calculate the Specific Drilling Energy along the hole. The following parameters were also monitored: drilling position (drilling velocity), pressures on the hydraulic system, which establishes the role that the drill exerts on the pressure on the rock, inflow and outflow of the drilling fluid, pressure of the drilling fluid and angular velocity of the engine axle. Laboratory tests were carried out on the rock samples obtained, that is, classification tests, point load strength tests ('Is IND.(50)') and uniaxial comprehensive strength tests (UCS), in addition to petrographic analysis. The results of these experiments were correlated to the information obtained in the prototype drilling tests. Sediments and soils were drilled and monitored by the prototype during the tests. The tests results were compared to the information obtained by means of percussion drillings and standard penetration tests (SPT).
 
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Silva__Doutorado.pdf (20.54 Mbytes)
Data de Publicação
2015-11-03
 
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