Mini-Projecto · Perfil de prospeção sísmica para um estudo de caso mineral
Contexto
A empresa fictícia "Serra Funda, Prospeção Mineral, Lda." foi contratada para uma primeira fase de pesquisa de um recurso mineral numa área com indícios geológicos favoráveis. A empresa já tem dois furos de sondagem feitos numa zona da área e quer, antes de decidir onde abrir mais furos:
- Localizar o topo rochoso e medir a espessura do capeamento de solo numa faixa extensa do terreno.
- Confirmar se existe uma cavidade ou zona de fraqueza entre os dois furos já existentes, detetada de forma indireta noutros estudos.
Foste contratado/a, como técnico/a de prospeção e pesquisa de recursos minerais, para planear e justificar os perfis de prospeção sísmica necessários, preparar a calibração do equipamento, interpretar os dados fornecidos e reportar os resultados e o plano de segurança à equipa de geologia.
Trabalhas individualmente ou a pares, com apoio de estudos de caso e simuladores, e entregas um dossiê técnico completo.
Dados fornecidos
Perfil de refração de teste (tiro direto em x = 0; 16 geofones de 4 em 4 m, do metro 4 ao metro 64; primeiras chegadas já picadas):
| x (m) | 4 | 8 | 12 | 16 | 24 | 32 | 48 | 64 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| t (ms) | 10 | 20 | 30 | 32 | 36 | 40 | 48 | 56 |
Furos existentes: dois furos de sondagem com 30 m de profundidade, revestidos, com as bocas a 12,0 m uma da outra. A zona suspeita situa-se, segundo os estudos anteriores, entre os 10 m e os 20 m de profundidade.
Requisitos
Funcionais
- Análise do recurso mineral e da finalidade do trabalho: descrição escrita do que se procura em cada zona (topo rochoso e capeamento numa faixa extensa; cavidade entre os dois furos).
- Escolha justificada de, no mínimo, dois métodos sísmicos diferentes: um de superfície (refração convencional ou tomográfica, ou reflexão) e um em furo (down-hole, up-hole, cross-hole convencional ou cross-hole tomográfico).
- Plano do perfil de superfície: espaçamento entre geofones, comprimento, orientação e esquema com a posição da fonte e dos geofones.
- Checklist de calibração do equipamento, com todos os passos da rotina antes do levantamento.
- Interpretação dos dados fornecidos: leitura da dromocrónica do perfil de teste (V1, V2, tempo de interceção, distância de cruzamento) e cálculo da profundidade do topo rochoso pelas duas fórmulas, com o raciocínio completo.
- Plano do ensaio em furo escolhido (down-hole, up-hole ou cross-hole), com a geometria fonte-recetor e a sequência de passos.
- Plano de segurança: EPI necessário e normas de segurança e saúde no trabalho aplicáveis a cada método escolhido.
Não-funcionais
- Linguagem técnica, rigorosa e sem inventar valores não fornecidos no enunciado.
- Esquemas claros (podem ser feitos à mão, digitalizados, ou em qualquer ferramenta de desenho).
- Dossiê organizado por secções, com título, autor e data.
- Todas as unidades e fórmulas usadas corretamente identificadas.
Fases
Fase 1 · Análise do recurso e da finalidade (1h) Ler o estudo de caso, identificar as duas perguntas a responder (topo rochoso e capeamento numa faixa; cavidade entre furos) e registar por escrito o que se procura em cada uma.
Fase 2 · Escolha dos métodos (1,5h) Escolher e justificar um método de superfície e um método em furo, com base nos critérios de finalidade, profundidade, detalhe e recursos disponíveis.
Fase 3 · Plano do perfil de superfície (2h) Definir espaçamento, comprimento (a partir da distância de cruzamento esperada), posição dos tiros (direto, inverso, centrais) e orientação do perfil, e desenhar o esquema da posição da fonte e dos geofones.
Fase 4 · Calibração do equipamento (1,5h) Escrever o checklist de calibração passo a passo, incluindo o que se verifica em cada passo e o que fazer se algo falhar.
Fase 5 · Interpretação dos dados de refração fornecidos (2h) Marcar a dromocrónica do perfil de teste, ler V1, V2, o tempo de interceção e a distância de cruzamento, e calcular a profundidade do topo rochoso pelas duas fórmulas.
Fase 6 · Plano do ensaio em furo (2h) Descrever a geometria, as posições de fonte e recetor, o número de raios e a sequência de passos do método em furo escolhido para investigar a cavidade suspeita entre os dois furos.
Fase 7 · Segurança e apresentação (2h) Elaborar o plano de segurança (EPI e normas aplicáveis) e apresentar o dossiê completo à turma, justificando as escolhas feitas em cada fase.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Análise do recurso e da finalidade do trabalho | 15% |
| Escolha e justificação dos métodos sísmicos | 20% |
| Plano do perfil de superfície | 15% |
| Checklist de calibração | 15% |
| Interpretação correta dos dados de refração | 20% |
| Plano de segurança (EPI e normas) | 10% |
| Dossiê e apresentação | 5% |
Erros comuns
- Escolher o método sísmico antes de definir claramente a finalidade do trabalho.
- Confundir cross-hole convencional com cross-hole tomográfico, ou down-hole com up-hole, na descrição da geometria fonte-recetor.
- Aplicar a fórmula de profundidade da refração trocando V1 com V2.
- Escrever um checklist de calibração genérico, sem ligação aos princípios de sensibilidade, sincronismo e ganho/filtros.
- Esquecer a verificação da verticalidade dos furos no plano do ensaio em cross-hole.
- Tratar o plano de segurança como um anexo genérico, em vez de o adaptar aos métodos escolhidos.
- Inventar valores numéricos que não constam do estudo de caso fornecido.
Bónus (opcional)
- Repetir o cálculo de profundidade do topo rochoso assumindo um cenário de terreno irregular, e justificar a mudança para refração tomográfica.
- Comparar, em tabela, o custo de tempo estimado entre o método convencional e o tomográfico escolhidos no projeto.
- Propor um terceiro método (por exemplo, up-hole) para complementar a caracterização da zona meteorizada da área.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que a escolha do método sísmico tem de ser feita antes de ir para o terreno, e não durante o levantamento? E que duas decisões do teu projeto mudariam se o estudo de caso indicasse um topo rochoso muito irregular em vez de regular?