Deposito de Rejeito e Esteril

DEPÓSITO DE REJEITO E ESTÉRIL

ISPT – Instituto Superior Politécnico de Tete

ÍNDICE

INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 2

I. DEPÓSITO DE REJEITOS .......................................................................................... 3

1.1 Generalidades .......................................................................................................... 5

1.1.1 Depósitos de Substâncias Sólidas .................................................................... 8

1.1.2 Depósitos de Rejeitos Líquidos ...................................................................... 10

1.2 Método de Montante ............................................................................................. 12

Fig. 1 – Métodos de Montante........................................................................................ 13

Fig. 2 – Desvantagens do método de montante .............................................................. 15

1.3 Método de Jusante ................................................................................................ 15

Fig. 3 – Método de Jusante ............................................................................................. 16

Fig. 4 – Método de Jusante com Enrocamento .............................................................. 16

1.4 Método da Linha de Centro. ................................................................................. 18

Fig. 5 – Método da Linha de Centro .............................................................................. 18

II. DEPÓSITO DE ESTÉRIL ......................................................................................... 19

2.1 Pilha de Estéril ...................................................................................................... 19

2.1.1 Características das Pilhas de Estéril ............................................................... 20

2.1.2 Fases de Construção de uma Pilha de Estéril ................................................. 20

2.1.3 Operação da Pilha........................................................................................... 22

2.1.4 Pilha Executada pelo Método Descendente ................................................... 22

Fig. 6 – Construção de uma pilha de estéril pelo método descendente. ......................... 23

2.1.5 Pilha Executada pelo Método Ascendente ..................................................... 23

Fig. 7 – Construção de uma pilha de estéril pelo método ascendente ............................ 24

2.2 Método Alternativo da Disposição de Estéril ....................................................... 24

2.2.1 Empilhamento por Stacker ............................................................................. 24

Fig. 8 – Técnica de empilhamento por stacker. .............................................................. 25

2.3 Análises de Estabilidade ....................................................................................... 25

CONCLUSÃO ................................................................................................................ 27

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 28


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INTRODUÇÃO

As atividades mineradoras geram uma grande quantidade de resíduos sólidos, dos quais

os mais importantes em termos de volume são os gerados pelas atividades de extração de

minério (estéreis) e pelas usinas de beneficiamento (rejeitos). Nesta pesquisa trataremos

de ambos os temas, abordando os seus métodos de disposição, acompanhado de alguns

esquemas ilustrativos para que o leitor possa perceber melhor.


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I. DEPÓSITO DE REJEITOS

Nas atividades de mineração, as principais fontes de degradação são: a deposição de

resíduos ou rejeitos decorrentes do processo de beneficiamento e a deposição de material

estéril, ou inerte, não aproveitável, proveniente do capeamento superficial.

Rejeito é definido como material descartado proveniente de plantas de beneficiamento de

minério.

Os rejeitos são partículas sólidas resultantes da britagem, da moagem e, eventualmente,

do tratamento químico do minério, sem nenhum valor econômico. A granulometria dos

rejeitos varia em função do tipo de minério. Os rejeitos são transportados para os locais

de disposição em tubulações, por gravidade ou por bombeamento, com grande quantidade

de água. Chama- se polpa a suspensão de rejeitos e água, sendo que a percentagem de

água é de aproximadamente 70%.

A disposição dos rejeitos pode ser feita a céu aberto, de forma subterrânea, ou

subaquática. A disposição subaquática não é muito utilizada pelos problemas ambientais

que gera; os impactos aos ecossistemas aquáticos são negativos e algumas vezes

irreversíveis. A disposição subterrânea é feita em câmaras que restam depois da extração

do minério; os rejeitos são bombeados na maioria dos casos e depositados preenchendo

essas câmaras. A disposição mais comum é a céu aberto, e pode ser feita em pilhas

controladas ou em estruturas de contenção localizadas em bacias ou vales. Também

existem disposições dos rejeitos vinculadas com os sistemas de extração do minério, por

deposição subterrânea e a céu aberto; nesse caso, os rejeitos formam camadas de fundação

para os equipamentos de extração.

Segundo Vick (1983), a estrutura de contenção é construída levantando-se inicialmente

um dique de partida com solo de empréstimo, o qual deve ter uma capacidade de retenção

de rejeitos para dois ou três anos de operações da lavra. Os estágios posteriores

(alteamentos) podem ser construídos também com material de empréstimo, com estéreis,

por deposição hidráulica de rejeitos ou por ciclonagem dos mesmos rejeitos. A

ciclonagem é feita com um equipamento chamado ciclone, que separa

granulometricamente, por efeitos da pressão, partículas menos densas e finas de partículas

mais densas e grossas. A polpa de rejeitos entra no ciclone e é separada em dois fluxos:

“overflow”, composto de partículas mais finas e menos densas que saem pela parte


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superior do ciclone e “underflow”, de partículas mais grossas e mais densas que saem

pela parte inferior do ciclone.

Os alteamentos podem assumir diferentes configurações, cada uma com suas

características, especificações, vantagens e desvantagens. Os métodos de alteamento são

geralmente classificados em três classes: método de montante, método da jusante e

método da linha de centro. Os nomes referem-se à direção em que os alteamentos são

feitos em relação ao dique inicial.

Outras definições:

a) Sistema de disposição de rejeitos como estrutura de engenharia para contenção e

deposição de resíduos originados de beneficiamento de minérios, captação de água e

tratamento de efluentes.

Os resíduos de mineração são dispostos à superfície do terreno, em locais pré-

selecionados e onde não exista minério sob superfície, são os denominados bota-fora. A

disposição dos resíduos ocorre tanto com rejeitos de minas subterrâneas quanto rejeitos

de minas a céu aberto.

Os resíduos/rejeitos podem ser:

a) Pilhas de rejeitos sólidos (minérios pobres, estéreis, rochas, sedimentos de cursos

d’água e solos);

b) As lamas das serrarias de mármore e granito;

c) Lamas de decantação de efluentes;

d) O lodo resultante do processo de tratamento do efluente da galvanoplastia no

tratamento de joias e folheados;

e) Os resíduos/rejeitos da mineração de agregados para construção civil, de rochas

ornamentais, carvão, pegmatitos, argilas, calcário; os resíduos/rejeitos da mineração

artesanal de ágata, ametista, esmeraldas, opala, ouro; o mercúrio proveniente do


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processo de amalgamação do ouro, principalmente em região de garimpos; rejeitos

dos finos e ultrafinos não aproveitados no beneficiamento de rochas asfálticas,

minério de ferro, rochas ornamentais, carvão, vermiculita e scheelita; a geração de

drenagem ácida de mina de carvão e minérios sulfetados.

“Além dessas fontes de contaminação ambiental, outras também podem ser citadas:

lançamento de lixo, de esgoto sanitário, vazamentos ou derrames de óleos, ácidos e outros

produtos, além da contaminação por elementos radioativos...” LOTT (2004).

Os impactos paisagísticos em lavras mineiras são resultantes dos aspectos das escavações

a céu aberto, como também da disposição dos rejeitos em superfície, das barragens de

rejeitos, etc. Situações de risco podem ocorrer, tais como a instabilidade geotécnica, que

se verifica em certos resíduos sólidos e rompimento de barragens de efluentes.

O desenvolvimento de uma estratégia de gestão de resíduos é de extrema importância,

apesar de ser um processo complexo, pois visa conseguir um balanço razoável entre dois

objetivos conflituantes: a maximização da redução do risco de contaminação/poluição e

a minimização de custos financeiros.

Os rejeitos da mineração produzem impactos ambientais pela deposição inadequada, pelo

risco de contaminação de lençóis freáticos e pelas perdas de água de processo por falta

do seu tratamento e do seu reuso.

Podemos ver que todo cuidado é pouco durante as fases de lavra e beneficiamento de

minérios para que os resíduos/rejeitos não sejam lançados no sistema de drenagem.

O Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM dispõe de Normas Reguladoras

– NRM 19 - para a Disposição de Estéril, Rejeitos e Produtos, são elas:

1.1 Generalidades

a) O estéril, rejeitos e produtos devem ser definidos de acordo com a composição

mineralógica da jazida, as condições de mercado, a economicidade do

empreendimento e sob a ótica das tecnologias disponíveis de beneficiamento;


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b) A disposição de estéril, rejeitos e produtos deve ser prevista no Plano de Lavra – PL;

c) A construção de depósitos de estéril, rejeitos e produtos deve ser precedida de estudos

geotécnicos, hidrológicos e hidrogeológicos.

i. Os depósitos de rejeitos devem ser construídos com dispositivos de drenagem

interna de forma que não permitam a saturação do maciço;

ii. Em caso de colapso dessas estruturas, os fatores de segurança devem ser

suficientes para que se possa intervir e corrigir o problema;

iii. O plano de controlo específico para cada caso deve estar à disposição na mina

para a fiscalização.

d) Os depósitos de estéril, rejeitos, produtos, barragens e áreas de armazenamento, assim

como as bacias de decantação devem ser planejados e implementados por profissional

legalmente habilitado e atender às normas em vigor;

e) Os depósitos de estéril, rejeitos ou produtos e as barragens devem ser mantidos sob

supervisão de profissional habilitado e dispor de monitoramento da percolação de

água, da movimentação, da estabilidade e do comprometimento do lençol freático.

i. Em situações de risco grave e iminente de ruptura de barragens e taludes as áreas

de risco devem ser evacuadas, isoladas e a evolução do processo monitorada e

todo o pessoal potencialmente afetado deve ser informado imediatamente.

Deve ser elaborado plano de contingência para fazer face a essa possibilidade.

ii. Os acessos aos depósitos de estéril, rejeitos e produtos devem ser sinalizados e

restritos ao pessoal necessário aos trabalhos ali realizados.

f) A estocagem definitiva ou temporária de produtos tóxicos ou perigosos deve ser

realizada com segurança por pessoal qualificado e de acordo com a regulamentação

vigente;


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g) A estocagem definitiva ou temporária de estéril e materiais diversos provenientes da

mineração deve ser realizada com o máximo de segurança e o mínimo de impacto no

ambiente;

h) Não devem ser promovidas modificações dos locais e nas metodologias de estocagem

sem prévia comunicação, devidamente documentada, ao DNPM.

i) A disposição de estéril, rejeitos e produtos deve observar os seguintes critérios:

i. Devem ser adotadas medidas para se evitar o arraste de sólidos para o interior de

rios, lagos ou outros cursos de água conforme normas vigentes;

ii. A construção de depósitos próximos às áreas urbanas deve atender aos critérios

estabelecidos pela legislação vigente garantindo a mitigação dos impactos

ambientais eventualmente causados;

iii. Dentro dos limites de segurança das pilhas não é permitido o estabelecimento de

quaisquer edificações, exceto edificações operacionais, enquanto as áreas não

forem recuperadas, a menos que as pilhas tenham estabilidade comprovada;

iv. Em áreas de deposição de rejeitos e estéril tóxicos ou perigosos, mesmo depois de

recuperadas, ficam proibidas edificações de qualquer natureza sem prévia e

expressa autorização da autoridade competente;

v. No caso de disposição de estéril ou rejeitos sobre drenagens, cursos d'água e

nascentes, deve ser realizado estudo técnico que avalie o impacto sobre os

recursos hídricos, tanto em quantidade quanto na qualidade da água;

vi. Quando localizada em áreas a montante de captação de água sua construção deve

garantir a preservação da citada captação;

vii. Deve estar dentro dos limites autorizados do empreendimento;


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viii. Devem ser tomadas medidas técnicas e de segurança que permitam prever

situações de risco.

j) No caso de disposição de estéril, rejeitos e produtos em terrenos inclinados devem ser

adotadas medidas de segurança para assegurar sua estabilidade.

i. Deve ser observado o ângulo de inclinação máximo em relação à horizontal para

o plano de deposição do material, levando em consideração as condições de

estabilidade.

k) Durante o alteamento e construção dos sistemas de disposição deve ser feito o

monitoramento da estabilidade dos mesmos e dos impactos ao meio ambiente;

l) Devem ser controlados regularmente todos os depósitos e bacias de decantação bem

como suas instalações;

m) Deve ser feito o monitoramento constante dos sistemas de disposição de forma que

permita prever o nível de qualidade dos efluentes e as situações de riscos.

1.1.1 Depósitos de Substâncias Sólidas

a) A construção de depósitos de estéril, rejeitos e produtos em pilhas deve ser precedida

de projeto técnico;

b) Deve constar no projeto técnico estudo que caracterize aspectos sobre:

i. Alternativa para o local de disposição as quais contemplem a geologia, condições

meteorológicas, topografia, pedologia, lençol freático, implicações sociais e

análise econômica;

ii. A geotecnia e hidrogeologia;

iii. Caracterização do material a ser disposto nas pilhas;


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iv. Parâmetros geométricos da pilha e metodologia de construção;

v. Dimensionamentos das obras civis;

vi. Avaliação dos impactos ambientais e medidas mitigadoras;

vii. Monitoramento da pilha e dos efluentes percolados;

viii. Medidas para abandono da pilha e seu uso futuro;

ix. Reabilitação superficial da pilha;

x. Cronograma físico e financeiro.

c) Na determinação da capacidade, das dimensões e do método construtivo dos depósitos

devem ser adotadas medidas para evitar ou minimizar:

i. Erosão pela água;

ii. Erosão eólica;

iii. Deslizamento do material;

iv. Decomposição química e dissolução parcial do material depositado com liberação

de substâncias poluidoras;

v. Incêndio ou queima.

d) O talude das pilhas deve ser projetado obedecendo as normas técnicas existentes;

e) Devem ser consideradas as seguintes regras básicas para conformação das pilhas:


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i. Desmatamento, preparo da fundação, retirando-se a terra vegetal;

ii. Impermeabilização da base da pilha, onde couber;

iii. Implantação do sistema de drenagem na base e no interior da pilha visando a

estabilidade do talude;

iv. Compactação da base da pilha, quando couber;

v. Disposição do material em camadas;

vi. Obediência a uma geometria definida com base em análises de estabilidade;

vii. Efectuar drenagem das bermas e plataformas;

viii. Construir canais periféricos a fim de desviar a drenagem natural da água da pilha;

ix. Proteção superficial com vegetação dos taludes e bermas já construídos.

f) É necessária a implantação de sistema de drenagem para evitar inundações no caso de

disposição em vales;

g) A jusante do pé da pilha devem ser implantados dispositivos de retenção de

assoreamento.

1.1.2 Depósitos de Rejeitos Líquidos

a) A construção de barramento para acumulação de rejeitos líquidos deve ser precedida

de projeto técnico;

b) Deve constar no projeto técnico estudo que caracterize aspectos sobre:


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i. Alternativa para o local da disposição do barramento as quais contemplem a bacia

hidrográfica, a geologia, topografia, pedologia, estudos hidrológicos,

hidrogeológicos e sedimentológicos, suas implicações sociais e análise

econômica;

ii. Geotecnia, hidrologia e hidrogeologia;

iii. Impermeabilização da base, quando couber;

iv. Caracterização do material a ser retido no barramento e da sua construção;

v. Descrição do barramento e dimensionamento das obras componentes do mesmo;

vi. Avaliação dos impactos ambientais e medidas mitigadoras;

vii. Monitoramento do barramento e efluentes;

viii. Medidas de abandono do barramento e uso futuro;

ix. Cronograma físico e financeiro.

c) No tratamento dos efluentes líquidos incluindo as águas da mina, da usina e de

drenagem, devem ser esgotadas todas as possibilidades técnicas e econômicas de

forma a maximizar a quantidade de água a ser re-circulada;

d) Quando a recirculação completa não for possível, os efluentes líquidos que estiverem

fora dos limites e padrões estabelecidos pela legislação vigente de proteção ao meio

ambiente devem ser recolhidos e tratados antes de serem lançados nos corpos

receptores;

e) O tratamento dos efluentes líquidos deve ser executado através de processos

adequadamente projetados e em conformidade com a legislação vigente;


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f) Os barramentos e bacias de decantação devem ser calculados e protegidos de modo

que águas superficiais não prejudiquem seu funcionamento.

1.2 Método de Montante

Na Figura 1 é apresentado o método de montante. Inicialmente é construído o dique de

partida e nos alteamentos o eixo da barragem se desloca para montante.

A polpa é descarregada ao longo do perímetro da crista do dique, formando uma praia. A

descarga pode ser feita com ciclones, ou com uma sequência de tubulações menores

perpendiculares à tubulação principal, chamados “spigots”, que permitem uma melhor

uniformidade na formação da praia. Como os rejeitos têm uma distribuição

granulométrica ampla, as partículas mais grossas e mais pesadas sedimentam mais

rapidamente, ficando nas zonas perto do dique, e as partículas menores e menos densas

ficam em suspensão e são transportadas para as zonas internas da bacia de sedimentação.

Nas etapas posteriores, são construídos diques em todo o perímetro da bacia. O tamanho

dos diques nos alteamentos é uma variável que depende das necessidades operacionais da

mina. O dique inicial geralmente é sempre maior que os diques das etapas seguintes.

Se os alteamentos forem construídos com rejeitos, é necessário que esses contenham de

40 a 50% de areia e que na descarga a polpa seja de alta percentagem de sólidos por peso

para que ocorra a segregação granulométrica; essa alta percentagem de sólidos pode ser

obtida pela ciclonagem da polpa (Vick, 1983).

Como todo método de construção, apresenta vantagens e desvantagens:


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Fig. 1 – Métodos de Montante

Vantagens

O volume de material (de rejeitos ou de empréstimo) dos alteamentos é menor;

Menor custo de construção;

Maior velocidade de alteamento;

Facilidade de operação;

Pode ser construída em topografias muito íngremes, onde o limitante principal é

a área de deposição.

Desvantagens

Baixa segurança (a linha freática muito próxima ao talude da jusante);

Susceptibilidade à liquefação por sismos naturais ou por vibrações decorrentes do

movimento de equipamentos, quando os alteamentos são realizados com os

rejeitos, isto devido à fundação dos alteamentos ser constituída de areias saturadas

fofas não compactadas e/ou não classificadas (rejeitos descarregados por

“spigots”);

Quando os rejeitos não são compactados ou ligeiramente compactados, a

superfície crítica de deslizamento passa pelos rejeitos sedimentados;


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Existe a possibilidade de ocorrência de “piping” devido à linha freática estar muito

próxima do talude da jusante e à não compactação dos rejeitos, ou quando ocorre

concentração de fluxo entre dois diques compactados.


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Fig. 2 – Desvantagens do método de montante: (a) linha freática elevada; (b)

superfície provável de ruptura passa pelos rejeitos; (c) risco de ruptura por

“piping”

1.3 Método de Jusante

Na Figura 3 é apresentado o método da jusante; é chamado assim por que nos alteamentos

o eixo da barragem se desloca para jusante. É construído um dique inicial impermeável,

o qual deve ter uma drenagem interna, composta por filtro inclinado e tapete drenante. O

talude interno da barragem ou talude de montante, nos alteamentos, é impermeabilizado.

A drenagem interna e a impermeabilização do talude de montante não são obrigatórias se

os rejeitos possuem características de alta permeabilidade e ângulo de atrito elevado.

Neste método os rejeitos são ciclonados e o “underflow” é lançado no talude da jusante.

Somente são utilizados os rejeitos grossos no alteamento, os quais são compactados

quando as características de umidade da zona o permitam; também se pode utilizar

material de empréstimo, ou estéril proveniente da lavra.


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Fig. 3 – Método de Jusante

Existem variantes do método da jusante, como mostra a Figura 4, onde são construídos

um dique inicial e um dique de enrocamento; os rejeitos ciclonados vão sendo depositados

entre essas duas estruturas para formar os alteamentos. Observa-se que neste método a

quantidade de rejeitos para realizar os alteamentos deve ser maior do que no método de

jusante convencional. A camada impermeabilizante do talude do montante é substituída

por um tapete drenante do dique inicial ao dique de enrocamento, para que a linha freática

não fique próxima do talude da jusante.

Fig. 4 – Método de Jusante com Enrocamento


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As vantagens e desvantagens do método de jusante são:

Vantagens

O método é eficiente para o controle das superfícies freáticas, pela construção de

sistemas contínuos de drenagem;

Pode ser usado em lugares com vibrações e/ou alta sismicidade, já que, se

compactados os rejeitos do “underflow”, a susceptibilidade de liquefação é muito

menor;

Operação bastante simples;

Possibilita a compactação de todo o corpo da barragem;

Maior segurança devido aos alteamentos controlados (disposição da fração grossa

dos rejeitos a jusante, sistemas de drenagem e compactação): as probabilidades de

“piping” e de rupturas horizontais são muito menores;

O estéril proveniente da lavra pode ser utilizado, e/ou misturado nos alteamentos.

Desvantagens

Necessidade de grandes quantidades de rejeitos nas primeiras etapas da

construção;

Dependendo das características dos rejeitos, os problemas de área se

incrementariam, devido aos taludes bastante abatidos;

Necessidade de sistemas de drenagem eficientes, havendo probabilidade de

colmatação;

Devido à complexidade dos diques de partida e de enrocamento e aos sistemas de

drenagem, os investimentos iniciais são altos;

Em zonas de alta pluviosidade é possível que os rejeitos a jusante não possam ser

compactados adequadamente, devendo-se esperar épocas de estio para a operação

de equipamentos em cima dos rejeitos;

Não possibilita a proteção com cobertura vegetal no talude de jusante, e tão pouco

drenagem superficial durante a fase construtiva, devido à superposição dos

rejeitos;

É necessário o emprego de ciclones para garantir uma ótima separação dos

rejeitos.


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1.4 Método da Linha de Centro.

O método da linha de centro, chamado assim porque o eixo da barragem é mantido na

mesma posição enquanto ela é elevada, é uma solução intermediária entre o método de

montante e o de jusante (inclusive em termos de custo), embora seu comportamento

estrutural se aproxime do método da jusante. Na Figura 5 se apresenta o método da linha

do centro. Inicialmente é construído um dique de partida e o rejeito é lançado

perifericamente da crista do dique até formar uma praia. O alteamento subsequente é

formado lançando materiais de empréstimo, estéril da mina ou “underflow” de ciclones,

sobre o limite da praia anterior e no talude de jusante do maciço de partida, mantendo o

eixo coincidente com o eixo do dique de partida.

Fig. 5 – Método da Linha de Centro

Por ser uma combinação dos dois métodos descritos anteriormente, as vantagens e

desvantagens são similares às dos mesmos, tentando minimizar as desvantagens.

Vantagens

Facilidade na construção;

Eixo dos alteamentos constantes;

Redução do volume de “underflow necessário” em relação ao método da jusante.


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Desvantagens

Necessidade de sistemas de drenagem eficientes e sistemas de contenção a jusante

(se o material de rejeito fica saturado a jusante, pode comprometer a estabilidade

do maciço);

Operação complexa; é necessário equipamento para deposição mecânica a

jusante;

Pela complexidade da operação, os investimentos globais podem ser altos.

II. DEPÓSITO DE ESTÉRIL

Normalmente é feita por meio de camadas espessas, formando uma sucessão de

plataformas de lançamento espaçadas a intervalos de 10m ou mais.

A estabilidade do aterro pode-se garantir, controlando a largura e o comprimento das

plataformas, e o espaçamento vertical entre elas. Entre as plataformas deixam-se bermas,

tendo como finalidade o acesso, auxiliar na drenagem superficial e controle da erosão.

A pilha pode ser construída de forma descendente e ascendente. Mais é mais viável usar

há ascendente porque cada alteamento sucessivo é suportado pelo anterior, cujo

comportamento pode ser documentado e compreendido. Qualquer ruptura terá de passar

pelo banco anterior, que também actua como apoio para o pé do talude do banco e fornece

certo confinamento para os solos de fundação e pé de cada banco é suportado em uma

superfície plana, ou seja na berma superior.

2.1 Pilha de Estéril

Estéril é qualquer material não aproveitável como minério e descartado pela operação de

lavra antes do beneficiamento, em caráter definitivo ou temporário.

Sistema de disposição de estéril é uma estrutura projetada e implantada para acumular

materiais, em caráter temporário ou definitivo, dispostos de modo planejado e controlado

em condições de estabilidade geotécnica.


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2.1.1 Características das Pilhas de Estéril

As Pilhas de Estéril são formadas por materiais oriundos de processo de decapagem da

mina, em grande parte rocha alterada, material pétreo considerado inútil. O material

pétreo é espalhado formando as pilhas de estéril. Solo é colocado em camadas pouco

espessas, entremeando as camadas de material pétreo, com a finalidade de regularizar a

superfície da camada de material pétreo lançada previamente, para permitir a circulação

de equipamentos de transporte, sem danificação de pneus.

2.1.2 Fases de Construção de uma Pilha de Estéril

Ela prossegue as etapas de planejamento e elaboração do projeto, e deve ser estabelecida

em sequência criteriosa e ordenada, envolvendo os seguintes aspectos:

Preparação da Fundação;

Controle da Água Superficial;

Metodologia Construtiva;

Operação e Interação entre Projeto e Construção.

2.1.2.1 Preparação da Fundação

À medida que a pilha é construída deve-se fazer os seguintes processos:

Desmatamento com retirada da massa vegetal, sem destocamento generalizado,

ocorrendo tal necessidade somente nos espaldares do dreno principal;

Limpeza de materiais inconsistentes eventualmente encontrados no fundo do vale,

de madeiras, quando ocorrerem sob drenos, com remoção para fora da área ou

confinados no interior de zonas resistentes da pilha;

Limpeza da cobertura vegetal, caso a pilha seja construída em área de mata densa

ou floresta.

Segundo Eaton et al. (2005), depósitos de solos orgânicos ou turfosos na fundação devem

ser removidos (ou previamente estabilizados), de forma a garantir a estabilidade da pilha,

evitando-se uma possível mobilização de mecanismos de ruptura envolvendo o corpo da


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pilha e o terreno de fundação. A formação de um aterro para adensar o solo de fundação

é uma outra alternativa à remoção e à drenagem de solos frágeis e saturados.

Nos casos de áreas com urgências ou solos húmidos o uso de drenos de areia e

pedregulhos é uma alternativa viável, direcionando as águas para uma vala coletora. Os

drenos de fundo podem consistir em colchões ou valas preenchidas de pedregulhos e, no

caso de grandes vazões, tubos perfurados devem ser instalados no núcleo destes

dispositivos drenantes. Em qualquer caso, os benefícios e o desempenho dos drenos

devem ser avaliados, sempre que possível, e acompanhados no tempo por meio de

monitoramento sistemático.

2.1.2.2 Controle da Água Superficial

O controle da Água Superficial depende das características do local onde se encontra

instalada a pilha (vales, junto a encostas ou a vertentes), o sistema de drenagem superficial

deve contemplar a execução de canais periféricos visando à interceptação das águas

pluviais oriundas das vizinhanças externas da pilha e o redirecionamento das mesmas até

o sistema extravassor final.

As canaletas das bermas devem apresentar os seguintes caimentos:

1% na direção longitudinal;

3% na direção transversal.

A água superficial deve ser manejada de modo a impedir a saturação dos taludes expostos,

prevenindo o desenvolvimento de superfícies freática dentro da pilha, protegendo a

estrutura contra a perda de finos por (piping) assim como minimizar a erosão superficiais

ou o desenvolvimento de rupturas por fluxo de água nas superfícies dos taludes.

Desviar a água superficial é frequentemente viáveis em pilhas construídas em encostas

ou em áreas planas, mas são difíceis de serem incorporados no caso de pilhas em vales

fechados e curtos e aterros que cruzam vales extensos.


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2.1.3 Operação da Pilha

A disposição do estéril deve ser feita preferencialmente ao longo do comprimento da

crista, de modo a fazer desta a mais longa possível, minimizando a taxa de avanço de

elevação do aterro, o que favorece a estabilidade. E deve ser planejada de modo a tirar o

máximo proveito das condições geomorfológicas do terreno, particularmente onde o

avanço da disposição ocorre sobre terrenos muito íngremes.

No desenvolvimento de uma pilha, a disposição deve ser feita em vários sectores, não

sendo concentrada em um único local.

Materiais rochosos mais grossos devem ser colocados em ravinas e gargantas, no leito

decursos da água bem definidos e diretamente sobre terrenos íngremes. Para aumentar a

resistência ao cisalhamento do contanto e permitir uma drenagem de fundo.

Os materiais de baixa qualidade, friáveis e finos, devem ser colocados nas porções mais

elevadas da pilha, mas fora de zonas de escoamento superficial.

A pilha deve ser projectada considerando os objetivos de longo prazo a serem exigidos

pela reabilitação. Isso pode reduzir os custos, aumentar a estabilidade de curto prazo na

construção e proporcionar menores problemas operacionais.

Os objetivos da reabilitação devem incluir a garantia da estabilidade e o controle de

erosões a longo prazo, de tal forma que a água liberada pela pilha ao meio ambiente local

seja de uma qualidade aceitável e possibilite um uso futuro adequado para as áreas

afectadas.

2.1.4 Pilha Executada pelo Método Descendente

A construção descendente não é recomendado porque a camada posterior é suportada no

pé do talude anterior. As condições de fundação e os taludes do terreno natural na região

do pé da pilha frequentemente são quem controlam a estabilidade.

São as executadas sem nenhum controle geotécnico, em aterros de ponta tipo bota fora,

pelo lançamento e basculamento direto do estéril a partir da cota mais elevada dos taludes

da pilha, construída já na sua altura máxima e as condições de fundação e os taludes do

terreno natural na região do pé da pilha são os elementos que, condicionam a estabilidade

da pilha.


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As plataformas ou bermas ficam localizadas a intervalos de 20 a 40m e podem ter

caimento para baixo.

São estruturas bastante instáveis, altamente susceptíveis a erosões e a escorregamentos

generalizados. E são aplicada para materiais francamente drenantes (enrocamentos) ou

em áreas confinadas.

Fig. 6 – Construção de uma pilha de estéril pelo método descendente.

2.1.5 Pilha Executada pelo Método Ascendente

É o mais adequada, porque pode-se acompanhar e controlar o comportamento geotécnico

da estrutura ao longo dos alteamentos sucessivos.

A construção de pilha pelo método ascendente pode dar-se de duas formas por camadas

ou por bancadas. Por camada a pilha vai sendo desenvolvida em horizontes com espessura

de até 1,5m (camada), e por bancada a pilha vai desenvolver na altura de um banco

Exemplo: 10,15,20m


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Fig. 7 – Construção de uma pilha de estéril pelo método ascendente

2.2 Método Alternativo da Disposição de Estéril

2.2.1 Empilhamento por Stacker

É um processo que utiliza-se sistemas de correias transportadoras, para manipulação de

material a granel, mais utilizado para empilhamento de minério, mas que pode ser também

empregado para sistemas de disposição de estéreis, por sua versatilidade e velocidades de

alteamento.

Neste método, obtém-se uma maior velocidade de alteamento que os demais, com uma

baixa perda de humidade do estéril.

Este método exige maiores estudos e análises quanto à sua aplicação devido essas

elevadas velocidades não permitirem a dissipação das proporções da fundação.

Os taludes não recebem nenhum tipo de compactação, nem mesmo superficial, uma vez

que não há tráfego de equipamentos pelo mesmo.


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Fig. 8 – Técnica de empilhamento por stacker.

2.3 Análises de Estabilidade

A resistência das pilhas de estéril é governada, predominantemente, pelo material pétreo.

O ângulo de atrito deste material é bastante elevado. Segundo Leps (1970) o ângulo de

atrito deste material, para baixas tensões, é superior a 60°.

Exemplo: Em um artigo clássico, mostra barragens de enrocamento de material lançado

e espalhado, sem compactação, com taludes estáveis com inclinação de 63°. O ângulo de

atrito diminui com o estado de tensões. Em compensação, o material ganha uma coesão,

isto é, passa a se comportar como se exibisse coesão, já que a envoltória de resistência é

não-linear, conforme ilustrado no esquema a seguir:

A geometria das pilhas de estéril recentes está sendo formada com bancadas de 10 m de

altura, inclinação de 56,3° e berma de 6 m de largura, conforme ilustrado pela figura

abaixo e esquema a seguir.

A inclinação média da pilha, desta forma, é da ordem de 41° a 43°.

As pilhas são bem drenadas, de forma que a estabilidade das mesmas é governada pelo

ângulo de atrito.

Para uma inclinação média de 43° temos como factor de segurança o seguinte:


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FS = 𝐭𝐚𝐧 𝝋

𝐭𝐚𝐧 𝜷=

𝐭𝐚𝐧 𝟔𝟎

𝐭𝐚𝐧 𝟒𝟑= 𝟏. 𝟖𝟔

Este valor encontrado 1.86 considera-se como óptimo para área de mineração.

Onde:

φ- é o ângulo de atrito do material constituinte da pilha

β -é o ângulo médio de inclinação da pilha

Pede-se melhorar a estabilidade da pilha colocando solo e recobrimento vegetal.


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CONCLUSÃO

Chegado a este ponto conclui-se que, os métodos de disposição do estéril e do rejeito não

é feita de forma aleatória, deve-se tomar em conta vários factores, deve-se seguir algumas

normas, pois não se sabe o futuro uso do material a ser disposto. Temos que ter em conta

a inclinação do material disposto e para que o material não degrade efectuam-se

drenagens.


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BIBLIOGRAFIA

PETRONILHO Michelle Rose; dissertação de mestrado; Ouro Preto; 2010

Sites:

http://www.repositorio.ufop.br

http://www2.dbd.puc-rio.br/pergamum/tesesa

http://www.nugeo.ufop.br/joomla/attachment

http://www.cprm.gov.br/publique/media/ap-

http://Dnpm-pe.gov.br/Legisla/nrm-19.htm

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http://dnpm-pe.gov.br/Legisla/nrm-19.htm

Documents

Deposito de Rejeito e Esteril