Cachoeiro de Itapemirim – ES, 2014.

OBRAS DE TERRA: OBRAS DE TERRA: PILHA DE ESTÉRIL E BARRAGEM DE REJEITOPILHA DE ESTÉRIL E BARRAGEM DE REJEITO

Douglas Emanuel

Giovani Americo

João Thadeu Torezani Jr.

Disciplina: Geotecnia

Prof. MSc. Antônio Luiz Pinheiro

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESCampus Cachoeiro de Itapemirim

• Obra de terra pode ser entendida como uma estrutura construída com solo ou blocos de rocha.

• São obras de terra, as barragens de terra e de enrocamento e os aterros em geral, construídos para os mais variados fins.

• São obras artificiais, e que envolvem a prática da engenhosidade na procura de soluções seguras e econômicas.

• Na mineração existem dois tipos de resíduos produzidos pelas atividades mineradoras: os estéreis e os rejeitos.

Introdução

Pilha de Estéril e Barragens de Rejeito

Condicionantes construtivo – Pilhas de Estéril

Após as etapas de planejamento e elaboração do projeto,

passa-se à fase de construção.

• Preparação da Fundação;

• Controle da Água Superficial;

• Metodologia Construtiva;

• Operação;

• Interação entre Projeto e Construção.

Geometria da Pilha de Estéril

•Volume mínimo admissível;

•Altura das bancadas dos taludes;

•Largura mínima de berma;

•Largura mínima de crista;

•Raio mínimo de curvatura das faces;

Projeto Executivo – Pilha de Estéril

Sistema de Drenagem Interna da Pilha de Estéril

•Drenagem de fundo constituído por blocos de rocha, ou

tapete ou trincheira drenante conformados por arranjos

diversos.

Sistema de Drenagem Superficial da Pilha de Estéril

• Finalidade de proteger e captar as águas que chegam ao

corpo da pilha da áreas adjacentes e também das águas

que incidam diretamente sobre a pilha, conduzindo-as para

local de deságue seguro, sem comprometimento da

estrutura.

Análise da Estabilidade da Pilha de Estéril

• Avaliar a possibilidade de ocorrência de potenciais

movimentos de massa ao longo de taludes naturais ou

construídos de acordo com a NBR 13029:2006. (Condição de

saturação normal, crítica, bermas).

•Método de equilíbrio limite (SLOPE/W e SLIDE);

Projeto de instrumentação e monitoramento de pilha de estéril

• Piezômetros e marcos superficiais (medição do nível de N.A,

deslocamentos).

Relatório final do projeto executivo de pilha

• Síntese de todos os estudos formulados inclusive as

diretrizes gerais para a construção desta pilha. NBR

13029:2006.

Metodologias de Disposição de Pilhas de Estéril

No documento NRM19 - ‘Normas Reguladoras para a

Disposição de Estéril, Rejeitos e Produtos’

Em pilhas de estéril, os principais custos de disposição

estão concentrados nas seguintes.

• Drenagem, proteção vegetal, retenção de finos gerados por

carreamento de sólidos durante e após a formação da

pilha, manutenção ao longo dos anos e transporte do

estéril.

• Dentre estas atividades, a mais impactante refere-se às

condições de transporte, estando estas diretamente

dependentes dos equipamentos disponíveis e dos perfis de

tráfego.

• A disposição de estéril é feita normalmente por meio de

camadas espessas, formando uma sucessão de

plataformas de lançamento espaçadas a intervalos de 10m

ou mais.

• Basicamente, uma pilha de estéril pode ser construída

pelos métodos descendente ou ascendente.

Metodologias de Disposição de Pilhas de Estéril

Pilha executada pelo Método Descendente

Figura 2.10 – Construção de uma pilha de estéril pelo método descendente

Pilha executada pelo Método Ascendente

Figura 2.12 – Construção de uma pilha de estéril pelo método ascendente

Seleção de locais para barragens de rejeitos

• A seleção do local representa um dos instrumentos que o

engenheiro dispõe para assegurar a estabilidade a largo

prazo da barragem de rejeitos, e deve ser sistemático,

racional e objetivo, considerando todas as variáveis de

tipo quantitativo e qualitativo para obter assim a melhor

decisão.

Fases 1: Avaliação Preliminar

• Tarefa 1: Investigação regional;

• Tarefa 2: Identificação de locais;

• Tarefa 3: Análise de características desfavoráveis;

• Tarefa 4: Investigação dos locais restantes;

• Tarefa 5: Avaliação qualitativa e classificação;

• Tarefa 6: Avaliação semi-quantitativa e classificação;

• Tarefa 7: Análise de custos;

• Tarefa 8: Seleção de alternativas para a fase de

investigação detalhada.

• Tarefa 9: Investigação detalhada dos locais

selecionados;

• Tarefa 10: Projeto conceitual dos locais;

• Tarefa 11: Avaliação dos custos e riscos de poluição de

cada um dois locais;

• Tarefa 12: Classificação dos locais e seleção do principal

local;

• Tarefa 13: Preparação do relatório e documentação para

o processo de revisão.

Fases 2: Avaliação e investigação detalhada

Característica Critério de ExclusãoTopografia Taludes íngremes, por exemplo, taludes com mais de 15% de

inclinação.Áreas de difícil acesso.

Clima Áreas com forte exposição aos fatores eólicosÁreas expostas a condições severas de intemperismo que podem influenciar as operações e disposição.

Uso do solo e ecologia Áreas de recreação ou lazer.Áreas de habitat animal.Áreas com ecossistemas sensíveis ou espécies em via de extinção.Área de importância arqueológica.Áreas de uso intensivo, como campos petrolíferos.

Hidrologia Áreas de Bacia Hidrográficas grandes, exceto se é possível desviar as correntesÁreas de descarga de águas subterrâneas (possibilidade de lixiviação).

Geologia Falhas ativas.Áreas de deposição aluvial ou eólica, áreas altamente permeáveis e erodíveis.Área com problema nas fundações, por exemplo, áreas cárstiscas dolomiticas.

Zona de Mineralização Delinear zonas de mineração conhecida.

Seleção de locais para barragens de rejeitos: Características x Critério de Exclusão

Parâmetro Efeitos

Local e elevação relativa da usina de beneficiamento - Comprimento de tubulação de condução dos rejeitos e retorno da água.

- Custo s de operação do mecanismo de bombeamento

Topografia - Arranjo da barragem

- Especificação de deposição e preenchimento da barragem

- Facilidade de mudança na disposição

Hidrogeologia e área de captação - Tempo de Acumulação de água suficiente para permitir a sedimentação

- Especificação do manejo de inundações

Geologia - Viabilidade de materiais de empréstimo tipos e quantidades.

- Perdas por penetração, permeabilidade

- Estabilidades de fundações.

- Falha, sismicidade, estruturas de contenção de taludes de corte.

Águas subterrâneas - Vazão e direção de percolação

- Potencial de contaminação

- Teor de umidade de materiais de empréstimo.

Clima - Taxa anual de precipitação e evaporação

Seleção de locais para barragens de rejeitos: Parâmetros x Efeitos

• São muitas as variáveis que se consideram na escolha de

locais para a implantação de barragens de rejeitos;

• Segundo Brawner e Campbell (1973) cada mina e cada

local tem características diferentes e únicas;

• Os fatores que determinam o local da barragem não são

fixos e levam em consideração fatores técnicos,

econômicos e ambientais.

Seleção de locais para barragens de rejeitos

• A viabilidade de um local pode ser função do arranjo em

planta da barragem de rejeitos, o qual deve ser compatível

com a configuração topográfica.

Vick (1983) define algumas categorias gerais:

- Represamento Tipo Anel

- Represamento em Bacia

- Represamento a Meia Encosta

- Represamento em Vale

Arranjo da Barragem em Relação a Topografia

Deve ser compatível com a configuração topográfica.

Represamento tipo anel:

I.Terrenos planos, onde há ausência de depressões

topográficas naturais.

II.Requer grande quatidade de material de aterro em

relações à quantidade de volume represado.

III.Os lados são fechados, eliminando as contribuições

externas da bacia hidrográfica, reduz-se a percolação, e só é

acumulada a água da polpa que cai diretamente na

barragem.

Arranjo da planta da barragem de rejeitos

Represamento em bacia:

I.Não difere das barragens convencionais para

represamento de água.

II.Os rejeitos são confinados por uma barragem

perpendicular ao fluxo da bacia.

III.Localizada numa única depressão topográfica, e pode-se

dispor em uma ou várias etapas.

IV. Importante para estabilidade: controle de água, tendo-se

que obras adicionais de drenagem a montante para impedir

a entrada de água da bacia.

Arranjo da planta da barragem de rejeitos

Represamento a meio encosta:

I.Usado quando não há drenagem natural na zona de

deposição dos rejeitos, e quando os talude mais ingremes

da encosta têm inclinação menor do que 10%.

II.O volume de material de aterro pode chegar a ser

excessivo em relação aos volumes de deposição e

armazenamento de rejeitos.

Arranjo da planta da barragem de rejeitos

Represamento em vale:

I.Combinação do represamento em bacia e a meia encosta.

II.É aplicado quando o vale é muito largo, e existem nas

margens áreas adequadas para a construção da barragem

que não interferem com a drenagem natural.

III.O dique inicial deve apresentar alto fator de segurança,

além de necessitar de obras de proteção no pé da

barragem, já que as cheias do rio podem causar erosão e

afetar a estabilidade.

Arranjo da planta da barragem de rejeitos

Métodos construtivos

Dique de partida e os posteriores alteamentos

Métodos construtivos

Tabela comparativa para os diferentes métodos construtivos

Fonte:http://carosamigos.terra.com.br/index/index.php/cotidiano/3363-a-copa-do-mundo-e nossa

DEMIN/EM/UFOPMIN 746Estabilidade de EscavaçõesSubterrâneasProf. José Margarida da Silvajunho/2010

http://paginas.fe.up.pt/~geng/ge/apontamentos/Cap_3_GE.pdf.

Referencias