Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração –...

78
B V P E N G E N H A R I A Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Workshop II Geotecnia e Hidrogeologia Aplicadas à Mineração Sérgio Brito

Transcript of Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração –...

Page 1: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

B V P E N G E N H A R I A

Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos

Workshop II –

Geotecnia e Hidrogeologia

Aplicadas à Mineração

Sérgio Brito

Page 2: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

O COMPONENTE PRINCIPAL DE UMA MINA A CÉU ABERTO É O SEU

TALUDE.

A GEOLOGIA DA JAZIDA DEFINE A EXTENSÃO E A POSSÍVEL

PROFUNDIDADE QUE PODE TER UMA CAVA.

A GEOTECNIA DEFINE COM QUE INCLINAÇÃO UM TALUDE PODE

SER ESCAVADO.

Page 3: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

IMPACTOS DAS RUPTURAS DE TALUDES PODEM CAUSAR:

SEGURANÇA / FATORES SOCIAIS

-Perda de vidas/invalidez.

-Perda de ganho para os trabalhadores.

-Perda de confiança dos trabalhadores.

-Perda de credibilidade da corporação tanto externamente como

com os acionistas.

FATORES ECONÔMICOS

-Interrupção das operações.

-Perda de minério.

-Perda de equipamento.

-Aumento de remoção de estéril.

-Custo adicional de limpeza.

-Perda de mercado.

FATORES AMBIENTAIS E REGULATÓRIOS

-Impacto ambiental.

-Aumento do rigor dos regulamentos.

-Impacto no fechamento da mina.

Page 4: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

MESMO COM OS GRANDES AVANÇOS DA ENGENHARIA DE

TALUDES, PRINCIPALMENTE DEPOIS DOS ANOS 70, VÁRIOS

CASOS DE RUPTURA GLOBAL DE TALUDES OCORRERAM NOS

ÚLTIMOS ANOS COM IMPORTANTES PERDAS DE VIDA E DE

EQUIPAMENTOS.

O BRASIL TEVE TAMBÉM VÁRIOS ACIDENTES FATAIS

SE BEM QUE AS GRANDES RUPTURAS SÃO AS QUE CHAMAM

MAIS A ATENÇÃO, FREQUENTEMENTE SÃO AS PEQUENAS,

QUEDAS DE BLOCOS NA ESCALA DAS BANCADAS, QUE

CAUSAM A MAIOR PARTE DAS MORTES.

Page 5: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

DEFORMAÇÕES DE TALUDES

Descarregamento. (Detectado por instrumentos, não visível

claramente, linear, não leva necessariamente à ruptura )

Movimento. Primeiras evidências de instabilidade. (Trincas,

estufamento do pé.) pode ser controlado por monitoramento. E

pode parar devido a mudanças na geometria do talude,

drenagem. Não havendo nenhuma intervenção, pode evoluir

para ruptura.

Ruptura. Um talude pode ser considerado como tendo rompido

quando o deslocamento atingiu um valor em que não é mais

seguro trabalhar ou operar nele. Diferença entre ruptura e

colapso.

Queda de rochas. Fragmentos ou blocos de rocha se

desprendem do talude e caem nas partes inferiores. Pode ser

indicativo de movimentos maiores. Defeito de projeto ou de

execução, como detonação e deficiência no abatimento de

choco. Desagregação do talude.

Page 6: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

DEFORMAÇÕES DE TALUDES

-TODOS OS TALUDES SE DEFORMAM

-MUITOS TALUDES SOFREM TRINCAS E RACHADURAS

-POUCOS TALUTES ROMPEM

Page 7: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

FENDA

Page 8: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

EM UM MOMENTO DE GRANDE

ACELERAÇÃO DOS

MOVIMENTOS -

RETALUDAMENTO

Page 9: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

TOMBAMENTO FLEXURAL OBSERVADO NA PARTE INFERIOR DO

TALUDE

Page 10: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

PROVÁVEL MECANISMO DE DEFORMAÇÃO

NOVO RETALUDAMENTO

Page 11: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

COMPONENTES BÁSICOS DE UM TALUDE:

-ALTURA - JÁ ALCANÇA HOJE 1.000m

-INCLINAÇÃO – DEPENDE DO MATERIAL. É A

RESPONSABILIDAADE DA GEOTECNIA

EXISTE UMA RELAÇÃO INVERSA ENTRE ESTES DOIS

PARÂMETROS: TALUDES MAIS ALTOS EM GERAL EXIGEM

ÂNGULOS MAIS SUAVES

Page 12: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

QUASE TODOS OS TALUDES SÃO CONSTRUÍDOS COM

BERMAS:

-AJUDAM A ESTABILIDADE.

-SEGURAM BLOCOS QUE SE SOLTAM.

-FACILITAM A DRENAGEM .

ALÉM DAS BERMAS, OS TALUDES SÃO TAMBÉM CORTADOS

PELAS RAMPAS DE ACESSO.

Page 13: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Berma

Berma

Ângulo de Face

Rampa

Rampa

Ângulo Inter-rampa

Ângulo Global

EXISTEM TRÊS INCLINAÇÕES QUE COMPÕEM UM TALUDE.

TRÊS ESCALAS DE ESTUDOS

Page 14: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

O DIMENSIONAMENTO DE UM TALUDE, BASICAMENTE A

DEFINIÇÃO DAS SUAS TRÊS INCLINAÇÕES, FOI DURANTE

MUITOS ANOS FEITO COM BASE NA EXPERIÊNCIA. HOJE SE

BASEIA EM:

-GEOLOGIA DE ENGENHARIA E HIDROGEOLOGIA.

-MECÂNICA DOS SOLOS.

-MECÂNICA DAS ROCHAS

Page 15: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

A DEFINIÇÃO DA INCLINAÇÃO DE UM TALUDE É UMA

DISPUTA ENTRE SEGURANÇA E ECONOMIA.

A SEGURANÇA EXIGE TALUDES SUAVES E ÍNTEGROS.

A ECONOMIA EXIGE TALUDES ÍNGREMES

A ARTE DO PROJETO DE TALUDES É ENCONTRAR O

PONTO DE EQUILÍBRIO ENTRE ESTAS DUAS DEMANDAS.

Page 16: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

No ano de 1974, Evert Hoek e John Bray publicaram o livro “Rock

Slope Engineering” (RSE) que foi objeto de uma série de edições

adicionais como esta de 1981.

Este livro se tornou a principal

ferramenta para o

dimensionamento dos taludes de

nossas minas por vários anos.

Seus conceitos muito bem

apresentados e seus

procedimentos extremamente

práticos e amigáveis garantiram

seu sucesso. A sua contribuição à

mecânica das rochas aplicada à

mineração foi impressionante.

Page 17: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

NESTA ÉPOCA, DEVIDO ÀS LIMITAÇÕES DE RECURSO PARA

MODELAGEM E ANÁLISE, OS MACIÇOS NATURAIS ERAM

DIVIDOS EM DOIS GRANDES CONJUNTOS:

-MACIÇOS HOMOGÊNEOS – AQUELES QUE SE ROMPEM PELA

MATRIZ. (INCLUEM EVIDENTEMENTE OS SOLOS). RUPTURAS

CIRCULARES.

-MACIÇOS ESTRUTURADOS – AQUELES QUE SE ROMPEM

PELAS SUAS DESCONTINUIDADES. EFEITO DA DETONAÇÃO.

Page 18: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

O advento do computador permitiu o desenvolvimento de métodos de

análises por equilíbrio limite e análises das deformações dos taludes

que completaram as possibilidades de estudo da estabilidade dos

taludes em quaisquer condições de solicitação e com praticamente

todo tipo de heterogeneidade.

Os avanços da mecânica das rochas aplicada a taludes de mineração

foram gigantescos desde a publicação do RSE em 1974. Era

necessário consolidá-los.

Page 19: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Sob a liderança de John Read do CSIRO (Austrália) e Peter Stacey

(Consultor do Canadá) foi desenvolvido um projeto internacional de

pesquisa e transferência de tecnologia

“Large Open Pit (LOP)”

Foi patrocinado por 14 das principais mineradoras do mundo. Foi

iniciado em 2004, 30 anos depois da publicação do RSE.

O seu coroamento foi a publicação, em 2009, do livro

“Guidelines for Open Pit Slope Design”

que consolida todo o conhecimento do projeto de taludes em

mineração neste período.

Page 20: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 21: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

A estrutura básica do livro é:

- Fundamentos do projeto de taludes.

- Coleta de dados de campo.

- Modelo Geológico.

- Modelo Estrutural.

- Modelo do Maciço Rochoso.

- Modelo Hidrogeológico.

- Modelo geotécnico.

- Incerteza de Dados.

- Critérios de Aceitação.

- Métodos de Projeto de Taludes.

- Implementação do Projeto.

- Comportamento e Monitoramento.

- Manejo de Risco.

- Fechamento de Taludes.

MODELOS

Page 22: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

AVALIAÇÃO DE RISCO

ESTRUTURA

SETORES DE

PROJETO

CONFIGURAÇÃO

DAS BANCADAS

ÂNGULOS

INTERRAMPA

MODELO DE

PROJETO

PRO

CESS

SO IN

TERA

TIV

O

FECHAMENTO

MONITORAMENTO

MACIÇO ROCHOSO HIDROGEOLOGIAGEOLOGIA

MOVIMENTO

RESISTÊNCIA ESTRUTURA

REGULAÇÕES

EQUIPAMENTO

ÂNGULO GLOBAL

ANÁLISES DE

ESTABILIDADE

PROJETO FINAL

IMPLEMENTAÇÃO

MODELO

GEOTÉCNICO

DOMÍNIOS

GEOTÉCNICOS

MODOS DE

RUPTURA

DESPRESSURIZAÇÃO

DRENAGEM

DETONAÇÃO

CAPACIDADE

PLANEJ. DE LAVRA

TALUDES

PRELIMINARES

TALUDE GLOBAL

TENSÕES IN-SITU

ESTRUTURA

RESISTÊNCIA

ÁGUA NO TERRENO

I

FLUXOGRAMA

PROPOSTO NO

GUIDELINES

Page 23: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

FUNDAMENTOS DO PROJETO DE TALUDES DE MINERAÇÃO

As principais características dos taludes de mineração, que os diferenciam

dos taludes de engenharia civil em geral são:

-As ênfases no projeto dos taludes civis são a confiabilidade e seu

comportamento. Custo benefício não é em geral uma prioridade.

-Em taludes de mineração, instabilidades são aceitáveis desde que os riscos

sejam controláveis.

-A inclinação dos taludes deve minimizar os riscos sobre pessoal e

equipamentos oriundos da instabilidade, maximizar a recuperação do

minério e minimizar o volume de estéril.

- A mineração confia no tempo mais curto de exposição dos taludes na fase

operacional e o alto nível de monitoramento que é possível estabelecer.

Page 24: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

CONSEQUÊNCIAS FS PROB.

BANCADA BAIXO A ALTO 1,1 25-50%

INTERRAMPA BAIXO 1,15-1,2 25%

MÉDIO 1,2 20%

ALTO 1,2-1,3 10%

GLOBAL BAIXO 1,2-1,3 15-20%

MÉDIO 1,3 10%

ALTO 1,5 5%

CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO

Page 25: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

COM OS RECURSOS QUE TEMOS HOJE PODEMOS ANALISAR

-MACIÇOS BRANDOS – AQUELES QUE SE ROMPEM PELA

MATRIZ. (INCLUEM EVIDENTEMENTE OS SOLOS). É O FOCO

PRINCIPAL DA PRÓXIMA FASE DO LOP

-MACIÇOS ESTRUTURADOS – AQUELES QUE SE ROMPEM

PELAS SUAS DECONTINUIDADES.

- MACIÇOS MISTOS – BRANDOS + ESTRUTURADOS

Page 26: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

NAS ROCHAS ESTRUTURADAS (DURAS) OS TALUDES SÃO

INFLUENCIADOS POR:

-RESISTÊNCIA DAS DESCONTINUIDADES (FRATURAS E

FALHAS).

-DETONAÇÃO

-ÁGUA PRATICAMENTE NÃO TEM IMPORTÂNCIA.

PROBLEMAS SÃO RESOLVIDOS COM FUROS DE

DRENAGEM.

TÊM IMPORTÂNCIA PRINCIPALMENTE NA ESCALA DA

BANCADA E SECUNDARIAMENTE NA INTER-RAMP.

UMA RUPTURA GLOBAL SÓ OCORRE NAS ROCHAS DURAS

SE CONTROLADA POR FALHA (S).

SE OS TALUDES FOREM BEM PROJETADOS, NÃO EXIGEM

CUIDADOS ADICIONAIS PARA O ABANDONO.

Page 27: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

NOS TALUDES EM ROCHA DURA FRATURADA, AS DUAS

ATIVIDADES GEOMECÂNICAS MAIS IMPORTANTES PARA

CONTROLE DOS RISCOS NA FASE OPERACIONAL SÃO:

-MAPEAMENTO ROTINEIRO DAS BANCADAS

IDENTIFICANDO AS JUNTAS E FALHAS. ANÁLISE

INDIVIDUALMENTE E EM CONJUNTO DOS SEUS EFEITOS

NA ESTABILIDADE DA BANCADA. REVER O

DIMENSIONAMENTO DAS BANCADAS.

-CONTROLE DA DETONAÇÃO

Page 28: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

NAS ROCHAS BRANDAS OS TALUDES SÃO INFLUENCIADOS

POR:

-RESISTÊNCIA DO MATERIAL. Pode ser anisotrópica.

-PRESENÇA DE ÁGUA

TÊM IMPORTÂNCIA NAS TRÊS ESCALAS DE OPERAÇÃO:

BANCADA, INTER-RAMPA E GLOBAL.

A MAIOR PARTE DAS RUPTURAS GLOBAIS OBSERVADAS

NAS MINAS OCORRE EM ROCHAS BRANDAS.

EXIGEM CUIDADOS EXTREMOS PARA A FASE DE

ABANDONO.

Page 29: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

NAS ROCHAS BRANDAS OS CONTROLES PRINCIPAIS SÃO:

-MAPEAMENTO DOS DIFERENTES TIPOS DE SOLOS

-MONITORAMENTO DE TRINCAS.

-MONITORAMENTO E CONTROLE DA ÁGUA (SURGÊNCIAS PZ’s

E MNA’s)

TÊM IMPORTÂNCIA NAS TRÊS ESCALAS DE OPERAÇÃO:

BANCADA, INTER-RAMPA E GLOBAL.

A MAIOR PARTE DAS RUPTURAS GLOBAIS OBSERVADAS

NAS MINAS OCORRE EM ROCHAS BRANDAS.

EXIGEM CUIDADOS PARA A FASE DE ABANDONO.

Page 30: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

SR SR SR

SR

SR

SR SR SR

SR

SR

FASE DE PROJETO

SR SR SR

SR

SR

FASE OPERACIONAL

SR SR SR

SR

SRNA

A INVESTIGAÇÃO É FEITA BASICAMENTE POR SONDAGENS.

MAIORES ERROS COMETIDOS:

-SONDAGENS NÃO PENETRAM ADEQUADAMENTE NO

ESTÉRIL, QUE EM GERAL VÃO CONTROLAR OS TALUDES.

-NÃO SE MEDE O NÍVEL DE ÁGUA NAS SONDAGENS.

DIFICULDADE EM IDENTIFICAR CARACTERÍSTICAS DAS

DESCONTINUIDADES.

FASES DE ESTUDO

Page 31: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

PROJETO SALOBO: FASE DE PROJETO BÁSICO

Dados da Cava

Produção: 24Mta

Extensão: 3,5Km

Profundidade: 550m

BASE DE DADOS: 7 FUROS GEOTÉCNICOS ORIENTADOS

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 32: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Projeto Salobo (Método da Impressão de Argila)

Brisas (Método Eazy Mark)

Metodologias de Orientação: Impressão de Argila (Salobo;118 - Brasil),

Eazy Mark e Acoustic Televiewer (Brisas – Venezuela)

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 33: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

DELIMITAÇÃO DOS SETORES E PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE RUPTURAS

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 34: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

GEOMETRIA DE BANCADAS

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 35: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

SR SR SR

SR

SR

FASE OPERACIONAL

SR SR SR

SR

SR

FASE DE ABANDONO

NA

MAPEAMENTO E SONDAGENS, ANTIGAS E NOVAS.

GRANDE ERRO: NÃO TER EQUIPE DE GEOTECNIA NA MINA

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 36: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Seção crítica

COL

SAP

MIG SAP

MIG

MTB

MTB SAP GN

AT Seção crítica

col

Sap mig

MTB

SAP GN

GN

MTB

VEIO

QTZO

Page 37: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 38: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

O PROJETO DE TALUDES DEVE COMEÇAR SEMPRE PELO

DIMENSIONAMENTO DAS BANCADAS.

-A ALTURA É DEFINIDA OPERACIONALMENTE MAS EM GERAL

ESTÁ ENTRE 10 E 15m.

-O ÂNGULO DE FACE E A LARGURA DA BERMA SÃO

DIMENSIONADOS COM BASE NA AVALIAÇÃO DOS MODOS DE

RUPTURA QUE PODEM OCORRER E NOS VOLUMES QUE

PODEM SER MOBILIZADOS. SÃO FUNÇÃO DA ESTRUTURA DA

ROCHA E DAS PROPRIEDADES DAS DESCONTINUIDADES.

-A METODOLOGIA QUE MAIS TEM SIDO USADA ENVOLVE UMA

ANÁLISE ESTATÍSTICA DAS DESCONTINUIDADES E A

DEFINIÇÃO DAS FORMAS E VOLUMES DAS MASSAS

INSTÁVEIS.

Page 39: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

MODOS DE RUPTURA MAIS COMUNS

Page 40: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

ESTA É UMA PLANILHA TÍPICA PARA O CASO DE

RUPTURA POR CUNHA.

Page 41: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

254/85

215/85

151/85

319/85

38/85

319/45

38/45

151/45

254/45

215/45

112/45

112/85

MAPA DE RISCO

Page 42: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

AS ANÁLISES DE ESTABILIDADE INTERRAMPA E GLOBAL

ENVOLVEM NORMALMENTE O MÉTODO DO EQUILÍBRIO LIMITE E

AS ANÁLISES TENSÃO DEORMAÇÃO CUJO FERRAMENTAL

COMPUTACIONAL FOI EXTREMAMENTE APROMORADO NOS

ÚLTIMOS ANOS MAS SEM UMA GRANDE INOVAÇÃO

CONCEITUAL. DEIXAREMOS DE LADO ESTE TÓPICO DEVIDO AO

NOSSO TEMPO MUITO CURTO.

ALGUNS EXEMPLOS TIRADOS DO “QUIDELINES”

Page 43: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 44: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

.

Page 45: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

.

Page 46: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

.

Page 47: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 48: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 49: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 50: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

NOS TALUDES DE ROCHA DURA FRATURADA, O CONTROLE

EXECUTIVO MAIS IMPORTANTE E COM IMPACTO GEOMECÂNICO

MAIS POSITIVO É O CONTROLE DE DETONAÇÃO.

DE NOVO NESTE PONTO EXISTE UMA DISPUTA ACIRRADA ENTRE A

NECESSIDADE DE PRESERVAÇÃO DOS MACIÇOS, QUE EXIGE

ENERGIAS DE DETONAÇÃO MAIS BAIXAS E A PRODUÇÃO QUE

DESEJA ENERGIAS ALTAS PARA MELHOR FRAGMENTAR AS

ROCHAS.

SÓ MUITO RECENTEMENTE SE VEM PERCEBENDO OS BENEFÍCIOS

QUE UM BOM CONCTROLE DE DETONAÇÃO PODE TER NA

ECONOMIA DA MINA.

TÉCNICAS DE FOGO CONTROLADO JÁ VEM SE TORNANDO ROTINA

EM MUITAS MINAS.

Page 51: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

KCGM PIT – PREFISSURAMENTO, 30m, 1,2 A 1,3m, 70º A 75º , DESACOPLADO

Page 52: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

A ÁREA GEOTÉCNICA SUGERIU MUDAR O ÂNGULO

INTERRAMPA DE 54º PARA 60º O QUE EXIGIA O USO DE

BANCADAS TRIPLAS COM ÂNGULO DE FACE DE 80º. O

LUCRO PARA O TALUDE DE 210m DE ALTURA E 900M DE

EXTENSÃO FOI DE US$ 10 Mi

Page 53: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 54: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 55: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Geometria das Cavas da Mina do Sossego

Comportamento geomecânico:

Instabilidades de grande porte nos taludes nordeste da mina;

Instabilidades de pequeno porte mas generalizadas nos

taludes de granito a sul, causadas pelas detonações.

SEQUEIRINHO

Page 56: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

-296

-264

-232

-200

-168

-136

-104

-72

-40

-8

24

56

88

120

152

184

216

248

280

TOPOGRAFIA ATUAL

FASE 7 - CVRD

ALTERNATIVA - BIX FOLIAÇÃO

BANCADA DUPLA

OFF SET 3mBERMA 15mÂNGULO DE CORTE 90º

INTER RAMPA 60,6º

ALTERNATIVA - BIX PLANOBANCADA SIMPLESBERMA 8mÂNGULO DE FACE 47º

INTER RAMPA 35º

BIX PLANO

BIX FOLIAÇÃO

-296

-264

-232

-200

-168

-136

-104

-72

-40

-8

24

56

88

120

152

184

216

248

280

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

LIMITE INFERIDO

(COM DESMONTE CONTROLADO)

FIGURA 1

POSSIBILIDADE DE GANHO SUBSTACIAL NO TALUDES, DESDE QUE

A ROCHA FICASSE BEM PRESERVADA

Page 57: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Condições do maciço

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 58: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

SUGESTÕES PARA OS DESMONTES DE ACABAMENTO

Fazer limpeza sistemática de frente e bermas (repés)

Reduzir a quantidade de linhas detonadas para diminuir

confinamento;

Aumentar o tempo de retardo entre carreiras de furos;

Diminuir progressivamente a razão de carregamento dos

desmontes finais;

Reduzir a carga de fundo na linha de corte;

Dividir a carga nos furos de amortecimento, colocando-se

tampão intermediário (~ 2 m) entre carga de fundo e de

coluna

Page 59: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

•Plano de fogo com pré-corte (pode ser detonado juntamente com o fogo de produção); •Perfuração 10” ou 121/4” e tubo de PVC de 4” sem tampão e espaçamento de 2,5 a 3m; •Explosivo bombeado: blendado 70/30;

• Desmonte de aproximação (área destacada do desmonte de produção).

PRÁTICAS DE DESMONTE NA MINA DO SOSSEGO

Page 60: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

ZONA DE

CISALHAMENTO

GRANITO

PRÁTICAS DE DESMONTE NA MINA DO SOSSEGO

Geometria das Cavas da Mina do Sossego

Page 61: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

ABATIMENTO DE CHOCO – PICÃO OU ESCAVADEIRA

Page 62: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

SR SR SR

SR

SR

FASE DE ABANDONO

NA

MAPEAMENTO, SONDAGEM, EFEITO A LONGO PRAZO DAS

DEFORMAÇÕES E DA ÁGUA.

GRANDE ERRO – NORMALMENTE NASCE NAS FASES

ANTERIORES. DESPRESAR A NECESSIDADE DE

MONITORAMENTO.

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 63: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Pico do Patrimônio

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

MINA DE ÁGUA CLARAS

SITUAÇÃO EM 2009

Page 64: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

RUPTURA DO PATRIMÔNIO

- A RUPTURA DO PATRIMÔNIO OCORREU DIRANTE A LAVRA,

EM 22 DE ABRIL DE 1992.

- FOI OBJETO DE VÁRIAS ANÁLISES POR PARTE DA MBR/VALE.

- MAS A DECISÃO FOI MANTÊ-LO COMO FICOU APÓS A

RUPTURA E CONTINUAR A LAVRA.

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 65: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Vista antes da ruptura

100 m

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 66: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

APÓS A RUPTURA

Page 67: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Vista após ruptura

180m

Volume de 2 Mton

Cota 1100

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 68: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

FINAL DA LAVRA

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 69: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

SUBIDA DO NÍVEL DE ÁGUA DA CAVA

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 70: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

MINA DE ÁGUAS CLARAS EM 2009

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 71: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Situação no final de 2009

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 72: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 73: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

O monitoramento é feito através de:

- Piezômetros e medidores de nível de água.

- Medidores de deformação: marcos e prismas.

-Inclinômetros e extensômetros de fios e barras

(a serem instalados).

-Estuda-se o uso de RADAR.

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 74: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

MINA DE MORRO AGUDO - VALE

Page 75: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

ESTE É UM BREVE APANHADO SOBRE OS RISCOS DE

TALUDES DE MINERAÇÃO.

PROCUREI REALÇAR O PAPEL DA GEOLOGIA E DA

GEOMECÂNICA NAS VÁRIAS FASES DA MINA, POIS ESTA

É A MINHA ÁREA DE ATUAÇÃO.

MINHA OBSERVAÇÃO FINAL.

Page 76: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

A INSPEÇÃO VISUAL, PRINCIPALMENTE DURANTE O

MAPEAMENTO DOS TALUDES, É A MANEIRA MAIS SEGURA DE

IDENTIFICAR E DIAGNOSTICAR UM PROBLEMA POTENCIAL E

ATUAR SOBRE ELE, ASSOCIADA A UM BOM PROGRAMA DE

MONITORAMENTO.

OUTRA ATIVIDADE DE ENORME IMPORTÂNCIA É A MONTAGEM

DE UM BANCO DE DADOS DE TODOS OS EVENTOS

GEOMECÂNICOS OCORRIDOS, PRINCIPALMENTE

INSTABILIDADES E EROSÕES, COM UM DIAGNÓSTICO DO

FENÔMENO E SEMPRE QUE POSSÍVEL UMA RETROANÁLISE

COM A DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS.

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 77: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

PARA MINIMIZAR PROBLEMAS GEOMECÂNICOS:

MANTER UMA EQUIPE DE GEOMECÂNICA PERMANENTE NA MINA,

ENCARREGADA DE:

. MAPEAR TODA SUPERFÍCIE ESCAVADA, MESMO PROVISÓRIA.

. DESCREVER TESTEMUNHOS DE SONDAGEM.

. INTERPRETAR O MONITORAMENTO.

. REVER E ATUALIZAR PERMANENTEMENTE O MODELO

GEOMECÂNICO DA MINA.

. PROPOR E SUPERVISIONAR INVESTIGAÇÕES

COMPLEMENTARES NECESSÁRIAS.

. CLASSIFICAR OS MACIÇOS ROCHOSOS ENCONTRADOS.

. SETORIZAR A CAVA EM FUNÇÃO DO COMPORTAMENTO DOS

TALUDES.

. ANTECIPAR O COMPORTAMENTO DOS TALUDES NA FASE

SEGUINTE DA LAVRA.

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

Page 78: Os Taludes da Mineração: Importância e Riscos Sérgio … · Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos DEFORMAÇÕES DE TALUDES Descarregamento. (Detectado por instrumentos,

Os Taludes da Mineração – Importância e Riscos

OBRIGADO