Trabalho Completo Barragem De Rejeito

Barragem De Rejeito

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Categoria: Geografia

Enviado por: Mariana 02 dezembro 2011

Palavras: 3703 | Páginas: 15

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torização ou concessão para pesquisa e lavra dos recursos e jazidas de minerais garimpáveis, nas áreas onde estejam atuando, e naquelas fixadas pela união, na forma da lei”;

“As jazidas em lavra ou não, e demais recursos minerais... constituem propriedade distinta da do solo, para efeito de exploração ou aproveitamento, e pertencem à união, garantida ao concessionário a propriedade do produto da lavra”;

“A pesquisa e a lavra de recursos minerais... somente poderão ser efetuados mediante autorização ou concessão da união, no interesse nacional, por brasileiros ou empresa constituída sob as leis brasileiras e que tenha sua sede e administração no país, na forma da lei, que estabelecerá as condições específicas quando essas atividades se desenvolverem em faixa de fronteira ou terras indígenas”;

“É assegurada participação ao proprietário do solo nos resultados da lavra, na forma e no valor que dispuser a lei”;

“A autorização de pesquisa será sempre por prazo determinado, e as autorizações e concessões previstas neste artigo não poderão ser cedidas ou transferidas, total ou parcialmente, sem prévia anuência do poder concedente”;

“Aquele que explorar recursos minerais fica obrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com solução técnica exigida pelo órgão público competente, na forma da lei”;

“... a pesquisa e a lavra das riquezas minerais em terras indígenas só podem ser efetivadas com autorização do congresso nacional, ouvidas as comunidades afetadas, ficando-lhes assegurada participação nos resultados da lavra, na forma da lei”;

“São nulos e extintos, não produzindo efeitos jurídicos, os atos que tenham por objeto... ou a exploração das riquezas naturais do solo, dos rios e dos lagos nelas existentes, ressalvado relevante interesse público da União, segundo o que dispuser lei complementar, não gerando a nulidade e a extinção direito a indenização ou a ações contra a união, salvo, na forma da lei, quanto às benfeitorias derivadas da ocupação de boa-fé”;

“Não se aplica às terras indígenas, o favorecimento à organização da atividade garimpeira em cooperativas, e nem terão prioridade na autorização ou concessão para pesquisa e lavra dos recursos e jazidas minerais garimpáveis”.

Princípios Gerais - Regem as atividades de pesquisa e lavra mineral. Estão dispostos no código de mineração e seu regulamento, além de portarias ministeriais, interministeriais e do DNPM, Instruções Normativas, Orientações Normativas e comunicados do DNPM; assim como, pareceres jurídicos da AGU, MME e DNPM, e Legislação Correlata de outros ramos do direito.

Rejeitos

Os rejeitos são partículas resultantes de processos de beneficiamento dos minérios visando extrair os elementos de interesse econômico. Sua constituição é caracterizada pela presença de uma fração líquida e sólida, com concentração de 30% a 50% em peso. Estes materiais apresentam características que são função do minério bruto e do processo industrial utilizado no beneficiamento.

Em função do tipo de minério e do tratamento utilizado, os rejeitos podem variar de materiais arenosos não plásticos (rejeitos granulares) até solos de granulometria fina e alta plasticidade (lamas). Os rejeitos granulares, constituídos de partículas de granulometria de areias finas a médias, não plásticas, possuem alta permeabilidade e resistência ao cisalhamento e baixa compressibilidade. Já as lamas, constituídas por partículas de granulometria de siltes e argilas, possuem alta plasticidade, difícil sedimentação e alta compressibilidade.

No processo de beneficiamento para obtenção de minério de ferro, por exemplo, o minério é submetido a etapas sucessivas de peneiramento, britagem, moagem, deslamagem e flotação em colunas, obtendo-se o ferro concentrado e eliminando-se as impurezas, principalmente a sílica.

O descarte dos rejeitos gerados na unidade de beneficiamento das empresas mineradoras pode ser feito na forma sólida (pasta ou granel) ou líquida (polpa). Na primeira situação o transporte dos rejeitos é realizado através de caminhões ou correias transportadoras, e na segunda situação por meio de tubulações. Com a técnica do aterro hidráulico, o material é lançado hidraulicamente e o transporte realizado por meio de tubulações. Este transporte pode ser por bombeamento ou gravidade. Normalmente, este lançamento é realizado com a utilização de hidrociclones ou canhões, que sã lançados na barragem de rejeito.

Barragem de Rejeito

A barragem de rejeitos é construída para receber rejeitos e lamas resultantes de todo processo de beneficiamento a úmido de uma usina de mineração.

Barragens de contenção de rejeitos geralmente retêm materiais sólidos e água que podem ser considerados contaminantes, se liberados para o meio ambiente. A composição destes materiais depende do processo industrial e do tipo de mineral explorado. A contaminação do meio ambiente pode acontecer através de drenagem ácida, infiltração dos contaminantes para o lençol freático, contaminação do solo e água superficial a jusante, podendo até mesmo afetar a fauna local que utiliza a água da barragem para consumo.

A linha comum para cada uma destas diferenças é que as barragens demandam gestões específicas, ou seja, cada barragem apresenta peculiaridades em relação ao local em que se encontra, ao tipo de processo industrial e às características dos rejeitos, ao tipo de construção e operação e, por isso, não devem ser utilizadas fórmulas prontas, comuns para todas as barragens. Cada barragem de contenção de rejeitos é única e demanda estudos específicos para uma gestão eficiente.

A barragem é construída inicialmente com uma altura suficiente para atender os primeiros anos de operação, sendo alteada sucessivamente, com drenos superficiais e internos em suas seções, esses drenos são feitos com areia e brita. Com o passar do tempo, de acordo com a produtividade de rejeitos é feito o avanço do alteamento (método construtivo, geralmente empregado após o enchimento de reservatórios, com o objetivo de aumentar a vida útil dos mesmos. Neste método, em geral constroem-se pequenos diques de partida e procede-se ao lançamento de resíduos sobre o resíduo de fundação já existente) de uma maneira planejada.

Processo de construção de uma Barragem de rejeitos:

A construção de barragem de rejeitos deve ser precedida de projeto técnico, neste projeto deve constar estudos que caracterizem aspectos sobre:

• Alternativas 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;

• Geotécnia, hidrologia e hidrogeologia;

• Impermeabilização da base, quando couber;

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

• Descrição do barramento e dimensionamento das obras componentes do mesmo;

• Avaliação dos impactos ambientais e medidas mitigadoras;

• Monitoramento do barramento e efluentes;

• Medidas de abandono do barramento e uso futuro;

• Cronograma físico e financeiro.

As barragens de rejeito podem ser construídas com material compactado proveniente de áreas de empréstimo, ou com material do próprio rejeito, partículas de granulometria mais grossa, que podem ser separadas pelo processo de ciclonagem.

As Barragens de Rejeito construídas ou alteadas com o próprio material do rejeito podem ser construídas pelos métodos:

• Método de Montante

• Método de Linha de Centro

• Método de Jusante

Barragens alteadas pelo método de jusante e pelo método de linha de centro geralmente são construídas com o uso de ciclones, onde o material de maior granulometria – underflow, é utilizado para o alteamento do dique de contenção, e os finos – overflow, é depositado atrás do dique. As deposições se dão através de aterro hidráulico.

A utilização da técnica do aterro hidráulico aplicado ao método de montante proporciona uma redução de custos de construção pela facilidade na execução de barragens, sendo assim, o método mais atrativo para as mineradoras. Entretanto, problemas construtivos e de segurança podem ocorrer, principalmente devido à falta de controle das características do rejeito e das variáveis de descarga durante o lançamento. Desta forma, aumenta-se a necessidade de estudos mais detalhados das propriedades do rejeito de modo a reduzir as incertezas geradas quanto às características do aterro formado com a sua utilização.

Método de Montante

O método de montante é o mais antigo, simples e econômico método de construção de barragens. A etapa inicial na execução deste tipo de barragem consiste na construção de um dique de partida, normalmente de material argiloso ou enrocamento compactado. Depois de realizada esta etapa, o rejeito é lançado por canhões em direção a montante da linha de simetria do dique, formando assim a praia de deposição, que se tornará a fundação e eventualmente fornecerá material de construção para o próximo alteamento.

Este processo continua sucessivamente até que a cota final prevista em projeto seja atingida.

Método construtivo de montante (ALBUQUERQUE FILHO, 2004)

De acordo com TRONCOSO (1997), o método de montante para alteamento de barragens de rejeito é o mais econômico em curto prazo, pois permite obter a menor relação entre volumes de areia / lama.

Embora seja o mais utilizado pela maioria das mineradoras o método de montante apresenta um baixo controle construtivo tornando-se crítico principalmente em relação à segurança. O agravante neste caso está ligado ao fato dos alteamentos serem realizados sobre materiais previamente depositados e não consolidados. Assim, sob condição saturada e estado de compacidade fofo, estes rejeitos (granulares) tendem a apresentar baixa resistência ao cisalhamento e susceptibilidade à liquefação por carregamentos dinâmicos e estáticos.

Ainda segundo TRONCOSO (1997), esse método de alteamento apresenta inerente risco de ruptura por liquefação, especialmente em regiões de alta sismicidade. Rupturas por percolação e piping também são possíveis devido à pequena distância entre a lagoa de decantação e o talude de jusante. Esse problema pode ser evitado através de ângulos suaves na praia de deposição e segregação e sedimentação de partículas mais grossas junto à face de montante. Sistemas de drenagem e filtros (por exemplo, tapetes drenantes) evitam aumentos excessivos de por opressões e controlam a poluição da água subterrânea, quando for o caso.

Cabe lembrar que com esse método construtivo existe uma dificuldade na implantação de um sistema interno de drenagem eficiente para controlar o nível d’água dentro da barragem, constituindo um problema adicional com reflexos na estabilidade da estrutura.

Método de Jusante

Neste método, a etapa inicial consiste na construção de um dique de partida, normalmente de solo ou enrocamento compactado. Depois de realizada esta etapa, os alteamentos subseqüentes são realizados para jusante do dique de partida. Este processo continua sucessivamente até que a cota final prevista em projeto seja atingida.

De acordo com KLOHN (1981), as vantagens envolvidas no processo de alteamento para jusante consistem no controle do lançamento e da compactação, de acordo com técnicas convencionais de construção; nenhuma parte ou alteamento da barragem é construída sobre o rejeito previamente depositado; além disso, os sistemas de drenagem interna podem ser instalados durante a construção da barragem, e prolongados durante seu alteamento, permitindo o controle da linha de saturação na estrutura da barragem e então aumentando sua estabilidade; a barragem pode ser projetada e subseqüentemente construída apresentando a resistência necessária ou requerida, inclusive resistir a qualquer tipo de forças sísmicas, desde que projetadas para tal, já que há a possibilidade de seguimento integral das especificações de projeto.

Método construtivo de jusante (ALBUQUERQUE FILHO, 2004)

Barragens alteadas pelo método de jusante necessitam maiores volumes de material (maior relação areia / lama), apresentando maiores custos associadas ao processo de ciclonagem ou ao empréstimo de material. Além disto, com este método, a área ocupada pelo sistema de contenção de rejeitos é muito maior, devido ao progresso da estrutura para jusante em função do acréscimo da altura.

Como dito anteriormente, esse método garante maior estabilidade do corpo da barragem, pois a compactação pode ser adequada à medida que a barragem sofre os sucessivos alteamentos.

Método de Linha de Centro

Barragens alteadas pelo método de linha de centro apresentam uma solução intermediária entre os dois métodos citados anteriormente, apresentando vantagens dos dois métodos anteriores, tentando minimizar suas desvantagens. Apesar disso, segundo ASSIS e ESPÓSITO (1995), seu comportamento geotécnico se assemelha mais a barragens alteadas para jusante, constituindo uma variação deste método, onde o alteamento da crista é realizado de forma vertical, sendo o eixo vertical dos alteamentos coincidente com o eixo do dique de partida (Figura 2.6). Neste método torna-se possível a utilização de zonas de drenagem internas em todas as fases de alteamento, o que possibilita o controle da linha de saturação. Este controle promove uma dissipação de por opressões tornando o método apropriado para utilização inclusive em áreas de alta sismicidade.

Método construtivo de linha de centro (ALBUQUERQUE FILHO, 2004)

Como grande vantagem deste método em relação ao de jusante, pode-se destacar a necessidade de um menor volume de material compactado para construção do corpo da barragem, mas esse tipo de estrutura pode apresentar ângulos muito inclinados na face de montante. Se a parte superior do talude perde eventualmente o confinamento, podem aparecer fissuras, causando problemas de erosão, e aumentos de por opressão (TRONCOSO, 1997).

Uma vez que os rejeitos passam a ser usados como principal material de construção, o projeto e construção de barragens de rejeito devem incluir cada vez mais princípios geotécnicos na obtenção de parâmetros e controle de qualidade, em substituição aos procedimentos empíricos normalmente utilizados. (ASSIS e ESPÓSITO, 1995).

Há uma maior necessidade de investigação das propriedades e características dos rejeitos de modo a reduzir as incertezas geradas no comportamento global dessas estruturas. As incertezas das características do aterro estão relacionadas com o processo de deposição do rejeito na praia e com o próprio rejeito. Algumas variáveis como vazão e concentração da mistura lançada conduzem de forma marcante para um alto grau de heterogeneidade do material depositado.

No caso de depósitos de rejeito de minério de ferro lançados hidraulicamente, pode-se encontrar em determinadas regiões da barragem zonas com alta concentração de partículas de ferro. Este tipo de seleção é função do processo de segregação hidráulica, que tende a gerar uma seleção granulométrica em função do tamanho, da forma e da massa específica das partículas e conduz à formação de zonas com propriedades geotécnicas distintas.

(ESPÓSITO e ASSIS, 1999).

Além disso, de acordo com TRONCOSO (1997), esse tipo de solo costuma apresentar intercepto de coesão nulo, que o torna suscetível a erosão superficial. Erosões nas vertentes do reservatório resultam na geração de finos, com influência na composição granulométrica da praia de rejeito.

Esta variabilidade na condutividade hidráulica, por exemplo, ao longo da praia de rejeitos tende a influenciar diretamente o processo de formação da superfície freática e a ação destas barragens.

Monitoramento de Barragens de Rejeito

A Importância do Monitoramento

O monitoramento das barragens de rejeito tem o objetivo de reduzir acidentes, em virtude dos impactos causados por eles, justifica-se a preocupação em instrumentar barragens. Através de instrumentação localizam-se pontos nas barragens onde há níveis críticos de segurança estrutural e operacional. A estrutural é mais importante, pois compromete a estabilidade da barragem. A operacional relaciona-se ao funcionamento dos equipamentos da barragem, por exemplo, medidor de vazão.

Por meio da instrumentação e inspeções visuais frequentes, acompanham-se ao longo da vida útil da barragem, o desempenho das estruturas, da fundação e seus efeitos, durante a fase de construção, enchimento do reservatório.

A instrumentação a partir de informações obtidas através da realização de suas leituras complementa as inspeções visuais de uma barragem e assegura o monitoramento das medições de deslocamento, pressão, percolação e drenagem, além de outros fatores que afetam o comportamento da obra.

A figura 1_ Apresenta de forma esquemática os principais itens da rotina de um projeto de instrumentação.

As boas condições de segurança de uma barragem não dependem apenas de um bom projeto de instrumentação devendo ser complementado com inspeções visuais periódicas de campo que tem por objetivo detectar deteriorações e alertar sobre condições que podem comprometer a segurança das estruturas associadas das barragens.

Instrumentação para Barragens de Rejeito

Barragens de rejeito requerem a necessidade de se acompanhar a evolução do seu comportamento após a sua conclusão. Deste modo são instalados instrumentos apropriados para o seu acompanhamento, a instrumentação geotécnica.

Os instrumentos usados para monitorar o comportamento da obra durante a construção/operação podem envolver medidas de pressão da água subterrânea, tensão total, deformação e/ou carregamento aplicado, ex: piezômetros.

A figura 2_ Representa as fases de um programa de monitoramento.

A instrumentação implantada em barragens de rejeito tem por finalidade avaliar o real comportamento dos rejeitos quanto ao desenvolvimento de deformações, obter dados de deslocamento, vazão, nível d’água, e comparar estes dados obtidos através d leituras periódicas aos respectivos valores de controle, máximo e mínimo especificados nos critérios de projeto. Os relatórios dos programas de inspeção e instrumentação devem ser avaliados tecnicamente de modo a permitir a adoção de ações efetivas programadas ou imediatas, se necessário.

Instrumentos:

Medidor de nível d’água

É provavelmente o instrumento mais simples de construir e operar e é utilizado com o objetivo de determinar a posição da linha freática.

O uso do medidor de nível d’água é produtivo quando se busca determinar a linha freática ao longo do maciço. Para sua instalação é necessário apenas a execução de um furo de sondagem ou poço, com a determinação da cota do nível d’água por qualquer tipo de sistema de aquisição de dados.

A medição é feita de maneira manual, com uma escala, ou equipamento, que identifique a superfície da água no interior do tubo, que no caso deste instrumento corresponderá sempre, exatamente a nível freático.

Indicador de Nível D’água Piezômetro de tubo aberto (Casagrande)

Trata-se de um aperfeiçoamento do medidor de nível d’água. É um instrumento simples de utilizar e frequentemente utilizados em obras de barragens, o modelo é o mais conhecido e utilizado. Seus atrativos são a facilidade de instalação e custo reduzido gerando bons resultados em termos de monitoramento.

A leitura dos piezômetros modelo casagrande é realizada manualmente por um operador qualificado.

Vantagens:

Simples, não-elétrico, sem necessidade de calibração.

Limitações:

Dependente do operador, leituras requerem presença de técnico, lentidão para mostrar mudanças na pressão d’água.

Leitura de Piezômetro de Tubo Aberto.

Esquema do piezômetro de tubo aberto.

Piezômetro de corda vibrante

Os piezômetros de corda-vibrante são os mais comumente utilizados em grandes obras e são adequados para a maioria das aplicações. Consistem em leitor de corda vibrante para pressões e cabo elétrico. Pode ser instalado em perfurações, posicionado dentro de aterros ou suspensos em tubulações. As leituras são obtidas por meio de data-loggers e podem ser automatizadas.

Vantagens:

leituras fáceis de serem realizadas, precisão muito alta, boa resposta em todos os tipos de solos, fácil automação, leituras remotas confiáveis.

Limitações:

devem ser protegidos de descargas elétricas.

Esquema do piezômetro de corda vibrante

Piezômetro pneumático

Os piezômetros pneumáticos operam através de pressão de gás. Este piezômetro consiste em leitor pneumático e tubos de circulação de gás ligados a ponteira piezométrica. As leituras são feitas em leitor pneumático através da inserção de gás nitrogênio e medição da pressão correspondente de água na ponteira piezométrica.

Vantagens:

confiáveis, execução razoavelmente simples, não dependente de eletricidade.

Limitações:

dependente de operador, tempo de leitura maior para comprimentos longos de tubos.

Esquema do piezômetro pneumático.

Piezômetro elétrico

Obtenção de pressões neutras e sub-pressões em maciços de terra, taludes e fundações.

Consiste em um dispositivo cilíndrico metálico dotado de pedra porosa e diafragma, instrumentado com extensômetros elétricos de resistência.

A pressão externa aplicada ao diafragma fornece uma saída elétrica proporcional, que é lida com equipamento específico.

Piezômetro elétrico.

Piezômetro hidráulico

Este instrumento foi desenvolvido para ser instalado em fundação ou aterro durante o período da obra. Neste tipo de piezômetro a diferença principal em relação ao pneumático o ar é substituído por óleo mantendo-se o principio de funcionamento. Neste tipo a água contida nos vazios do solo fica em contato direto com a água contida no instrumento.

Esquema do piezômetro hidráulico.

Conclusão

A construção de uma barragem de rejeito deve seguir algumas “regras” que se encontra na Constituição Federal de 1988 e suas emendas, nesta constituição foram estipuladas leis destinadas às mineradoras com o intuído de todo o processo de exploração seja executado de forma correta, incluindo a construção e utilização de barragens de rejeitos.

Uma barragem é construída para receber partículas (rejeitos) resultantes de processos de beneficiamento a úmido dos minérios, visando extrair os elementos de interesse econômico.

O processo de construção de barragens de rejeito se dá após pesquisas e elaboração de um projeto técnico, com este projeto em mãos é possível definir o método certo a se utilizar na construção da barragem que inicialmente é construída com uma altura suficiente para atender os primeiros anos de operação, sendo alteada com o passar do tempo de acordo com as necessidades.

O monitoramento das barragens de rejeito tem o objetivo de reduzir acidentes, em virtude dos impactos causados por eles.

Com o desenvolvimento deste trabalho foi possível perceber que uma barragem de rejeitos exige parâmetros para sua construção e utilização, não basta só encontrar uma área, construir uma barragem e começar a armazenar os rejeitos, é necessário seguir uma legislação na qual se define normas que se forem corretamente seguidas, possibilitará a construção de uma barragem segura, respeitando questões ambientais, com direitos de exploração definidos.

Concluímos também que rejeitos são partículas que não tem um valor econômico no momento, mas que futuramente poderão ser mais valorizados, por isso, são armazenados em barragem de contenção onde ficam na espera que desenvolvam formas de aproveitamento dos mesmos.