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Índice
METODOLOGIA ........................................................................................................................... 1
Introdução ....................................................................................................................................... 2
Objectivos ....................................................................................................................................... 2
Geral ............................................................................................................................................ 2
Específicos .................................................................................................................................. 2
1. Pilhas de estéril ........................................................................................................................ 3
2. Planeamento e construção ....................................................................................................... 3
2.1. Etapas de Planeamento ..................................................................................................... 4
2.1.1. Fase de pré-viabilidade ............................................................................................. 4
2.1.2. Fase de viabilidade .................................................................................................... 5
2.1.3. Projecto preliminar.................................................................................................... 5
2. Modelos de planeamento ..................................................................................................... 6
3. Construção de pilha de estéril .................................................................................................. 6
3.1. Preparação da Fundação ................................................................................................... 6
3.1.1. Drenagem de fundação ................................................................................................. 6
3.1.1.1. Lei de Darcy .......................................................................................................... 7
3.1.2. Controle de Água Superficial ....................................................................................... 8
3.1.3. Método Construtivo ...................................................................................................... 9
3.2. Interação entre Projeto e Construção ............................................................................. 124. Configuração do depósito ...................................................................................................... 13
4.1. Depósito em leque .......................................................................................................... 13
4.2. Depósito em terraços ...................................................................................................... 13
4.3. Deposito em cunhas ....................................................................................................... 14
4.4. Deposito em cava ........................................................................................................... 14
5. Estabilidade de um depósito de estéril .................................................................................. 14
6. Caracterização dos materiais constituintes de um depósito de ........................................... 15
7. Custos .................................................................................................................................... 16
CONCLUSÃO .............................................................................................................................. 17
BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 18
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1PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
METODOLOGIA
Para a elaboração deste trabalho, o grupo realizou pesquisas bibliográficas, pesquisas na internet,
e algumas reflexões sobre aulas dadas ao longo do curso nas aulas de mineração, planificação
mineira e serviços mineiros.
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2PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
Introdução
No presente trabalho aborda-se o tema planeamento e construção de depósitos de estéril. No
entanto, as actividades de mineração, com o aumento no consumo de matéria-prima, o homem se
viu obrigado a lavrar depósitos mais profundos. Estes depósitos quando economicamente viáveis
necessitam, regulamente, de uma grande remoção de material estéril para que se possa ter acesso
ao minério e início das atividades de lavra.
Entretanto, a atividade de remoção e posterior deposição do material estéril num dado local
envolve custos, planeamento e controle da construção. Apesar de sua primeira implicação ser
econômica, o seu planeamento visa, também, encontrar um meio de manejá-lo de forma
responsável, segura e ambientalmente satisfatório.
O planeamento de um depósito de estéril não é, geralmente, tão detalhado como um projeto de
lavra. Isto é natural, visto que o objetivo primeiro da mineração é a produção do melhor minério possível para ser processado. O desenvolvimento de uma mina depende em geral da remoção de
estéril, deste modo, promover um gerenciamento do depósito de estéril, pode significar a diferença
entre o lucro e o prejuízo e o planeamento do depósito deve, frequentemente, reclamar mais
atenção do que o esperado.
Objectivos
Geral
Descrever faseadamente como é executado o planeamento e a construção de um depósito
de estéril.
Específicos
Identificar os modelos de planeamento consoante o tipo e a quantidade do material a ser
depositado;
Identificar as fases de construção do depósito e também do sistema de drenagem;
Estudar parâmetros de caracterização da estabilidade do depósito.
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3PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
1. Pilhas de estéril
As pilhas de estéril são estruturas geotécnicas formadas pela disposição e empilhamento dos
materiais estéreis provenientes da lavra. De modo geral, é possível afirmar que as pilhas de estéril
são as estruturas de disposição de resíduos mais simples que existem, se assemelhando a um aterro
não controlado. No entanto, as pilhas podem ganhar complexidade em função de seu porte, caso
os materiais dispostos sejam muito heterogêneos ou caso o estéril seja composto por material
sulfetado capaz de gerar drenagem ácida.
As pilhas de estéril são geralmente construídas em talvegues ou encostas situadas nas
proximidades imediatas da lavra de modo a minimizar os custos de transporte deste material. Outra
possibilidade é dispor o material estéril em cavas vizinhas exauridas ou mesmo em áreas exauridas
da cava.
Os requisitos mínimos para elaboração de um projeto de pilha de estéril estabelecem a necessidadede estudos locacionais, hidrológicos e hidráulicos e geológico-geotécnicos.
Os estudos hidrológicos e hidráulicos são utilizados para o dimensionamento de estruturas de
drenagem, interna e externa (superficial) da pilha e de estruturas de contenção de sedimentos
(diques) que eventualmente venham a ser instaladas.
Os estudos geológico-geotécnicos visam caracterizar os materiais de fundação e da pilha de forma
a subsidiar as análises de estabilidade e o projeto geométrico da pilha. São realizadas sondagens
para caracterização geotécnica dos materiais, ensaios SPT (standard penetration test),
permeabilidade e determinação da profundidade do nível d’água.
O projeto de uma pilha de estéril deve conter basicamente o arranjo geométrico, o
dimensionamento do sistema de drenagem (interna e superficial), as análises de estabilidade, o
plano de monitoramento e o plano de desativação.
2. Planeamento e construção
O planeamento de uma pilha de estéril não é tão detalhado como um projeto de lavra, mas o
desenvolvimento de uma mina depende em geral da remoção de estéril. Deste modo, realizar
estudos e acompanhar a construção de pilha de estéril pode significar uma medida importante,
evitando problemas técnicos e econômicos no empreendimento mineiro como um todo.
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4PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
2.1. Etapas de Planeamento
A fase de planeamento compõe-se de algumas etapas como a fase de exploração, fase de pré-
viabilidade, fase de viabilidade e projeto preliminar.
A fase de exploração de uma mina é a etapa em que a maioria das informações são coletadas, e,
geralmente para o planeamento de uma pilha, são utilizados os dados obtidos nesta fase (Eaton et
al., 2005).
2.1.1. Fase de pré-viabilidade
Esta fase compreende a etapa de aquisição de informações específicas sobre os locais prováveis
para disposição do estéril procurando obter um reconhecimento preliminar das áreas pré-
selecionadas, buscando dados referentes à geologia, à topografia, à vegetação, à hidrologia, ao
clima e possíveis informações arqueológicas, como também projetos relevantes ou publicações
(fotos aéreas, mapas geológicos, relatórios de estações climáticas). Além disso, são também
determinados os dados básicos sobre a disposição do estéril, como a quantidade, o tipo do material,
a origem e os métodos propostos para manejo e disposição.
Do ponto de vista ambiental, duas questões devem ser consideradas. A primeira trata-se de um
estudo prévio das áreas disponíveis para disposição do estéril. É necessário conhecer os locais pré-
selecionados e verificar se esses são destinados a parques (nacional, municipal), à reserva
ecológica, se é um sítio arqueológico ou histórico, se é nascente de alguma bacia hidrográfica.Esses locais devem ser identificados, pois necessitam da liberação de órgãos competentes. A
segunda refere-se à descrição e classificação dos possíveis impactos ambientais, causados pela
pilha de estéril. O local escolhido deverá ser aquele onde os impactos ambientais sejam
preferencialmente mínimos.
Preparar classificações preliminares das estruturas de disposição de estéreis, utilizando, por
exemplo, o sistema de classificação objeto dessa pesquisa, é uma outra opção na fase de pré-
viabilidade. O sistema de classificação é uma ferramenta de planeamento, pois propicia realizar
classificações preliminares dos possíveis locais para disposição do estéril, tornando-se possível
comparações entre estes locais quanto ao potencial de instabilidade, e estabelecendo o nível de
esforço de investigação, projeto, construção e monitoramento necessários para cada local de
acordo com a cada classe encontrada.
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5PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
A seleção de um local para construção de uma pilha de estéril envolve algumas considerações de
ordem econômica, técnica e ambiental. Esses fatores devem ser primeiramente analisados em
separado, para em seguida serem avaliados em conjunto, a fim de se determinar um local, onde os
objetivos econômicos e técnicos (por exemplo, a estabilidade) sejam maximizados e os impactos
ambientais minimizados. As últimas etapas do planeamento são a fase de viabilidade e o projeto
preliminar.
2.1.2. Fase de viabilidade
Nesta etapa são conduzidos estudos para o projeto preliminar, além de tratar de questões
específicas esboçadas no estágio anterior, submetidas ao órgão ambiental. Nesta fase realizam-se
investigações de campo para obter uma melhor avaliação das condições do local e sua
adequabilidade, além de se determinar as características do material de fundação (resistência ao
cisalhamento, durabilidade, composição química) e de materiais que vão compor a pilha.
2.1.3. Projecto preliminar
O projeto preliminar deve conter informações detalhadas como planos preliminares para a
disposição de estéril, avaliações das condicionantes ambientais, impactos potenciais, estratégias
de mitigação destes impactos e parâmetros de projeto para que possa ser submetido a avaliação
dos órgãos competentes. Finalizado, o projeto deve ser encaminhado ao órgão ambiental paraconcessão da licença e caso algum problema seja identificado, a licença não é concedida até que
sejam realizados os estudos necessários para a complementação do mesmo e passar a etapa
subsequente.
Depois de passar por todas as etapas descritas acima, entra-se na fase de desenvolvimento do
projeto executivo, em que são delineadas todas as características da pilha, desde suas
características geométricas, passando pelo dimensionamento da drenagem interna e superficial até
a proteção final das bermas e o acabamento paisagístico. Uma questão importante a ser considerada
refere-se à análise da estabilidade da pilha. Essa análise baseia-se em dados obtidos durante os
estudos preliminares. São avaliadas várias hipóteses de ruptura para as diversas situações das
pilhas, sob diferentes condições hidrogeológicas. A estabilidade é um aspecto que deve ser
assegurado durante todas as fases de uma pilha.
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2. Modelos de planeamento
Os modelos, em geral, podem ser algo como um simples conhecimento que existe um local fora
da área da mina para deposição de todo o estéril removido, até a detalhadas simulações em
computador ou maquetes do futuro depósito. Os modelos mais comuns são:
Modelo de Confiança
Modelo da Capacidade Final
Map Layout Model
Modelos de escala física
Modelos computacionais
3.
Construção de pilha de estéril
Finalizada a etapa de elaboração do projeto, passa-se à fase de construção. De um modo geral, a
formação ordenada de uma pilha de estéril deve compreender os seguintes pontos básicos:
3.1. Preparação da Fundação
A área escolhida deve ser objecto de desmatamento, destocamento e remoção de toda madeira e
resíduos florestais. Caso haja a remoção também do solo rico em húmus, reaproveita-lo como
suporte da vegetação na superfície final do depósito.
De acordo com Eaton et al. (2005), os depósitos espessos de solos orgânicos ou turfosos devemser removidos favorecendo assim a estabilidade, pois estas camadas podem funcionar como uma
superfície desfavorável entre o terreno de fundação mais resistente e o material da pilha. Quando
os depósitos de solos moles são pouco espessos e a remoção seria a opção óbvia, análises devem
ser realizadas a fim de se verificar se o processo de disposição de estéril deslocará ou adensará,
suficientemente, o terreno de fundação fraco. Caso positivo, a remoção ou outras medidas de
remediação podem ser evitadas.
3.1.1.
Drenagem de fundação
No local deverão ser executados os serviços de drenagem e desvio dos cursos d’água existentes.
Os drenos de areia/pedregulhos podem ser uma alternativa nos casos de áreas com surgências ou
solos húmidos, direcionando a água para uma vala coletora. Os drenos de fundo podem consistir
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em colchões ou valas preenchidas de pedregulhos, e onde se espera grandes vazões, tubos
perfurados podem ser instalados de modo a garantir maior vazão.
Para calcular a vazão de infiltração são necessários dados como: permeabilidade média do solo,
gradiente hidráulico do local a se drenar (perda de carga por comprimento do talvegue), além da
área de posse deste dados a vazão infiltrante é encontrada utilizando a lei de Darcy.
3.1.1.1. Lei de Darcy
k = coeficiente de permeabilidade em m/s;
Q = vazão infiltrante em m/s;i = gradiente hidráulico.
i = dh / l onde: dh = perda de carga,
l = comprimento talvegue,
e, A = área em m2;
Um dreno de pedras de mão pode ser necessário no pé de empilhamentos de estéreis em vale
fechado, como se pode observar na Figura 1.
Figura 1: sistema de drenagem de fundo
K Qi
A
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Figura 2: esquema de drenagem na base da pilha
Em qualquer caso, os benefícios e o desempenho dos drenos devem ser avaliados sempre que
possível e acompanhados no tempo por meio de monitoramento.
A formação de um aterro para adensar o solo de fundação é uma alternativa à remoção e à
drenagem de solos fracos e saturados
3.1.2. Controle de Água Superficial
Geralmente as pilhas de estéreis cobrem grandes áreas e certos cuidados precisam ser estabelecidos
no sentido de controlar a água superficial. A água superficial deve ser manejada de modo a impedir
a saturação dos taludes expostos, prevenindo o desenvolvimento de superfície freática dentro da
pilha, protegendo a estrutura contra a perda de finos por “piping”, além de minimizar erosões
superficiais ou o desenvolvimento de rupturas por fluxo de água nas superfícies dos taludes.
A água superficial proveniente da precipitação ou de outras fontes deve ser coletada e direcionada
para canais de escoamento ao redor da estrutura, ou conduzida por drenagem interna.
Desvios da água superficial são 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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A plataforma de disposição da pilha deve ter um caimento de 1-2% a partir da crista para direcionar
a água coletada para uma valeta situada na parte posterior da plataforma (Eaton et al., 2005).
Dreno de fundo de enrocamento é uma alternativa viável e econômica frente a canais de desvios
de superfície, que são uma construções caras e de difícil manutenção. Os drenos de fundo de
enrocamento são geralmente aceitáveis, no caso de fluxo de até 20 m3/s (Eaton et al., 2005).
3.1.3. Método Construtivo
A disposição de estéril é feita normalmente por meio de camadas espessas, formando uma sucessão
de plataformas de lançamento espaçadas a intervalos de 10 m ou mais. A estabilidade do aterro
pode aumentar, controlando a largura e o comprimento das plataformas, e o espaçamento vertical
entre elas. Entre as plataformas deixam-se bermas, tendo como finalidades o acesso, auxiliar na
drenagem superficial e controle de erosão, além de suavizar o talude geral da pilha.A pilha pode ser construída de forma descendente ou ascendente. A construção ascendente, é
preferida 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 atua como apoio para o pé do
talude do banco e fornece certo confinamento para os solos de fundação. Outro ponto positivo é
que o pé de cada banco é suportado em uma superfície plana, ou seja, na berma superior.
A construção de pilha pelo método ascendente pode dar-se de duas formas por camadas (Figura 3)
ou por bancadas. Na construção por camada a pilha vai sendo desenvolvida em horizontes com
espessura de até 1,5 m (camada), já na construção por bancada a pilha vai desenvolvendo na altura
de um banco (10, 15, 20 m, por exemplo)
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Figura 3: construção de uma pilha de estéril pelo método ascendente por camadas
A construção descendente, como mostra a Figura 2.3, não é recomendada porque a camada
posterior é suportada no pé do talude anterior. Neste caso, as condições de fundação e os taludes
do terreno natural na região do pé da pilha frequentemente são quem controlam a estabilidade.
Figura 4: construção de uma pilha de estéril pelo método ascendente
A construção ascendente permite que sejam deixados terraços ou bermas. Resultam quando em
alteamentos sucessivos a disposição não se estende até a crista da plataforma anterior, deixando
assim uma berma. Essas podem ser deixadas em todas as plataformas ou em algumas
selecionadas, como mostra a Figura 4 (a).
A construção descendente pode ser melhorada com o uso de “wrap-arounds”. Essa alternativa de
projeto consiste em executar a expansão do aterro inicial com outro aterro descendente em
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11PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
elevação mais baixa (equivalente a um banco) servindo como contraforte do aterro anterior. A
Figura 4 (b) mostra a evolução desse tipo de construção. Evidentemente que esse tipo de
alternativa melhora e muito a estabilidade da pilha construída com o método descendente. As
plataformas ou bermas ficam localizadas a intervalos de 20 a 40 m e podem ter caimento para
baixo.
Figura 4: construção de uma pilha por terraceamento e wrap-arounds
No desenvolvimento de uma pilha, a disposição deve ser feita em vários setores, não utilizando
um único local. O uso de várias frentes permite a suspensão temporária em setores com excessiva
subsidência, até que condições favoráveis se estabeleçam. O monitoramento do comportamento
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do aterro durante a disposição é um fator crítico no sentido de se estabelecer uma taxa adequada
de alteamento da pilha.
Algumas restrições de operação devem ser obedecidas no desenvolvimento da pilha. O
desempenho da estrutura deve ser monitorado visualmente em todo o tempo e por meio de
instrumentos. Quando ocorrer alguma subsidência anormal e esta atingir um limite especificado
por hora ou por dia, medidas deve ser impostas, tais como suspensão de disposição, redução na
taxa de disposição ou o uso de material grosso selecionado.
Materiais rochosos grossos e duráveis devem ser colocados em ravinas e gargantas, no leito de
cursos d’água bem definidos e diretamente sobre terrenos íngremes. Isto aumentará a resistência
ao cisalhamento do contato e permitirá 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 Nos locais onde a estabilidade da pilha é difícil de ser prevista, a disposição inicial deve ser
realizada como um teste, de forma a permitir verificações das hipóteses de projeto.
A pilha deve ser projetada, considerando também 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 menos problemas operacionais. Os objetivos da reabilitação devem incluir garantia
de estabilidade de longo prazo, controle de erosões no longo prazo, garantir que a água liberada
pela pilha no meio ambiente seja de uma qualidade aceitável e que o uso da terra no futuro e as
metas de produtividade sejam alcançadas.
3.2. Interação entre Projeto e Construção
O projeto de uma pilha é algo interativo. Assim que a construção de uma pilha é iniciada, ela deve
ser monitorada e seu projeto revisado, baseando-se na performance documentada da estrutura. É
de boa prática que pilhas de grandes dimensões e mais complexas recebam inspeções periódicas
de auditores externos.
Informações detalhadas e suficientes para o projeto completo de uma pilha, principalmente as de
grande porte, são de difícil obtenção anteriormente à construção; por isso a interação entre projeto
e construção é muito importante. Informações sobre as taxas de movimentação da pilha, taxa de
subida da crista, qualidade do material, condições meteorológicas e piezométricas, vibrações
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causadas pelo desmonte de rochas e topografia original devem ser registradas e convenientemente
guardadas.
4. Configuração do depósito
A configuração da geometria do depósito depende amplamente da topografia da área onde o
depósito será construído. Outro importante fator é a forma como o depósito é construído. Algumas
das possíveis configurações dos depósitos são apresentadas a seguir.
4.1.
Depósito em leque
Se a região é moderadamente plana e a espessura do depósito não é tão grande, os depósitos,
espalham-se, deixando uma geometria de um grande leque, usualmente com algumas curvas. Em
geral estes grandes depósitos em leque podem estender, cobrindo grandes áreas com talvez algunsquilómetros de perímetro. A limitação na extensão lateral é, se não há considerações de limite de
propriedades, uma função da distância de transporte, desta forma, chegará um tempo, onde será
mais barato elevar o depósito e transporte para cotas superiores, que estender o depósito por toda
a extensão da área da mineração. O processo de deposição em sucessivas camadas num depósito
em leque, produz o que chamamos de depósito laminado. Estes são caracterizados por camadas
com algum grau de classificação, similares aos depósitos sedimentares criados pela natureza. Se
são construídos por caminhões, as maiores camadas normalmente chegam a atingir de 6 a 60
metros de espessura. Dentro destas camadas está uma série de camadas inclinadas causada pelo
fluxo de material abaixo do talude do depósito com o avanço deste. Desta forma, são formadas
camadas cruzadas que podem ser classificadas de finas a grossas, apresentando diferentes graus
permeabilidade de acordo com a direção destas. Se o depósito é feito por scrapers, as camadas
podem variar de dezenas de centímetros de espessura.
4.2. Depósito em terraços
Depósitos em terraços são construídos também pela deposição ao redor de um depósito mais
elevado ou curtas paradas da crista do depósito inferior durante um overlay. O efeito de ambos os
métodos é produzir um depósito em escadas ou terraços com desníveis capazes de servir como
estradas acesso ou como plataformas para vegetação. Tais terraços são também valiosos no
controle da erosão e fluxos d'água.
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4.3. Depósito em cunhas
Em regiões montanhosas a configuração comum se dá na forma de cunhas. A altura do talude à
jusante pode atingir de 300 a 600 m com uma área mais larga na base ou pé deste. Tais depósitos
frequentemente apresentam grande capacidade e podem ser bastante estáveis se as condições do
solo ou rocha dentro do depósito são favoráveis. Se existem construções próximas ao depósito,
tais como estradas ou vilas, medidas especiais de segurança, tais como bermas de contenção devem
ser requeridas para limitar os efeitos do rolamento de rochas e deslizamentos de solo. Uma variação
usual de depósitos em cunha é o livre basculamento em encostas. Esta configuração é de limitada
aplicação e pode ter sérias consequências ambientais.
4.4.
Depósito em cavaE, finalmente existe o depósito em cava, ou backfill dump. O backfilling tem sido bastante comum
e importante em muitos seguimentos da indústria mineral, tais como minas de urânio com uma
série de pit vizinhos que podem ser individualmente enchidos, ou em depósitos estratificados
(carvão), onde há um progressivo descapeamento e deposição do material estéril nas porções
descobertas que ficou na retaguarda, ou em minas subterrâneas onde o enchimento pode ser usado
como suporte. Em grandes minas metálicas, o enchimento é pouco apropriado, devido a longa vida
útil da mina, onde o alargamento e aprofundamento do pit ocorre de forma gradual até atingir a
exaustão da jazida.
5. Estabilidade de um depósito de estéril
O estéril de mineração, de uma forma geral, é constituído por solo, rocha sã e alterada, cujas
relações recíprocas (minério ou estéril), dependem do estágio da mineração ou de alterações no
planeamento da lavra decorrente de considerações econômicas. O material apresenta uma
distribuição granulométrica ampla, com partículas de dimensões de argila variando até matacões.
Em maciços de solos ou fragmentos de rocha admite-se a validade da equação que define a
resistência a cisalhamento:
S = c + ( - u ) tg
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Nessa equação "c" e "" são, respectivamente, a coesão e o ângulo de resistência a cisalhamento,
que dependem principalmente do tipo de material e do seu estado de compactação. " " é a pressão
total normal à superfície de cisalhamento, e "u" é a pressão neutra que se desenvolve nos poros do
material; essa última pode ser gerada por compressão do material, durante o seu adensamento, ou
lençóis de água no seu interior. O método de formação do maciço influi nos parâmetros "c" e ""
no que tange à sua compactação. Ao contrário de obras de engenharia civil, onde se especificam o
grau de compactação e o teor de umidade, trabalhando-se com rolos compactadores e camadas de
espessura pequena; em pilhas de estéril costuma-se trabalhar com camadas que podem atingir até
vários metros, sem controle de umidade, e com compactação produzida apenas pelo tráfego de
construção (caminhões e tratores).
De maneira geral, a deposição em camadas mais espessas é mais vantajosa economicamente. Em
contrapartida, isso acarreta uma diminuição dos parâmetros de resistência "c" e "" afetando
também a pressão neutra "u" , de uma forma que pode inclusive ser mais sensível. Com efeito,
camadas mais espessas são mais compressíveis. Dessa maneira, em casos onde o estéril é pouco
permeável, o teor de umidade é relativamente elevado, e as velocidades de alteamento da pilha são
altas, a compressão da água intersticial pode acarretar pressões neutras muito elevadas.
6. Caracterização dos materiais constituintes de um depósito de estéril
As características de resistência do depósito são condicionadas por fatores tais como: tipo e qualidade do material lançado;
método de construção e equipamentos utilizados;
resistência dos materiais à degradação por agentes químicos e atmosféricos;
selagem de porções externas decorrentes de ações intempéricas;
nível da água;
teor de umidade;
estado de compactação (a compactação pode ser controlada por mudanças de equipamentoe por procedimentos de manuseio que influenciam fatores, como: fragmentação, mistura
de solo e rocha, segregação e manuseio seletivo de um horizonte particular, drenagem
afetando teor de umidade etc.);
grau de alteração;
presença de argilo-minerais.
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A deposição de materiais obedece a critérios de qualidade dos mesmos, ou seja, materiais de
estabilidades inferiores (baixo ângulo de atrito, alta umidade e alta percentagem de argilas) não
devem ser depositados em contato com o terreno natural ou nos taludes finais das bancadas.
7.
CustosOs custos de disposição de estéril de mina estão concentrados no transporte, na drenagem/proteção
vegetal, na retenção de finos gerados por carreamento durante e após a formação da pilha e na
manutenção de drenagens ao longo dos anos. Destes custos, o mais significativo em qualquer
situação é o transporte do estéril da mina até a pilha e cuja otimização depende mais dos
equipamentos e perfis de transportes e menos do projeto ou do método executivo da pilha. Porém
os outros custos, apesar das pequenas incidências percentuais, podem significar grandes montantes
de desembolso ao longo e após a formação da pilha. Estes custos podem ser minimizados através
de um bom projeto de engenharia e de métodos executivos apropriados.
A formação controlada de depósitos de estéreis é evidentemente mais onerosa ao empreendimento
mineiro que o simples basculamento do material nas encostas ou terrenos adjacentes à mina.
Entretanto, como benefícios, podem ser apontados, dentre outros, a ocupação racional das áreas
disponíveis, estabilidade dos taludes, controle da erosão e drenagem, estética, possibilidade de
recomposição da paisagem natural e reaproveitamento futuro do material. Com um bom
conhecimento geológico/geotécnico, o projeto do depósito pode levar em conta muitas variáveis
otimizáveis como:
drenagem de fundação;
drenagem interna da pilha;
forma e altura de lançamento das camadas;
zoneamento de acordo com características geotécnicas dos materiais lançados;
dimensionamento das bermas de drenagens, de taludes (gerais e entre bermas);
localização e forma dos acessos de construção e de manutenção;
acabamento das bermas e taludes / revestimento vegetal;
drenagem superficial;
monitoração de deformações durante e após a formação da pilha.
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CONCLUSÃO
Depois da realização deste trabalho conclui-se que para a elaboração de um plano de lavra bem
dimensionado é necessário que se respeitar uma serie de parâmetros no planeamento e construção
de depósitos de estéril, de modo que este processo seja economicamente e ambientalmente viável.
Geralmente estes depósitos têm mais tendência de ser construídos mais próximo possível da área
de extração, assim minimizando a distância de transporte consequentemente os custos, mas no
trabalho verifica-se que nem sempre esse parâmetro será valido, pois haverá casos em que será
preciso se afastar da zona de extração devido a instabilidade da área em que se pretende instalar o
depósito, a existência de lençóis freáticos na zona, a nocividade do material estéril a ser depositado,
entre outros aspectos. Então para estabelecimentos deste parâmetro devemos ter em conta os
estudos preliminares feitos na área principalmente as investigações de campo.
Outro factor muito importante na configuração de depósitos de estéril é a estabilidade, e para quea estabilidade se verifique deve-se ter em conta os sistemas de drenagem de líquidos dentro dos
depósitos, pois estes se não forem bem configurados os depósitos correm risco de ser erodidos e
consequentes deslizamentos de material.
Em uma pilha de estéril, o sistema de drenagem é um factor muito importante e que deve ser
projectado tendo em conta a filtrabilidade da área, a nocividade do material a ser depositado e com
uma engenharia ambientalmente aceitável.
8/17/2019 Planeamento e Construcao de Deposito de Esteril
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18PLANEAMENTO E CONSTRUÇÃO DE DEPÓSITOS DE ESTÉRIL
BIBLIOGRAFIA
PEELE, Robert etal John A. Church, Mining Engineer`s Handbook, Third Edition, John
Wiley & Sons, Inc
http://www.geopit.com.br/downloads/curriculos/201309_Gildo_Gomes.pdf acessado a
24/02/2016;
http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83
O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdf acessado a
21/02/2016;
http://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviaca
o_em_termos.pdf acessado a 27/02/2016;
http://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril
_menezes_pt_v.01.doc acessado a 21/02/2016.
http://www.geopit.com.br/downloads/curriculos/201309_Gildo_Gomes.pdfhttp://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdfhttp://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdfhttp://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdfhttp://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdfhttp://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviacao_em_termos.pdfhttp://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviacao_em_termos.pdfhttp://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviacao_em_termos.pdfhttp://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviacao_em_termos.pdfhttp://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril_menezes_pt_v.01.dochttp://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril_menezes_pt_v.01.dochttp://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril_menezes_pt_v.01.dochttp://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril_menezes_pt_v.01.dochttp://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril_menezes_pt_v.01.dochttp://www.igam.mg.gov.br/images/stories/cerh/ctig/10reuniao/00710_2006_pilha_de_esteril_menezes_pt_v.01.dochttp://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviacao_em_termos.pdfhttp://www.ausenco.com/uploads/papers/64435_Rede_de_drenagem_em_pilhas_de_lixiviacao_em_termos.pdfhttp://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdfhttp://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2397/1/DISSERTA%C3%87%C3%83O_Caracteriza%C3%A7%C3%A3oTecnol%C3%B3gicaAproveitamento.pdfhttp://www.geopit.com.br/downloads/curriculos/201309_Gildo_Gomes.pdfTop Related