Geotecnia Aplicada a Rejeitos de Mineração - Conteúdo Programático

PÓSGRADUAÇÃO EM ENGENHARIA GEOTÉCNICA IEC PUC MINAS Professor João Paulo de Sousa Silva GEOTECNIA APLICADA A REJEITOS DE MINERAÇÃO Disciplina Engenheiro Civil UFOP2005 Mestre em Geotecnia USP2014 Doutor em Geotecnia UnB2022 18 anos de experiência em geotecnia aplicada a mineração em projetos no Brasil América do Sul e África Engenheiro Geotécnico na Vale SA desde 2011 João Paulo de Sousa Silva 31 971781262 silva81jpsgmailcom CONTATOS PROFESSOR 2 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 8 AULAS 1 Visão sistêmica de uma unidade de mineração Processos de geração de rejeitos Tipos e características dos rejeitos 2 Métodos de disposição de rejeitos em polpa bombeada espessados e filtrados 3 Sistemas de disposição de rejeitos construção operação manutenção e desativação 4 Comportamento geotécnico de rejeitos 5 Dimensionamento geotécnico de sistemas de disposição de rejeitos barragens empilhamento drenado pilhas etc 6 Segurança de sistemas de disposição de rejeitos principais causas de rupturas e métodos de análise de riscos de ruptura 7 Plano de segurança de barragens de mineração e plano de ações emergenciais Legislações e normas aplicáveis à disposição de rejeitos 8 Projeto de desativação e Prova Final 3 AULA 6 BIBLIOGRAFIA GreggCPT Webinars CPT and Liquefaction httpswwwyoutubecomuserGreggCPTWebinarsvideos Ralph Peck Engineering Judgement httpswwwyoutubecomwatchvxNaN6Lhwr1I CEEN 641 Advanced Soil Mechanics httpswwwyoutubecomplaylistlistPLzBZ3hmMnx1I0HuMN8EuQio18UUP3k0P1 Dawn Shuttle PhD MICE PEng Michael Jefferies Peng 2016 Determining silt state from CPTu httpswwwicevirtuallibrarycomdoifull101680jgere1600008 4 Causas de ruptura Gatilhos de ruptura Consequência de acidentes Casos de acidentes Gestão de riscos Segurança Causas de ruptura Fonte Tailings Dams Risk of Dangerous Occurrences ICOLD Bulletin 121 2001 Ruptura por liquefação Ruptura por galgamento Gatilhos de ruptura continuação Liquefação de Solos correlações com casos históricos 8 Prof Fernando Schnaid 2018 R²023 Ruptura por piping Ruptura por alteamento rápido Ex de piping Gatilhos de ruptura continuação Consequência de acidentes Perda de vidas humanas Perdas financeiras e econômicas Danos à imagem da empresa Degradação do meio ambiente Impactos na operação do negócio Stava Impoundments Prior to and Following Failure Consequência de acidentes continuação Consequência de acidentes continuação Fluxo da ruptura dos rejeitos Casos de acidentes Los Frailes Espanha Casos de acidentes continuação Rio Pomba Miraí MG TOMA INCLINADA PRESA COTA DE CRESTA 107msnm ALIVIADERO PINCIPAL COTA DE CIMACIO 101msnm ALIVIADERO AUXILIAR TÚNEL COTA DE CIMACIO 105msnm FUENTEMARNREVISTA EL AGUA Ruptura da barragem de El Guapo Estado Miranda Venezuela Ex de piping FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN PUC Minas FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN FUENTE HIDROVEN PUC Minas FUENTE HIDROVEN IEC PUC Minas Ruptura da barragem de Teton Idaho US 5 de junho de 1976 Ruptura da barragem de Teton Idaho US 5 de junho de 1976 Barragem de Teton Construção de 1972 a 1976 Terra compactada 92 m de altura 960 m de crista Volume do reservatório de 350 milhões de m3 Volume da barragem de 76 milhões de m3 Evento Detecção da surgência de água no talude jusante às 0730h 2 dias antes foi verificada pelos engenheiros da obra umidade no lado direito da barragem Aumento da vazão de água com consequente erosão de sólidos Ruptura total às 1157h causada pelo processo de piping erosão interna logo após o primeiro enchimento do reservatório quase cheio Depois de 5 horas o reservatório estava vazio até a base do vale Foto às 1045 Piping em processo avançado com grande vazão de água pelo talude Observar o trator D9 acima no talude buscando bloquear o fluxo com material escavado na própria barragem Foto às 1100h Observar que a infiltração está perto do nível da rocha na ombreira direita da barragem Os órgãos de Defesa Civil das cidades a jusante foram comunicados às 1050h sobre o risco iminente de ruptura Foto às 1105 Observar que a água que sai pelo ponto de infiltração já tem vazão para erodir o talude de jusante Ao pé da barragem a lama já se encontra na casa de força Foto às 1115 Erosão e vazão da água aumentam A erosão no talude de jusante começa a evoluir até a crista A casa de máquinas é envolvida pela lama Foto às 1130 Fluxo turbulento de lama para jusante Casa de máquinas começa a cobrirse de lama O fluxo de lama e a erosão já atingem o terreno natural do lado direito da barragem Um novo colapso é detectado no talude acima da erosão anterior Foto às 1135 Foto às 1140 Foto às 1150 Foto às 1157 Ruptura da barragem No text in the image IEC PUC Minas IEC PUC Minas IEC PUC Minas IEC PUC Minas Depois de cerca de 5 horas o reservatório já havia sido esvaziado Avanço da água na área de jusante Situação da cidade de Rexburg a jusante da barragem Situação da barragem em 2001 A barragem não foi reconstruída IEC PUC Minas IEC PUC Minas DANOS 14 vidas perdidas direta e indiretamente Mais de 1 bilhão de dólares em prejuízos Lições Acidentes ocorrem com barragens Os danos podem ser gravíssimos Muitas vezes são rápidos sem tempo para reação Perguntas O que fazer para reduzir o risco de ruptura O que fazer para reduzir os danos em caso de acidente Barragens caso histórico de acidente Fort Peck 1938 Fundão 2015 Cadia Mine 2018 Aberfan 1968 Pinto Valley 1997 Kingston Fly Ash 2008 Mt Polley 2014 Causas básicas de ruptura de barragens Morgenstern 2018 Acidentes Causas básicas da falha Nome Ano Local Engenharia Operações Reguladores Tyrone 1980 Novo México EUA Ok Tedi 1984 Papua Nova Guiné Stava 1985 Itália Omai 1995 Guiana Golden Cross 1995 Nova Zelândia Marcopper 1996 Filipinas El Porco 1996 Bolivia Pinto Valley 1997 Arizona EUA Los Frailes 1998 Espanha Inez 2000 Kentucky EUA Kingston 2008 Tennessee EUA Keephills 2008 Alberta Canadá Obed 2013 Alberta Canadá Mount Polley 2014 British Columbia Canadá SamarcoFundão 2015 Minas Gerais Brasil O Painel independente examinou o perfil histórico de risco do portfólio de barragens de rejeitos na Colúmbia Britânica Canadá e concluiu O divisor de águas na Mineração Canadense Colúmbia Britânica Canadá O futuro requer não apenas uma adoção aprimorada das melhores práticas aplicáveis BAP best applicable practices mas também uma migração para a melhor tecnologia disponível BAT best available technology Exemplos de BAT são rejeitos filtrados nãosaturados compactados e redução no uso de água na configuração de fechamento Disposição de rejeitos praticada no mundo MEND Report 2501 Saturação total ou parcial dos rejeitos filtrados MEND Report 2501 Saturação total ou parcial dos rejeitos filtrados MEND Report 2501 Capacidade do solo de armazenar e transportar água Tipologia de uso e ocupação do solo Coeficiente de escoamento superficial Sem vegetação solo exposto 065 040 Campo natural vegetação baixa 050 030 Arbusto cerrado vegetação média 045 030 Floresta e matas densas 005 020 Áreas de cultivo sem curvas de nível 035 025 Cava 060 070 Pilhas de estéril fase inicial superfície exposta 060 050 Pilhas de estéril fase final c cobertura vegetal 050 030 Taludes de barragens gramados 050 030 Mina PMA mm Fábrica 1600 Segredo 1550 Pico 1630 Galinheiro 1600 Tamanduá 1790 Mutuca 1810 Águas Claras 1750 Córrego do Feijão 1600 Timbopeba 2050 Conta História 2100 Alegria 2050 Gongo Soco 1450 Dois Irmãos 1450 Brucutu 1500 Água Limpa 1450 Cururu 1450 Morro Agudo 1450 Cauê 1530 Precipitação média 1600 mmano ou 44 mmdia ou 51e6 cms Infiltração média sem evapotranspiração 640 mmano ou 20 mmdia ou 18e6 cms ¹ Modificado de Cui Zomberg 2005 apuod Marinho 2014 1 Precipitação média 1600 mmano ou 44 mmdia ou 51e6 cms Valores mensais médios de pluviometria e evaporação estação 83587 do INMET Mês Pluviometria mmdia Evaporação mmdia balanço mmdia janeiro 110 387 713 fevereiro 510 347 163 março 673 347 326 abril 317 300 017 maio 097 197 100 junho 057 110 053 julho 027 063 036 agosto 027 050 023 setembro 160 130 030 outubro 360 247 113 novembro 797 327 470 dezembro 1207 380 827 Evapotranspiração 0 a 46 Infiltração média 294 a 640 mmano 09 a 20 mmdia 08 a 18e6 cms Capacidade do solo de armazenar e transportar água ¹ Modificado de Cui Zomberg 2005 apuod Marinho 2014 1 Condutividade hidráulica VAN GENUCHTEN 1980 desenvolveu um modelo empírico a partir do qual é possível obter o coeficiente de permeabilidade que é a capacidade do solo não saturado de transportar água Foram utilizadas curvas características de sucção e o coeficiente de permeabilidade saturado do solo ksat Percolação e saturação em aterros Modificado de Cui Zomberg 2005 apuod Marinho 2014 Capacidade do solo de armazenar e transportar água Condição normalmente adensada e sobreadensamento Avaliação da Liquefação por Fluxo e da Resistência Liquefeita Utiilizando CPTu Robertson 2010 65 66 Razão tensão dilatação Taylor dydx 0 Point of max slope nmax Resistência de Pico tan fpeak dydx negative increasing towards zero dydx 0 Volume constante stress ratio tan fcv tan tan tan tan tan tan max max f f f f n n cv peak cv dx dx dx dx dy dy dy dy tsn vol strain dx dy Denso Fofo Denso Fofo 67 Conceito de Estado Crítico Quando cisalhado o estado do solo tende a se deslocar até uma única linha no espaço t s e Esta é denominada Linha de Estado Crítico ou CSL CSL tem o mesmo gradiente que a linha de compressão normal NC l 68 FOFO DENSO Critical State Line CSL Índice de vazios e Tensão efetiva octaédrica p Em elevadas tensões mesmo amostras densas tendem a contrair Em baixas tensões mesmo amostras fofas tendem a dilatar Dilatação depende da densidade e do nível de tensão Comparação entre idealizações de compressão isotrópica a Cam Clay e b comportamento real do solo e NorSand Idealizações da compressão isotrópica Ilustração da superfície de rendimento do NorSand limitando as taxas de tensão e a condição da imagem a Solo muito solto e b solo muito denso Norsand Parâmetros NORSAND e valores típicos para areias modificado JEFFERIES BEEN 2015 Parâmetro Valores Típicos Observação CSL Γ 09 14 Altitude da CSL definida a 1 kPa λ 001 007 Inclinação da CSL definido no logaritmo de base natural Plasticidade tc 12 15 Índice de atrito crítico com referência a compressão triaxial 02 05 Coeficiente de acoplamento volumétrico para armazenamento inelástico de energia 25 500 Modulo de endurecimento plástico para carregamento normalmente f para estimativa inicial considerar H4 λ tc 2 5 Razão entre a dilatancia máxima Dmin e o parâmetro de estado com referência a compressão triaxial Elasticidade r 100 600 Coeficiente de rigidez cisalhante adimensional Gmaxp n 01 03 Coeficiente de Poisson Parâmetro de estado e ce 0 Estudo de caso Pilha de Rejeitos Arranjo geral do Complexo Cavas Barragens e Pilha Por ser um projeto particularmente relevante em região e clima muito representativos da atividade mineira no Brasil os dados disponíveis sobre o projeto foram utilizados na avaliação da viabilidade de disposição de rejeitos desidratados Com a taxa anual de disposição de 13 Mt de rejeitos filtrados a pilha estará entre as 3 maiores em operação sendo uma das primeiras em regiões com pluviometria superior aos 1500mmano 25 da produção em MG Utilize legendas de até 1 linha sem destaques Créditos da foto A visão estratégica anterior consistia em destinar todo o rejeito de VGR e Pico para a barragem Maravilhas 3 A geração anual para MV3 seria da ordem de 26 Mtpa e sua vida útil inicial estava estimada em 6 anos O projeto da Geotécnico da PDE prevê a disposição compartilhada do rejeito de flotação e do estéril Imagem ilustrativa Geometria final da PDE Porção do rejeito Porção do estéril Porção do rejeito Porção do estéril Pilha final da parte do rejeito altura dos bancos 10 m inclinação média do talude 1V3H 184 altura dos bancos 10 m inclinação média do talude geral 1V35H 160 Pilha final de rejeito Constructio n control Restricted Information Rejeitos dragados Controle construtivo Pilha de rejeitos escavados Cianita Local de ensaio Lavra Descarga Compactação Nº de amostras 23 24 63 Massa específica seca máxima d máx kNm³ 212 Umidade ótima wót 125 Massa específica aparente seca d nat kNm³ 184 183 209 Umidade natural wnat 189 204 130 Grau de compactação GC 865 862 985 Índice de vazios e 079 080 058 Granulometria dos rejeitos de flotação do Complexo P P1 V I e II 28 e 72 VI VII VIII VIV MÉDIA Protocolo 998 9989 787 1007 806 807 3386 Gs 297 306 309 310 322 318 310 361 317 Argila 31 15 19 40 32 30 30 10 26 Silte 402 349 664 650 806 600 710 690 609 Areia Fina 505 628 305 302 139 370 260 300 351 Areia Média 63 08 12 08 06 00 00 00 12 Areia Grossa 00 00 00 00 17 00 00 00 02 Pedregulho 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Passante 200 509 360 800 790 929 630 740 800 695 D10 mm 002 002 001 002 002 001 002 002 002 D30 mm 005 005 003 003 003 003 003 003 003 D60 mm 009 010 006 004 004 005 004 005 006 Cu 35 43 40 22 23 42 20 31 32 Cc 10 12 11 13 12 15 11 10 12 Análise de percolação unidimensional Dentro do cenário o escopo é responder 1 Durante a construção ocorre a saturação do material filtrado 2 O terreno natural é capaz de servir como fundação drenante da pilha de filtrado O estudo da saturação do material filtrado e empilhado é realizada através de análise de percolação unidimensional utilizandose o programa Hydrus 1D versão 4 Considerase somente fluxo líquido curva de retenção dada pelo modelo de van Genuchten Mualem de porosidade única com air entry value de 2 cm sem histerese Funil de Haines Câmara de Richards R Parâmetros do ajuste da curva característica Parâmetros Amostra 806 Amostra 807 0068 1cm 003 1cm ua uwb 147kPa 33 kPa n 1224 125 m 0183007 028571 r 008 0 sat 46 43 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 001 010 100 1000 10000 100000 1000000 Teor de umidade Volumétrica Sucção kPa CR1 Ajuste CR2 Ajuste 807 PS 807 PP 806 PS 806 PP Análise de percolação unidimensional Fluxo unidimensional para coluna de 80 m de rejeitos assentados sobre fundações silto argilosas ksat 1E5 cms no período de final de construção do aterro a Varia da umidade water content no tempo b Aporte de água às fundações outflow to fundation SILVA e NADAI Percolação unidimensional durante a construção Amostra 806IPT Amostra 807IPT Fluxo unidimensional para coluna de 80 m de rejeitos assentados sobre fundações silto argilosas ksat 1E5 cms no período de 10 anos após a construção do aterro Amostra 806IPT Amostra 807IPT Percolação unidimensional após a construção a Varia da umidade water content no tempo b Aporte de água às fundações outflow to fundation SILVA e NADAI Fluxo unidimensional para coluna de 80 m de rejeitos assentados sobre fundações argilo siltosas ksat 1E6 cms no período de final de construção do aterro Amostra 806IPT Amostra 807IPT Percolação unidimensional após a construção a Varia da umidade water content no tempo b Aporte de água às fundações outflow to fundation SILVA e NADAI Fluxo unidimensional para coluna de 80 m de rejeitos assentados sobre fundações argilo siltosas ksat 1E6 cms no período de 10 anos após a construção do aterro Amostra 806IPT Amostra 807IPT Percolação unidimensional após a construção a Varia da umidade water content no tempo b Aporte de água às fundações outflow to fundation SILVA e NADAI Ensaio Triaxial CIU em amostras moldadas a 90 de GC e umidade 3 acima da ótima Mesmo em ensaios com umidade superior à especificada para o aterro não se observou geração de pressão neutra construtiva Ensaio Triaxial CIU saturado em amostras moldadas a 78 de GC Os ensaios não drenados em amostras fofas indica comportamento contrátil e geração significativa O GC de moldagem 78 é muito inferior aos 86 esperados para aterro sem compactar Amostra fofas moldadas a 78 GC Ensaio Triaxial CID saturado em amostras moldadas a 78 de GC Amostras densas moldadas a 105 de CG Ensaio Triaxial CID saturado em amostras moldadas a 105 de GC Ensaios triaxiais em rejeitos de flotação ajuste da CSL considerando os ensaios drenados e não drenados moldados com índicie da vazios equivalente a 78 de GC CSL Ajustes da Linha de Estado Crítico Relação entre a resistência de pico e a dilatação do pico em compressão Dados experimentais de Rejeitos de Flotação Comportamento de TensãoDilatação M N Calibração de parâmetros do modelo NORSAND Rejeito de Flotação da usina de Ensaio drenado em amostra moldada a 105 de GC Calibração de Parâmetros Modelo NORSAND Soil properties DRAINED TXL SIM CSL G 133 l 0210 on base e for curved CSL a 113 ec a b pprefc b 023 c 027 CSL idealization as curved semilog Plasticity Mtc 14 N 024 typ 02 03 c tc 370 often taken as 40 H0 75 Hy 733 H H 0 H y y 273643 typically 10 Elasticity Gmax p0 21 MPa Gexp 07 elastic exponent n 02 Ir 420 k 0003 Initial soil state y0 0271 e 0 0668 p0 50 kPa K0 100 sig1 50 OCR R 100 Drained or undrained Drained Strain Mode Engineering NOTE most labs report engineering small strain change choice inside VBA Choose Test to Plot Choice is 1 Update Model 5 4 3 2 1 0 1 volumetric strain 0 100 200 300 400 0 5 10 15 20 deviator stress q kPa axial strain NorSand 05 06 07 08 09 10 11 1 10 100 1000 10000 void ratio mean effective stress p kPa CSL 0 100 200 300 400 0 50 100 150 200 250 300 mean effective stress p kPa Plot Data Change Mode Change CSL Type Soil properties DRAINED TXL SIM CSL G 133 l 0210 on base e for curved CSL a 113 ec a b pprefc b 023 c 027 CSL idealization as curved semilog Plasticity Mtc 14 N 024 typ 02 03 c tc 370 often taken as 40 H0 75 Hy 733 H H 0 H y y 48612 typically 10 Elasticity Gmax p0 25 MPa Gexp 07 elastic exponent n 02 Ir 416667 k 0032 Initial soil state y0 0036 e 0 0793 p0 600 kPa K0 100 sig1 600 OCR R 100 Drained or undrained Drained Strain Mode Engineering NOTE most labs report engineering small strain change choice inside VBA Choose Test to Plot Choice is 8 Update Model 0 1 2 3 4 5 volumetric strain 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 0 5 10 15 20 deviator stress q kPa axial strain NorSand 05 06 07 08 09 10 11 1 10 100 1000 10000 void ratio mean effective stress p kPa CSL 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 mean effective stress p kPa Plot Data Change Mode Change CSL Type Calibração de Parâmetros Modelo NORSAND Calibração de parâmetros do modelo NORSAND Rejeito de Flotação da usina Ensaio drenado em amostra moldada a 78 de GC Soil properties UNDRAINED TXL SIM hIL 1156 CSL G 133 l 0210 on base e sup0 035 022 for curved CSL a 113 ec a b pprefc b 023 srp0 033 022 c 027 CSL idealization as curved semilog Plasticity Mtc 14 N 024 typ 02 03 c tc 370 often taken as 40 H0 75 Hy 733 H H 0 H y y 3835 typically 10 Elasticity Gmax p0 14 MPa Gexp 07 elastic exponent n 02 Ir 696517 k 0020 Initial soil state y0 005 e 0 0902 p0 201 kPa K0 100 sig1 201 OCR R 120 Drained or undrained Undrained Strain Mode Engineering NOTE most labs report engineering small strain change choice inside VBA Choose Test to Plot Choice is 10 KEY RESULTS Update Model 2 1 0 1 2 volumetric strain 0 100 200 0 5 10 15 20 deviator stress q kPa axial strain NorSand 05 06 07 08 09 10 11 1 10 100 1000 10000 void ratio mean effective stress p kPa CSL 0 100 200 0 50 100 150 200 250 mean effective stress p kPa Plot Data Change Mode Change CSL Type 1 CIDsat3385GC 105CP1 MT 500 0668 0271 21 2 CIDsat3385GC 105CP2 MT 1000 0643 0257 29 3 CIDsat3385GC 105CP3 MT 1500 0620 0253 36 4 CIDsat3385GC 105CP4 MT 3000 0545 0275 60 5 CIDsat3385GC 78CP1 MT 1000 0916 0016 16 6 CIDsat3385GC 75CP2 MT 3000 0874 0053 26 7 CIDsat3385GC 78CP3 MT 4000 0800 0005 32 8 CIDsat3385GC 78CP4 MT 6000 0783 0026 39 As Tested Initial Prep Meth p0 e0 psi0 G0 MPa 9 CIUsat3385GC 78CP1 MT 1000 0943 0043 16 10 CIUsat3385GC 78CP2 MT 2000 0873 0020 22 11 CIUsat3385GC 78CP3 MT 4000 0864 0069 29 12 CIUsat3385GC 78CP4 MT 6000 0836 0080 35 13 CIUM400 Calibração de Parâmetros Modelo NORSAND Calibração de parâmetros do modelo NORSAND Rejeito de Flotação da usina de Ensaio não drenado em amostra moldada a 78 de GC Modelo 3D Pilha Solo kNm3 c kPa f Ko n E MPa Fundações solo residual 22 25 33 06 03 150 Estéril 21 20 30 06 03 104 Rejeito dragado 23 50 35 06 03 65 Rejeito de flotação seco 27 0 37 06 03 65 Rejeito de flotação saturado 27 0 37 06 03 65 Rejeito de flotação não drenado 27 su res Eq36 0 06 03 65 𝑠𝑟 𝑝0 𝑀 2 exp 𝜓0 𝜆 36 Onde sr resistência residual p0 máxima tensão efetiva octaedrita M razão atrito no estado permanente parâmetro de estado inicial e l inclinação da CSL Análises iniciais sem adensamento e resistência não drenada sempre que 005 𝑠𝑟 𝑝0 𝑀 2 exp 𝜓0 𝜆 36 Onde sr resistência residual p0 máxima tensão efetiva octaedrita M razão atrito no estado permanente parâmetro de estado inicial e l inclinação da CSL e ce 0 Modelagem Resultados Análise GC e0 FOS Observação Drenada 90 083 15 encosta Parâmetros efetivos para os rejeitos Não drenada 110 049 Parâmetros residuais para os rejeitos com 005 sem adensamento construção instantânea 105 057 100 064 95 073 135 90 083 078 89 085 066 85 093 028 80 105 015 75 119 007 72 131 000 Percebemos que os mecanismos envolvidos nas rupturas ocorridas no início do século passado são muito semelhantes às causas de acidente nos dias atuais As rupturas com mobilização e liberação de grandes massas de solo podem ocorrer tanto em barragens como em pilhas não estando restritas a países subdesenvolvidos Filtragem é uma nova forma de disposição de rejeitos de mineração Filtragem é a operação unitária de separação sólidolíquido mediante a passagem do líquido através de um meio poroso o qual retém as partículas sólidas O líquido que atravessa o meio poroso é denominado filtrado e os sólidos retidos torta A aplicabilidade dessa operação unitária amplamente utilizada no processamento mineral tem sido estudada também para rejeitos visando oferecer uma nova forma de disposição dos mesmos Barragens casos históricos de acidente Conclusões Saturação total ou parcial dos rejeitos filtrados Todas as tecnologias de espessamento ou desaguamento de rejeitos resultam em material saturado no momento da deposição excetuandose alguns processos de filtração de rejeitos Em climas secos a evaporação e infiltração podem se combinar para reduzir a saturação de uma pilha de rejeitos previamente saturada Por outro lado em regiões de maior precipitação com clima úmido depósitos que inicialmente não estavam saturados podem se saturar devido à infiltração Dependendo das condições de drenagem e umidade pode ocorrer a saturação dos rejeitos filtrados Mesmo sob umidade constante a saturação pode ocorrer com o adensamento sob peso próprio com a elevação da altura da pilha Compacidade dos rejeitos filtrados Rejeitos filtrados são geralmente compactados pelo tráfego de equipamentos gerando moderada pressão de préadensamento Eventualmente parte da pilha pode ficar no estado normalmente adensado à medida que a carga aumenta sendo esse o mesmo estado de rejeitos depositados saturados Rejeitos compactados e não compactados atingem densidades semelhantes se carregados a grandes tensões Pode ser esperado comportamento similar para camadas inicialmente muito distintas Com o aumento da pilha o estado dos rejeitos deslocase na direção da CSL e se torna mais frouxa em relação ao estado crítico embora mais denso em termos absolutos O fenômeno de liquefação de solos No estudo do fenômeno de liquefação de solos a prática atual de projeto tem sido dominada por correlações com casos de falha históricos Também tem sido a tendência dominante acreditar em correlações empíricas para determinar propriedades in situ JEFFERIES BEEN 2015 Essa confiança cega em correlações empíricas é preocupante pois correlações podem ser encontradas onde não há base para uma relação causal ou variáveis podem ser negligenciadas WROTH 1988 abordou essa questão e enfatizou que as correlações entre os resultados de testes in situ e propriedades do solo devem ser baseadas na percepção física suportadas em bases teóricas e serem expressas de forma adimensional Estádio do Braga Portugal Mirna Sibéria 100 Desativação Ópera de Dalhara Suécia 101 Desativação Projeto Éden Inglaterra 102 Desativação Parque das Mangabeiras antiga Ferrobel Parque das Pedreiras e Ópera de Arame Curitiba 103 Desativação Como tratar a contínua dependência de barragens O que se vislumbra num futuro próximo Crescente dificuldade de licenciamento de novas barragens de alteamento de barragens existentes para manter a produção e para utilização de água nova Teores metálicos cada vez mais baixos nas minas que exige maior manuseio para a mesma escala de produção Alto CAPEX de novas barragens aproximadamente 10 do total do investimento Qual a nossa saída Reaproveitamento de rejeitos Uso de tecnologias alternativas Codisposição eou disposição conjunta Sequenciamento de lavra visando permitir o uso de cavas exauridas Maior aproveitamento no processo recuperação Uso futuro sustentável Ciclo da Vida de uma Barragem Escolha do Local Planejamento Projeto Implantação Operação Fechamento AdequaçãoModificação Ciclo da Vida de uma Barragem Reaproveitamento de rejeitos Dragagem e reprocessamento Reaproveitamento de rejeitos Pesquisa nos reservatórios de barragem Reaproveitamento de rejeitos Utilização de Rejeitos na Construção Civil Projeto Barragem Zero Filtragem dos rejeitos Espessamento de lamas em pasta Desaguamento dos rejeitos grossos em peneira desaguadora Soluções geotécnicas para disposição dos rejeitos Recuperação adicional de minério de ferro nos rejeitos Agregação de rejeitos para disposição como sólidos Desativação Disposição em Cavas Exauridas Considerações finais IEC PUC Minas IEC PUC Minas IEC PUC Minas Muito obrigado