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Engenharia Civil ·
Geotecnia
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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 legislação e normas aplicáveis 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 8 Projeto de desativação e Prova Final 3 AULA 3 BIBLIOGRAFIA PINHEIRO MC DIRETRIZES PARA A ELABORAÇÃO DE ESTUDOS HIDROLÓGICOS E DIMENSIONAMENTOS HIDRÁULICOS EM OBRAS DE MINERAÇÃO 2011 MASSAD OBRAS DE TERRA CURSO BÁSICO DE GEOTECNIA 2003 BUREAU OF RECLAMATION DESIGN OF SMALL DAMS 1987 httpswwwusbrgovtsctechreferencesmandsmandspdfsSmallDamspdf VICK STEVEN G PLANNING DESIGN AND ANALYSIS OF TAILINGS DAMS 1990 httpsopenlibraryubccasoacIRclecollectionsubccommunityandpartnerspublicati52387items10394902 CHAPTER 4 CONTROL OF WATER IN SURFACE IMPOUNDMENTS 91 CHAPTER 5 SURFACE IMPOUNDMENT SITING AND LAYOUT 112 CHAPTER 6 EVALUATION OF TAILINGS DISPOSAL ALTERNATIVES 129 CHAPTER 7 TAILINGS EMBANKMENT DESIGN 151 CHAPTER 12 RECLAMATION OF TAILINGS IMPOUNDMENTS 324 4 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Os estudos e projetos desenvolvidos envolvendo temas relacionados à sistemas de disposição de rejeitos podem estar incluídos em uma das seguintes etapas que na realidade se apresentam em ordem cronológica de execução 1 Estudos Preliminares de Gestão Ambiental e Territorial GAT elaborados com a finalidade de avaliação da capacidade de suporte dos empreendimentos da empresa por meio do levantamento e análise das fragilidades e facilidades existentes na região 2 Projetos Conceituais e estudos básicos para Análise de Alternativas abrangendo a locação de eixos de barragens de obras de captação e esquemas de drenagem de cavas e pilhas 3 Estudos de Viabilidade de alternativas pontuando as vantagens técnicas e econômicas das soluções com vistas à seleção das configurações que serão detalhadas em etapas posteriores de projeto 4 Projeto Básico das alternativas selecionadas na etapa de viabilidade 5 Construção e Projeto Executivo com acompanhamento das obras e elaboração de desenhos as built 6 Operação das estruturas e obras hidráulicas construídas dentro do horizonte de vida útil do empreendimento 7 Desativação compreendendo a etapa final de vida útil com encerramento da utilidade da estrutura Etapas de vida útil 5 Fonte Vick 1990 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Após a levantamento dos dados básicos disponíveis dados da Unidade Industrial cartografia pluviometria fluviometria climatologia legislação ambiental planos de bacias e estudos anteriores devem ser feitas as análises do GAT 1 São elaborados estudos hidrológicos de qualificação e quantificação preliminar do regime dos cursos de água na região de interesse envolvendo determinação de vazões características médias e mínimas 2 Regionalização hidrológica utilizando a base de dados das estações fluviométricas disponíveis ou registros de monitoramento nas Unidades Industriais 3 Definição da bacia hidrográfica de interesse 4 Estabelecimento de séries de vazões médias mensais nas estações fluviométricas 5 Aplicar metodologias de regionalização hidrológica para a transferência das características de regime para as seções de referência 6 Elaborar o diagnóstico do uso da água nas Unidades Industriais Os estudos demandados pelo GAT não envolvem dimensionamentos de estruturas Estudos Preliminares GAT 6 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 7 CONTROLE DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Recirculação e Extravasão Balsas de captação e bombeamento Torres de captação galerias e tulipas DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 8 CONTROLE DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Recirculação e Extravasão DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 9 GESTÃO DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Critérios de projeto Soluções de gestão da água Estoca armazena as contribuições Sistema extravasor para descarga Canal de desvio DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 10 GESTÃO DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Critérios de projeto Soluções de gestão da água Desvio com cavas e pilhas Dique de desvio Armazenamento e desvio utilizando uma barragem de água a montante e uma galeria DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 11 SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Ciclo de vida 12 Segundo MEND 2017 as propriedades físicas dos rejeitos influenciam na eficiência e a viabilidade técnica dos métodos de desaguamento As propriedades físicas podem variar de acordo com diferentes fatores destacandose as características do minério a qualidade do mesmo e as operações de processamento A Classificação granulométrica também influencia no conceito da estrutura de disposição de rejeito barragem ou Pilha de Rejeito Minério de Ferro Rejeitos de Flotação Espiral Jigue e Separação Magnética Minério de Ferro Rejeito de Deslamagem Lama Minério de Ferro hematita Rejeito Total Tabela de Classificação granulométrica proposta por MEND 2007 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Classificação Granulométrica Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Classificação de rejeito baseada na distribuição granulométrica MEND 2017 apresenta cada uma das classes em um gráfico de distribuição granulométrica A distribuição granulométrica influencia no conceito da disposição de rejeito e no conceito da estrutura MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Classificação Granulométrica 14 15 Fonte Vick 1990 A disposição de rejeitos podem ser classificadas pelo teor de sólidos e consistência como Rejeito em polpa slurry rejeito contendo baixo teor de sólidos e que apresente baixa ou nenhuma resistência ao transporte por gravidade ou via bombeamento 20 a 45 de sólidos Rejeito espessado thickened tailings rejeito parcialmente desaguado e que apresenta consistência semelhante a polpa sendo possível o transporte por bombeamento 45 a 60 sólidos Rejeito em pasta paste tailings rejeito espessado que apresenta consistência de pasta e que não flui naturalmente e não drena grande quantidade de água quando disposto no depósito final 60 a 70 Rejeito filtrado úmido wet cake tailings rejeito com aspecto de uma massa saturada ou quasesaturada não bombeável 70 a 80 Rejeitos filtrados secos dry cake tailings rejeito com aspecto de uma massa nãosaturada não bombeável contendo grau de saturação geralmente entre 80 e 88 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos As barragens devem ser adequadamente Concebidas Projetadas Construídas Operadas BARRAGENS Premissas 16 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Conter água ou águasólidos Controlar e ou regularizar cheiasvazões Controle ambiental Ser uma estrutura segura Ser implantada com o menor custo dentro da melhor técnica BARRAGENS Premissas 17 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos ESTUDOS BÁSICOS PARA ANÁLISE DE ALTERNATIVAS Seleção do Local 18 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 1 Localização e elevação em relação à Usina Comprimento de rejeitodutos adutoras Custo de capital e operacional para bombas 2 Topografia Layout do aterro Morfologia do terreno Requisitos do aterro e compactação Viabilidade de desvio 3 Hidrologia e captação Armazenamento de água a longo prazo Requisitos de manejo de enchentes Vazões afluentes desvio e extravazão 4 Geologia Disponibilidade de material empréstimos qualidade quantidade e proximidade Resistência ao cisalhamento das fundações percolaçãopermeabilidade das fundações 5 Água subterrânea Taxa e direção da infiltração Potencial de contaminação Teor de umidade dos materiais empréstimo 6 Fatores econômicos construtivos tempoprazo disponibilidade Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 20 Transversais aos Talvegues Meia Encosta Fundo de Vales Diques Fechados MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 21 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 22 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 23 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 24 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 25 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 26 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 27 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 28 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Extravasor Maciço da barragem Reservatório Captação e adução de água Bombeamento adução e distribuição dos rejeitos BARRAGENS Componentes das barragens Extravasor Maciço da barragem Reservatório Captação e adução de água 29 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS O estabelecimento de um plano de disposição de rejeitos para uma determinada operação envolve a identificação tanto de um método quanto de um local para a área armazenamento dos rejeitos Os princípios discutidos nas aulas 1 e 2 geralmente resultarão várias opções de métodos ou e locais de disposição de rejeitos A seleção de uma opção tornase difícil quando há muitas possibilidades Nesses casos haverá a necessidade de um método sistemático principalmente para harmonizar diferentes perspectivas o projetista a mineradora os reguladores etc A uma metodologia sistemática não elimina os elementos subjetivos na tomada de decisão nem concilia valores conflitantes entre diferentes avaliadores Estudos de viabilidade de alternativas 30 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Estudos de viabilidade de alternativas Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Etapas Defina os objetivos do plano de disposição de rejeitos Estabelecer medidas de eficácia Gerar esquemas alternativos Avalie as alternativas Selecione uma opção preferida Um procedimento de avaliação de matriz realizado usando classificação ou pontuação técnicas podem ser usadas para avaliar opções Conceitos de valor esperado pode ser usado na matriz para explicar os efeitos da incerteza Um elemento essencial da avaliação da matriz é a análise de sensibilidade em que os fatores de ponderação são variados para refletir possíveis diferenças de valores entre as partes Estudos de viabilidade de alternativas 32 Fonte Vick 1990 VIABILIDADE DE ALTERNA As decisões de localização nem sempre são fixas eles podem mudar em qualquer etapa do projeto A descoberta de condições geológicas ou subterrâneas adversas em um estágio posterior de projeto podem tornar necessária reavaliação da localização Por sua natureza a seleção do local também deve interagir com uma série de outros elementos no planejamento descarte de rejeitos Por exemplo se há incapacidade de identificar locais para barragens com viabilidade econômica ou técnica podem ser avaliados outros métodos de disposição a escolha de um tipo de barragem depende intuitivamente de quem a está projetando Fonte Prof Victor DMello 33 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS O planejamento de disposição de rejeitos deve considerar a natureza e o comportamento mecânico dos rejeitos e também os métodos disponíveis para disposição As barragens diques e represas são de longe os métodos mais comuns e permanecem com importância fundamental no plano de disposição de rejeitos Por outro lado a consideração de métodos alternativos como underground backfill inpit backfill e disposição offshore têm ganhado bastante relevância Seleção de local 34 DIMENSIONAMENTO Vertedores 35 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DIMENSIONAMENTO Vertedores 36 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DIMENSIONAMENTO Vertedores 37 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 38 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Ciclo de vida Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 39 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 40 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 42 3 PROJETO DE SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Ciclo de vida água Permeabilidade é a maior ou menor dificuldade que a água encontra de caminhar num meio poroso Solo Fôfo areia Fluxo fácil Elevada permeabilidade Solo Compacto argila Fluxo difícil Baixa permeabilidade PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 44 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 45 PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 46 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 47 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 48 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 49 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Fluxo de Água 50 PROJETO DE BARRAGENS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DRENO VERTICAL TAPETE DRENANTE DRENO DE PÉ LINHA FREÁTICA Fluxo de Água 51 PROJETO DE BARRAGENS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos verificar a validade das hipótesescritérios de projeto obter informações do comportamento das estruturas para corrigir situações não previstas em projeto ou otimizar novos projetos registros legais e evidências para seguradorasauditorias 52 Instrumentação Finalidade PROJETO DE BARRAGENS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos RESPONSABILIDADES Projetista Elaboração dos estudos e projetos compreendendo os documentos técnicos desenhos especificações planilhas e relatório Empreiteira ou Construtora Execução das obras de implantação de acordo com o projeto Fiscalização ou Gerenciadora Fiscalização da Empreiteira ou Construtora para garantir e fazer cumprir que esta execute as obras conforme o projeto sendo responsável pelo controle tecnológico topográfico e do cronograma da obra Acompanhamento Técnico de Obra ATO Serviços de engenharia responsável por confirmar e atestar que as obras tenham sido executadas em conformidade com o projeto e respectivos ajustes devidamente aprovados assegurar que questionamentos técnicos sejam adequadamente tratados elaborar ajustes de adequação de projeto quando pertinentes e elaborar todos os documentos técnicos e desenhos de comoconstruído das obras efetivamente implantadas NOTA É fundamental que sejam entendidas por todas as empresas envolvidas as atividades e responsabilidades de cada parte no desenvolvimento das obras basicamente para evitar conflitos de atuação 53 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Apoiar a Fiscalização ou Gerenciadora da obra respondendo a todos os questionamentos técnicos pertinentes Acompanhar os serviços da Fiscalização ou Gerenciadora com a manutenção de uma equipe técnica mínima para confirmar e atestar a execução da obra conforme projetado respeitando as premissas e definições do projeto bem como os ajustes de projeto devidamente aprovados Avaliar elaborar e aprovar quando apropriado e necessário as alterações e ajustes técnicos de projeto que venham a ser necessários para garantir a qualidade de implantação das obras seja estes solicitados pela Fiscalização ou Gerenciadora ou quando as condições de campoobra exigirem Avaliar inspecionar e aprovarrecusar juntamente com a Fiscalização ou Gerenciadora a execução e a liberação de serviços que envolvam a escavação limpeza preparo e tratamento de fundações serviços especializados de reforçotratamento de fundações e desta natureza e de serviços especializados Elaborar e emitir relatório das visitas de acompanhamento das obras Nas situações onde forem aplicáveis as alteraçõesadequações de projeto estas deverão estar acompanhadas por Memórias de Cálculo e Memoriais Descritivos Validar os desenhos de comoconstruído Atividades do Escopo de ATO 54 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Escavações obrigatórias Tratamento de fundação limpeza injeção regularização Aterros solos enrocamento Filtros e Transições Tratamento de juntas de construção Proteção de Taludes Externos ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos FUNDAÇÕES DA BARRAGEM E DIQUES O preparo de fundações da barragem e diques consistirá de escavações conforme indicado no projeto destinadas a remoção de solos de baixa consistência interseção de camadas mais permeáveis de solo da fundação atingindo o solo subjacente de menor coeficiente de permeabilidade As profundidades apresentadas no desenho de escavação têm caráter indicativo De maneira geral deverão ser removidos todos os solos com SPT9 incluindose os solos porosos e solos orgânicos superficiais Previamente ao lançamento da primeira camada do aterro a superfície deverá ser escarificada até uma profundidade de 30 cm umedecida ou secada se necessário e compactada o grau de compactação a ser atingido será no mínimo de 95 em relação ao ensaio Proctor normal Todo o material aproveitável retirado das escavações programadas deverá ser usado na construção da barragem como material do aterro ou proteção de taludes Escavação e tratamento das fundações exemplo 56 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Escavações obrigatórias ETAPAS CONSTRUTIVAS Tratamento de fundação limpeza injeção regularização ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 59 ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Escavação e carga escavadeiras de descarga frontal ou lateral carregadeiras scrapers Transporte caminhões vagões correias transportadoras Espalhamento e mistura motoniveladorapatrol trator com grade de disco caminhãopipa Compactação rolos compactadores liso vibratório péde carneiro placa vibratória sapo TIPOS DE EQUIPAMENTOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO Os solos para construção dos maciços de terra poderão ser obtidos nas jazidas localizadas nas áreas que preferencialmente resultarão submersas pelo reservatório Deverão ser utilizados preferencialmente solos argilosos de fácil compactação deverão apresentar quando compactados coeficiente de permeabilidade inferior a 1x105 cms a porcentagem de compactação média a se obter será de 98 em relação à máxima do Proctor normal e a uniformidade do produto será aferida pelo desvio padrão da porcentagem de compactação que não deverá ser superior a 2 Em nenhum caso será aceita porcentagem de compactação inferior a 96 em relação à máxima do Proctor normal devendose recompactar a camada que não satisfaça a este requisito Controle da compactação através do método HilfProctor O referido ensaio será procedido pela Fiscalização com a freqüência que julgar necessária em função das condições de homogeneidade dos materiais e serviços mantendo porém o mínimo de 1 ensaio para cada 500 m³ de solo compactado Maciços de terra exemplo 61 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO Amostras representativas de areia serão testadas pela Fiscalização para assegurar que as propriedades se encontrem dentro dos limites especificados A areia deverá ser constituída por grãos não sujeitos a desagregação e deverá ser isenta de substâncias estranhas inclusive matéria orgânica Não deverá ter mais que 5 de finos não plásticos passando na peneira nº 200 O coeficiente de permeabilidade após a compactação deverá ser superior a 2xE1 cms No caso de rejeitos em contato com filtros de areia o diâmetro de partículas deste correspondente a 15 passando deverá no máximo ter o valor de 5 vezes o diâmetro correspondente a 85 passando do material fino a ser protegido rejeitos D15 5 x D85 Serão executados ensaios diários de granulometria por peneiramento sobre os agregados tanto os recebidos em depósitos como para os materiais colocados na barragem Nos filtros de areia serão executados ainda ensaios de permeabilidade e densidade relativa no mínimo 1 ensaio para cada 500 m³ executandose ambos os ensaios no mesmo ponto acompanhados de 1 ensaio de granulometria para controle Drenos filtros e transições exemplo 62 Fonte Vick 1990 MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO As camadas de brita deverão ser constituídas de produtos de rocha sã resistentes e inertes sendo que as fontes deverão ser previamente aprovadas pela Fiscalização Previamente ao início dos serviços a Empreiteira deverá mandar executar em laboratório especializado ensaios de abrasão Los Angeles máximo de 40 e durabilidade em soluções de sulfato e magnésio no máx12 A brita fina n 1 do tapete drenante terá diâmetro máximo de 19 mm e mínimo de 5mm e o diâmetro de partículas correspondente a 15 passando deverá no máximo ter o valor de 5 vezes o diâmetro correspondente a 85 passando do material fino a ser protegido areia D15 5 x D85 O coeficiente de desuniformidade D60 D10 deverá ser inferior a 5 A brita grossa n 2 para drenos terá partículas com diâmetro entre 19 e 38 mm com no máximo 10 em peso fora desses limites O coeficiente de desuniformidade D60 D10 deverá ser inferior a 5 Drenos filtros e transições exemplo 63 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Equipamentos de Compactação TIPOS DE EQUIPAMENTOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Número de passadas diretamente lidado ao tempo de execução A eficiência do aumento do no de passadas diminui com o no total de passadas Espessura da camada função do tipo de solo e equipamento Em geral é fixado em 30 cm ou 20 cm para materiais granulares a espessura máxima Homogeneização a camada de solo solto deve ser pulverizada de forma homogênea Devese evitar torrões secos ou muito úmidos blocos e fragmentos de rocha Velocidade de rolagem com material solto temse maior resistência a rolagem e menor velocidade obtendose maior esforço de compactação nas passadas iniciais O efeito de vibração é bem mais eficiente com menores velocidades COMPACTAÇÃO Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Aterros solos enrocamento Filtros e Transições ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROTEÇÃO DE TALUDES EXTERNOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 68 ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO Zona de jusante da barragem Nos locais citados o projeto prevê o emprego de rejeitos de flotação ciclonados underflow provenientes da usina de concentração que deverão obedecer aos seguintes parâmetros geotécnicos limites coeficiente de permeabilidade após a compactação superior a 5 x 104 cms porcentagem de finos passando na peneira nº 200 inferior a 40 teor de sólidos superior a 70 partição em massa para o underflow superior a 25 O material ademais deverá apresentar uniformidade durante todo o período construtivo Caso isto não venha a ser possível o projeto deverá ser revisado Zona de montante da barragem O material a ser empregado deverá ser overflow da ciclonagem dos rejeitos de flotação podendo também serem utilizados rejeitos totais O coeficiente de permeabilidade desse material não deverá ser superior a 1 x 104 cms Ciclonagem dos rejeitos exemplo MÉTODO CONSTRUTIVO Ciclonagem dos rejeitos Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 71 MÉTODO CONSTRUTIVO Ciclonagem dos rejeitos Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Alteamento do maciço PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 74 PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Fluxo de Água Fonte Vick S Planning Design and analysis of Tailings Dams 75 PROJETO DE BARRAGENS Borda livre mínima PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Caminhamento das tubulações PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Erosões no maciço PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Manutenção preventiva x corretiva PRÁTICAS DO DIAADIA MEDIDOR DE VAZÃO MEDIDOR DE NA PIEZÔMETRO DE TUBO ABERTO Monitoramento PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 81 PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 82 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito e Lama Espessada Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 83 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito e Lama Espessada Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 84 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Paste Thickener Tailings Feed Transfer Pump Underflow Pump Stack Tailings Feed Transfer Pump Underflow Pump Disposição em Pasta Região SemiÁrida Cava Subterrânea Backfill Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 85 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 86 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 87 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 88 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Teste Experimental de Disposição em Pasta 5 a 10 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 89 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Teste Experimental de Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 90 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Terrenos Semi Planos Torres Torre Torre Torre Torre Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 91 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 93 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 94 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 95 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 96 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos
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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 legislação e normas aplicáveis 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 8 Projeto de desativação e Prova Final 3 AULA 3 BIBLIOGRAFIA PINHEIRO MC DIRETRIZES PARA A ELABORAÇÃO DE ESTUDOS HIDROLÓGICOS E DIMENSIONAMENTOS HIDRÁULICOS EM OBRAS DE MINERAÇÃO 2011 MASSAD OBRAS DE TERRA CURSO BÁSICO DE GEOTECNIA 2003 BUREAU OF RECLAMATION DESIGN OF SMALL DAMS 1987 httpswwwusbrgovtsctechreferencesmandsmandspdfsSmallDamspdf VICK STEVEN G PLANNING DESIGN AND ANALYSIS OF TAILINGS DAMS 1990 httpsopenlibraryubccasoacIRclecollectionsubccommunityandpartnerspublicati52387items10394902 CHAPTER 4 CONTROL OF WATER IN SURFACE IMPOUNDMENTS 91 CHAPTER 5 SURFACE IMPOUNDMENT SITING AND LAYOUT 112 CHAPTER 6 EVALUATION OF TAILINGS DISPOSAL ALTERNATIVES 129 CHAPTER 7 TAILINGS EMBANKMENT DESIGN 151 CHAPTER 12 RECLAMATION OF TAILINGS IMPOUNDMENTS 324 4 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Os estudos e projetos desenvolvidos envolvendo temas relacionados à sistemas de disposição de rejeitos podem estar incluídos em uma das seguintes etapas que na realidade se apresentam em ordem cronológica de execução 1 Estudos Preliminares de Gestão Ambiental e Territorial GAT elaborados com a finalidade de avaliação da capacidade de suporte dos empreendimentos da empresa por meio do levantamento e análise das fragilidades e facilidades existentes na região 2 Projetos Conceituais e estudos básicos para Análise de Alternativas abrangendo a locação de eixos de barragens de obras de captação e esquemas de drenagem de cavas e pilhas 3 Estudos de Viabilidade de alternativas pontuando as vantagens técnicas e econômicas das soluções com vistas à seleção das configurações que serão detalhadas em etapas posteriores de projeto 4 Projeto Básico das alternativas selecionadas na etapa de viabilidade 5 Construção e Projeto Executivo com acompanhamento das obras e elaboração de desenhos as built 6 Operação das estruturas e obras hidráulicas construídas dentro do horizonte de vida útil do empreendimento 7 Desativação compreendendo a etapa final de vida útil com encerramento da utilidade da estrutura Etapas de vida útil 5 Fonte Vick 1990 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Após a levantamento dos dados básicos disponíveis dados da Unidade Industrial cartografia pluviometria fluviometria climatologia legislação ambiental planos de bacias e estudos anteriores devem ser feitas as análises do GAT 1 São elaborados estudos hidrológicos de qualificação e quantificação preliminar do regime dos cursos de água na região de interesse envolvendo determinação de vazões características médias e mínimas 2 Regionalização hidrológica utilizando a base de dados das estações fluviométricas disponíveis ou registros de monitoramento nas Unidades Industriais 3 Definição da bacia hidrográfica de interesse 4 Estabelecimento de séries de vazões médias mensais nas estações fluviométricas 5 Aplicar metodologias de regionalização hidrológica para a transferência das características de regime para as seções de referência 6 Elaborar o diagnóstico do uso da água nas Unidades Industriais Os estudos demandados pelo GAT não envolvem dimensionamentos de estruturas Estudos Preliminares GAT 6 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 7 CONTROLE DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Recirculação e Extravasão Balsas de captação e bombeamento Torres de captação galerias e tulipas DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 8 CONTROLE DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Recirculação e Extravasão DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 9 GESTÃO DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Critérios de projeto Soluções de gestão da água Estoca armazena as contribuições Sistema extravasor para descarga Canal de desvio DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 10 GESTÃO DA ÁGUA EM SISTEMA DE DISPOSIÇÃO EM SUPERFÍCIE Critérios de projeto Soluções de gestão da água Desvio com cavas e pilhas Dique de desvio Armazenamento e desvio utilizando uma barragem de água a montante e uma galeria DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 11 SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Ciclo de vida 12 Segundo MEND 2017 as propriedades físicas dos rejeitos influenciam na eficiência e a viabilidade técnica dos métodos de desaguamento As propriedades físicas podem variar de acordo com diferentes fatores destacandose as características do minério a qualidade do mesmo e as operações de processamento A Classificação granulométrica também influencia no conceito da estrutura de disposição de rejeito barragem ou Pilha de Rejeito Minério de Ferro Rejeitos de Flotação Espiral Jigue e Separação Magnética Minério de Ferro Rejeito de Deslamagem Lama Minério de Ferro hematita Rejeito Total Tabela de Classificação granulométrica proposta por MEND 2007 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Classificação Granulométrica Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Classificação de rejeito baseada na distribuição granulométrica MEND 2017 apresenta cada uma das classes em um gráfico de distribuição granulométrica A distribuição granulométrica influencia no conceito da disposição de rejeito e no conceito da estrutura MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Classificação Granulométrica 14 15 Fonte Vick 1990 A disposição de rejeitos podem ser classificadas pelo teor de sólidos e consistência como Rejeito em polpa slurry rejeito contendo baixo teor de sólidos e que apresente baixa ou nenhuma resistência ao transporte por gravidade ou via bombeamento 20 a 45 de sólidos Rejeito espessado thickened tailings rejeito parcialmente desaguado e que apresenta consistência semelhante a polpa sendo possível o transporte por bombeamento 45 a 60 sólidos Rejeito em pasta paste tailings rejeito espessado que apresenta consistência de pasta e que não flui naturalmente e não drena grande quantidade de água quando disposto no depósito final 60 a 70 Rejeito filtrado úmido wet cake tailings rejeito com aspecto de uma massa saturada ou quasesaturada não bombeável 70 a 80 Rejeitos filtrados secos dry cake tailings rejeito com aspecto de uma massa nãosaturada não bombeável contendo grau de saturação geralmente entre 80 e 88 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos As barragens devem ser adequadamente Concebidas Projetadas Construídas Operadas BARRAGENS Premissas 16 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Conter água ou águasólidos Controlar e ou regularizar cheiasvazões Controle ambiental Ser uma estrutura segura Ser implantada com o menor custo dentro da melhor técnica BARRAGENS Premissas 17 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos ESTUDOS BÁSICOS PARA ANÁLISE DE ALTERNATIVAS Seleção do Local 18 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos FATORES QUE INFLUEM NA ESCOLHA DO TIPO DA BARRAGEM 1 Localização e elevação em relação à Usina Comprimento de rejeitodutos adutoras Custo de capital e operacional para bombas 2 Topografia Layout do aterro Morfologia do terreno Requisitos do aterro e compactação Viabilidade de desvio 3 Hidrologia e captação Armazenamento de água a longo prazo Requisitos de manejo de enchentes Vazões afluentes desvio e extravazão 4 Geologia Disponibilidade de material empréstimos qualidade quantidade e proximidade Resistência ao cisalhamento das fundações percolaçãopermeabilidade das fundações 5 Água subterrânea Taxa e direção da infiltração Potencial de contaminação Teor de umidade dos materiais empréstimo 6 Fatores econômicos construtivos tempoprazo disponibilidade Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 20 Transversais aos Talvegues Meia Encosta Fundo de Vales Diques Fechados MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 21 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 22 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 23 MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Layout Diques fechados Represamentos transversais aos talvegues Represamentos de meia encosta Represamentos de fundo de vales Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 24 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 25 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 26 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 27 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Terra Enrocamento Concreto CCR ou Estrutural Alteado com o próprio rejeito Mista ou Zoneada BARRAGENS Tipos de Maciços 28 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Extravasor Maciço da barragem Reservatório Captação e adução de água Bombeamento adução e distribuição dos rejeitos BARRAGENS Componentes das barragens Extravasor Maciço da barragem Reservatório Captação e adução de água 29 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS O estabelecimento de um plano de disposição de rejeitos para uma determinada operação envolve a identificação tanto de um método quanto de um local para a área armazenamento dos rejeitos Os princípios discutidos nas aulas 1 e 2 geralmente resultarão várias opções de métodos ou e locais de disposição de rejeitos A seleção de uma opção tornase difícil quando há muitas possibilidades Nesses casos haverá a necessidade de um método sistemático principalmente para harmonizar diferentes perspectivas o projetista a mineradora os reguladores etc A uma metodologia sistemática não elimina os elementos subjetivos na tomada de decisão nem concilia valores conflitantes entre diferentes avaliadores Estudos de viabilidade de alternativas 30 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Estudos de viabilidade de alternativas Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Etapas Defina os objetivos do plano de disposição de rejeitos Estabelecer medidas de eficácia Gerar esquemas alternativos Avalie as alternativas Selecione uma opção preferida Um procedimento de avaliação de matriz realizado usando classificação ou pontuação técnicas podem ser usadas para avaliar opções Conceitos de valor esperado pode ser usado na matriz para explicar os efeitos da incerteza Um elemento essencial da avaliação da matriz é a análise de sensibilidade em que os fatores de ponderação são variados para refletir possíveis diferenças de valores entre as partes Estudos de viabilidade de alternativas 32 Fonte Vick 1990 VIABILIDADE DE ALTERNA As decisões de localização nem sempre são fixas eles podem mudar em qualquer etapa do projeto A descoberta de condições geológicas ou subterrâneas adversas em um estágio posterior de projeto podem tornar necessária reavaliação da localização Por sua natureza a seleção do local também deve interagir com uma série de outros elementos no planejamento descarte de rejeitos Por exemplo se há incapacidade de identificar locais para barragens com viabilidade econômica ou técnica podem ser avaliados outros métodos de disposição a escolha de um tipo de barragem depende intuitivamente de quem a está projetando Fonte Prof Victor DMello 33 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS O planejamento de disposição de rejeitos deve considerar a natureza e o comportamento mecânico dos rejeitos e também os métodos disponíveis para disposição As barragens diques e represas são de longe os métodos mais comuns e permanecem com importância fundamental no plano de disposição de rejeitos Por outro lado a consideração de métodos alternativos como underground backfill inpit backfill e disposição offshore têm ganhado bastante relevância Seleção de local 34 DIMENSIONAMENTO Vertedores 35 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DIMENSIONAMENTO Vertedores 36 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DIMENSIONAMENTO Vertedores 37 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 38 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Ciclo de vida Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 39 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 40 DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 42 3 PROJETO DE SISTEMAS DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações Projeto Construção Inicial Operação Desativação e Fecham ento Seleção de local Mudanças e m odificações DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Ciclo de vida água Permeabilidade é a maior ou menor dificuldade que a água encontra de caminhar num meio poroso Solo Fôfo areia Fluxo fácil Elevada permeabilidade Solo Compacto argila Fluxo difícil Baixa permeabilidade PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 44 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 45 PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 46 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 47 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 48 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 49 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Fluxo de Água 50 PROJETO DE BARRAGENS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DRENO VERTICAL TAPETE DRENANTE DRENO DE PÉ LINHA FREÁTICA Fluxo de Água 51 PROJETO DE BARRAGENS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos verificar a validade das hipótesescritérios de projeto obter informações do comportamento das estruturas para corrigir situações não previstas em projeto ou otimizar novos projetos registros legais e evidências para seguradorasauditorias 52 Instrumentação Finalidade PROJETO DE BARRAGENS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos RESPONSABILIDADES Projetista Elaboração dos estudos e projetos compreendendo os documentos técnicos desenhos especificações planilhas e relatório Empreiteira ou Construtora Execução das obras de implantação de acordo com o projeto Fiscalização ou Gerenciadora Fiscalização da Empreiteira ou Construtora para garantir e fazer cumprir que esta execute as obras conforme o projeto sendo responsável pelo controle tecnológico topográfico e do cronograma da obra Acompanhamento Técnico de Obra ATO Serviços de engenharia responsável por confirmar e atestar que as obras tenham sido executadas em conformidade com o projeto e respectivos ajustes devidamente aprovados assegurar que questionamentos técnicos sejam adequadamente tratados elaborar ajustes de adequação de projeto quando pertinentes e elaborar todos os documentos técnicos e desenhos de comoconstruído das obras efetivamente implantadas NOTA É fundamental que sejam entendidas por todas as empresas envolvidas as atividades e responsabilidades de cada parte no desenvolvimento das obras basicamente para evitar conflitos de atuação 53 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos DISPOSIÇÃO DE REJEITOS Apoiar a Fiscalização ou Gerenciadora da obra respondendo a todos os questionamentos técnicos pertinentes Acompanhar os serviços da Fiscalização ou Gerenciadora com a manutenção de uma equipe técnica mínima para confirmar e atestar a execução da obra conforme projetado respeitando as premissas e definições do projeto bem como os ajustes de projeto devidamente aprovados Avaliar elaborar e aprovar quando apropriado e necessário as alterações e ajustes técnicos de projeto que venham a ser necessários para garantir a qualidade de implantação das obras seja estes solicitados pela Fiscalização ou Gerenciadora ou quando as condições de campoobra exigirem Avaliar inspecionar e aprovarrecusar juntamente com a Fiscalização ou Gerenciadora a execução e a liberação de serviços que envolvam a escavação limpeza preparo e tratamento de fundações serviços especializados de reforçotratamento de fundações e desta natureza e de serviços especializados Elaborar e emitir relatório das visitas de acompanhamento das obras Nas situações onde forem aplicáveis as alteraçõesadequações de projeto estas deverão estar acompanhadas por Memórias de Cálculo e Memoriais Descritivos Validar os desenhos de comoconstruído Atividades do Escopo de ATO 54 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Escavações obrigatórias Tratamento de fundação limpeza injeção regularização Aterros solos enrocamento Filtros e Transições Tratamento de juntas de construção Proteção de Taludes Externos ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos FUNDAÇÕES DA BARRAGEM E DIQUES O preparo de fundações da barragem e diques consistirá de escavações conforme indicado no projeto destinadas a remoção de solos de baixa consistência interseção de camadas mais permeáveis de solo da fundação atingindo o solo subjacente de menor coeficiente de permeabilidade As profundidades apresentadas no desenho de escavação têm caráter indicativo De maneira geral deverão ser removidos todos os solos com SPT9 incluindose os solos porosos e solos orgânicos superficiais Previamente ao lançamento da primeira camada do aterro a superfície deverá ser escarificada até uma profundidade de 30 cm umedecida ou secada se necessário e compactada o grau de compactação a ser atingido será no mínimo de 95 em relação ao ensaio Proctor normal Todo o material aproveitável retirado das escavações programadas deverá ser usado na construção da barragem como material do aterro ou proteção de taludes Escavação e tratamento das fundações exemplo 56 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Escavações obrigatórias ETAPAS CONSTRUTIVAS Tratamento de fundação limpeza injeção regularização ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 59 ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Escavação e carga escavadeiras de descarga frontal ou lateral carregadeiras scrapers Transporte caminhões vagões correias transportadoras Espalhamento e mistura motoniveladorapatrol trator com grade de disco caminhãopipa Compactação rolos compactadores liso vibratório péde carneiro placa vibratória sapo TIPOS DE EQUIPAMENTOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO Os solos para construção dos maciços de terra poderão ser obtidos nas jazidas localizadas nas áreas que preferencialmente resultarão submersas pelo reservatório Deverão ser utilizados preferencialmente solos argilosos de fácil compactação deverão apresentar quando compactados coeficiente de permeabilidade inferior a 1x105 cms a porcentagem de compactação média a se obter será de 98 em relação à máxima do Proctor normal e a uniformidade do produto será aferida pelo desvio padrão da porcentagem de compactação que não deverá ser superior a 2 Em nenhum caso será aceita porcentagem de compactação inferior a 96 em relação à máxima do Proctor normal devendose recompactar a camada que não satisfaça a este requisito Controle da compactação através do método HilfProctor O referido ensaio será procedido pela Fiscalização com a freqüência que julgar necessária em função das condições de homogeneidade dos materiais e serviços mantendo porém o mínimo de 1 ensaio para cada 500 m³ de solo compactado Maciços de terra exemplo 61 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO Amostras representativas de areia serão testadas pela Fiscalização para assegurar que as propriedades se encontrem dentro dos limites especificados A areia deverá ser constituída por grãos não sujeitos a desagregação e deverá ser isenta de substâncias estranhas inclusive matéria orgânica Não deverá ter mais que 5 de finos não plásticos passando na peneira nº 200 O coeficiente de permeabilidade após a compactação deverá ser superior a 2xE1 cms No caso de rejeitos em contato com filtros de areia o diâmetro de partículas deste correspondente a 15 passando deverá no máximo ter o valor de 5 vezes o diâmetro correspondente a 85 passando do material fino a ser protegido rejeitos D15 5 x D85 Serão executados ensaios diários de granulometria por peneiramento sobre os agregados tanto os recebidos em depósitos como para os materiais colocados na barragem Nos filtros de areia serão executados ainda ensaios de permeabilidade e densidade relativa no mínimo 1 ensaio para cada 500 m³ executandose ambos os ensaios no mesmo ponto acompanhados de 1 ensaio de granulometria para controle Drenos filtros e transições exemplo 62 Fonte Vick 1990 MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO As camadas de brita deverão ser constituídas de produtos de rocha sã resistentes e inertes sendo que as fontes deverão ser previamente aprovadas pela Fiscalização Previamente ao início dos serviços a Empreiteira deverá mandar executar em laboratório especializado ensaios de abrasão Los Angeles máximo de 40 e durabilidade em soluções de sulfato e magnésio no máx12 A brita fina n 1 do tapete drenante terá diâmetro máximo de 19 mm e mínimo de 5mm e o diâmetro de partículas correspondente a 15 passando deverá no máximo ter o valor de 5 vezes o diâmetro correspondente a 85 passando do material fino a ser protegido areia D15 5 x D85 O coeficiente de desuniformidade D60 D10 deverá ser inferior a 5 A brita grossa n 2 para drenos terá partículas com diâmetro entre 19 e 38 mm com no máximo 10 em peso fora desses limites O coeficiente de desuniformidade D60 D10 deverá ser inferior a 5 Drenos filtros e transições exemplo 63 Fonte Vick 1990 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Equipamentos de Compactação TIPOS DE EQUIPAMENTOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Número de passadas diretamente lidado ao tempo de execução A eficiência do aumento do no de passadas diminui com o no total de passadas Espessura da camada função do tipo de solo e equipamento Em geral é fixado em 30 cm ou 20 cm para materiais granulares a espessura máxima Homogeneização a camada de solo solto deve ser pulverizada de forma homogênea Devese evitar torrões secos ou muito úmidos blocos e fragmentos de rocha Velocidade de rolagem com material solto temse maior resistência a rolagem e menor velocidade obtendose maior esforço de compactação nas passadas iniciais O efeito de vibração é bem mais eficiente com menores velocidades COMPACTAÇÃO Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Aterros solos enrocamento Filtros e Transições ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROTEÇÃO DE TALUDES EXTERNOS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 68 ETAPAS CONSTRUTIVAS Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO Zona de jusante da barragem Nos locais citados o projeto prevê o emprego de rejeitos de flotação ciclonados underflow provenientes da usina de concentração que deverão obedecer aos seguintes parâmetros geotécnicos limites coeficiente de permeabilidade após a compactação superior a 5 x 104 cms porcentagem de finos passando na peneira nº 200 inferior a 40 teor de sólidos superior a 70 partição em massa para o underflow superior a 25 O material ademais deverá apresentar uniformidade durante todo o período construtivo Caso isto não venha a ser possível o projeto deverá ser revisado Zona de montante da barragem O material a ser empregado deverá ser overflow da ciclonagem dos rejeitos de flotação podendo também serem utilizados rejeitos totais O coeficiente de permeabilidade desse material não deverá ser superior a 1 x 104 cms Ciclonagem dos rejeitos exemplo MÉTODO CONSTRUTIVO Ciclonagem dos rejeitos Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos PROJETO DE BARRAGENS Fluxo de Água 71 MÉTODO CONSTRUTIVO Ciclonagem dos rejeitos Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Alteamento do maciço PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 74 PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Fluxo de Água Fonte Vick S Planning Design and analysis of Tailings Dams 75 PROJETO DE BARRAGENS Borda livre mínima PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Caminhamento das tubulações PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Erosões no maciço PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Manutenção preventiva x corretiva PRÁTICAS DO DIAADIA MEDIDOR DE VAZÃO MEDIDOR DE NA PIEZÔMETRO DE TUBO ABERTO Monitoramento PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 81 PRÁTICAS DO DIAADIA Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 82 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito e Lama Espessada Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 83 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito e Lama Espessada Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 84 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Paste Thickener Tailings Feed Transfer Pump Underflow Pump Stack Tailings Feed Transfer Pump Underflow Pump Disposição em Pasta Região SemiÁrida Cava Subterrânea Backfill Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 85 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 86 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 87 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 88 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Teste Experimental de Disposição em Pasta 5 a 10 Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 89 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Teste Experimental de Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 90 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Terrenos Semi Planos Torres Torre Torre Torre Torre Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 91 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição em Pasta Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 93 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 94 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 95 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos 96 Geotecnia Aplicada à Rejeitos de Mineração Aula 3 Métodos de Disposição de Rejeitos Disposição de Rejeito Filtrado Fonte Notas de aula Prof Daniel Bastos