Tudo o que você sempre quis saber sobre barragem na mineração

A mineração tem um papel importantíssimo no crescimento e no desenvolvimento do Brasil. Um estudo realizado pelo IBRAM (Instituto Brasileiro de Mineração) mostrou que a mineração representa 16,7% do PIB industrial brasileiro, garantindo 180 mil empregos diretos e mais de 2 milhões de empregos indiretos.

Isso se deve, em grande parte, ao extenso número de riquezas naturais que possuímos. A mineração oferece diversos tipos de produtos para indústria como fertilizantes, petroquímica, metalúrgicas e siderúrgicas.

No entanto, é importante conhecer qual o papel da barragem na mineração e sua importância no processo de extração destas riquezas. Neste artigo você vai encontrar informações importantes relativas à estrutura, composição e segurança destas barragens. Acompanhe!

Barragens no Brasil e no mundo

Ao longo da história as barragens acompanharam a necessidade do homem de se desenvolver a partir da utilização dos recursos naturais. O primeiro registro de uma barragem foi realizado por espeleólogos da Sociedade Russa de Geografia (SRG), em uma estrutura localizada na região de Krasnodar, no sul da Rússia. Trata-se de uma caverna feita de aterros de argila com idade superior a mais de dez mil anos.

Já no Brasil, atualmente encontramos 24.092 barragens para os mais diversos usos segundo a última edição do Relatório de Segurança de Barragens, realizado pela Agência Nacional de Águas (ANA), lançado em novembro de 2018.

Barragem na mineração

No processo minerário, as empresas de mineração extraem o material bruto que deve ser beneficiado para atingir os níveis de qualidade exigidos pelos seus clientes, sejam eles nacionais ou internacionais. Ou seja, através de um processo mecânico e/ou químico este material é beneficiado separando o que tem valor econômico daquele que não tem. O material valioso é denominado concentrado, já o material sem valor econômico é chamado de rejeito, composto por resíduos e água e que deve ser devidamente contido e armazenado para que não promova impactos ambientais e/ou sociais.

A barragem na mineração é justamente um dos tipos de estruturas utilizada para conter e depositar os rejeitos. As barragens são estruturas de pequeno, médio ou grande porte conceituadas a partir de um barramento maciço que pode ser feito de solo compactado, blocos de rocha (enrocamento) ou soluções que envolvam outros materiais e tecnologias. Para que você tenha uma ideia, uma barragem de rejeitos de 70 metros de altura é equivalente à altura de um prédio de mais de 20 andares.

Formas de alteamento de barragens

Os primeiros estudos relativos às barragens foram realizados por volta de 1850 pelo engenheiro civil William John Macquorn Rankine, da Universidade de Glasgow. De lá para cá, muito se evoluiu, no entanto alguns princípios continuam válidos.

Atualmente, a barragem na mineração é desenvolvida tendo em vista três diferentes métodos de construção de alteamentos. É através dos alteamentos que as empresas podem ampliar a sua capacidade de armazenamento de rejeitos.

Método de alteamento a montante:

Em sua etapa inicial o método a montante realiza a construção de um dique de partida desenvolvido a partir de aterro compactado e/ou enrocamento. Em seguida os rejeitos são depositados hidraulicamente da crista do dique de partida, formando uma praia de rejeitos que servirá de fundação para futuros diques de alteamento. Dentre as vantagens deste método podemos destacar o baixo custo, maior velocidade de construção e o melhor aproveitamento da área. Historicamente, é o método mais utilizado pelas mineradoras.

Figura 1 – Método de alteamento a montante.

Método de alteamento a jusante:

O método a jusante se dá a partir da construção do dique de partida, em que os alteamentos subsequentes são implantados a jusante deste dique, até atingir a cota de projeto. Neste método, cada alteamento é independente da deposição dos rejeitos, uma vez que não se tem alteamentos sobre os mesmos. Dentre as vantagens deste método podemos destacar a eliminação dos riscos de liquefação em materiais susceptíveis à ocorrência de tal fenômeno.

Figura 2 – Método de alteamento a jusante.

Método de alteamento por linha de centro:

Trata-se de uma solução intermediária entre os métodos de alteamento a montante e jusante, possuindo um maior controle geotécnico do maciço frente à barragem alteada no método a montante. Além disso, não requerer o volume de materiais tão elevado como o método a jusante.

Sua construção é realizada através de alteamentos com diques sucessivos, porém permanecendo o eixo de simetria da barragem constante. Dentre os benefícios deste método podemos destacar a economia do espaço físico, menor volume de material compactado e uma drenagem interna altamente eficiente.

Figura 3 – Método de alteamento a linha de centro.

Composição de uma barragem

Independe do alteamento utilizado, as barragens possuem composições similares que se dividem em: fundação, dique de partida, alteamentos, sistema de drenagem e instrumentação.

• Fundação: A fundação nada mais é que o terreno natural onde a barragem será construída que serve como base do corpo da barragem, podendo ser composta de rocha ou solo.

• Dique de partida: Formado por aterro compactado,  enrocamento e/ou soluções que envolvam outros materiais e tecnologias. Seu material é proveniente de áreas de empréstimo e objetiva o início do acúmulo de rejeitos na barragem.

• Alteamentos: construídos com material de área de empréstimo, estéreis ou o próprio rejeito e tem por objetivo aumentar a capacidade de armazenamento da barragem.

• Instrumentação: trata-se de um conjunto de dispositivos instalados na estrutura da barragem de mineração e visa monitorar o desempenho geotécnico através de medições de parâmetros específicos. A análise, dos resultados obtidos com estes dispositivos, servirá para avaliar as condições de segurança da barragem.

• Sistema de drenagem: Em uma barragem tem-se dois tipos de drenagens. A drenagem interna que tem por objetivo direcionar as águas internas da estrutura evitando a saturação inesperada em certos locais do maciço. Já a drenagem superficial é responsável pela garantia do nível de água no reservatório, através do sistema extravasor, e o correto direcionamento das águas superficiais da estrutura por meio dos canais periféricos e canaletas.

Determinações legais da ANM

No Brasil a ANM – Agência Nacional de Mineração (antigo DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral) é o órgão responsável por fiscalizar as atividades de pesquisa e lavra para o aproveitamento mineral e segurança das barragens destinadas à disposição de rejeitos. Em 2017, ainda sob o nome DNPM, a ANM publicou a nova portaria de nº 70.389/2017, em atendimento à Lei 12.334/2010,  que aprimora as normas aplicáveis a barragens de mineração. Dentre as modificações previstas estão a criação do Sistema Integrado de Gestão de Segurança de Barragens de Mineração (SIGBM), integrado ao Cadastro Nacional de Barragens de Mineração onde são gerenciadas as informações e dados pertinentes às barragens.

A portaria também realizou modificações na matriz de classificação de barragens, conforme o dano potencial associado (DPA) e categorias de risco. Quanto a segurança da barragem na mineração, a portaria instituiu a obrigatoriedade de realização semestral das Inspeções de Segurança Regulares, antes realizadas anualmente e a obrigatoriedade de envio quinzenal, via SIGBM, dos Extratos de Inspeção Regulares, antes submetidos ao DNPM.

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