ENGENHARIA GEOLOGICA E DE MINAS servicos 2.pptx

LICCAO

1. Terraplanagem nas minas a céu aberto

2. Terraplanagem é a movimentação de quantidades de solo com o objetivo de atender a um projeto topográfico. Ela utiliza procedimentos de limpeza para escavação do solo, rochas ou associações desse tipo. Todos os procedimentos de terraplenagem devem ser feitos mediante a utilização de equipamento adequado. Como por exemplo, escavadeiras, pá carregadeiras, motoniveladoras entre outros, buldozers.

3. Tipos de execução dos serviços de terraplanagem Uma vez definidos os conceitos básicos de terraplenagem, precisamos definir o tipo de equipamento a ser utilizado em determinada etapa deste processo. Tal determinação se dá a partir do momento que definimos os tipos de execução dos serviços de terraplenagem. A execução destes serviços pode ser feita de maneira manual ou mecanizada.

4. Terraplenagem manual Antigamente a terraplenagem era feita por processos manuais, ou seja, com a utilização exclusiva da energia muscular do homem, mediante o uso de ferramentas individuais como pás, picaretas, enxadas, enxadões, barra-minas, etc..

5. O transporte era feito por meio de galeotas de tração humana, carrocinhas de tracção animal com pequena capacidade e em outros casos, com vagonetas sobre trilhos. Alguns destes processos são ainda utilizados na construção de pequenas ligações de carácter local, cujas precárias condições técnicas são facilmente atingidas mediante pequena movimentação de terras.

6. Para se ter uma idéia, na produção de 50m³/hora de escavação, precisa-se de 1000 homens ou de simplesmente de uma escavadeira operada apenas por um homem.

7. Terraplenagem mecânizada O emprego de maquinas especializadas em terraplenagem, se deu a partir do momento que os custos com a mão-de-obra aumentaram e também, mediante o uso racional do equipamento adequado se obtém economia de tempo e dinheiro, traduzindo-se em produtividade, conseguindo-se melhores condições de trabalho e um acabamento mais perfeito do que seria possível manualmente.

8. continuação O emprego de maquinas especializadas em terraplenagem, se deu a partir do momento que os custos com a mão-de-obra aumentaram e também, mediante o uso racional do equipamento adequado se obtém economia de tempo e dinheiro, traduzindo-se em produtividade, conseguindo-se melhores condições de trabalho e um acabamento mais perfeito do que seria possível manualmente.

9. Máquinas Utilizadas Os equipamentos de terraplenagem, são destinados a serviços específicos e representam um investimento de elevado valor. Isto faz com que, a escolha do equipamento adequado a cada serviço de terraplenagem, signifique a diferença entre o sucesso ou insucesso da obra a ser realizada. As equipes de máquinas devem ser bem equilibradas, prevendo-se também um maquinário de reserva, de modo que o rendimento seja o mesmo em todas as fases simultâneas de uma mesma operação. Usam-se maquinas motrizes e operatrizes, onde estas podem ser rebocadas ou com movimento próprio.

10. As máquinas motrizes são aquelas que produzem energia mecânica para a execução dos trabalhos. Ex: compressores de ar e os geradores de energia. As máquinas operatrizes são aquelas que quando tracionadas ou accionadas pelas máquinas motrizes, realizam os trabalhos. Ex: dozers, scrapers e motoscrapers, motoniveladoras, compactadores.

11. TRATOR DE ESTEIRA Usado para corte de material e nivelamento de “praça” . Puxar ou empurrar cargas . Seu principal risco é o de tombamento.

12. Motoniveladora/Patrol Utilizada para fazer nivelamento de vias de cessos, cortar e acertar pistas de rolamento e fazer manuseio de cabos elétricos.

13. Ferramentas para terraplanagen Antes de iniciar a obra faz-se a análise do terreno de modo a determinar as suas características geológicas; Analisar a sua envolvente, nomeadamente em relação à existência de estradas, linhas de água, proximidade de pedreiras.

14. Aspersão Reduzir a produção de pó através de rega controlada. Nos acessos provisórios dos veículos industriais a rega deverá ser feita com muitas precauções para não criar condições de derrapagem incontrolada. O recurso à rega com água salgada é muitas vezes uma boa opção já que reduz o levantamento de pó por agregação deste ao cloreto de sódio.

15. Medidas de seguranças nos serviços de terraplanagem Planear - Fazer a análise dos meios mecânicos a usar e sobreposição de outros trabalhos que possam afectar a estabilidade do terreno; Verificar a existência de cabos eléctricos ou telefónicos, redes de água, ou de gás, no subsolo com a entidade concessionária e definir qual o modo de actuar. Durante a execução dos trabalhos:

16. Eliminar, remover ou estabilizar todos os objectos que ofereçam risco de desprendimento, na frente de trabalho; Antes de iniciar trabalhos verificar cuidadosamente toda a frente do talude e de todo o terreno circundante com o objectivo de detectar fissuras que indiquem instabilidade do terreno. No caso de existência de elementos de estabilidade duvidosa, sanear com o auxílio de um ferro de desmonte a frente de escavação, de cima para baixo; e sempre protegido com cinto de segurança e espia.

17. Proibir a permanência de trabalhadores voltados de costas para a frente do talude. Organizar o trânsito dos veículos de carga de tal modo que os efeitos das sobrecargas e vibrações por eles introduzidos no terreno não afectem a estabilidade do talude; Sinalizar as pistas de circulação dos veículos de carga que deverão ser diferentes dos acessos de pessoas.

18. Drenagem Sistemas de esgotos (nas minas a céu aberto) A presença de água nas explorações causa problemas ao nível da produção, estabilidade de taludes, segurança, controle de poluição e por conseguinte no custo de exploração. A realização das operações de esgoto tem como objectivo a combinação dos seguintes aspectos: Melhorar a estabilidade dos taludes; (desmoronamento) Melhorar as condições de trabalho; (frente de extracção) Proteger a qualidade da água e dos aquíferos. (não contaminação das águas dos rios tanto como dos lenções freáticos)

19. Para além dos referidos problemas as actividades decorrentes de explorações podem produzir alterações no regime das condições hidrogeológicas e da qualidade da água. Quando se atinge o nível freático nas explorações a céu-aberto pode haver grande afluência da água, sendo necessário recorrer à bombagem, que por sua vez pode provocar alterações no nível piezométrico e diminuir a quantidade de água disponível para as populações e culturas vizinhas da área em exploração.

20. Por conseguinte, todas as informações úteis à posição, extensão e profundidade dos antigos trabalhos e das acumulações de água, nomeadamente camadas aquíferas reconhecidas e fontes naturais à superfície que existam no perímetro ou na vizinhança de uma exploração, devem ser registadas em mapas actualizados. Outra medida importante é a realização prévia de estudos geotécnicos e hidrogeológicos que permitam prever o comportamento dos terrenos, bem como a realização de sondagem de reconhecimento

21. sistemas de esgoto (drenagem) usados em minas a céu aberto : Valas de drenagem na zona envolvente à área de exploração; Valas de drenagem nos patamares e fundo da exploração; Furos subhorizontais para drenagem das águas subterrâneas do interior do talude; Poços verticais realizados na área envolvente à exploração; Poços verticais realizados nas bancadas ou no fundo da exploração; Combinação dos sistemas anteriores ;

22. Critérios para a seleção da técnica de rebaixamento Condições hidrogeológicas , Projeto tecnológico de operação da mina e tipo de maquinaria usada , Disponibilidade dos arranjos (equipamentos) de rebaixamento e experiências dos executadores, Proteção ambiental , Requerimentos de segurança laboral , Custos operacionais e capitais.

23. Sistemas de Isolamento Constituem em impedir o fluxo de água para o interior das cavidades, e são compostos essencialmente, por valas, diques e tubagens . O objectivo destes elementos é conduzir a água pelo exterior da mina, descarregando-as no ponto de menor cota. Para tal, definem-se valas de cintura para escoamento, limitadas internamente por diques de material impermeável, impedindo o galgamento pelas águas em situações extremas de escorrência . Trantando-se de métodos preventivos, os sistemas de isolamento não podem ser negligenciados, tanto mais que as questões económicas levam a estabelecer estes sistemas como os mais adequados entre os vários sistemas de drenagem utilizados.

24. Planta esquemática do isolamento exterior de uma pedreira

25. Poços de bombeamento Os poços de bombeamento podem ser localizados dentro e fora do perímetro da cava da mina . Quando projetados circundando as paredes da cava, estes trabalham como barreiras externas para evitar a entrada de fluxo de água ao interior da cava ou para aproveitar situações de evidentes gradientes hidráulicos . Esta configuração é considerada de rebaixamento avançado primário.

26. Continuacao Assim , é favorável localizar estes poços nos gradientes hidráulicos superiores (a partir da base da cava em desenvolvimento), pois isso funciona tanto para rebaixar a superfície piezométrica quanto para cortar a contínua fonte de recarga para a cava . A água dos poços de bombeamento é usualmente extraída diretamente da zona de descarga sem oportunidade de contaminação.

27. Se a contaminação contecer, um processo de tratamento é necessário para o reuso adequado Em geral os poços são equipados com bombas submersíveis. Dependendo dos requerimentos, os poços perfurados são base da cava ou desde as bermas dos taludes, com profundidades entre 20 a 400m. Os diâmetros perfurados dependem da profundidade e da capacidade prevista, podendo variar entre 350 a 1200 mm.

28. Representação esquemática dos poços de bombeamento (exterior e interior) na cava com seu respectivo sistema de drenagem superficial

29. Drenos horizontais Furos subhorizontais Drenos horizontais são particularmente usados para despressurizar taludes, mas a sua efetividade depende muito da sua condutividade hidráulica que está sendo adicionada. Os drenos são especialmente efetivos por reduzir as cargas de fluxo acumulados em períodos de fortes precipitações que causa grandes infiltrações de fluxo nos taludes (Cornforth, 2005 ). Em rochas uma quantia significante de fluxo ocorre como um resultado da permeabilidade secundária através de juntas abertas, falhas ou outras descontinuidades . Portanto , estes drenos horizontais são furados em bermas em direção dos taludes da cava onde há ou já houve ocorrência de fluxo de águas, seja devido a precipitações ou in filtrações de águas .

30. O comprimento dos drenos horizontais pode alcançar comprimentos de 150m e diâmetros pequenos (150 a 300 mm) perfurados dentro dos taludes a uma orientação de aproximadamente 5 graus a partir da horizontal . Essa inclinação permite que os furos tenham livre drenagem e estejam predominantemente em gravidade. Complementariamente , estes podem ser filtrados por um duto de PVC perfurado, recomendado em camadas arenosas.

31. As principais vantagens deste sistema são a rapidez de execução, o relativo baixo custo de instalação, o consumo de energia nulo, pois a drenagem faz-se por gravidade, o baixo custo de manutenção e a longa durabilidade e flexibilidade . A principal limitação no uso do referido sistema é o facto de só poder ser economicamente efectuado apenas depois da escavação estar realizada, e não antes desta . Em muitos casos, o tempo necessário para a instalação de um sistema eficaz é suficiente para que ocorram desabamentos nos taludes.

32. Representação esquemática do sistema poços de bombeamento e drenos horizontais, com seu respectivo sistema de drenagem e de bombeamento para fora da cava

33. Valas de drenagem nos patamares e no fundo da exploração O sistema e circuito de esgoto é em tudo semelhante ao anterior. A diferença reside apenas no tipo de aquífero; enquanto que as valas à superfície são na sua grande maioria aplicadas na drenagem de aquíferos não confinados, as valas nos patamares e no fundo da exploração são usadas para a drenagem de aquíferos confinados . As águas são colectadas, sendo em seguida conduzidas para uma bacia de decantação no fundo da exploração de modo a serem posteriormente bombeadas para uma bacia no exterior .

34. Sistema de drenagem por valas de drenagem nos patamares e no fundo da exploração.

35. Sistema de drenagem por valas de drenagem nos patamares e no fundo da exploração.