Instrumentação

A instrumentação prevista no projeto visou essencialmente o controle das condições de percolação pelo maciço e a avaliação das condições de drenagem da barragem. No início de operação, a barragem B5 contemplava apenas 3 pares de piezômetros tipo Casagrande, localizados em seções pelas ombreiras e central. Com o passar dos anos, esta instrumentação perdeu a sua funcionalidade e manutenção.

Entretanto, com o advento das questões ambientais e adoção de políticas de segurança cada vez mais rígidas pelas mineradoras, enfatizou-se a necessidade de se implementar um projeto criterioso de instrumentação visando o monitoramento das barragens de rejeitos. Diante desse contexto, restabeleceu-se um novo programa de instrumentação da barragem B5.

Os instrumentos atuais são compostos por piezômetros Casagrande (PZ), indicadores de nível d’água (INA), medidores de vazão (MV) e réguas de medida da posição do N.A. do reservatório. Os primeiros têm por finalidade monitorar as poropressões geradas pela percolação de água a partir do reservatório, contemplando principalmente as pressões neutras na fundação da barragem, enquanto os indicadores de nível d’água visam avaliar o N.A. no interior do maciço, indicando principalmente a eficiência do sistema de drenagem interna. Os medidores de vazão têm o objetivo de avaliar a eficiência dos drenos além de dar uma magnitude do fluxo que percola pela barragem enquanto que as réguas permitem monitorar as cotas do reservatório.

Atualmente, na barragem B5, a instrumentação está concentrada em 04 seções (Figura 3.20) e contemplam 11 indicadores de nível d’água, 4 piezômetros do tipo Casagrande, 1 medidor de vazão e duas réguas de medida (Tabela 3.1). Os piezômetros e os indicadores de nível d’água estão instalados em seções transversais ao eixo da barragem, uma vez que servem como indicativos da posição da superfície freática no interior do aterro.

É pertinente destacar que o PZ 314 e o PZ 315 são piezômetros instalados no projeto original da barragem. Em testes de funcionamento recentes (Abril de 2005) aplicado a estes dois instrumentos constatou-se que o PZ 315 vem funcionando perfeitamente, enquanto que o PZ 314 não vem funcionando. Diante de tal fato o PZ 314 é excluído do programa de monitoramento aplicado a barragem B5.

As leituras atuais indicam um comportamento bastante satisfatório da barragem, com superfície freática abatida e talude de jusante praticamente seco. Além disso, as vazões e o nível do reservatório, mesmo em períodos de ocorrência de elevados volumes de precipitação, apresentam-se em níveis adequados e pouco variáveis, atestando a eficiência do sistema de drenagem da barragem de rejeitos B5.

Figura 3.20 – Layout da disposição da instrumentação na barragem B5. Tabela 3.1 – Dados de instalação da instrumentação por seção (Dezembro de 2005). INSTRUMENTO COTA DE TOPO PROFUNDIDADE COTA DO N.A.

SEÇÃO 1 INA 301 943,42 11,58 934,08 INA 302 946,76 13,87 SECO SEÇÃO 2 INA 303 945,58 28,69 923,59 INA 304 935,00 23,11 SECO PZ 305 922,13 19,80 904,29 INA 306 922,20 18,02 SECO SEÇÃO 3 INA 307 946,12 31,63 920,91 INA 308 933,91 26,64 SECO PZ 309 920,66 16,30 SECO INA 310 920,69 13,33 SECO SEÇÃO 4 INA 311 945,10 20,57 930,61 INA 312 943,96 20,20 928,20 INA 313 943,96 23,36 927,98

A Figura 3.21 apresenta a localização de alguns piezômetros e indicadores de nível instalados atualmente na praia da barragem e, em detalhe, um dos instrumentos instalados no aterro. É interessante destacar que uma correta e sistemática avaliação dos registros da instrumentação, fundamentada em leituras por pessoal especializado e segundo uma dada sistemática, torna-se fundamental para as análises de percolação em barragens. Este fato é ainda mais evidente, no escopo deste trabalho, no qual se propõe uma calibração de um modelo numérico de fluxo via dados da instrumentação da barragem.

(a) (b)

Figura 3.21 – Conjunto de instrumentos dispostos ao longo da praia/aterro da barragem (a) e detalhe típico de um dos instrumentos instalados (b).

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CAAPPÍÍTTUULLOO

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4 CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DOS REJEITOS

POR MEIO DE ENSAIOS DE CAMPO

4.1 INTRODUÇÃO

Os rejeitos de mineração, apesar de serem materiais distintos e apresentarem características específicas associadas aos processos de beneficiamento industrial, têm seu comportamento geotécnico caracterizado, de forma completa e abrangente, por metodologias convencionais adotadas para os solos naturais (avaliados de maneira geral como materiais de características comportamentais similares a solos granulares), ou seja, extrapolando princípios gerais da Mecânica dos Solos.

Entretanto, observa-se atualmente, face ao crescente desafio tecnológico dos novos projetos e dos riscos envolvidos nos projetos atuais (grande porte), a necessidade de uma abordagem mais criteriosa e detalhada, levando-se em conta as peculiaridades e o comportamento geotécnico algo diferenciados dos diversos tipos de rejeitos (Gomes, 2005).

Nesse contexto, a caracterização tecnológica dos rejeitos, abordada neste capítulo e no próximo, consistiu em uma ampla campanha investigativa das características dos materiais depositados na barragem B5, levando-se em conta desde aspectos construtivos e operacionais da barragem a aspectos relacionados à origem (beneficiamento) e tipologia dos rejeitos.

Conforme apresentado de maneira abrangente no capítulo anterior, são lançados basicamente dois tipos de rejeitos na barragem de rejeitos B5: as lamas, que constituem

a parte de montante e reservatório da barragem, e os rejeitos de flotação (underflow e overflow), que são ciclonados na crista da barragem e formam o aterro e praia, respectivamente.

É importante destacar que especialmente para este trabalho, face o desejo de se avaliar a segurança da barragem B5, a caracterização tecnológica contemplara apenas os rejeitos de flotação, visto sua função estrutural para a barragem. Adicionalmente, as características geotécnicas apresentadas neste capitulo servirão como banco de dados de entrada para os modelos numéricos abordados nos Capítulos 6 e 7.

Nesta fase, a elaboração do plano de ação inerente à caracterização tecnológica dos rejeitos deve estar conexa com a idealização do que se planeja avaliar para a estrutura de disposição. Assim, expõe-se a seguir a rotina das análises implementadas, desde a amostragem dos rejeitos até as metodologias dos ensaios, incluindo-se a forma de apresentação dos resultados, bem como a discussão geral dos resultados obtidos.