cavas de mina uso para disposição de resíduos possibilidades...
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CAVAS DE MINA
Uso Para Disposição de Resíduos Possibilidades e RestriçõesPossibilidades e Restrições
APROVEITAMENTOAPROVEITAMENTO DADA CAVACAVA EXAURIDAEXAURIDA DADA MUTUCAMUTUCA PARAPARACOCO--DISPOSIÇÃODISPOSIÇÃO DEDE REJEITOSREJEITOS EE ESTÉRILESTÉRIL
APROVEITAMENTOAPROVEITAMENTO DADA CAVACAVA EXAURIDAEXAURIDA DADA MUTUCAMUTUCA PARAPARACOCO--DISPOSIÇÃODISPOSIÇÃO DEDE REJEITOSREJEITOS EE ESTÉRILESTÉRIL
• Vista Geral das Minas da DIFL e DIFS• Vista Geral das Minas da DIFL• Histórico e Principais Características da Mina da
Mutuca
ORGANIZAÇÃO DA APRESENTAÇÃO
Mutuca• Situação Atual• Projetos Conceituais de Co-disposição na Cava
da Mutuca• Últimas Investigações e ensaios realizados
BELO HORIZONTE
Jangada
Córrego do Meio
Gongo Soco
Brucutu
CauêMinas do Meio
Conceição
Andrade
Água Limpa
SABARÁDois Irmãos
ITABIRA
Mutuca
Aguas Claras
TOD
DIFL
DIFS
Logística: MRSPortos Guaíba+Sepetiba
Vista Geral das Minas da DIFL e DIFSVista Geral das Minas da DIFL e DIFS
Fábrica Nova
Jeceaba
Tamanduá
Pico
GandarelaCapãoXavier
Sapecado
Galinheiro
MarianaOuroPreto
Jangada
M R S(Ferrovia do Aço)
Capitão do Mato
AbóborasSerra da Moeda
Feijão
Fábrica
Mar AzulBaú
Capanema
Del Rey
Antônio Pereira
Timbopeba
Alegria
Casa de Pedra
TFA
M R S(Linha Centro)
EFVM Logística: EFVMPorto Tubarão
CAPÃO XAVIERCAPÃO XAVIER
SERRA DAMOEDA
SERRA DAMOEDA
Complexos OperacionaisMBR
MAR AZULMAR AZUL
FEIJÃOFEIJÃOJANGADAJANGADA
TAMANDUÁTAMANDUÁ
CAPITÃO DO MATOCAPITÃO DO MATO
CAPÃO XAVIERCAPÃO XAVIER
SERRA DAMOEDA
SERRA DAMOEDA
FEIJÃOFEIJÃO
JANGADAJANGADA
CAPITÃO DO MATOCAPITÃO DO MATO
BELO HORIZONTE
COMPLEXO PARAOBEPA
COMPLEXO VARGEM GRANDE
MUTUCAMUTUCA
MAR AZULMAR AZUL
TAMANDUÁTAMANDUÁ
CMCCMCCMCCMCCMCCMCCMCCMC
Vista Geral das Minas
da DIFL
ABÓBORASABÓBORAS
P I C OP I C O
GALINHEIROGALINHEIRO
SAPECADOSAPECADO
ABÓBORASABÓBORAS
P I C OP I C O
BELO HORIZONTE
0 10 20 30 km
ESCALA
N
COMPLEXO ITABIRITO GALINHEIROGALINHEIRO
SAPECADOSAPECADO
TFATFATFATFATFATFATFATFA
VGRVGRVGRVGRVGRVGRVGRVGR
FÁBRICAFÁBRICA
• Manifesto da Mutuca foi dividido em duas partes, a Nortepertencente à Mannesmann Mineração que iniciou os trabalhos delavra em 1956 e a parte Sul pertencente à Companhia de MineraçãoNovalimense/MBRqueiniciou seustrabalhosem1961;
Histórico da Mina da Mutuca
• Foi descoberta, estudada e lavrada em pequena escala no início do século passado pela St. John d’El Rey Mining Company;
Novalimense/MBRqueiniciou seustrabalhosem1961;
• A partir de 1982 a lavra foi desenvolvida pelas duas empresas;
• Em 1998 a Mannesmann Mineração exauriu suas reservas e permitiu através de acordo que a MBR adentrasse sua área para pleno desenvolvimento da cava;
• Neste ano de 1998 iniciou-se a redução gradual do programa de produção com exaustão total no final de 2001.
• Localizada na parte nordeste do Sinclinal Moeda;
Principais Características da Cava da Mutuca
• Setor Norte da cava predominavam espessos corpos de
• Profundidade de 400 m na parte central da cava que tem aproximadamente 1.200 m de comprimento, 120 m de espessura média;
• Foram lavrados 133,5 M toneladas.
• Setor Norte da cava predominavam espessos corpos de hematita compacta intercalados com hematita friável, no setor Sul predominavam corpos de hematita friável intercalados com hematita porosa;
• O rebaixamento do nível de água subterrâneo iniciou-se em 1988 quando a lavra atingiu a el. 1220 m com a instalação de 5 poços (somente 1 foi suficiente para o rebaixamento de aproximadamente 220 m);
Atualmente o minério da Mina de Capão Xavier é beneficiado naplanta da Mutuca e os rejeitos gerados são dispostos na cava.
� Principais dados Mina de Capão Xavier:
� Vida útil da mina: 2004 - 2014
Situação AtualSituação Atual
� Vida útil da mina: 2004 - 2014
• Produção total : 130 M ton
• Recuperação do processo : 78 %
• Total de Rejeitos: 28,6 M ton≈ 16,3 Mm3
• Total de Estéril: 144 M ton ≈ 82 Mm3
• Capacidade Cava da Mutuca(1220 elev.) = 33 Mm3
• Atualmente já foram dispostos na cava ≈ 5,5 Mm3
}98 Mm3
Planta de Beneficiamento da Mutuca
Cava da Mutuca
Barragem 5 da MutucaBarragem 5 da Mutuca
Projetos Conceitual e Executivo de Co-disposição de Rejeitos e Estéril na Cava da
Mutuca – Golder e SolosconsultMutuca – Golder e Solosconsult
Ano 1
Ano 2
Ano 3
Ano 5
Ano 8
Ano 10
Ano 13
Ano 17
Projeto ExecutivoProjeto Executivo
• Golder Associates - 2002
– Revisão do projeto conceitual;
– Realização de ensaios geotécnicos laboratoriais no rejeito e na mistura;rejeito e na mistura;
– Projeto detalhado incluindo sequência de disposição.
• Disposição de estéril e rejeitos em áreas distintas da cava;
• Implantação de estruturas de contenção dos rejeitos e recuperação de água;
PremissasPremissas
• As estruturas de contenção deveriam ser relocadas de acordo com o avanço do estéril;
• O reservatório das barragens deveriam serimpermeabilizados para minimizar/evitar as perdas deágua por infiltração;
• Operação complexa com custo operacional alto
Continuação dos Estudos da Golder Continuação dos Estudos da Golder
• Principais problemas:
– Rejeitos saturados tem baixa resistência
– Grandes dificuldades para controlar as poro-pressões na mistura
• Estratégia para Disposição:
– Lançamentos em camadas de pequena espessura para evitar recalques e rupturas;
– Confinar os rejeitos na região sudeste da mina e avançar com os estéreis de norte para sul;
– Implantação de uma camada drenante na elevação 1220 m;
– Dreno vertical no maciço (barragem) formado pelo estéril acima da elevação 1220 m.
Projeto Conceitual -SOLOSCONSULTSOLOSCONSULT
Alternativa 1 Arranjo Geral PlantaAlternativa 1 Arranjo Geral Planta
1350
1220
Alternativa Alternativa 1 1 Arranjo Geral Arranjo Geral -- SeçãoSeção
Estéril
Drenos
Rejeito existente
Rejeito a ser disposto
Estéril
Alternativa Alternativa 2 2 Arranjo Geral PlantaArranjo Geral Planta
1350
1220
Alternativa Alternativa 2 2 Arranjo Geral SeçãoArranjo Geral Seção
1350
1220
Alternativa 3 Planta e SeçãoAlternativa 3 Planta e Seção
Rejeito a ser disposto
Estéril Estéril
Rejeito Existente
Rejeito a ser disposto
Opção Opção 11-- CoCo--disposição de rejeito e estérildisposição de rejeito e estéril14 14 Etapas Construtivas Etapas Construtivas
1350
1220
Planta 1 °°°°EtapaRejeito ano 2008 – 1.324.657,35Estéril ano 2008 – 1.591.938,02
Planta 2 °°°°EtapaRejeito ano 2009 – 1.283.746,29Estéril ano 2009 – 1.127.496,28
Planta 3 °°°°EtapaRejeito ano 2010 – 1.197.536,05Estéril ano 2010 – 1.374.569,65
Planta 4 °°°°EtapaRejeito ano 2011 – 1.025.543,25Estéril ano 2011 – 919.628,29
Planta 5 °°°°EtapaRejeito ano 2012 – 1.013.014,94Estéril ano 2012 – 1.128.472,09
Planta 6 °°°°EtapaRejeito ano 2013 – 947.199,95Estéril ano 2013 – 853.185,70
Planta 7 °°°°EtapaRejeito ano 2014 – 616.482,59Estéril ano 2014 – 679.148,87
Planta 8 °°°°EtapaRejeito ano 2015 – 5.184.562,36Estéril ano 2015 – 4.187.351,21
Planta 9 °°°°EtapaRejeito ano 2016 – 4.931.271,45Estéril ano 2016 – 8.495.065,85
Planta 10 °°°°EtapaRejeito ano 2017 – 5.112.364,35Estéril ano 2017 – 4.136.132,97
Planta 11 °°°°EtapaRejeito ano 2018 – 4.297.496,19Estéril ano 2018 – 9.945.421,54
Planta 12 °°°°EtapaRejeito ano 2019 – 4.820.628,59Estéril ano 2019 – 4.038.406,17
Planta 13 °°°°EtapaRejeito ano 2020 – 1.759.572,31Estéril ano 2020 – 11.889.989,23
Planta 14 °°°°Eta1paRejeito ano 2021 – 2.198.330,72Estéril ano 2021 – 7.226.191,16
Seção da Opção 1
Alternativa 5 Arranjo GeralAlternativa 5 Arranjo Geral
1350
1220
Ensaios de campo e laboratoriais executadosEnsaios de campo e laboratoriais executados� Objetivando o conhecimento do comportamento dos rejeitos quanto à sua
compressibilidade, percolação e resistência ao cisalhamento os seguintes ensaios laboratoriais e de campo foram executados:
• Granulometria por peneiramento e sedimentação;
• Determinação da densidade real dos grãos;
• Determinação do teor de umidade natural;
• Compactação Proctor Normal (para o estéril);
• Determinação da permeabilidade sobre carga variável e/ou constante;• Determinação da permeabilidade sobre carga variável e/ou constante;
• Triaxial adensado rápido com medição de poro-pressões;
• Triaxial não adensado rápido com medição de poro-pressões;
• Adensamento do tipo HCT (Hydraulic Consolidation Test)
• Cone Penetration Test Undrained - CPTu (13 ensaios);Field Vane Shear Test - FVST (30 ensaios);
• Standard Penetration Test – SPT-T c/medida de Torque(3 ensaios);
• Sondagem Rotativas (SR);Amostragens deformadas e indeformadas(24 amostras) amostrador tipo Geoprobe c/ d=56mm x 800mm comprimento no rejeito.
•Foram instalados sete (7) piezômetros elétricos de cordavibrante modelo 4500S, de fabricação da Geokon_USA, em trêspontos distintosof-shore da Cava da Mutuca; e um (1) sistemaautomático de aquisição e transmissão de dados.
InstrumentaçãoInstrumentação
•Os instrumentos instalados tiveram como objetivo o controle daspressões piezométricas no rejeito da Cava da Mutuca, servindo aomonitoramento das condições de estabilidade das obras de terra aserem construídas sobre o mesmo (disposição do estéril).
Cava da Mutuca - Instrumentação Geotécnica
Pontos Coordenadas Piezômetros Hastes Guia e de Suporte
#Data
InstalaçãoN E C # Prof.(m) #
Prof.(m)
ΣΣΣΣtotal
P1 326,666 410,955 1115,678
PZ1 A 8,0
HGP1HGP1
86,028,0
86,028,0
PZ1 B 15,0
Localização dos PiezômetrosLocalização dos Piezômetros
01/04/2008 a 22/04/2008
PZ1 C 25,0
P2 330,793 566,354 1115,667
PZ2 A 15,0HGP2HSP2
79,524,0
165,552,0
PZ2 B21,0
P3 334,620 748,563 1115,652
PZ3 A 6,7HGP3HSP3
59,019,0
224,571,0
PZ3 B 10,9
OBRIGADO