ÁREAS DE RISCO EM LOCAIS ONDE FORAM DESENVOLVIDAS ATIVIDADES DE MINERAÇÃO DE CARVÃO MINA DO MATO, CRICIÚMA, SC ESTUDO DE CASO

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1 ÁREAS DE RISCO EM LOCAIS ONDE FORAM DESENVOLVIDAS ATIVIDADES DE MINERAÇÃO DE CARVÃO MINA DO MATO, CRICIÚMA, SC ESTUDO DE CASO Krebs, A.S.J. 1 ; Souza, M.G.R. 1 ; Garavaglia, L. 1 ; Garcia, D.O.U. 1 ; Sant Ana, W. 1 ; Campos, J.J. 1 ; Barbosa, V. C. 2 1 SATC - Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina CTCL Centro Tecnológico de Carvão Limpo Rua,73. Universitário. Criciúma/SC. CEP Tel , fax antonio.krebs@satc.edu.br 2 FAPESC Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina Parque Tecnológico ALFA Rodovia SC 401, Km 01 Prédio CELTA/FAPESC 5º andar. João Paulo. Florianópolis/SC. CEP Tel. (48) , fax (48) / RESUMO As atividades de mineração de carvão no estado de Santa Catarina remontam desde o final do século passado. Com o avanço da mancha urbana, muitos destes locais foram ocupados sem o correto planejamento e sem a devida avaliação geológico-geotécnica exigida por lei. De modo geral, todo e qualquer dano estrutural que ocorre em construções civis é atribuído às atividades de mineração de carvão, o que nem sempre corresponde a realidade. Um estudo de caso foi realizado no bairro Mina do Mato, município de Criciúma, objetivando avaliar os danos patrimoniais causados por subsidências no terreno, supostamente relacionadas às atividades de mineração de carvão desenvolvidas no local. Por solicitação da Defesa Civil do município de Criciúma foi realizado um laudo técnico do local. Dessa forma, foram realizadas visitas in loco, interpretação de fotografias aéreas com análise multitemporal e dados sobre a atividade mineira pretérita. Os trabalhos realizados demonstraram que as subsidências verificadas não estão relacionadas às atividades de mineração em subsolo e sim a infiltração de água oriunda de um sistema de drenagem implantado em todo o bairro, no passado. Os trabalhos de campo permitiram verificar que o sistema de drenagem possui rompimento dos encaixes contínuos dos drenos em diversos pontos. Em períodos de precipitações intensas ocorrem vazamentos de água, saturando o terreno e propiciando a atuação de processos erosivos. No caso do bairro Mina do Mato as cavidades verificadas em diferentes locais são resultantes de processos erosivos do tipo piping, e não a subsidências do terreno ocasionadas pela mineração. Palavras-chave: Erosão hídrica; Subsidência; Danos patrimoniais. ABSTRACT The mining of coal in the state of Santa Catarina dating from the late nineteenth century. With the advance of urban sprawl, many of these sites were occupied without proper planning and without proper geological and geotechnical evaluation required by law. In general, any structural damage that occurs in constructions is attributed to the mining of coal, which does not always correspond to reality. A case study was conducted in the district of Mina do Mato, municipality of Criciúma, to evaluate the damage to property caused by subsidence in the ground, presumably related to the activities of coal mining activities at the site. At the request of Civil Defense in the city of Criciúma was conducted a technical report of the site. Thus, we carried out site visits, aerial photo interpretation with multiyear and data on the bygone mining activity. The work carried out showed that the observed subsidence are not related to mining activities underground, but the infiltration of water coming from a drainage system deployed across the borough in the past. Field work allowed to verify that the drainage system has broken fittings continuous drains at several points. In periods of intense rainfall occurs water leaks, saturating the ground and allowing the action of erosion. In the case of the Mina district of Mato cavities are found in different locations due to piping erosion type, not the subsidence caused by mining. Keywords: Water erosion, subsidence, property damage.

2 1 INTRODUÇÃO O bairro Mina do Mato, localizado no município de Criciúma, SC, foi parcialmente inserido no contexto da lavra subterrânea de carvão mineral, até o final da década de 70, do século passado. O início da ocupação urbana na localidade teve origem com a introdução de uma vila operária da Companhia Brasileira Carbonífera Araranguaense (CBCA). Salienta-se que os métodos de lavra subterrânea empregados na época, não contemplavam técnicas adequadas que visassem à preservação ambiental, bem como a segurança do trabalhador. Como consequência, alguns passivos ambientais se faziam presentes no local, como pilhas de rejeito piritoso e bocas de mina abandonadas. Atualmente ocorreu no referido bairro vertiginosa expansão urbana, próximo a áreas anteriormente mineradas. Pontualmente algumas construções passaram a apresentar problemas estruturais que foram, rapidamente, associados à pretérita atividade mineira. Este trabalho é parte integrante do Projeto Caracterização e definição de medidas mitigadoras para as áreas de riscos relacionadas a alagamentos e movimentos gravitacionais na área correspondente à Bacia Hidrográfica do rio Araranguá - SC, aprovado junto à Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina (FAPESC) e desenvolvido pela Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina/ Centro Tecnológico de Carvão Limpo (SATC/CTCL). 2 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA A área de estudo corresponde a um setor específico do bairro Mina do Mato, situado na zona norte do município de Criciúma. O posicionamento do bairro coincide com áreas de cabeceira de drenagem que formam pequenos afluentes da margem esquerda do Rio Sangão, e este, por sua vez, constituí um dos principais cursos fluviais da bacia do Rio Araranguá. Nas ruas Catarina Dario Martinhago e Clarindo Milioli De Lucca ocorreram danos estruturais em dois imóveis, que na concepção de seus proprietários foram hipoteticamente associados à atividade mineira. Os dois imóveis avaliados apresentam como coordenadas GPS UTM E / N (ponto 01) e E / N (ponto 04). A Figura 1 mostra a localização da área de estudo com os pontos em que ocorreram danos estruturais.

3 Figura 1: Localização da área de estudo (imóveis indicados em amarelo) (Fonte: Imagem Google Earth). 3 METODOLOGIA Para avaliação dos possíveis danos causados pela atividade de mineração de carvão, foram realizadas visitas in loco, no bairro Mina do Mato, pelos técnicos, no dia 28 de janeiro de 2011 e no dia 01 de fevereiro de Na identificação da evolução do sistema de drenagem local, importante para diagnóstico de áreas de risco, realizou-se uma análise multitemporal da área minerada, através da interpretação de fotografias aéreas convencionais, cartas planialtimétricas e imagens de satélite. Também foram analisados relatórios e mapas relacionados às atividades de mineração de carvão, disponíveis no Centro Tecnológico de Carvão Limpo (CTCL) e no Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). 4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS 4.1 Análise Multitemporal Inicialmente foi realizada uma análise multitemporal da área estudada, através da interpretação de fotografias aéreas de números 3376 e 3377, datadas de 1956, escala 1:25.000,

4 realizadas pelos Serviços Aererosfotogramétricos Cruzerio do Sul S.A., leitura das cartas escalas 1:10.000, da Comissão Executiva do Plano do Carvão Nacional (CEPCAN), folha nº 70 e interpretação de imagens de satélite do tipo Quickbird, de 2007, obtidas com recursos deste projeto. A leitura da carta do CEPCAN (folha n o 70), mostra que em 1956 o bairro Mina do Mato era quase todo ocupado por uma vila operária implantada pela Compania Brasileira Carbonífera de Araranguá CBCA, evidenciando o desenvolvimento de atividades mineiras nesta área. A Figura 2 mostra a área correspondente ao bairro Mina do Mato em Figura 2: Recorte na Folha Criciúma da Comissão Executiva do Plano do Carvão Nacional (CEPCAN), ano de Escala de 1:10.000, localizando a vila operária. A interpretação das fotografias aéreas 3376 e 3377, datadas de 1956, permite verificar a existência de bocas de minas em cotas topográficas mais elevadas que a área em estudo, evidenciadas pela existência de pequenos depósitos de rejeito em vales de drenagem ou encostas. Sabe-se que naquela época, no caso das minas de encosta, era prática comum realizar uma lavra seletiva e depositar o rejeito logo a jusante da boca da mina, geralmente em vales de drenagem. Estes pequenos depósitos de rejeito eram conhecidos como pontas de pedra. Com relação ao sistema de drenagem, constatou-se a existência de uma drenagem natural que passava exatamente no local onde atualmente encontra-se um dos imóveis com problema estrutural (ponto 4). Verificou-se ainda que, esta drenagem era proveniente de uma área de nascente localizada no topo do Morro Cechinel, distante da área estudada. Esta drenagem fluia originalmente pelo vale situado onde está o ponto 04. Entretanto, com a construção de uma estrada em 1956, entre os pontos 01 e 03, esta drenagem natural foi modificada. A Figura 3 mostra a vila operária, o

5 traçado de drenagem original, o canal de desvio da drengaem original e a drenagem original de montante junto ao Morro Cechinel, já distante da área estudada. Figura 3: Fotografia aérea datada de 1956, escala 1:25.000, com localização da vila operária, em lilás, e de drenagem natural (Fonte: Serviços Aerofotogramétricos Cruzeiro do Sul S.A, 1956). A interpretação das referidas fotografias permite verificar que além da construção da vila operária, foram realizadas modificações na geometria do terreno para a construção de edificações ou vias de acesso. Percebe-se que a jusante da referida estrada existe uma área pequena que foi aterrada com o provável objetivo de construção de edificações. Após a construção da estrada, a drenagem foi desviada para o trecho localizado no ponto 01 e conectada com a drenagem principal, no ponto 04. A visitas de campo permitiram verificar que próximo ao ponto 03, construiu-se uma tubulação para que a drenagem pudesse transpor a estrada. De acordo com a interpretação da imagem de satélite do tipo Quickbird, escala 1:5.000, (2007) observa-se que a paisagem original foi completamente modificada. Atualmente, na área estudada, não se encontra vestígio da antiga atividade mineira pretérita, pois ela está totalmente urbanizada, ruas revestidas e microdrenagens implantadas. Não se constata nenhuma evidência da drenagem original existente no local. Os taludes naturais e taludes de cortes identificados tanto nas fotografias aéreas quanto na carta CEPCAN não são verificados na imagem de satélite de 2007, sugerem que grande parte desta área foi aterrada e preparada para a urbanização. Analisando-se as imagens de satélite Quickbird, datadas de 2007, a montante da mancha urbana do bairro Mina do Mato, e comparando-se com a rede de drenagem mapeada em 1956, sobre

6 fotografias aéreas de números 3376 e 3377, percebe-se que em grande parcela de terreno, anteriormente recoberto por vegetação arbórea e arbustiva, instalou-se um pátio de empresa privada, sendo canalizado o curso natural pré-existente (Figura 4). Observa-se o incremento urbano na face norte do Morro Cechinel, a montante do bairro Mina do Mato e dos referidos trechos de drenagem canalizada, sendo que nos arruamentos alí estabelecidos o escoamento superficial converge para a referida drenagem, contribuindo para aumentar a velocidade das águas no trecho em que a mesma foi canalizada. Figura 4: Detalhe da figura anterior no poligono DNPM. A hidrografia é de 1956 sobre imagem de 2007, com foco no poligono DNPM. Fonte: Quickbird (2007). 4.2 Caracterização Geotécnica da Área Visitas realizadas no local permitiram verificar que o material utilizado para o aterramento da área em estudo foi rejeito proveniente da planta de beneficiamento da CBCA. Quanto à espessura da camada de rejeito existente nos locais onde foram verificadas cavidades, não se pode precisar com exatidão. Porém, no local que corresponde ao ponto 01 a camada de rejeito existente é superior a 3 metros. Por outro lado, a edificação que atualmente existe (ponto 04), situa-se a uma cota topográfica inferior a cota do ponto 01, permitindo inferir que provavelmente, a espessura da camada de rejeito é maior. Do ponto de vista hidrogeológico, os vales naturais de drenagem, atualmente aterrados com rejeito, constituem caminhos preferenciais para o fluxo das águas subsuperficiais. Desta forma, as cavidades verificadas nos locais visitados e identificados como, pontos 01, 02, 03 e 04 foram

7 gerados por processos de erosão hídrica (piping) e, de forma alguma, constituem subsidências relacionadas a presença de antigas galerias, pois posicionam-se estratigraficamente abaixo da camada de carvão Barro Branco explorada à época da atividade mineira. Segundo relato de um morador local, desde às proximidades do ponto 01 até a galeria pluvial localizada na rua Clarindo Milioli de Luca em frente ao ponto 04, existia um sistema de drenagem com tubos em concreto de aproximadamente 1 metro de diâmetro. Provavelmente este sistema de drenagem foi construído antes desta área ser aterrada com rejeito. Os trabalhos de campo permitiram verificar que o sistema de drenagem possui rompimento dos encaixes contínuos dos drenos em diversos pontos. Em períodos de precipitações intensas ocorrem vazamentos de água, saturando o terreno e propiciando a atuação de processos erosivos. No caso do bairro Mina do Mato as cavidades verificadas em diferentes locais são resultantes de processos erosivos do tipo piping, e não a subsidências do terreno ocasionadas pela mineração. A canalização da drenagem de montante, provavelmente alterou o regime de fluxo local, aumentando a velocidade do escoamento, consequentemente potencializando problemas relacionados a erosão hídrica (piping), nas áreas de jusante, onde situa-se os pontos estudados. Admitindo-se que o sistema de drenagem foi construído com tubos em concreto, os mesmos podem ter sido danificados com o passar do tempo, e desta forma, grande porção da água que deveria escoar pelos tubos, como toda água oriunda das áreas de montante, desde às cabeceira no topo do Morro Cechinel, está atualmente escoando através de sistemas de drenagens que encontram-se enterrados na camada de rejeito utilizada para aterramento de significativa porção do bairro Mina do Mato. A superposição da drenagem original, interpretada nas fotografias aéreas de 1956, e lançada nas imagens de 2007, pode-se confirmar que os pontos onde ocorreram os danos estruturais coincidem com os canais de drenagem construídos ateriormente ao aterro. A Figura 5 mostra detalhes da cavidade verificada no ponto 01.

8 Figura 5: Cavidade observada nas proximidades da residência correspondente ao ponto CONSIDERAÇÕES FINAIS O trabalho realizado permitiu verificar que as aberturas ocorridas na superfície do terreno não estão relacionadas às atividades de avanço de lavra em subsolo. Constatou-se que todas as aberturas identificadas coincidem com o traçado original de sistema de drenagem implantado na área antes da cobertura desta com rejeito proveniente da planta de beneficiamento. Este condicionamento geológico-geotécnico indica que tais cavidades estão relacionadas a processos de erosão hídrica que ocorrem nos locais onde o referido sistema de drenagem está danificado. Desta forma, pode-se concluir que as cavidades que surgiram no bairro Mina do Mato após uma época de precipitação intensa e prolongada, como esta ocorrida nos dias 17 e 18 de janeiro, estão relacionadas à fuga de água a partir deste sistema de drenagem e, de maneira alguma, podem ser relacionados a problemas de subsidência causados por atividades mineiras desenvolvidas em épocas passadas. A água que se infiltra na pilha de rejeito proveniente das aberturas do sistema de drenagem provoca pequenas cavidades no entorno do local danificado, através do processo de erosão hídrica (piping), evoluindo deste ponto até atingir a superfície do terreno.

9 Recomenda-se a avaliação do estado de conservação de todo o sistema de drenagem original existente nesta área, e se realize os devidos reparos naqueles locais em que o mesmo encontra-se danificado.