15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental ESTUDO CONCEITUAL PARA DISPOSIÇÃO DE REJEITOS EM CAVA

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1 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental ESTUDO CONCEITUAL PARA DISPOSIÇÃO DE REJEITOS EM CAVA Paulo Roberto Costa Cella 1 ; Isabela Vasconcelos Leite 2 ; Leandro Costa 3 ; Joice Milonas 4 ;Thiago Silva 5. Resumo A BVP Engenharia realizou um estudo conceitual para a disposição de rejeitos em cava de uma mina de minério de ferro. Foi considerado como premissa o preenchimento com rejeito até seu limite operacional na elevação metros. O cenário estudado refere-se à disposição da polpa de rejeito total (flotação e lama) mais a contribuição advinda da paralisação, em etapas, do bombeamento dos poços de rebaixamento, a medida que o rejeito sobe até a capacidade total de 21,1 Mm³. O estudo permitiu calcular o volume de água da ordem de 22,3 Mm³, acumulado na bacia (cava) durante 13 meses de operação, para recirculação nas usinas. Diante disso, foram realizadas avaliações hidrogeológicas relativas à descarga natural subterrânea na área da cava com a paralisação do bombeamento dos poços, em paralelo com o enchimento com a polpa de rejeitos. Os volumes afluentes e efluentes foram tratados no balanço hídrico do depósito na cava, estimando-se tanto a disponibilidade hídrica para as usinas como o bombeamento necessário para impedir o extravasamento, ou seja, para que não seja necessária a implantação de um sistema extravasor no depósito em cava, durante a operação. Abstract The brazilian geothecnical consultant company, BVP Engenharia, made an conceptual study for tailings disposal at pit mine. The operacional limit was considered as a premise, which was delimited at the elevation of 1352 meters. The studied scenario refer to the water contribuition from the total tailings disposal (flotation and slurry) added to stoppage of pumping well contribuition (at the pit filing, until reach the total volumetric capacity of 21,1 Mm³. The study covers an water volume in the order of 22,3 Mm³, accumulated in the open pit during 13 months of operation, to reuse at ore processing. Were made hydrogeologycal evaluations taking on account the natural water flow from the aquifer to the pit with the stoppage of pumping well during the pit filing with the pulp tailings. The affluent and effluent volumes were treated in the water balance of the deposit in the pit, estimating both the water availability for ore processing than pumping necessary to prevent extravasation, that the implementation of a spillway system is required in deposit IVC during operation. Palavras-Chave Rejeitos em cava, análise hidrogeológica, balanço de massa, balanço hídrico Geól. BVP Engenharia e Projetos, (31) , paulo.cella@bvpengenharia.com.br Eng., BVP Engenharia e Projetos, (31) , isabela.leite@bvpengenharia.com.br Eng., BVP Engenharia e Projetos, (31) , leandro.costa@bvpengenharia.com.br Eng., VALE Departamento de Ferrosos Sul, (31) , joice.milonas@vale.com Geól. WATERGEO Solutions, (31) , thiago.elias.silva@gmail.com 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 1

2 1. INTRODUÇÃO A disposição de rejeitos em cavas é o processo de preenchimento de minas exauridas com rejeitos. Este método é muito atrativo ao empreendedor, pois permite a disposição dos rejeitos recuperando uma área já degradada, reduzindo os danos ao meio ambiente e eliminando partes dos custos ligados à aquisição de novas áreas, projeto e construção de sistemas convencionais para tal acomodação. Outra vantagem importante da disposição de rejeitos em cavas de mineração é a redução na construção de barragens, onde os custos e riscos associados a tais estruturas também podem ser reduzidos, assim como o processo de liberação ambiental já no fim da vida da mina. Embora ambientalmente promissor a disposição de rejeito em cava se apresenta viável apenas quando a estrutura se encontra exaurida. Outro agravante é que a disposição de rejeitos acima da cota de vertimento, normalmente implica em execução de alteamentos para montante sobre rejeitos inconsolidados, condição semelhante ou até mesmo mais crítica que as barragens convencionais. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta a alternativa de disposição de rejeitos em cava, considerando o enchimento da mesma até seu limite operacional, de modo a não configurar a disposição de rejeitos em barragem. No estudo foi realizada análise hidrogeológica relativas à descarga natural subterrânea na área da cava, concomitante ao seu enchimento com rejeito oriundo do processo de beneficiamento. Complementarmente, foi realizado um estudo de balanço hídrico, para definição da estrutura extravasora operacional, onde optou-se, a nível conceitual, por um sistema de bombeamento, para o qual foi estimada a vazão necessária para que não ocorra extravasamento na porção oeste da cava, local da sela topográfica. O estudo contemplou também a disponibilidade hídrica e a recirculação da água liberada nos rejeitos para a manutenção das usinas. 2. CONTEXTUALIZAÇÃO GEOLÓGICA DA ÁREA O cenário geológico da cava onde serão dispostos rejeitos constitui-se de rochas dos grupos Caraça e Itabira, onde se incluem quartzitos, filitos, metassiltitos, metacherts, e formações ferríferas, além de rochas intrusivas e depósitos sedimentares recentes. A estruturação geral da área, que se dá em função do bandamento dessas rochas, apresenta direção geral NNE-SSW. A apresentação das principais unidades geológicas da mina será feita a seguir, a partir da sua contextualização hidrogeológica que foi a base para os estudos do Projeto. 3. MODELO HIDROGEOLÓGICO As seguintes unidades hidrogeológicas estão presentes na área: Aquífero Moeda: aquífero fraturado formado por camadas de quartzitos fraturados intercalados com filitos; Aquiclude Batatal: materiais argilosos da Formação Batatal com pequenas zonas aquíferas localizadas; Aquífero Cauê: corresponde ao principal aquífero da área, é predominantemente do tipo poroso e está relacionado às formações ferríferas da Formação Cauê; Aquiclude Gandarela: representado por materiais argilosos e pouco permeáveis, produtos da alteração das rochas carbonáticas da Formação Gandarela; Aquífero Cercadinho: quartzitos com porosidade intergranular e parâmetros hidráulicos semelhantes aos itabiritos da Formação Cauê; Rochas Metabásicas: tem comportamento de aquicludes, funcionando como barreiras hidráulicas, principalmente se ocorrem como diques contínuos; 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 2

3 Depósitos de Canga e Rolados: aquíferos de alta permeabilidade importantes na recarga dos aquíferos sotopostos. O modelo hidrogeológico da região é relativamente simples. Tem-se um aquífero principal, representado pela formação ferrífera (Aquífero Cauê), hidraulicamente barrado a leste, pelos filitos do Aquiclude Batatal e a oeste, pelas rochas argilosas fortemente intemperizadas do Aquiclude Gandarela. A formação ferrífera ocupa uma extensa faixa com espessura média da ordem de 800 metros e atitude subvertical. Ao norte da mina ocorre um dique de rochas metabásicas que atua como uma barreira hidráulica do tipo aquitardo. As formações ferríferas a sul deste dique apresentam níveis d'água mais baixos e maiores permeabilidades. Os dados de monitoramento piezométrico anteriores a instalação do sistema de rebaixamento do nível d'água subterrânea da mina indicam que o fluxo d'água era bastante influenciado pela topografia.de acordo com o modelo conceitual, a principal direção de fluxo da região da mina acontece segundo NE-SW, coincidente com a direção das camadas geológicas. Este fluxo de água subterrânea, na área de interesse, ocorre predominantemente nas formações ferríferas da Formação Cauê (Aquífero Cauê), sendo que as mesmas encontram-se limitadas hidrogelogicamente a sudeste e noroeste por materiais de baixa permeabilidade relacionados, respectivamente, aos aquicludes Gandarela e Batatal. Dessa forma, foram definidas quatro seções (Figura 1), paralelas ao acamamento regional, para serem utilizadas durante a avaliação das vazões subterrâneas de enchimento da cava. Figura 1 Seções geológico-geotécnicas utilizadas para a avaliação das vazões subterrâneas de enchimento da cava DEFINIÇÃO DA PERMEABILIDADE EQUIVALENTE NAS SEÇÕES As seções foram seccionadas em duas partes: taludes norte e sul. O cálculo da vazão, assim como a definição da permeabilidade equivalente foi realizado para cada um dos taludes, vez que eles apresentam diferenças consideráveis de comportamento, influenciado, principalmente, pela presença de um corpo de rocha básica que corta o talude norte. Para o cálculo das permeabilidades foram consideradas duas situações, tais sejam: fluxo em paralelo e fluxo em série, além da combinação de ambos os fluxos. Entende-se por fluxo paralelo, o fluxo que passa por várias camadas paralelas ou estratificadas de litotipos de distintas permeabilidades na mesma direção que a estratificação. Nesta situação, a permeabilidade equivalente do conjunto será dada por: K eq = k 1b 1 + k 2 b 2 + k 3 b 3 + k 4 b k n b n b 1 + b 2 + b 3 + b b n = k ib i b i Onde k n corresponde à permeabilidade hidráulica de cada horizonte litológico e b n a espessura desse horizonte. No fluxo em série, o fluxo passa perpendicularmente aos estratos de litotipos de distintas permeabilidades e a permeabilidade equivalente do conjunto será definida como: 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 3

4 L L K eq = L 1 + L 2 + L 3 + L L = n L i k 1 k 2 k 3 k 4 k n k i Onde k n corresponde à permeabilidade hidráulica de cada horizonte litológico e L n a espessura desse horizonte. Os valores de permeabilidade das litologias utilizados nos cálculos foram obtidos a partir do modelo numérico do fluxo subterrâneo da mina e adjacências (MDGEO, 2013), conforme apresentado na Tabela 1: Tabela 1: Valores de permeabilidade hidráulica utilizados durante os cálculo. SIGLA DESCRIÇÃO k (m/dia) BÁSICA Rocha básica intrusiva 0,001 HC Hematita compacta 1,25 ICA Itabirito compacto anfibolítico 0,5 HF Hematita friável 1,5 IC Itabirito compacto 1,25 IF Itabirito friável 1,5 IFA Itabirito friável e médio anfibolítico 0,5 Com base nesses valores de permeabilidade, juntamente com as espessuras das camadas litológicas, calcula-se a permeabilidade equivalente da porção superior do talude de cada seção. Posteriormente ao cálculo da permeabilidade da porção superior do talude se faz necessário o cálculo da permeabilidade equivalente de todo o conjunto de rochas que compõe o talude. Para tanto, foi utilizado um modelo de fluxo em série entre o conjunto de rochas que compõe a base do talude e a sequência de rochas que compõem a porção superior do talude. Dessa forma, a permeabilidade equivalente em todo o talude será dada por: K eq = L PS + L IC L PS + L IC k PS k IC Onde: PS equivale às rochas pertencentes à porção superior dos taludes e IC, às rochas pertencentes à porção inferior do talude. Para o caso das seções cortadas pelo dique de rocha básica, faz-se necessário o cálculo da permeabilidade equivalente para as sequências de rochas a montante e jusante do dique. Como o fluxo de água é perpendicular aos contatos litológicos nestas porções, deve ser utilizado o modelo de fluxo em série, conforme equação apresentada anteriormente. Obtidas as permeabilidades das porções a montante e jusante do dique, calculou-se a permeabilidade equivalente de todo o conjunto de rochas do talude, incluindo as rochas básicas intrusivas. Para tanto, foi utilizado o modelo de fluxo em paralelo, já que o contato entre os compartimentos considerados para cálculo da permeabilidade (porção montante, porção jusante e dique de rocha básica) é paralelo a direção do fluxo de água. Os conceitos apresentados acima para o cálculo das permeabilidades equivalentes foram utilizados para obtenção das permeabilidades dos taludes norte e sul das quatro seções utilizadas durante o estudo, e os valores obtidos são apresentados na Tabela 2 a seguir. Tabela 2: Permeabilidades equivalentes obtidas para os taludes das seções utilizadas para cálculo das vazões naturais subterrâneas de enchimento da cava. SEÇÃO PERMEABILIDADE EQUIVALENTE (m/dia) 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 4

5 TALUDE NORTE TALUDE SUL S01 1,05 1,26 S02 0,96 1,25 S03 1,2 1,34 S04 0,97 1,37 Como pode ser visto nos resultados mostrados na Tabela 2, o talude norte da cava apresenta permeabilidades equivalentes sempre menores que aquelas obtidas para talude sul. Essa permeabilidade mais baixa apresentada está relacionada principalmente à presença do dique de rocha básica que secciona o talude norte da mina Definição das vazões de água subterrânea em função das cotas do lago Para o cálculo das vazões naturais de descarga subterrânea na cava foi utilizada a Lei de Darcy, Q=V.A=k.i.A. Em que V é a velocidade de descarga; k é a permeabilidade hidráulica do meio; i é o gradiente hidráulico; e "A" é a seção de escoamento. O gradiente hidráulico para cada condição de cota do lago, em cada talude de sua respectiva seção, foi definido a partir da relação entre a diferença do nível d'água da ombreira (h T ) e do nível de base referente à cota do lago (h B ) e a distância (L) entre os pontos onde foram tomados os níveis d'água, conforme apresentado a seguir: Outro aspecto levado em consideração no cálculo das vazões é o papel do sedimento fino proveniente do rejeito a ser depositado no fundo do lago, concomitantemente à subida do nível de lâmina d'água. Nesse contexto, foi considerado que o lago manterá uma espessura de 5 metros de lâmina d'água livre com sedimentos finos no fundo da cava. A espessura do sedimento não será uniforme em toda a extensão do lago, e desse modo, assumiu-se uma espessura média de 70% da espessura máxima de sedimento em cada situação de cota do lago analisada. s = (c L c P h) 70% Em que s : espessura média de sedimento do rejeito depositado (metros); c L : cota do lago (metros); c P : cota do pit mais baixo da seção (metros); e h : espessura de lâmina d'água livre do lago (igual a 5 metros). Com base nas espessuras médias obtidas para o sedimento depositado do rejeito foi calculada a permeabilidade equivalente da seção composta pelo talude e a camada de sedimento (k SEÇÃO ), e para tanto, foi utilizado o modelo de fluxo em série, conforme apresentado a seguir: k SEÇÃO = L TALUDE + L FINO L TALUDE + L FINO k TALUDE k FINO Em que: k SEÇÃO : permeabilidade equivalente da seção composta pelo talude e pelo sedimento de rejeito; L TALUDE : espessura do talude, variando entre 200 e 350 metros, conforma apresentado anteriormente; k TALUDE : permeabilidade equivalente do talude; L FINO : espessura média de sedimento depositado do rejeito; e k FINO : permeabilidade do sedimento depositado do rejeito. A área de descarga subterrânea (A) corresponde à superfície da camada de sedimento de rejeito depositado e foi obtida multiplicando-se o perímetro superficial do lago (b) pelo trecho longitudinal representativo da seção (d). A Tabela 3, a seguir, apresenta as vazões de descarga subterrânea obtidas para cada um dos taludes das respectivas seções, quando do enchimento da cava, mediante equação de Darcy. Cota do Lago Tabela 3 - Vazão de descarga subterrânea Vazão de Descarga Subterrânea (m³/h) 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 5

6 (m) S01 S02 S03 S04 Total T. Norte T. Sul T. Norte T. Sul T. Norte T. Sul T. Norte T. Sul * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Situação na qual a cota do lago não atingiu o pit mais baixo da respectiva seção. Ressalta-se que a partir da cota m, verifica-se uma inversão do fluxo do lago o maciço com os valores de vazão negativos. 4. PLANO DE DISPOSIÇÃO DE REJEITOS O preenchimento da cava com rejeito deverá ocorrer até seu limite operacional, considerando a cota de fechamento da sela topográfica e isolamento da estrada de acesso operacional do nível do rejeito mediante alargamento do platô da estrada. O cenário a ser estudado com o ponto de lançamento final da cava na cota m é representado na Figura 3, do plano de disposição. Figura 3 Plano de Disposição de rejeitos na cava Cenário Final Cota m. Nesta planta observa-se a alocação do ponto de captação da água com o eixo da tubulação, a área de formação do lago e a representação do volume de rejeito lançado num total de 21,8Mm 3. Foram considerados ainda dois pontos de lançamento intermediários nas cotas 1254 e 1302 metros, com uma capacidade de armazenamento de rejeito de 2,2M m 3 e 8,70Mm³, respectivamente. 5. ANÁLISES GEOTÉCNICAS Para avaliar a estabilidade geotécnica dos taludes da Cava ante o cenário de disposição de rejeitos, haja vista a existência de interferências com pilhas de estéril foram feitas análises de estabilidade utilizando o programa SLIDE, versão 6.0, da Rocscience, que utiliza o método de equilíbrio limite. Diante do fato de não haver uma norma para disposição de rejeitos em cava, admitiu-se nas análises o fator de segurança mínimo de 1,3 adequado para estabilidade de um projeto de disposição em cava que será total ou parcialmente preenchida com rejeito ou estéril, sem ultrapassar o limite da cota de vertimento, ou seja, não há comprometimento nas áreas externas ao limite da cava em caso hipotético de falha na estabilidade. De posse dos parâmetros geotécnicos para os materiais encontrados na área da cava, determinados por investigações e ensaios de laboratório, as análises foram efetuadas e a Tabela 4 apresenta o resumo dos resultados com suas respectivas condicionantes. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 6

7 Tabela 4: Resumo dos Fatores de segurança Seção Condição FS Sem rejeito 1,5 A-A Com rejeito El m 1,5 Com rejeito El m 1,6 Sem rejeito 1,4 B-B Com rejeito El m 1,5 Com rejeito El m 1,4 Sem rejeito 1,3 C-C (Parede Norte) Com rejeito El m 1,3 Com rejeito El m 1,3 Sem rejeito 1,8 C-C (Base PDE) Com rejeito El m 1,8 Com rejeito El m 1,8 Sem rejeito 1,3 D-D Com rejeito El m 1,3 Com rejeito El m 1,3 Em geral, conforme mostram os resultados, observa-se que na condição inicial sem rejeito, a cava apresenta-se estável com um fator de segurança adequado, que permanece ao começar o preenchimento da cava com rejeito na cota m e por vezes aumenta na condição intermediária de elevação m, devido o confinamento que a lama confere aos taludes. 6. BALANÇO DE MASSAS Para o balanço de massa, que valida a capacidade volumétrica da cava para comportar os percentuais sólidos e água exsudada do rejeito após adensamento, foram consideradas as seguintes premissas e os dados da produção das usinas e do rejeito de cada usina, subsequente: Produção anual de rejeitos das Usinas (Composição de parâmetros do rejeito de várias usinas); Utilização da área da cava para disposição de rejeitos; O rejeito constituído de lama + flotação; Elevação de preenchimento do projeto de m(limite da sela topográfica). O balanço de massa foi obtido mediante o emprego das relações dos índices físicos, sendo determinada a água exsudada ou que fica sobrenadante, acima do nível máximo de rejeito para a condição final, produto do adensamento natural do rejeito com o tempo. Por se tratar de disposição em cava, e não em barragem como é realizado comumente, deve-se considerar alguns fatores importantes que afetam diretamente no adensamento do rejeito no tempo, embora para efeito prático, a exsudação de rejeitos de ferro de natureza arenosa se completa quase simultaneamente à disposição ou um tanto depois de encerrada a operação. De qualquer modo, na tentativa de compensar essa condição de confinamento do rejeito em cava que pode ter alguma influência na velocidade do adensamento, adotou-se um ajuste do parâmetro físico de densidade seca do rejeito em 80% da disposição em barragem. A partir dos índices físicos foram obtidas as variáveis necessárias para o cálculo da água exsudada pelo processo de adensamento do rejeito e dessas variáveis, foi determinado o volume de rejeito e de água em cada estado considerado (polpa e rejeito adensado). Na Tabela 5 é apresentado o volume de rejeito adensado por ano, considerando a soma da produção das usinas, e o volume de água sobrenadante. Valores estes comparados com a capacidade volumétrica da cava para o ponto de lançamento final elevação metros e declividade média dos rejeitos de 1,5 %. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 7

8 A partir destes resultados estimou-se a vida útil da cava para a disposição dos rejeitos lançados de todas as usinas, obtendo-se uma capacidade de armazenamento em tempo total de 13 (treze) meses equivalente a um volume final de rejeito da ordem de 21,1 Mm 3. O volume de água liberado do rejeito nos 13 meses de operação é da ordem de 22,3 Mm 3, conforme apresentado na tabela anterior, cabe ressaltar que o volume de água exsudada não contempla a água proveniente do aquífero por desligamentos dos poços. MÊS Tabela 5 Balanço de massa com volumes por usina ao ano Volume de Volume de água rejeito sobre nadante adensado acumulado m 3 m 3 Volume de rejeito adensado m 3 Volume de água sobrenadante acumulado m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,2 CAPACIDADE TOTAL DA CAVA (m 3 ) ,0 7. BALANÇO HÍDRICO 7.1. Metodologia A operação simulada do reservatório foi realizada a partir da aplicação da equação do balanço hídrico entre afluências e defluências no reservatório, conforme conceito apresentado por Tucci (2007), a saber: V t ={[P DIRETA+Q AFLUENTE +Q ÁGUA(REJEITO) +Q SUBTERRÂNEA ]-[Q CAPTAÇÃO +E R ]} (1) Em que: V t : corresponde à variação do volume em um intervalo de tempo; P DIRETA : Precipitação total sobre a superfície do espelho de água formado pelo reservatório; Q AFLUENTE : Vazão natural da bacia de contribuição afluente ao reservatório; Q ÁGUA (REJEITO) : Vazão referente à água liberada pelo rejeito, obtida através do balanço de massas; Q SUBTERRÂNEA : Vazão de descarga natural subterrânea na área da cava; Q CAPTAÇÃO : Vazão máxima de bombeamento na cava; e E R : Evaporação incidente no espelho de água do reservatório. Na Figura 5, a seguir, são apresentadas, de forma esquemática, as variáveis de entrada e saída de água, utilizadas na equação do balanço hídrico. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 8

9 Figura 5: Representação Esquemática do Balanço Hídrico do Reservatório da Cava 7.2. Premissas e Critérios Para as simulações de balanço hídrico na cava foram adotadas as seguintes premissas e critérios de projeto: Foram utilizadas precipitações médias mensais, obtidas a partir de dados pluviométricos de estações na região do empreendimento, e que estão sobre responsabilidade da Agência Nacional de Águas (ANA), cuja pluviosidade média anual está em torno de mm; A vazão afluente ao reservatório no presente estudo foi calculada considerando um coeficiente de escoamento de 0,50, ou seja, como sendo 50% do volume de chuva precipitado nas bacias de contribuição; Foram considerados, para evaporação na área do reservatório, os dados médios mensais da estação meteorológica mais próxima ao empreendimento, disponibilizados pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET, 2009); Vazão de água liberada pelo rejeito conforme apresentada na Tabela 4, considerando uma disponibilidade operacional de 22h/dia; Para determinação do volume morto do reservatório (sedimentos provenientes da bacia hidrográfica de contribuição) adotou-se uma taxa de geração de sedimentos igual a 400 m³/ha.ano (área principal de pilha de estéril); O estudo foi realizado para a vida útil da estrutura (13 meses); As simulações foram realizadas para durações mensais; Nível de água (NA) Máximo Maximorum no reservatório: 1.344,00 m. Ressalta-se que, por segurança, foi adotada uma borda livre mínima de 1,00 m; e Para a determinação do nível de água será utilizada a curva cota-volume primitiva da cava, gerada a partir da topografia do projeto Cenários e sistemática de simulação A simulação de balanço hídrico foi desenvolvida considerando-se a vazão de bombeamento mensal (captação) variável. Ressalta-se que a vazão de bombeamento foi determinada de forma que não haja extravasamento na estrutura, ou seja, considerou-se que o nível de água máximo permitido no reservatório será na elevação de 1.344,00 (1,00 metro de borda livre). Diante disso, não será necessária a implantação de um sistema extravasor operacional. A seguir, a Figura 7 apresenta os resultados do balanço hídrico compilados em um gráfico. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 9

10 Elevação (m) Descarga subterrânea (m³/s) 1.360, ,00 NA Máximo Maximorum: 1.344,00 m 700,00 460, ,00 220, ,00-20, ,00-260,00 Figura 7: Resultados da simulação do balanço hídrico Apresentação dos Resultados Complementarmente, a Tabela 6, a seguir, apresenta a vazão de bombeamento na cava. Tabela 6: Vazões de bombeamento na cava Mês Vazão 2,55 2,8 2,7 2,6 2,4 2,45 2,25 2,2 2,2 2,15 2,2 2,15 1,85 De acordo com as simulações realizadas, verificou-se que o mínimo valor de bombeamento na cava é de aproximadamente m³/h e o máximo é de m³/h, e o NA normal na cava é na elevação 1.340, CONSIDERAÇÕES FINAIS A partir do balanço hídrico e de massas estabelecido, a vida útil da cava é de 13 meses a partir do mês de janeiro do ano 01, com o ponto de lançamento final na cota m e com uma capacidade de armazenamento total de 21,1 Mm 3 de rejeito. A água liberada acumulada durante os 13 meses de operação, a ser recirculado para as operações das usinas, foi calculada em 22,3 Mm 3. A análise geral dos taludes da cava, incluindo os taludes da porção Leste, cuja disposição de rejeito até certo nível atuava contrário à estabilidade, indicou que estes se apresentam estáveis, sendo viável, do ponto de vista geotécnico, a disposição proposta. É relevante tratar do monitoramento da cava durante sua vida útil, portanto recomenda-se um plano de instrumentação composto por piezômetros e marcos superficiais, Por segurança, o estudo de balanço hídrico considerou-se uma borda livre de 1,00 m para manutenção do sistema de bombeamento, ou seja a elevação de água máxima permitida nas simulações foi de m. De forma a manter este nível máximo operacional, deverá ser bombeada uma vazão, variável ao longo dos meses, mínima de m³/h e máxima de m³/s, sendo que, em média 2,63% do bombeamento corresponde à contribuição subterrânea. Em termos de segurança hidrológica, o sistema aqui dimensionado é conservador, pois além de suportar a vazão máxima encontrada para o estudo, a cota de vertimento da cava (elev ,0 m) está a 11,3 m do nível do NA normal. Ressalta-se que deverá ser previsto um sistema de bombeamento full time para o período de operação. Além disso, para desativação será necessário um estudo complementar para dimensionamento de uma estrutura extravasora e calculo das vazões destes sistemas, associadas a um tempo de retorno mínimo. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1.240,00-500,00 jan/17 mar/17 mai/17 ago/17 out/17 jan/18 Tempo Nível deágua Vazão ANA Agência Nacional de Águas HIDROWEB. Séries Históricas estações pluviométricas e fluviométricas. hidroweb.ana.gov.br EPA Environmental Protection Agency (1994). Batch-type Procedures for Estimating Soil Adsorption of Chemicals. Technical Resource Document, EPA/530-SW F, 99p; INMET Instituto Nacional de Meteorologia. Normais Climatológicas do Brasil Brasília, DF: INMET, p. MDGEO, Modelo Numérico do Fluxo Subterrânea de Mina - Relatório Interno da Proprietária Belo Horizonte º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 10