ASPECTOS SOBRE SISTEMAS DE DRENAGEM EM PEDREIRAS A CÉU ABERTO

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1 ASPECTOS SOBRE SISTEMAS DE DRENAGEM EM PEDREIRAS A CÉU ABERTO Mário J. N. Bastos Engenheiro de Minas INTRODUÇÃO A drenagem de águas superficiais é uma das operações auxiliares mais importantes nas pedreiras a céu aberto. A falta de eficiência destes sistemas pode comprometer a exploração e a segurança nas pedreiras, facto que se agrava quando se tratam de explorações em maciços terrosos (areia e argila). OBJECTIVOS DA DRENAGEM A presença de água no interior das explorações dificulta as actividades de remoção e transporte e impede, muitas vezes, as próprias tarefas extractivas. Além destes aspectos, a afluência de água às zonas de exploração e a presença de água nas formações existentes pode induzir instabilidades gravosas. Assim, os sistemas de drenagem podem ser divididos em três tipos principais: 1º) isolar a exploração; 2º) evitar danos internos; 3º) remover a água do interior. para o interior das cavidades, este é composto, essencialmente, por valas, diques e tubagens (ou manilhas). O objectivo destes elementos é conduzir as águas pelo exterior da corta descarregando-as no ponto de menor cota. Para tal, definem-se valas de cintura para escoamento, limitadas internamente por diques (ou motas) de material impermeável, impedindo o galgamento pelas águas em situações extremas de escorrência (Figura 1 e Figura 2). Vala de cintura Dique ou mota Figura 1 - Perfil esquemático do isolamento exterior de uma pedreira. Trata-se, em resumo, de impedir a entrada de água, minimizar os seus efeitos no caso de entrar e extrair a água do interior das cavidades. SISTEMAS DE ISOLAMENTO Relativamente ao isolamento das cortas, que consiste em impedir o fluxo de água VISA.com06 VI. 1

2 Vala de cintura Águas de escorrência Dique ou mota Chuva Nível freático Corta Figura 3 Fluxo de água para a corta de uma pedreira (subterrâneo e precipitação). Figura 2 - Planta esquemática do isolamento exterior de uma pedreira. As tubagens e manilhas, são elementos destinados a permitir travessias inferiores de zonas sensíveis, como estradas, construções, edifícios, etc. Uma vez que são estruturas cilíndricas, limitadas pelo seu raio e constituem, geralmente, pontos de afunilamento, estes elementos devem, tanto quanto possível, ser evitados ou, no caso da sua extrema necessidade, ser sobre-dimensionados. Tratando-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. SISTEMAS DE ESCOAMENTO E ACUMULAÇÃO Por muito eficientes que sejam os sistemas de isolamento, existem sempre passagens de água para o interior das cavidades, tanto devido à precipitação no interior do perímetro da corta, como ao fluxo subterrâneo da água (Figura 3). Os sistemas de escoamento, a implantar no interior das cortas ou aterros, destinamse a impedir que a presença de água afecte os trabalhos e a segurança na pedreira. Os sistemas de escoamento, ou drenagem propriamente dita, são preparados para conduzir as águas para locais adequados, afastando-as dos trabalhos e impedindo a sua acumulação em locais que prejudiquem a segurança. Assim, estes sistemas podem ser constituídos por valetas e caleiras instaladas nos taludes (ex: escombreiras), valas a acompanhar os acessos e, geralmente, culminam numa bacia de acumulação. SISTEMAS DE REMOÇÃO Os sistemas de remoção da água existente na pedreira são compostos por duas técnicas principais, a bombagem e/ou a descarga gravítica. A opção por um ou ambos destes métodos depende da configuração da pedreira, profundidade, topografia da envolvente, etc. As questões económicas envolvidas nestes métodos apontam para a descarga gravítica como método preferencial. Contudo, a existência de corta implica uma acumulação de água nas cotas inferiores, VISA.com06 VI. 2

3 devendo esses pontos ser seleccionados antecipadamente. Sempre que possível, devem-se minimizar as operações de bombagem, as quais acarretam custos energéticos significativos. Um dos métodos de reduzir a afluência de água à bacia, mesmo quando existe uma corta, é através da utilização das menores cotas do terreno circundante para descarga de águas (Figura 4). Configuração original Zona B Zona A Figura 4 Esquema exemplificativo do escoamento de água numa corta. Pela observação da Figura 4, é possível identificar a Zona A, onde através de um sistema de drenagem correcto se pode escoar a água, por gravidade, pela zona mais baixa do terreno circundante (à esquerda), e a Zona B, que não permite a descarga gravítica, obrigando a recorrer a bombagem. No caso de não se utilizar a bombagem, a descarga gravítica só terá lugar quando a Zona B estiver inundada. PROTECÇÃO AMBIENTAL Um sistema de drenagem eficiente deve contemplar a gestão interna de águas, em termos de necessidades próprias da pedreira, utilizando-as para a rega de caminhos e rega das plantações existentes (ex: áreas recuperadas, cortinas arbóreas), entre outras. A cada vez mais restritiva legislação ambiental, é um dos aspectos a ter em conta no dimensionamento e desenho de um sistema de drenagem. De facto, a descarga de águas para as linhas de água de uma determinada região é, actualmente, regida por disposições legais que obrigam a uma prévia autorização dessas actividades (Domínio Público Hídrico). Além disso, existem vários diplomas legais que limitam a qualidade das águas efluentes, a nível de contaminantes, turbidez, caudais, etc.. Deste modo, é frequente a necessidade de implantação de tanques de decantação, incorporados nos sistemas de drenagem, de forma a melhorar a qualidade dos efluentes antes de os devolver ao meio ambiente (Figura 5). No âmbito da gestão das águas para fins de protecção ambiental, existem várias alternativas que dependem dos objectivos, características intrínsecas da exploração e do meio envolvente. Água Líquidos Sólidos Água + Sólidos Líquidos Sólidos Lamas Figura 5 Exemplo de tanques de decantação para redução da turbidez dos efluentes. Sabendo-se que os principais impactes ambientais da maioria das pedreiras a céu aberto se prendem com poeiras, lamas e contaminação de linhas de água, podemse dimensionar os sistemas de drenagem, de forma a obviar estes inconvenientes. Assim, as unidades de decantação, lavagem de rodados, rega de cargas, etc., podem ser dispostas de forma a maximizar VISA.com06 VI. 3

4 a economia e a protecção ambiental (Figura 6). Quantidade de sólidos na água Rega de carga e Lava rodas Decantação Linha de água Percurso Figura 6 Possível disposição de um sistema de controlo de poeiras e lamas em série com os sistemas de decantação. A figura anterior, representa uma solução possível para a disposição das unidades de controlo de poeiras e lamas, bem como os sistemas de decantação dos efluentes. Assim, no Inverno, a lavagem de rodados tem o objectivo de reduzir o transporte de finos (lamas) para o exterior da pedreira, ao passo que no Verão se pretende reduzir a emissão de poeiras. O sistema de decantação apresentado não intervém apenas no controlo das emissões produzidas pela lavagem de rodados, mas deverá estar situado a jusante de todo o sistema de drenagem da pedreira. Tratam-se, portanto, de condicionalismos acrescidos para a actividade extractiva que reforçam as opções pelos sistemas preventivos, ou seja, pelos sistemas de isolamento das pedreiras. MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS A manutenção dos sistemas de drenagem é uma tarefa fundamental na gestão de recursos e na economia de uma unidade de indústria extractiva. De facto, a limpeza das valas, a reparação de diques, a desobstrução de tubagens e manilhas, etc., constituem actividades que compensam largamente os respectivos custos. Em termos de prioridades, a limpeza das valas é uma das tarefas mais importante, principalmente as que se localizam junto a acessos, sendo por isso mais facilmente danificadas ou colmatadas com resíduos. De igual forma, as valetas e caleiras implantadas nas escombreiras são outros elementos que necessitam de constante manutenção, tanto devido à colmatação resultante do arraste de finos pelas faces dos taludes, como ao risco associado a um escorregamento dessas estruturas. Outro aspecto que deverá merecer especial atenção são as manilhas ou tubagens de drenagem. De facto, é frequente o mau funcionamento destas estruturas, tanto devido ao seu subdimensionamento como à redução do raio efectivo pela colmatação com vegetação, finos, etc.. O frequente esgotamento dos materiais sólidos depositados na base dos tanques de decantação é outra das actividades fundamentais de manutenção. Para tal, é conveniente que os tanques possuam uma dimensão compatível com os baldes das escavadoras (pás ou giratórias), de forma a facilitar o esgotamento. CONCLUSÕES Tal como outras tarefas auxiliares, a operação de drenagem é de extrema importância em todas as explorações minerais. É frequente que, por não serem visíveis os seus efeitos imediatos na produtividade da VISA.com06 VI. 4

5 exploração, os sistemas de drenagem sejam negligenciados ao ponto da presença de água provocar danos irreversíveis nas pedreiras e motivar situações de perigo iminente para funcionários e terceiros. Com a implantação de um sistema de drenagem eficaz, será possível reduzir os custos e aumentar a produtividade das explorações, facto que pode ser comprovado em inúmeras explorações minerais. Além destes aspectos, um sistema de drenagem apropriado é uma das medidas mais importantes de controlo ambiental de uma exploração mineira. VISA.com06 VI. 5