APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM NO SISTEMA DE DRENAGEM DE EFLUENTES LÍQUIDOS PARA EXTRAÇÃO DE OURO NA SÃO BENTO MINERAÇÃO S/A SANTA BÁRBARA MINAS GERAIS Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim Colaboração: Eng. Leonardo de Carvalho Thimotii Sr. Luiz Augusto Duarte Perdigão NOVEMBRO 1993 Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico.
ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO...3 2 DADOS DA OBRA...3 3 METODOLOGIA DE LAVRA E BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO...5 4 CERCAS DE CONTENÇÃO DE ATERROS HIDRÁULICOS...6 5 SISTEMA DE DRENAGEM...9 6 APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM...10 7 AGRADECIMENTOS...11 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...11 9 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA...12
1 INTRODUÇÃO A São Bento Mineração ocupa uma área de 800 há, possuindo uma mina subterrânea, de onde são extraídas 34.000 ton/mês de minério e uma usina metalúrgica, onde é beneficiado o minério, produzindo 260 kg de ouro por mês. A lavra subterrânea é realizada em galerias adotando o método cut and fill (corte e aterro) onde o minério vai para a usina metalúrgica de beneficiamento e retorna ao subsolo preenchendo os espaços lavrados. Após o beneficiamento do minério feito pelo processo de oxidação sob pressão, a polpa do minério com efluentes líquidos provenientes do processo retorna ao interior da mina subterrânea ( back fill ). O back fill que retorna é utilizado para aterrar as galerias subterrâneas sendo drenado utilizando-se um sistema de tubos drenos revestidos com manta geotêxtil Bidim dentro do processo de extração de ouro. Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) no sistema de drenagem de efluentes líquidos para extração de ouro na São Bento Mineração S/A. 2 DADOS DA OBRA Nome Aplicação de geotêxtil Bidim no sistema de drenagem de efluentes líquidos para extração de ouro na São Bento Mineração. Localização A São Bento Mineração esta localizada na Fazenda São Bento s/n, no Município de Santa Bárbara em Minas Gerais (Figura 1). Finalidade da Obra Drenagem dos efluentes líquidos contidos na polpa do minério, que retorna para o interior de mina após o beneficiamento ( back fill ), no processo de extração de ouro. Metodologia de Lavra e Beneficiamento do Minério Na lavra das galerias subterrâneas foi adotado o método cut and fill (corte e aterro), sendo parte do rejeito devolvido ao subsolo na forma de polpa (minério e líquidos) chamado de back fill. No beneficiamento do minério foi adotado (no processo de dessulfetação) o método de oxidação sob pressão, lixiviação bacteriana e cianetação.
Sistema de drenagem O sistema de drenagem é constituído de um conjunto de tubos drenos perfurados, instalados verticalmente e horizontalmente formando redes principais e secundárias de drenagem. Este sistema de tubos é revestido com geotêxtil Bidim num processo simples, produtivo e eficaz. Capacidade de Produção São extraídas 34.000 ton/mês de minério com uma produção de 260 kg de ouro por mês. Calcula-se que já foram moídos aproximadamente 1,4 milhão de toneladas de minério do subsolo resultando numa produção de 10,4 toneladas. Contratante A contratante dos serviços é a São Bento Mineração S/A. Projeto Os projetos do processo de extração de ouro são de responsabilidade da São Bento Mineração com custo global estimado em US$ 85 milhões sendo US$ 17 milhões custos com proteção ambiental. Consumo de materiais O sistema de drenagem de efluentes líquidos para extração de ouro tem um consumo médio mensal de aproximadamente 3.000 m² de geotêxtil Bidim RT-10 e, aproximadamente, 4.000m de tubos drenos perfurados em PVC.
Figura 1 Localização da obra. 3 METODOLOGIA DE LAVRA E BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO A lavra das galerias subterrâneas é feita pelo método cut and fill (corte e aterro) onde as escavações são realizadas e o minério é enviado a usina metalúrgica para beneficiamento. O progresso de escavação é em sua maioria mecanizado e os cortes são feitos de baixo para cima com uma determinada inclinação de projeto aumentando assim a produção. Nas galerias abertas as paredes superiores são chamadas de hanging wall e as paredes inferiores de foot wall. A medida que as escavações vão progredindo e a galeria aumenta de tamanho, torna-se necessário a redução das alturas de trabalho aterrando o piso com o back fill e permitindo novamente o trabalho das maquinas e equipamentos. O método de corte e aterro, além de aumentar a garantia de estabilidade da área lavrada, minimiza a quantidade de rejeito a ser depositado a céu aberto, uma vez que grande parte dele retorna ao subsolo para realização dos aterros.
Após a extração do ouro, a polpa de minério estéril na forma de lama (minério e líquidos) retorna ao subsolo ( back fill ) sendo depositada em aterros hidráulicos contidos por cercas de madeira revestidas com geotêxtil Bidim. A drenagem do back fill é feita por um sistema de tubos drenos perfurados, instalados verticalmente e horizontalmente e formando redes principais e secundárias de drenagem. Este sistema de tubos é revestido com geotêxtil Bidim num processo simples,produtivo e eficaz. A mina possui duas entradas principais sendo uma delas um poço vertical com aproximadamente 930 metros de profundidade escavado para facilitar o acesso de pessoal, material e equipamentos aos níveis mais profundos da mesma. Todo o processo de extração de ouro é fiscalizado por pessoal especializado obedecendo as normas de segurança e utilizando materiais e equipamentos da melhor qualidade. O transporte de pessoal, material equipamentos é feito através de elevadores e vagonetes (Figura 2). Entrada Bica de Descarga Ore pass Pano de enchimento 5 m 1 m Tubo Dreno Saída Vagonetas Lama de enchimento Geotêxtil Bidim Escada de acesso Figura 2 Vista geral do sistema de extração de ouro.. 4 CERCAS DE CONTENÇÃO DE ATERROS HIDRÁULICOS A deposição do back fill para execução dos aterros hidráulicos é feita logo após a execução das cercas de contenção. Estas cercas são construídas em madeira unindo o hanging wall ao foot wall a uma altura de 2,40 metros do piso do minério (Figura 3).
Hanging wall 2 m Cabo de aço 5/8" Foot Wall Cavilha split set Antigo back fill Seção transversal Figura 3 Seção transversal da cerca de contenção do Back Fill. Os caibros ou mourões de candeia são assentados na vertical e espaçados de 2 em 2 m. Estruturando os mourões, são pregadas tabuas de 30 x 2,5 cm espaçadas de 5 em 5 cm, e cabo de aço diâmetro de 5/8 espaçados de 50 em 50 cm, fixados com cavilha tipo split set. Nos locais acima de 3,5 m, as cercas são reforçadas internamente com dormentes e cabos de aço fixados no hanging wall e foot wall (Figura 4). A cerca é revestida internamente com geotêxtil Bidim devido às excelentes propriedades físicas, mecânicas e hidráulicas do produto (Figura 5).
Ancoragem de cerca para corpos mais largos Rancing Wall Foot Wall Figura 4 Ancoragem das cercas em painéis maiores. Cavilha slit set Cabo de aço Ø 5/8" Mourão de Candeia 50 50 X Back Fill Cerca e drenagem Filtro geotêxtil Bidim Cerca 30 X 0,26 m Ore pass Y Tudo de Ø 70 mm de drenagem envolto com geotêxtil Bidim Altura X Altura Y = 1 anel acima do nivel do piso Antigo Back Fill Seção Longitudinal Figura 5 Seção longitudinal da cerca de contenção do back fill e do sistema de drenagem.
5 SISTEMA DE DRENAGEM O sistema de drenagem é constituído de um conjunto de tubos drenos perfurados instalados verticalmente e horizontalmente formando redes principais e secundárias de drenagem. Estes tubos são totalmente revestidos por manta geotêxtil Bidim, previamente cortado e costurado em forma de camisas que revestem todo o sistema de tubos. A rede de drenos secundaria é constituída por tubos em PVC perfurado, diâmetro variando de 75 a 100 mm. Estes tubos são instalados na horizontal espaçados de 3 em 3 m com o comprimento variando de acordo com o tamanho do aterro. Na vertical os tubos são instalados espaçados de 6 em 6 m e altura de 60 cm acima do nível do enchimento (Figura 5 e 6). A rede secundária descarrega na rede principal que é constituída por tubos em chapas metálicas denominadas ore pass (passagem de minério) que possuem um diâmetro de 100 cm. Estes tubos são instalados verticalmente e coletam os líquidos que serão retirados da mina (Figura 7). Foot Wall Planta Ore pass Tubo vertical Tubo horizontal Rede principal Back Fill (Drenadem) 800 m Figura 6 Vista em planta do sistema de drenagem.
Fase III - Preparação e enchimento (Back Fill) Back fill Figura 7 Vista parcial do sistema de contenção e do sistema de drenagem. 6 APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM Devido as suas excelentes propriedades físicas, mecânicas e hidráulicas o geotêxtil Bidim foi escolhido para revestir, internamente as cercas de contenção dos aterros hidráulicos e externamente os tubos drenantes. No sistema de drenagem o geotêxtil Bidim desempenha funções de SEPARAÇÃO, FILTRAÇÃO e REFORÇO. O geotêxtil Bidim associado aos tubos drenantes cria uma região mais permeável que o solo adjacente e impede o carreamento das partículas finas do solo através de seus poros por percolação atuando como filtro. Devido à orientação multidirecional dos filamentos, apresenta praticamente a mesma resistência segundo quaisquer direções de solicitação, resistindo aos esforços de tração, punção, atrito, rasgo, estouro e deformação, que possam incidir sobre a manta quando do desempenho de suas funções. Em função de sua matéria prima ser 100% poliéster, o geotêxtil Bidim apresenta características mais favoráveis a durabilidade e resistência aos agentes físico-químicos. Em contato com ácidos, bases, oxidantes, redutores, soluções salinas e solventes orgânicos o poliéster resiste perfeitamente não sendo alteradas suas características de resistência. O geotêxtil Bidim não é atacável por microorganismos sendo, portanto, imputrescível ou não degradável. Por ser flexível se adapta perfeitamente a geometria das cercas e tubos além de ser de fácil manuseio e instalação,
não necessitando de mão de obra especializada. O aspecto da segurança também foi atendido já que o geotêxtil Bidim é auto-extinguível do Grupo 2, significando que em caso de incêndios a chama não se propaga na manta, ficando restrita ao seu campo de ação. 7 AGRADECIMENTOS Os autores deste trabalho agradecem à São Bento Mineração S/A, em especial ao Eng. Eduardo Tavares dos Santos Chefe da Divisão de Apoio, Sr. João Rodrigues Evangelista Chefe de Turno ao Sr. Wilton Machado de Souza Técnico de Controle de Qualidade e Sr. José Araújo de Souza Técnico de Ventilação e Controle de Qualidade, pelas valiosas colaborações sem as quais não teria sido possível a realização deste trabalho. 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATIVIDADE BIDIM Catálogos: Aplicações em Obras de Engenharia e Obras de proteção ao Meio Ambiente.
9 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA FOTO 1 Maquete do sistema de extração de ouro. FOTO 2 Entrada principal da mina.
FOTO 3 Cerca de contenção do back fill. FOTO 4 Tubos drenos revestidos com geotêxtil Bidim prontos para instalação.
FOTO 5 Instalação dos tubos drenos verticais e horizontais dentro do sistema de drenagem do back fill. FOTO 6 Tubulões de acesso de pessoal ( ore pass ) para fiscalização e acompanhamento dos serviços.
FOTO 7 Tubulão de drenagem principal e acesso de pessoal ( ore pass ). FOTO 8 Bobina de geotêxtil Bidim utilizada nas cortinas de contenção e sistema de drenagem.