Criterios de barragens de rejeitos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAISUNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SANEAMENTO, MEIO AMBIENTE E RECURSOS HÍDRICOSPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SANEAMENTO, MEIO AMBIENTE E RECURSOS HÍDRICOS
CRITÉRIOS DE PROJETO PARA BARRAGEM DE REJEITOCRITÉRIOS DE PROJETO PARA BARRAGEM DE REJEITO
Alunos:Alunos:
César Luiz AlvesCésar Luiz Alves
Janaina de Andrade EvangelistaJanaina de Andrade Evangelista
Leonardo Reis de MeloLeonardo Reis de Melo
Professora: Márcia Maria Lara Pinto CoelhoProfessora: Márcia Maria Lara Pinto Coelho
FLUXOGRAFLUXOGRAMA MA MINERAÇÃOMINERAÇÃO
ESTÉRILESTÉRIL
M   M   
I   I   N   N   
É   É   
R  R  
I   I   O  O  
   P   P   R   R  O  O
   D   D   U   U   T   T
  O  O  S  S
R R E  E  J  J  E  E  I  I  T  T  O O 
BARRAGEM DE REJEITOBARRAGEM DE REJEITO
FRENTE DE LAVRA A CÉU ABERTOFRENTE DE LAVRA A CÉU ABERTO
S   S   
E   E   
D  D  
I   I   M   M   
E   E   
N   N   
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á  á   g  g u u a a i i n n d  d  u u s s t t r r i i a a l l 
EFLUENTEEFLUENTE
EFLUENTEEFLUENTE
DISPOSIÇÃO CONTROLADA EM PILHADISPOSIÇÃO CONTROLADA EM PILHA
BARRAGEM DE SEDIMENTOSBARRAGEM DE SEDIMENTOS
FLUXOGRAFLUXOGRAMA MA MINERAÇÃOMINERAÇÃO
ESTÉRILESTÉRIL
M   M   
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BARRAGEM DE REJEITOBARRAGEM DE REJEITO
FRENTE DE LAVRA A CÉU ABERTOFRENTE DE LAVRA A CÉU ABERTO
S   S   
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D  D  
I   I   M   M   
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EFLUENTEEFLUENTE
EFLUENTEEFLUENTE
DISPOSIÇÃO CONTROLADA EM PILHADISPOSIÇÃO CONTROLADA EM PILHA
BARRAGEM DE SEDIMENTOSBARRAGEM DE SEDIMENTOS
•• FINALIDADEFINALIDADE
 Barragem para contenção de rejeitosBarragem para contenção de rejeitos
 Barragem contenção de finos gerados das pilhas de estéril, acessos eBarragem contenção de finos gerados das pilhas de estéril, acessos eáreas industriaisáreas industriais
 Recirculação da águaRecirculação da água
 Clarificação do efluenteClarificação do efluente
•• OBJETO DOS ESTUDOS OBJETO DOS ESTUDOS PROJEPROJETOS E TOS E INTERVENÇÕINTERVENÇÕESES
 Novo sistemaNovo sistema
 Ajuste do existenteAjuste do existente
 ExpansõesExpansões
 EstabilizaçãoEstabilização
•• PROJETOS MULTIDISCIPLINARESPROJETOS MULTIDISCIPLINARES
 GeotecniaGeotecnia
 Hidrologia / hidráulicaHidrologia / hidráulica
 Engenharia de estruturasEngenharia de estruturas
 Aspectos sócio-ambientaisAspectos sócio-ambientais
BARRAGEM NA MINERAÇÃOBARRAGEM NA MINERAÇÃO
CRITÉRIOS DE PROJETO - ITENS GERAIS
• OBJETO
• LOCALIZAÇÃ0
 Estudo de disponibilidade de áreas
• DADOS GERAIS DA UNIDADE OPERACIONAL
 Produção e caracterização do rejeito
 Balanço hídrico
 Potencial de geração de sedimentos
• NOVA ESTRUTURA
 Finalidade (disposição / recirculação – captação água)
 Capacidade operacional (cenários / volume / tempo)
 Fisiografia
 Aspectos geológicos e geotécnicos locais
 Materiais de construção disponíveis
 Interferências
 Área de servidão minerária
• ESTRUTURA EXISTENTE
 Idem anterior
 Projetos existentes, aspectos construtivos
 Desempenho da estrutura
 Medidas de remediação / estabilização
 Monitoramento
• ELABORAÇÃO DO PROJETO – ETAPAS
 Estudos Locacionais
 Projeto Conceitual / Básico
 Projeto Executivo
• DADOS A SEREM UTILIZADOS
 Planta Topográfica
 Mapa Geológico
 Pluviometria
 Interferências
 Produção Rejeitos e Características Tecnológicas, etc.
 Estudos Anteriores
CRITÉRIOS DE PROJETO - ITENS GERAIS
ESTUDOS E PROJETO CONCEITUAL
• ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS
 Caracterização da polpa do rejeito, avaliação das opções de
disposição quanto a segurança, operação e custo.
• ALTERNATIVAS LOCACIONAIS.
 Eixos possíveis
• MAPA GEOLÓGICO E GEOTÉCNICO PRELIMINARES.
• PLANTA DE INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA.
• SEÇÕES GEOLÓGICAS E GEOTÉCNICAS.
• ÁREAS DE EMPRÉSTIMO
 Alternativas de locação.
ESTUDOS E PROJETO CONCEITUAL
• ÁREA DE INUNDAÇÃO
 Lago - Rejeito.
• ÁREA DE DESMATE.
• HIDROLOGIA
 Estudo de chuvas intensas e PMP, bacia de contribuição
 Freqüência vazões (MLT, mínima, máxima), hidrograma Cheias
• TRAÇADO ADUTORAS E REJEITODUTOS.
• ANÁLISE E TRATAMENTO DOS DADOS DE HIDROMETRIA E
CLIMATOLOGIA : ESTAÇÕES FLUVIOMÉTRICAS,
TEMPERATURAS, EVAPOTRANSPIRAÇÃO.
• LOCALIZAÇÃO E FORMA DO SISTEMA EXTRAVASOR -
DIMENSIONAMENTO PRELIMINAR.
• ESTUDOS AMBIENTAIS
PROJETO BÁSICO
OPÇÕES DE ALTEAMENTO DE BARRAGEM
 Alteamento para Montante
 Alteamento Linha Centro
 Alteamento para Jusante
OPÇÕES DE CONSTRUÇÃO
 Aterro hidráulico
 Disposição de rejeito drenado
 Rejeito espessado
 Disposição em pasta
 Disposição em cavas exauridas
 Invólucro geotextil (Salsichão)
PROJETO BÁSICO
• MORFOLOGIA DA BACIA
 Capacidade Disposição
 Escoamento Superficial (Hidrologia)
 Regularização de vazões (Captação Água Usina)
 Vazões de Projeto – Críticas e Sanitária
• TOPOGRAFIA LOCAL – EIXO ESTRUTURA
 Ombreiras – Posicionamento de Eixos - Cota Máxima
 Sistema de Desvio e Vertedor (Operacional e Desativação)
 Plano Construtivo – Acesso, bota fora, etc.
• FUNDAÇÃO : Resistência, Permeabilidade, Deformabilidade
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Solo (aterro compactado)
 Areia e Pedra (Drenagem Interna e Proteções)
 Rejeito - Maciço de Alteamento da Estrutura
PROJETO BÁSICO
• ARRANJO GERAL MACIÇO
 Locação dos vertedores, adutoras e rejeitoduto.
• ETAPAS DE IMPLANTAÇÃO
• SEÇÃO TÍPICA DO MACIÇO.
• TRATAMENTO DA FUNDAÇÃO
• DRENAGEM INTERNA
• ENSECADEIRAS / DESVIO CÓRREGO.
• DRENAGEM SUPERFICIAL.
• DISPOSITIVO PARA VAZÃO RESIDUAL.
PROJETO BÁSICO
• DIMENSIONAMENTO DOS VERTEDORES
 Operacional
 Desativação
• INSTRUMENTAÇÃO : PLANTA E SEÇÕES.
• ESTUDO DE DESATIVAÇÃO DO SISTEMA.
• EIA RIMA
 Estudos para licenciamento ambiental
• PROJETO EXECUTIVO
 Desenhos e relatórios de projeto
ALTEAMENTO POR MONTANTE
ATERRO HIDRÁULICO / COMPACTADO CONVENCIONAL
ALTEAMENTO POR MONTANTE
ALTEAMENTO PELA LINHA DE CENTRO
ATERRO COMPACTADO CONVENIONAL
Aterro
Compactado
Aterro
Compactado
Aterro
Compactado
Alteamento por linha de centro
Legislação mais restritiva
ALTEAMENTO POR LINHA DE CENTRO
ALTEAMENTO PARA JUSANTE
ATERRO COMPACTADO CONVENCIONAL
ALTEAMENTO POR JUSANTE
BARRAGEM COM MACIÇO DE TERRA ALTEADA
POR JUSANTE
ATERRO HIDRÁULICO CICLONADO
UnderflowOverflowRejeitos Não
Ciclonados
Coroamento
300 m 100 m
i = 1%N.A. Normal
N. A. M. M.
Tomada d’água
REJEITO DRENADO
BARRAGEM CONSTRUÍDA COM ATERRO
HIDRÁULICO
PROJETO EXECUTIVO
• ITENS NOTÁVEIS DE HIDRÁULICA
 Sistema de Desvio do Córrego
 Arranjo : Planta – Ensecadeiras / Desvio e Amarrações
Topográficas.
 Ensecadeiras: Seção longitudinal e seções transversais típicas.
 Escavação: Planta e notas de serviço.
 Estrutura.
 Vazão residual
 Arranjo : Planta e Seção Longitudinal.
 Tomadas de Água : Seção e Detalhes.
 Plano de Manejo
PROJETO EXECUTIVO
• VERTEDORES
 Mapa topográfico : Eixo do extravasor, amarrações topográficas,
sondagens e poços.
 Arranjo : Planta - Elementos hidráulicos (canal aproximação,
tomada de água, soleira, dissipador, canal de restituição).
 Estrutura em Concreto.
 Drenagem Superficial.
• VERTEDOR OPERACIONAL
 Dimensionamento para a vazão efluente com Tr mínimo de 500
anos e verificação para Tr = 1000 anos sem borda livre.
PROJETO EXECUTIVO
• VERTEDOR PARA A DESATIVAÇÃO
 Dimensionamentopara vazão efluente definida pela cheia
máxima provável (CMP) sem borda livre.
• DRENAGEM SUPERFICIAL
 Dispositivos de pequenas vazões (canaletas de berma e
descidas d’água)- dimensionamento para vazões com Tr
mínimo de 100 anos;
 Dispositivos de grandes vazões (canais de coleta e condução
d’água) – dimensionamento para vazões com Tr mínimo de
500 anos.
PROJETO EXECUTIVO
• POSICIONAMENTO DO VERTEDOR 
 Barragens construídas por aterro hidráulico - o lago fica afastado do
barramento e o emboque do sistema extravasor precisa ser locado na
parte de montante do reservatório com controle por bocais ou
orifícios.
 Barragens construídas a partir de um dique de partida e alteadas por 
montante, linha de centro ou por jusante - os sistemas extravasores
podem ser projetados para serem seqüenciados a medida que são
implantados os alteamentos previstos para a barragem, de acordo
com evolução de ocupação do reservatório da barragem.
EXTRAVASOR POR MONTANTE
Alteamento por aterro hidráulico
Dique de partidaTapete drenante
Rejeito granular
Rejeito FinoLago
EXTRAVASOR LATERAL DE JUSANTE
Sistema extravasor
de superfície
lago Maciço
Dissipador de energiaRejeito depositado
MINA DE ÁGUAS CLARAS
Barragem 5
Barragem 7 Barragem 8
MINA DE ÁGUAS CLARAS
MINA DO TAMANDUÁ
MINA DO TAMANDUÁ
MINA DO PICO – MARAVILHAS II