M ARÇO DE 2000
COMUNICAÇÕES TÉCNICAS
“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
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).
A presença de água no interior das
explorações dificulta as actividades de
remoção e transporte e impede, muitas
vezes, as próprias tarefas extractivas.
Vala de cintura
Dique ou mota
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.
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
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Águas de escorrência
Vala de cintura
Chuva
Dique ou mota
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).
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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 num a 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,
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devendo esses pontos ser seleccionados
antecipadamente.
conta no dimensionamento e desenho de
um sistema de drenagem.
Sempre que possível, devem-se minimizar
as operações de bombagem, as quais
acarretam custos energéticos significativos.
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).
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 A
Zona B
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
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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
Água + Sólidos
Líquidos
Lamas
Líquidos
Sólidos
Sólidos
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
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a economia e a protecção ambiental
(Figura 6).
Rega de carga
e Lava rodas
Decantação
Linha de água
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.
Quantidade de sólidos na água
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.
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 sistem as 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
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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
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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.
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