A Prática de Rebaixamento de Lençol Freático na Mineração

Hoje iremos falar um pouco sobre rebaixamento de Lençol Freático realizado em atividades minerarias. Você sabia que a prática de rebaixamento do lençol freático acontece desde os tempos de colônia, principalmente no século XIX com as minas subterrâneas?

Nas atividades minerarias o rebaixamento do lençol freático ocorre no momento em que a cava atinge o nível d’ água e continua até o momento de se iniciar o processo de descomissionamento da mina.

O “rebaixamento do lençol freático” envolve a remoção de uma quantidade de água da massa rochosa ou perfil de solo, de tal forma que os níveis de água sejam rebaixados para blindar segurança e economia à mina. Fisicamente este processo é definido como uma drenagem dos poros dentro da massa do solo ou rocha, e que resulta no rebaixamento do lençol freático.

A eficiência da implementação destas atividades depende de estudos hidrogeológicos, que permitem avaliar os sistemas de controle mais adequados. O início do rebaixamento do nível d’água em mineração ocorre antes mesmo de a mina atingir o nível d’água do aquífero e é encerrado ao término da atividade de lavra, a qual pode perdurar por algumas décadas.

Os projetos de rebaixamento do nível d’ água são realizados nas médias e grandes cavas à céu aberto, e tais projetos necessitam da construção de estruturas de drenagens especificas. Nas minerações de menor porte, tanto a céu aberto como subterrâneas o desaguamento é realizado pela própria escavação, onde a própria mina atua como estrutura de drenagem. A água é retirada por gravidade ou mediante bombeamento desde tanques para onde é direcionada a água.

O rebaixamento é necessário em obras cuja presença de água em seu subsolo impede ou compromete serviços, como fundação ou contenção. As sondagens geotécnicas, previamente efetuadas, indicam o método mais adequado de rebaixamento do lençol freático – a escolha é feita em função da geometria e profundidade da escavação, da permeabilidade e do tipo do aquífero.

Estas técnicas podem ser agrupadas em duas categorias principais: As técnicas ativas ou também chamadas de técnicas de rebaixamento avançadas, e as técnicas passivas também conhecidas como técnicas de rebaixamento a tempo real.  Uma das técnicas utilizadas é o de Ponteiras Filtrantes  (Figuras 01 e 02).Este procedimento é utilizado para escavações superficiais e consiste de uma série de poços de pequeno diâmetro, geralmente de 3 a 4 polegadas, conectadas a um tubo coletor até a câmara de vácuo, onde é feita a separação da água e do ar, de forma a impedir a entrada de ar e reduzir a eficiência do sistema.

 

 

 

Os processos de rebaixamento do lençol freático e controle das águas, aplicado na mineração, criam um  cone extensivo de depressão reduzindo os custos de explosão, quando o minério está seco, menos emulsão explosiva é requerida, reduzindo até os custos de transporte (combustível) e o desgaste da máquina e também melhora na trafegabilidade e qualidade do minério. Uma análise técnico-econômica deve ser amplamente avaliada para que somente o necessário seja executado pela mineração para um bom funcionamento dos processos, minimizando os impactos ao meio ambiente.

Nas grandes e médias cavas de mineração esta atividade tem um potencial considerável de geração de impactos ambientais, que tendem a afetar outros usuários, gerando problemas de gestão, nem sempre de fácil solução. Por isso é necessária uma estrutura ambiental e dos recursos hídricos e procedimentos legais para regulamentar especificamente a atividade, através da Outorga e Licenciamento do Rebaixamento do Nível d’água.

Para a realização dessa atividade é necessário seguir algumas etapas de trabalho, como:

A definição do modelo geológico, na qual na mineração o deposito mineral deve ter sua geologia muito bem detalhada, em escalas de 1:5000 a 1:2000. Com seções geológicas verticais e horizontais. Em torno da mina a escala de detalhamento é menor podendo estar entre as escalas de 1:25.000 e 1:250.000.

O estudo da gênese da jazida na fase de pesquisa mineral fornece subsídios de alta relevância na constituição do modelo hidrogeológico de um deposito mineral, pois as mineralizações ocorrentes podem influenciar o comportamento hidrogeológico dos aquíferos, criando compartimentações importantes.

A análise dos dados meteorológicos principalmente pluviometria, evaporação, temperatura do ar, bem como os dados fluviométricos regionais são de fundamental importância na definição do modelo hidrogeológico preliminar.

Além disso se faz necessário a realização de um inventário sistemático de todas as surgências de água subterrâneas, sumidoros, lagoas naturais, barramentos existentes, poços tubulares, poços escavados, poços de monitoramento, piezômetros, contidas nas sub-bacias do entorno do empreendimento contemplando aspectos técnicos e sócio-culturais.

A delimitação da área a ser inventariada deve contemplar aspectos técnicos, tais como a extensão dos aquíferos, que potencialmente podem ser afetados pelo rebaixamento do nível d’água, além dos aspectos sócio-culturais. E por último um programa de monitoramento deve ser implantado.

A partir de todos os dados coletados, inventário dos pontos d’água e monitoramento de pelo menos um ciclo hidrológico, torna-se possível a elaboração do modelo hidrológico da mina. A dinâmica do fluxo das águas superficiais e como elas interagem com as águas subterrâneas, se faz necessário para uma representação mais realista dos fenômenos que acontecem em um sistema hidrogeológico.

O modelo hidrogeológico é que deverá fornecer as condições de contorno para o modelamento numérico do aquífero, fundamental à elaboração do projeto de rebaixamento e a predição dos possíveis impactos sobre os recursos hídricos. Este modelamento numérico do fluxo d’água subterrânea possibilita o prognostico do sistema de rebaixamento, bem como o seu planejamento ao longo da vida da mina e na fase de descomissionamento até a recuperação dos níveis d’água dos aquíferos.

Referencia Bibliográfica:

Apresentação simplista do Rebaixamento do Lençol Freático, pelo método de ponteiras. Fatec 2010. edificios. Acesso: https://www.youtube.com/watch?v=ZAWWh-LfVyk

BERTACHINI, A. C.; ALMEIDA, D. C. de. O Rebaixamento do Nível de d’água em Mineração e Obras Civis. Simpósio de Hidrogeologia do Sudeste, São Paulo, p. 1-10, jan. 2003.

CRUZ, H. D.N.D. La. Modelagem Numérica para Avaliação do Controle das Águas na Mineração. 2014. 157 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)- Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio, Pontificia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.

FEITOSA, F. A. C.; MANOEL FILHO, J. (Coord.). Hidrogeologia: Conceitos e Aplicações. 2. ed. Recife: CPRM: LABHID-UFPE, 2000.