DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Item Aplicação do sistema de monitoramento de dinâmica de rocha (SMDR) para controle geotécnico contínuo de cavidade natural subterrânea no Quadrilátero Ferrífero (MG).(2021) Fernandes, Adam Barros; Lima, Hernani Mota de; Valentim, Raul Fontes; Gontijo, Alexandre Assunção; Fonseca, Leandro Roque da; Cardoso, Fernando Santos Seabra; Boulhosa, Gabrieli SantosNos últimos anos uma série de estudos tem sido conduzida sobre cavidades naturais subterrâneas em formações ferríferas. Esses estudos decorrem da necessidade de se preservar as cavidades naturais e, ao mesmo tempo, viabilizar de forma sustentável, a operação de uma mina de minério de ferro. Isso ocorre pelo fato da legislação ambiental do Brasil estipular, empiricamente, um raio de proteção de 250 m, de forma a evitar dano ambiental irreversível às cavernas, que por sua vez, bloqueia a lavra de considerável fração de minério de ferro. Dessa forma, com o intuito de verificar a influência do desmonte com uso de explosivos na estabilidade física da cavidade BRU_0034, nas proximidades da Mina de Brucutu da empresa Vale S.A., foram propostos, por intermédio desse estudo, monitoramentos sismográficos e de deslocamento através do uso do Sistema de Monitoramento de Dinâmica de Rocha (SMDR). No que se refere aos resultados obtidos com o SMDR, foi possível verificar por meio dos dados sismográficos e de deslocamento que não houve uma grande movimentação aparente nos sensores durante o monitoramento de desmontes de rochas por explosivos realizados em distâncias inferiores a 250 m.Item Comparação entre traçadores químicos fluorescentes e seus respectivos resultados obtidos através da metodologia de injeção de traçadores no entorno de cavidades para detecção de influência hídrica. Estudo de caso em Serra Norte, Carajás / PA.(2021) Ferreira, Bruna dos Santos Cezar; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Lima, Hernani Mota deNo Brasil, a expansão das minas de minério de ferro e a riqueza espeleológica em rochas ferruginosas chamou a atenção de pesquisadores e agências ambientais que passaram a cobrar das mineradoras investimentos em estudos para preservação e mitigação dos impactos das atividades nos ambientes cavernícolas. A Resolução CONAMA nº 347 de 2004 estabelece a área de influência mínima sobre o patrimônio espeleológico identificado. Neste contexto, o estudo de conexões hídricas no entorno das cavidades faz parte de um projeto cujo objetivo principal é o entendimento da dinâmica hídrica no entorno de 34 cavidades naturais subterrâneas em formações ferríferas bandadas e cangas lateríticas localizadas nas minas da Serra Norte, Carajás/PA. Neste projeto foram realizados procedimentos experimentais ao longo de 5 anos com aplicação de traçadores químicos fluorescentes, com diferentes espaçamentos, em regiões de operações de mina, para análise da presença dos traçadores no interior de cavidades. Os resultados apontam que cavidades menores e mais rasas tem influência hídrica local e que a presença de solo e vegetação tendem a reduzir a conexão hídrica. A velocidade de fluxo pela canga é muito influenciada pelo volume de canga ensaiada em decorrência das descontinuidades cársticas e fissurais deste meio. Em adição, o cuidado durante a coleta das amostras por parte dos colaboradores de campo e a presença antrópica e de animais no interior e no entorno das cavidades são de considerável relevância.Item Análise do impacto da legislação de cavidades naturais em empreendimentos mineiros no Brasil.(2021) Leite, Tiago Mozart Gonçalves; Lima, Hernani Mota de; Souza, Felipe Ribeiro; Lima, Hernani Mota de; Brandi, Iuri Viana; Oliveira, Michel MeloA mineração é uma das principais atividades industriais do Brasil, sendo responsável pela geração de grande riqueza. No entanto, devido à restrição da legislação cavernícola, reservas minerais têm sido bloqueadas, trazendo à luz o dilema da sustentabilidade da atividade mineral frente à necessidade de preservação das cavidades naturais. A legislação federal das cavidades naturais tem sofrido modificações no decorrer dos últimos anos, no qual um dos principais marcos sobre o tema é a publicação do Decreto nº 6.640 em 2008 que possibilitou a supressão de cavidades, fato até então impossível. Este estudo apresenta uma análise da evolução da legislação federal cavernícola, aponta os principais ganhos e contribuição ao tema, e evidencia a importância da Instrução Normativa nº 01/2017/MMA que atualizou os procedimentos para a definição de “outras formas de compensação” ao impacto negativo irreversível em cavidades com grau de relevância alto. Este estudo analisou os acordos de compensação espeleológica firmados de 2010 a 2018 entre o ICMBIO e empresas mineração e apresenta a evolução das tratativas sobre o tema ao longo dos anos. Por fim, utiliza um estudo de caso, para simulações de uma cava de mina a céu aberto, considerando uma jazida hipotética de minério de ferro, para analisar o efeito do bloqueio de reserva devido à presença de cavidades e o custo com a compensação espeleológica que chega, como resultado deste estudo, a atingir um milhão de reais por cavidade. Os resultados encontrados corroboram para a importância de estudos técnicos para minimização dos impactos da mineração nas cavidades naturais e, ao mesmo tempo, evidenciam a necessidade de aprimoramento na legislação para garantir o equilíbrio entre a preservação das cavidades naturais e a sustentabilidade da indústria da mineração.Item Proposta de zoneamento geotécnico de cavidades naturais em formações ferríferas.(2016) Renó, Tatiana Soares Noce; Lima, Hernani Mota de; Sobreira, Frederico Garcia; Piló, Luís Beethoven; Lana, Milene SabinoSegundo a legislação ambiental brasileira, as cavidades naturais subterrâneas, bem como sua área de influência, não podem sofrer impactos negativos irreversíveis até que se realizem estudos específicos de relevância e medidas compensatórias. Na ausência de estudos específicos para a determinação dessa área de influência, estipulou-se toda a área inserida em um raio de 250 m a partir da projeção horizontal da cavidade Esse raio de proteção é contestado pela indústria da mineração, que associa a ele perda de reserva mineral lavrável quando as cavidades estão locadas no minério ou próximo dele. Sabe-se que se trata de um valor relativamente aleatório e sem explicações científicas plausíveis, podendo ser exagerado ou mesmo insuficiente para a proteção do ambiente cavernícola. Um dos parâmetros que deve ser analisado para a definição da real área de influência é a integridade física, que está associada à fragilidade geotécnica perante os níveis de vibração e deslocamento sofrido pelo maciço rochoso decorrente da atividade mineira. Esse estudo trata dos principais aspectos geotécnicos observados em cavidades naturais inseridas em formações ferríferas, e tem como objetivo a proposição de um zoneamento da fragilidade geotécnica dessas cavernas. Para tal, selecionaram-se quatro cavidades naturais, uma inserida no contato xisto/itabirito, uma inteiramente inserida em canga e duas inseridas no contato itabirito/canga, principais litologias observadas em cavidades inseridas neste contexto. Tal estudo pode ajudar a direcionar monitoramentos geotécnicos e estudos mais detalhados que, consequentemente, contribuirão para o estabelecimento de critérios técnicos para a definição da área de influência de cada cavidade. Nota-se uma melhor aplicabilidade do sistema de classificação de maciços Rock Mass Index (RMi), sendo este o principal parâmetro utilizado no zoneamento das cavidades. Além disso, definiu-se como aspectos a serem analisados os locais com instabilidades evidentes, a influência da água, da movimentação de sedimentos, as dimensões dos vãos sem apoio e os possíveis mecanismos de ruptura. A soma das pontuações atribuídas a esses parâmetros resultou no mapa de zoneamento da fragilidade geotécnica de cada cavidade. Assim, foi possível observar uma alta fragilidade geotécnica nesses ambientes, comumente compostos por rochas muito alteradas, com baixa resistência a compressão uniaxial e alta probabilidade de ocorrência de mecanismos de ruptura, muitas vezes relacionados a própria espeleogênese. Nota-se ainda, que as zonas mais frágeis são comumente coincidentes com os locais onde foram observadas instabilidades durante os trabalhos de campo, confirmando a aplicabilidade do presente trabalho, bem como a relação dos processos de instabilidades com a espeleogênese das galerias.Item Análise da viabilidade econômica de um projeto de lavra em razão da presença de cavidades naturais subterrâneas.(2014) Aquino, Iure Borges de Moura; Lima, Hernani Mota deAs cavidades naturais subterrâneas despertam a curiosidade da humanidade desde a pré história e até os dias atuais influenciam no nosso cotidiano. As cavernas são vazios formados por algum evento natural dentro de uma estrutura rochosa, com ou sem abertura identificada e, que de alguma forma, possa ser penetrável pelo homem. A legislação voltada para a proteção e conservação de cavernas é recente, com seus últimos desdobramentos ocorridos entre os anos de 2008, publicação do Decreto 6.640, e 2009, publicação da Instrução Normativa nº 02 do Ministério de Meio Ambiente. A mineração causa considerável impacto nas cavernas, quando na área de uma jazida. Dentre eles, destacam desde a supressão de cavidades, ou impactos na estabilidade física e bioespeleológica das mesmas. Por outro lado, a legislação atual, causa considerável impacto nas reservas lavráveis quando da ocorrência de cavidades na área. Este trabalho tem como objetivo demonstrar como as cavidades naturais podem interferir na viabilidade econômica de um projeto de mineração. E, com base na legislação de proteção às cavidades naturais, realizar um estudo de forma a verificar o nível de influência que as cavidades podem ter sobre viabilidade econômica de um projeto de mina. Para realização desse estudo, três cenários de cava foram adotados para uma jazida hipotética. Os resultados demonstram o impacto da legislação na viabilidade de um projeto de mina e na reserva lavrável, para o três cenários considerados e reforçam a necessidade de pesquisas para conciliar a necessidade de preservação de cavidades naturais subterrâneas com a atividade de mineração.