Comportamento geomecânico das rochas brandas sob fluência da Mina N4E – Carajás/PA.

Abstract

A Mina N4E, localizada na Província Mineral de Carajás, constitui atualmente uma das unidades mais importantes da Vale S/A, por conter corpos de minério de ferro de grande extensão e alto teor. Vários cenários de instabilidades, particularmente no período entre 2001 e 2009, foram detectados ao longo dos flancos sudeste e leste da cava N4E, caraterizados por processos progressivos e lentos, mobilizando trincas de topo, deslocamentos crescentes e movimentos de massa de grande magnitude. O monitoramento de taludes tornou-se, então, uma referência dos trabalhos nas frentes de exploração por meio do levantamento topográfico de prismas dispostos em áreas de interesse no acompanhamento das instabilidades mapeadas e mediante leituras contínuas dos deslocamentos por meio de um radar de superfície tipo SSR – Slope Stability Radar, particularmente nas zonas dos flancos sudoeste e leste (cava central) da mina. O presente trabalho visou estabelecer, com base nestes registros de campo, a simulação do comportamento geomecânico à fluência das rochas brandas da Mina N4E, que constituem o arcabouço geológico regional. Estes registros foram tratados por meio de simulações numéricas pelo software Abaqus, adotando-se uma lei de potência como modelo constitutivo dos maciços rochosos. Os estudos do comportamento à fluência do maciço rochoso da Mina N4E foram aplicados a duas seções de referência da cava da mina – denominadas Sg02-2013 e Sg03-2012 – localizadas no flanco leste (cava central) e no flanco sudoeste da mina, respectivamente. Os valores dos deslocamentos induzidos no maciço rochoso da cava N4E mostraram-se bastante significativos, alcançando valores métricos e com taxas também muito elevadas (mesmo considerando períodos de tempo muito restritos). Estes resultados demonstram que, mesmo na ausência de atividades de exploração nos flancos da cava, as ações de fluência tendem a ser extremamente graves, mobilizando a movimentação do maciço em condições inaceitáveis de operação.