Dados da Submissão

Título

ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DE FAMÍLIAS DE ESTRUTURAS CARSTIFICADAS EM MODELAGEM GEOTÉCNICA PARA ESCAVAÇÕES SUBTERRÂNEAS EM AMBIENTE CÁRSTICO

Texto do resumo

A mina Extremo Norte está localizada no município de Vazante (MG), noroeste de Minas Gerais, e caracteriza-se como um depósito rico em zinco, chumbo e prata. Atualmente é operada pela Nexa Resources que realiza a extração de minerais de Willemita e Galena em lavras subterrâneas. O depósito zincífero de Vazante está estruturado com direção NE-SW no setor meridional da Faixa Brasília, especificamente hospedado em rochas do Grupo Vazante, litotipos pelítico dolomíticas e metamorfizadas em fácies xisto verde (DARDENNE, 2000).
De acordo com Ladeira (1963, apud ROSTIROLLA et al., 2002), as litologias presentes na região configuram um terreno cárstico à mina, onde ocorrem feições de dissolução das rochas geralmente associadas ao cruzamento entre o trend principal NE do depósito e falhas NW frequentes, fazendo com que sejam comuns vazios em meio ao maciço. Complementando o estudo acerca do ambiente cárstico, Bittencourt (et al., 2012) afirma que as feições de carstificação são provenientes de fluxo de água e são majoritariamente de falhas com direção NW. Além disso, é observado em campo que a formação de cavidades pode estar condicionada ao intercruzamento de descontinuidades de diferentes tipos.
Uma vez que a operação ocorre em ambiente subterrâneo, é necessário desenvolver galerias e rampas para acessar o minério e escoar a produção com agilidade. Tendo em vista aumentar a produtividade, a Nexa está desenvolvendo um projeto de uma nova rampa, onde a escavação já teve início em níveis subterrâneos e segue em direção à superfície.
Tratando-se de escavações subterrâneas, tais vazios representam cenário complexo quando interceptados por galerias, pois a depender de suas dimensões e tipo de preenchimento podem perturbar o estado de tensões da mina e provocar eventos indesejados como: deslocamentos, desplacamentos ou inundações. Avaliando os possíveis cenários de interceptar esses vazios, é possível afirmar que configuram riscos e/ou prejuízos à operação, podendo chegar ao ponto de inviabilizar o projeto.
Considerando as dificuldades de operar escavações em meio a um ambiente cárstico, se faz necessário identificar áreas de ocorrência de vazios por meio de descrição geotécnica de sondagem, mapeamento estrutural e modelagem geotécnica, para garantir a previsibilidade necessária para um desenvolvimento seguro.
Foi utilizado modelagem implícita baseada em parâmetros de qualidade geotécnica (como RMR, Q de Barton e recuperação das manobras de avanço dos furos de sonda) anterior ao início das escavações. Enquanto, em segundo momento, foram utilizados novos dados de sondagem concomitantes ao desenvolvimento, aliados à mapeamento estrutural ao longo da rampa e dados estruturais de furos de sonda orientados para atualização do modelo.
Com auxílio de estereogramas, foram definidas direções das principais famílias de estruturas carstificadas e o modo como se dá o desvio do fluxo de água ao longo do intercruzamento de diversos tipos de descontinuidades ao longo da rampa. A partir dessa nova interpretações, foram executadas novas etapas de modelagem implícita para as fendas e vazios, e avaliado o impacto destas no projeto.
O emprego desta metodologia provou-se capaz de viabilizar escavações permanentes em maciços geotecnicamente complexos, demonstrando que é essencial que sejam sempre considerados esforços maiores em pesquisas antes e durante a execução de projetos críticos como este.

Palavras Chave

modelagem geotécnica; carstificação; escavações subterrâneas