Avaliação do comportamento geotécnico da rocha máfica utilizando polímero para disposição de estéril em uma pilha não convencional
Evaluation of the geotechnical behavior of mafic rock using polymer for waste rock disposal in an unconventional pile
Alisson Carvalho Santos Brasil
Resumo
O estudo visou avaliar o comportamento geotécnico da rocha máfica decomposta que será destinada para uma pilha de disposição de estéril (PDE) não convencional, empregando um polímero superabsorvente (SAP). A utilização do polímero foi motivada pela necessidade de melhorar o transporte de estéril nas correias transportadoras, já que reduz a umidade do material evitando obstruções nos chutes britadores. A PDE está projetada para receber um volume de estéril de 547 Mm3 caracterizando como uma pilha de grande porte necessitando de análises geotécnicas especiais, principalmente ao fato da inclusão de componentes não previstos ao projeto original. Foram realizados estudos comparativos com e sem a utilização de polímero em ensaios de laboratório. Os parâmetros geotécnicos foram submetidos à avaliação, abrangendo variáveis como resistência, coesão, deformação e poropressão. Os resultados iniciais indicaram que não houve um aumento significativo na resistência e alteração mínima na resistência ao cisalhamento e coesão. Contudo, a interpretação dos ensaios sugere que a presença do polímero pode resultar em uma maior retenção de água nos interstícios da rocha, prolongando o tempo de permanência da água na rocha máfica. Esse fenômeno pode levar à condição de saturação na pilha de estéril ao longo do tempo apontando possíveis restrições geotécnicas na operação da PDE para a utilização do polímero com a rocha máfica, já que poderá afetar a questão drenada e consequentemente trazer condições anômalas para a estabilidade geotécnica.
Palavras-chave
Abstract
The study aimed to evaluate the geotechnical behavior of the decomposed mafic rock that will be destined for an unconventional waste rock disposal pile (SWD), using a superabsorbent polymer (SAP). The use of the polymer was motivated by the need to improve the transportation of waste rock on conveyor belts, as it reduces the humidity of the material and prevents blockages in the crusher chutes. The PDE is designed to receive a volume of waste rock of 547 Mm3 , characterizing it as a large pile requiring special geotechnical analyses, mainly due to the inclusion of components not foreseen in the original project. Comparative studies were carried out with and without the use of polymer in laboratory tests. Geotechnical parameters were evaluated, covering variables such as resistance, cohesion, deformation and poropressure. Initial results indicated that there was no significant increase in strength and minimal change in shear strength and cohesion. However, the interpretation of the tests suggests that the presence of the polymer may result in greater water retention in the interstices of the rock, prolonging the time the water remains in the mafic rock. This phenomenon can lead to saturation in the waste rock pile over time, pointing to possible geotechnical restrictions in the operation of the PDE for the use of the polymer with the mafic rock, since it could affect the drainage issue and consequently bring anomalous conditions for geotechnical stability.
Keywords
Referências
1 Agência Nacional de Mineração. NRM 19: disposição de estéril, rejeitos e produtos. Recife: NRM; 2002.
2 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 13029: mineração: elaboração e apresentação de projeto de disposição de estéril em pilha. Rio de Janeiro: ABNT; 2017. 7 p.
3 Galindo F, Zenkner M, Kim YJ. Fundamentos do ESG: geração de valor para os negócios e para o mundo. 1ª ed. Belo Horizonte: Fórum; 2022. 322 p.
4 BASF. Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos ( FISQP). Produto: SAP Polyacrylate B 2023 [Internet]. São Paulo: BASF; 2024. 11 p. [acesso em 13 out. 2023]. Disponível em: https://download.basf.com/ p1000000000030720159_SDS 5 Castro LM, Carvalho J, Sá G. Discussion on how to classify and estimate strength of weak rock masses. In: Dight PM, editor. Proceedings of the 2013 International Symposium on Slope Stability in Open Pit Mining and Civil Engineering; 2013; Brisbane, Australia. Brisbane: ACG; 2013. p. 205-218.
6 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 6502: solos e rochas: terminologia. Rio de Janeiro: ABNT; 2022. 40 p.
7 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 6458: grãos de pedregulhos retidos na peneira de abertura de 4,8 mm: determinação da massa específica, da massa aparente e da absorção de água. Rio de Janeiro: ABNT; 2017. 10 p.
8 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 6459: solo: determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro: ABNT; 2017. 5 p.
9 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 7180: solo: determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro: ABNT; 2016. 3 p.
10 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 6457: amostra de solo: preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro: ABNT; 2016. 8 p.
11 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 14545: solo: determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos à carga variável. Rio de Janeiro: ABNT; 2016. 16 p.
12 American Society for Testing and Materials – ASTM. ASTM D4767-11(2020): standard test method for consolidated undrained triaxial compression test for cohesive soils. West Conshohocken: ASTM; 2020. 6 p.
13 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 12007: solo: ensaio de adensamento unidimensional. Rio de Janeiro: ABNT; 2015. 21 p.
14 Das BM, Sobhan K. Fundamentos de engenharia geotécnica. 1ª ed. São Paulo: CENGAGE; 2014. 612 p.
15 Massad F. Mecânica dos solos experimental. 1ª ed. São Paulo: Oficina de Textos; 2016. 288 p.
Submetido em:
28/02/2024
Aceito em:
26/05/2024