Barragens de rejeito: aspectos construtivos e características gerais

Abstract

A crescente geração de rejeitos traz à tona a necessidade de ampliação e construção de novas barragens de rejeito. Entretanto, mesmo com os avanços tecnológicos do setor mineral e científicos da engenharia geotécnica, as rupturas de barragens de rejeito persistem. Diante deste cenário da necessidade crescente de armazenamento de rejeitos em estruturas estáveis com menos probabilidade de risco, os desafios atuais da engenharia geotécnica são maiores e complexos. Nesse contexto, este trabalho objetiva apresentar aspectos gerais e construtivos a respeito de barragens de rejeito, por intermédio da realização de uma pesquisa básica, com abordagens qualitativa frente aos referenciais teóricos e quantitativa frente aos dados levantados na literatura. Assim, inicialmente foram apresentados conceitos introdutórios sobre mineração, resíduos da mineração e barragens de rejeito. Em seguida, analisou-se a distribuição e classificação das barragens de rejeito em solo nacional. Posteriormente, discorreu-se sobre as técnicas de disposição, transporte e descarga de rejeitos e os principais métodos construtivos de barragens de rejeitos. Por último, foram apresentados os principais mecanismos de ruptura e diversos estudos que avaliaram a distribuição das rupturas de barragens de rejeito quanto ao período, local, mecanismo de ruptura, causa e método construtivo. Em síntese, a pesquisa e análise realizada nesta monografia apontam que as barragens de rejeito brasileiras são, em sua maioria, estruturas com baixa classificação de risco, porém médio e alto dano potencial associado. No tocante às diferentes formas de descarte dos rejeitos e aos métodos construtivos, concluiu-se que não há um direcionamento na literatura que prioriza uma opção em detrimento das demais alternativas de cada grupo. Por fim, em relação às rupturas, constatou-se o desalinhamento conceitual quanto aos mecanismos de ruptura e as causas de ruptura, um maior percentual de rupturas em barragens alteadas pelo método de montante, a existência de certas discrepâncias nos resultados das pesquisas estatísticas sobre as falhas de barragens de rejeito e a necessidade de mais estudos estatísticos, principalmente para os acidentes ocorridos em barragens nacionais.

The growing generation of tailings brings up the need for expansion and construction of new tailings dams. However, even with technological advances in the mineral sector and scientific advances in geotechnical engineering, tailings dam failures persist. Given this scenario of the growing need to store tailings in stable structures with less probability of risk, the current challenges of geotechnical engineering are greater and complex. In this context, this work aims to present general and constructive aspects regarding tailings dams, through the accomplishment of a basic research, with qualitative approaches in front of the theoretical references and quantitative in front of the data collected in the literature. Thus, introductory concepts about mining, mining residues and tailings dams were initially presented. Then, the distribution and classification of tailings dams on national soil was analyzed. Subsequently, the techniques of disposal, transport and discharge of tailings and the main constructive methods of tailings dams were discussed. Finally, the main failure mechanisms and several studies were presented that evaluated the distribution of failures in tailings dams in terms of period, location, failure mechanism, cause and construction method. In summary, the research and analysis carried out in this monograph indicate that Brazilian tailings dams are, for the most part, structures with low risk classification, but medium and high associated potential damage. Regarding the different ways of disposing of the tailings and the constructive methods, it was concluded that there is no direction in the literature that prioritizes an option to the detriment of the other alternatives of each group. Finally, in relation to failures, there was a conceptual misalignment regarding failure mechanisms and causes of failure, a higher percentage of failures in dams raised by the upstream method, the existence of certain discrepancies in the results of statistical research on the tailings dam failures and the need for more statistical studies, especially for accidents in national dams.