Rede Ibero-americana “Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade” MASyS , 2010 - 2013

1. Rede Ibero-americana “Meio Ambiente Subterrâneo e Sustentabilidade” MASyS, 2010 - 2013 Argentina, Bolívia, Brasil, Chile, Cuba, Equador, Espanha, México, Peru, Portugal e Venezuela CONTROLE DE ESTABILIDADE EM ABERTURAS SUBTERRÂNEAS YULDERCARDENASVILCAEngenheiro Geólogo Pleno, E-mail: yuldercardenas@hotmail.comCARLOS ENRIQUE ARROYO ORTIZEng. de Minas, Professor Departamento de Engenharia de Minas, UFG – GO – Brasil.E-mail: carlosarroyo01@hotmail.comALCIDES ELOY NUÑEZ CANO Eng. de Minas, Professor Departamento de Engenharia de Minas, UFG – GO – Brasil.E-mail: alcidescano@hotmail.com

2. A proteção ao meio ambiente tem agora se mostrado, na escala planetária, como um pré-requisito para o desenvolvimento sustentável. Existem diversos exemplos em que a Mecânica de Rochas contribui para esta proteção, principalmente nos campos de produção de petróleo, estocagem de hidrocarbonetos e disposição de rejeitos nucleares. É necessária e perfeitamente possível a convivência da mineração com o desenvolvimento urbano, uma vez que o estado atual de desenvolvimento tecnológico no setor permite que a extração seja conduzida em consonância com uma legislação bem elaborada (Silveira, 2005). A execução de aberturas subterrâneas para obras civis ou para atividade de mineração altera ao meio ambiente, podendo comprometer a qualidade do maciço rochoso, os recursos hídricos e levar a fenômenos de subsidência. INTRODUÇÃO

3. A produção de bens minerais mostra, para os anos futuros, a perspectiva de se vir a lavrar, cada vez em maior escala, através de métodos de lavra subterrânea, em razão: da progressiva exaustão das reservas facilmente acessíveis à explotação a céu aberto; da preservação do meio ambiente, impondo cada vez mais restrições à lavra a céu aberto, embora, sabidamente não seja a indústria extrativa mineral a atividade econômica mais agressora do meio ambiente (Silva et al, 2005). Portanto, se aceitarmos que a tendência natural, com o decorrer dos anos, haverá um aumento relativo das minas lavradas em subsolo, verá a importância a ser dada à questão do impacto da lavra subterrânea. Nesse entender a implementação e aplicação de metodologias para controle e monitorização dos maciços rochoso se tornam necessários o presente artigo mostra a implementação de sistemas de monitoramento das deformações do maciço rochoso basicamente em fazer mensurações de convergência em pontos previamente definidos e específicos, e em intervalos de tempo constante, ou seja, diariamente antes de depois das detonações para isso será utilizado extensometrôs com precisão de +/- 0,02mm). INTRODUÇÃO

4. CONTROLE DE ESTABILIDADE E necessário o monitoramento para poder acompanhar a evolução dos fenômenos mecânicos que acompanham as aberturas subterrâneas, o monitoramento continuo é necessários em todos os estágios presentes nas aberturas subterrâneas com o intuito de verificar a eficácia dos trabalhos de sustentação assim como supervisar a influência dos trabalhos no entorno como são os assentamentos em superfície a afetação em outras aberturas próximas estes trabalhos de monitoramento também permitirão garantir a segurança da abertura subterrânea.

5. Medidas de convergência. As medidas de convergência são utilizadas para tentar identificar o inicio do processo da reativação de estruturas geológicas, como falhas e fraturas, que podem gerar quebras mecânicas, como deslocamentos e/ou arreamentos, e não da formação de chocos que podem ocorrer em locais onde o maciço rochoso esteja estável, como por exemplo, após as detonações. A prática consiste em leituras periódicas na ordem de centésimos de milímetros que podem detectar a convergência (fechamento) ou divergência (abertura) das galerias. Tendo como resultado somente o acompanhamento ou um reforço no suporte (cabos, tirantes etc...) ou até mesmo o isolamento de determinadas áreas. CONTROLE DE ESTABILIDADE Fig. Modelo para instalação de chumbadores em escavações subterrâneas.

6. O medidor de convergência a ser utilizado no presente estudo é MSI – MC – 2000 um instrumento destinado a medir com precisão distâncias relativas entre dois pontos, essa medição se dá unindo-se esses pontos ao aparelho através de um fio de invar e tencionando-se o fio sempre com a mesma carga. Calibrações Lembramos que diariamente, antes de se iniciar as medições devemos fazer a calibração do dinamômetro do medidor para garantir que os fios serão igualmente tencionados. Também devemos calibrar a distância no gabarito interno do tripé, nesta calibração devemos ler o relógio que indica distancia e anotar essa leitura. MEDIDOR DE CONVERGÊNCIA

7. MEDIDOR DE CONVERGÊNCIA

8. MEDIDOR DE CONVERGÊNCIA

9. MEDIDOR DE CONVERGÊNCIA

10. A presente metodologia foi desenvolvida diante da necessidade de análise histórica da deformação progressiva de maciço rochoso, com objetivo de fazer inferências retrospectivas e progressivas da convergência em aberturas subterrâneas. Através do método das leituras de convergência, os dados obtidos foram sistematizados e posteriormente interpretados de forma gráfica, com a utilização de regressão linear parcial e/ou total. A regressão linear nos permite inferir a probabilidade da deformação dos maciços nos intervalos com desconfiguração e/ou ausência de leitura, bem como estimar a deformação total do maciço desde o início da abertura e o possível comportamento deste perante os fatores de tensões in situ e/ou adicionado a outros fatores como detonações e mudanças do layout nas aberturas subterrâneas. METODOLOGIA DE ANÁLISE DE CONVERGÊNCIA

11. METODOLOGIA DE ANÁLISE DE CONVERGÊNCIA Essa metodologia é proposta para utilização em escavações subterrâneas, independente das características geomecânicas do maciço rochoso. Vale ressaltar que para os resultados serem mais próximos do real, é importante a maior quantidade de informações acumuladas nos períodos de atividade da escavação. Porém para apresentação dessa metodologia, no presente trabalho, serão utilizados como exemplo dados de escavações subterrâneas caracterizadas por rochas vulcânicas e tufos vulcânicos intercalados com sedimentos carbonáticos de origem orgânico, metachert,. Nestas rochas ocorreram à intrusão hidrotermal de veios de quartzo.

12. Monitoramento de Convergência: Para uma seção de convergência foi levantado os seguintes dados, onde: Data, é o dia que foi registrado a leitura; Delta t, é a diferença entre a data da leitura e a atual; L0, é a primeira leitura do registro, ou quando a leitura foi interrompida ou perdida por defeitos no aparelho ou na instalação; Ln, é a leitura da seguinte data; Delta L, é a diferença entre a leitura anterior e atual; SMT.Del.L é a somatória acumulada das variações de leituras; e MÉD/DIA, é a variação da leitura dividida pelo Deltat. METODOLOGIA DE ANÁLISE DE CONVERGÊNCIA

13. METODOLOGIA DE ANÁLISE DE CONVERGÊNCIA

14. METODOLOGIA DE ANÁLISE DE CONVERGÊNCIA

15. INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS Os gráficos 01 e 02 mostram o resultado da convergência em uma abertura subterrânea e como são reconstituídos os dados quando foi desconfigurada e/ou perdida a sequencia das leituras. O intervalo de leituras realizadas para a demonstração da técnica foi de 35 dias, com dois intervalos com ausência de dados, sendo o primeiro com detonação e o segundo sem detonação. A deformação acumulada total neste período com o ajuste de regressão linear foi de 9,7 mm, com média de deformação de 0,14mm/dia para deformações in situ sem influência das detonações e 1,7mm/dia com influencia das detonações. Para o cálculo do intervalo sem leitura com o conhecimento da detonação 3, foi construída uma linha de tendência de regressão linear a partir do histórico das leituras anteriores e posteriores no intervalo onde houve detonações (ver gráfico 2 linha preta). Foi traçado uma segunda linha de tendência a partir dos dados onde o maciço se comportou de uma maneira mais estável sem influencia das detonações (ver gráfico 2, linha laranja).

16. INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS O maior intervalo de deformação em um dia foi de 2,9 mm após a detonação 2 (ver gráfico 2), próxima das bases instaladas, A linha de tendência de cor preta no gráfico 2 construída no intervalo de detonações mostra uma deformação de 1,7mm/dia calculada por meio da equação da regressão linear mostrada no gráfico 2 . A outra linha de tendência no intervalo pós-detonação mostra uma deformação de 0,14mm/dia calculada pela equação da regressão da linha laranja mostrada no gráfico 2. A comparação entre o gráfico 1 e 2, observa-se uma diferencia no traçado de tendência da convergência do maciço. O gráfico 1 considera um intervalo com ausência de informação nula não alterando o traçado do gráfico, dificultando assim o entendimento real ou as possíveis deformações ocorridas nesse intervalo de tempo, já o gráfico 2 através da regressão linear, permite a inferência das deformações do maciço neste intervalos de tempo com ausência de informação. Este possibilita a visualização das possíveis deformações ocorridas no intervalo de tempo sem leitura. Esses dados podem servir para inferência de futuras reativações ou de possíveis eventos geomecânicos passados, permitindo assim uma analise histórica das movimentações do maciço.

17. CONCLUSÕES Maior previsibilidade da ocorrência de eventos geomecânicos de grande porte em aberturas subterrâneas. Com um maior acervo de dados e quantificando os fatores que influenciam a deformação, poderá ser estimado quanto o maciço se deformou no passado, com ajuda uma linha de tendência retrospectiva total. Delimitou três estágios de deformação, o estágio inferior, com média de deformação por dia igual o abaixo 0.14mm/dia, com sinal estável ou baixo nível de movimentação, sem comprometimento da capacidade de suporte; um estágio superior com média de deformação acima 1,7mm/dia com movimentação acelerada suficiente para iniciar processos de reativação em estruturas geológicas, com quebras mecânicas e formação de blocos, com comprometimento ao colapso e um estágio intermediário entre estes dosparâmentros, com movimentação média, com potencial para a reativação de estruturas, e formação de chocos. O acumulo de deformações pico em um intervalo curto de tempo é um sinal da deformação do maciço estar acelerando com comprometimento ao colapso.

18. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA. • Manual de Medidor de Convergência: Modelo – MSI – 2000 Amicro sensores industrial • Silveira S. R. (2005), FL. Toxicidade de sedimento e estrutura da comunidade bentônica no diagnóstico da qualidade ambiental do estuário do Rio Itanhaém-SP, Brasil [trabalho de conclusão de curso]. São Paulo: Centro Universitário São Camilo; 58p.