Importa agora ilustrar o impacto do aumento da rigidez no sistema de suporte regional (aumento da dimensão dos pilares rib) para ambientes com vãos mais largos que os vãos anteriormente analisados. A Figura 6.8 mostra os resultados, produzidos em MAP3D, das distribuições do fator de segurança nos domínios dos sill pillars de duas variantes, os modelos G1 e K1, implementados nos horizontes dos níveis N14 e N17, respectivamente a 921 e 1118 m de profundidade. A geometria de lavra envolve, para ambos os modelos, vãos de lavra de 70 m e potência do corpo de minério igual a 15 m. O modelo G1 inclui rib pillars de 5 m de largura, enquanto o modelo K1 contempla rib
pillars de 10 m de largura.
Pela análise conjunta dos resultados, Figura 6.8a e Figura 6.8b, referentes ao modelo
G1, com rib pillars de 5 m, verifica-se haver condições de ruptura e instabilidade em
algumas seções do sill pillar deste layout. Ocorre que, na profundidade do nível N17, a 1118 m abaixo da superfície (Figura 6.8b), determinados trechos do pilar sill reportam valores FS inferiores a uma unidade (FS≤1,0), onde a região de ruptura se propaga transversalmente, cortando o núcleo do pilar. Por sua vez, uma análise conjunta, similar, aplicada aos resultados da Figura 6.8c e Figura 6.8d, referentes ao modelo K1, com rib
pillars de 10 m (o dobro da largura dos rib pillars no modelo G1), verifica-se a não
ocorrência de ruptura no sill pillar do layout K1, para a mesma profundidade operacional no nível N17.
De forma análoga à expressa na discussão acima, confirma-se que o aumento da rigidez no sistema de pilares num layout de vãos maiores, obtida com o aumento da largura dos
rib pillar de 5 para 10 m, confere condições de estabilidade nos sill pillars do sistema
de suporte regional nele instalados. Do ponto de vista operacional, é importante determinar, entretanto, o incremento necessário da rigidez do sistema regional de suporte (isto é, determinar quantos mais pilares devem ser considerados, ou o quanto mais largos estes pilares devem ser) para mitigar os riscos geotécnicos potenciais, devidos ao incremento da profundidade operacional de lavra.
136 rib pillar = 5 m (a) rib pillar = 10 m (c) rib pillar = 5 m (b) rib pillar = 10 m (d)
Figura 6.8 Distribuição transversal de FS nos sill pillars para os modelos, níveis e profundidades correspondentes; a) G1, N14, 921 m ; b) G1, N17, 1118 m;
c)K1, N14, 921 m; d) K1, N17, 1118 m
As relações de risco de instabilidade nos sill pillars dos modelos sublevel G1 e K1, em função da largura dos rib pillars neles intercalados e da profundidade de lavra para vãos mais largos, com 70 m ao longo do strike, demonstram-se na Figura 6.9. Verifica-se que o risco de instabilidade nos sill pillars da variante G1, por exemplo, com rib pillars de 5 m e à profundidade de 921 m (nível N14), seria R=P{FSi≤ 1,3} = 0,250 (ou 25,0% de chance dos sill pillars instalados apresentarem valores FS inferiores a 1,3); o mesmo
layout G1, colocado numa profundidade maior, no nível N17, a 1118 m, por exemplo,
aumentaria o risco de instabilidade para R=P{FSi ≤ 1,3} = 0,360 (ou seja, 36,0% de chance dos sill pillars instalados apresentarem valores FS inferiores a 1,3). Já para a
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variante K1, lavrada com rib pillars de 10 m (o dobro da medida dos pilares rib anteriores), com o mesmo vão de 70 m e à profundidade de 921 m (nível N14), o risco de instabilidade seria relativamente menor, R=P{FSi≤ 1,3} = 0,172 (ou 17,2% de chance dos sill pillars instalados apresentarem valores FS inferiores a 1,3); este layout
K1, colocado a uma profundidade maior, no nível N17, a 1118 m, por exemplo,
aumentaria o risco de instabilidade para R=P{FSi≤ 1,3} = 0,260 (ou seja 26,0% de chance dos sill pillars instalados apresentarem valores FS inferiores a 1,3).
P{FS ≤ FRr} variando largura do rib pillar e profundidade para vãos de lavra 70 m
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2
FS nos sill pillars de 6 m de altura vertical, potência de 15m
P rob a bi li da de G1_N14 (5m) Z = - 921 m G1_N17 (5m) Z = - 1118 m K1_N14 (10m) Z = - 921 m K1_N17 (10m) Z = - 1118 m 0.172 0.250 0.260 0.360
Figura 6.9 Relações do risco de instabilidade nos sill pillars para dois modelos sublevel , G1 e K1, em função da largura dos rib pillars e da profundidade de
lavra, considerando vãos de lavra de 70m
É interessante verificar a partir das distribuições de probabilidade, aproximadamente coincidente (curvas sobrepostas na Figura 6.7 e na Figura 6.9), que, para um dado vão de lavra fixo, os layouts sublevel apresentam tendências de risco virtualmente equivalentes quando integram rib pillars de 5 m de largura, aplicados no nível N14 a 921 m abaixo da superfície, e quando integram rib pillars de 10 m, porém aplicados no nível N17 a 1118 m de profundidade. Por outras palavras, isso significa que, para manter-se o mesmo nível de risco ao avançar em profundidade, a largura dos rib pillars
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no layout sublevel deve ser aumentada proporcionalmente. No caso aqui demonstrado, o aumento deveria ser para o dobro, por exemplo.
Agora, a Figura 6.10 refere-se às tendências do risco de instabilidade nos sill pillars para dois modelos sublevel, C1 e G1, colocados na mesma profundidade, nível N14 a 921 m, mas variando o vão de lavra de 40 para 70 m, respectivamente. Mantém-se a rigidez do sistema para ambos os casos, isto é, as dimensões dos rib pillars intercalados em ambos os modelos são precisamente iguais, com 5 m de largura. Verifica-se, então, que o risco de instabilidade nos sill pillars da variante C1 com vãos de 40 m seria R=P{FSi≤ 1,3} = 0,250 (ou 25,0% de chance dos sill pillars instalados apresentarem valores FS inferiores a 1,3); enquanto o risco de instabilidade da variante G1 com vãos de 70 m seria R=P{FSi≤ 1,3} = 0,360 (ou seja, 36,0% de chance dos sill pillars instalados apresentarem valores FS inferiores a 1,3). Consequentemente, para um aumento de vão de lavra da ordem de 75%, de 40 para 70 m, o risco de instabilidade cresce, aproximadamente, 11% (de 0,250 para 0,360).
O corolário a reter para a análise acima, evidentemente, é que o nível de risco aumenta proporcionalmente com o aumento dos vãos de lavra.
P{FS ≤ FRr} variando vãos de lavra, mesma profundidade N14, Z=- 921 m
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2
FS nos sill pillars de 6 m de altura vertical, potência de 15m
P rob a bi li da de C1_N17 (5m), vão 40m G1_N17 (5m), vão 70m 0.250 0.360
Figura 6.10 Relações do risco de instabilidade nos sill pillars para dois modelos sublevel, C1 e G1, em função do vão de lavra, para a mesma profundidade
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