Os rejeitos em polpa provenientes da planta de beneficiamento da MPSA apresentam uma concentração de sólidos entre de 33 e 35%, são pré-adensados em espessadores convencionais e lançados em diques de contenção que ocupam uma área aproximada de 5400 ha, distantes 3 km da planta. Dos espessadores até às barragens, os rejeitos são transportados, através de duas linhas de tubos de aço carbono, com diâmetro de 20″.
O sistema de reservação dos rejeitos (Figura 3.8) é constituído por quatro reservatórios seqüenciais (Barragens B1/B2/B3/B4), delimitados pelos Diques B1/B2/B3/B4, que recebem os rejeitos provenientes da planta industrial. Estes diques intermediários são limitados, a montante e a jusante, por duas outras estruturas, que são:
• Barragem B5: estrutura situada mais a montante do sistema, projetada para barramento e proteção das nascentes locais e interligada a um canal de contorno localizado na margem esquerda (CME) do sistema;
• Dique B6: estrutura situada mais a jusante do sistema, projetada para a recuperação e clarificação das águas efluentes das barragens B1/B2/B3/B4.
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Figura 3.8 – Sistema de disposição de rejeitos da MPSA
A metodologia de disposição é baseada na operação cíclica dos reservatórios das barragens B1/B2/B3/B4, em períodos sequenciais de 10 dias, considerando períodos de 30 dias durante o período de estiagem (abril a dezembro) e 60 dias para o período chuvoso (dezembro a março), para secagem e ressecamento dos rejeitos de cada baia, pelas ações combinadas da drenagem de fundo, drenagem superficial e pela evaporação local. Considerou-se inicialmente 8 ciclos de lançamento por ano, sendo 6 lançamentos no período de seca e 2 no período chuvoso.
A metodologia utilizada permite que, durante a disposição de rejeitos em qualquer uma das barragens, as demais estejam submetidas a processos de decantação dos sólidos e ao esgotamento da água pelo processo de infiltração, evaporação e fluxo para a barragem B6, para clarificação e recirculação para o processo de beneficiamento. Após o período de adensamento/secagem do rejeito lançado, a lama tende a atingir teores de sólidos finais entre 50 a 75%, comumente para espessuras lançadas da ordem de 50 cm. Nas fases iniciais do processo, os rejeitos foram lançados livremente para fins de regularização da área e conformação das grandes bacias de deposição.
Canal de Contorno Planta de Beneficiamento B4 B5 B3 B2 B1 B6 Dique Teste
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As Barragens B1 a B4 foram projetadas a partir de diques de partida para conformação de grandes áreas dos reservatórios, com o intuito de realizar as operações do sistema de ressecamento. Considerando os grandes volumes desta estrutura inicial, optou-se por uma execução da mesma em três etapas (fase inicial, executada em 2005/2006, alteamento emergencial executado em 2008 e alteamento final em 2009/2010). Estas etapas contemplaram períodos de disposição de rejeitos para dois anos. Nas fases seguintes, foram previstos alteamentos sucessivos, a serem executados segundo concepções e arranjos distintos para as diferentes barragens.
O dique B5 foi projetado para ser implantado em duas etapas: execução do barramento até a cota 72,0 m (realizada em 2005/2006), subdividida em três estágios de construção, e complementação do barramento até a crista atingir a cota 93,0 m. O dique B6 foi originalmente proposto para ser executado em duas fases (cristas nas cotas 56,0 e 62,0 m), mas, durante a elaboração do projeto executivo, verificou-se que, para facilitar a implantação do sistema de bombeamento, seria mais eficiente executá-lo em uma única etapa, o que foi efetivamente realizado em 2006.
As barragens B1 a B4 foram dimensionadas para terem oito alteamentos, enquanto que a barragem B5 foi dimensionada para três alteamentos a partir do dique de partida (Figura 3.9). A Barragem B1 foi projetada pelo método de montante, as barragens B2, B3 e B4, pelo método de linha de centro e a Barragem B5, pelo método de jusante (Tabela 3.2).
Tabela 3.2 – Características gerais das barragens do sistema de rejeitos da MPSA
Barragens Método Construtivo Número de Alteamentos Previstos
B1 alteada p/ montante 8
B2/B3/B4 linha de centro 8
B5 alteada p/ jusante 3
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Figura 3.9 – Seções típicas das barragens MPSA: a) B1; b) B2 a B4; c) B5
Os diques de partida foram executados em três etapas: entre 2005 e 2006, foram construídos os diques de partida das barragens B1 a B4 para atender a disposição de rejeitos por um período de 2 anos e nesta época também foram construídos os diques B5 e B6 e dois canais de
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contorno, um na margem esquerda e outro na margem direita, que foi posteriormente desativado devido aos alteamentos das barragens B1 a B4.
Na segunda etapa, realizaram-se os alteamentos dos diques de partida das Barragens B1 a B4 e da base da Barragem B5, sendo realizada esta etapa em 2008, garantindo-se a disposição de rejeitos até junho de 2009. Em 2009, foram iniciadas as atividades relacionadas à terceira etapa, relativas ao 2º Alteamento dos diques de partida. Esta etapa também foi dividida em duas fases:
• Fase I: executada no período de estiagem de 2009, em condições para garantir a disposição dos rejeitos pelo período de 1 ano;
• Fase II: executada no período seco de 2010, garantindo-se a disposição de rejeitos por mais 1 ano, e construção de novo canal da margem esquerda em cota mais elevada. Entretanto, as condições operacionais da planta e do sistema de disposição implicaram uma aceleração das etapas e a necessidade imposta de reanálise global das premissas do sistema de disposição de rejeitos da Mineração Paragominas. Desta forma, no contexto da realidade atual, a cota final de alteamento da Barragem B5 já foi alcançada em 2011, ao passo que as cotas finais das demais barragens deverão ser atingidas no período 2011/2012, muito provavelmente já no quinto alteamento (Tabela 3.3).
Tabela 3.3 – Cotas finais e dos alteamentos das barragens
Barragens Cota Construção 2007 (m) Cota Alteamento 2008 (m) Cota Alteamento 2009 (m) Cota Alteamento 2010/11 (m) Cota Alteamento 2011/12 (m) Cota Final (m) B1 65,20 68,90 71,20 73,20 82,80 87,20 B2 67,20 69,50 72,00 74,50 85,30 88,40 B3 67,55 70,70 73,00 77,50 86,50 89,40 B4 69,17 70,70 74,00 77,60 87,50 90,40 B5 75,00 75,00 75,00 79,00 93,00 93,00
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O sistema extravasor das barragens de contenção possui concepções distintas. No caso da Barragem B1, o sistema está localizado na ombreira direita e é constituído por uma galeria de fundo horizontal e duas galerias inclinadas associadas à tulipa, chamada de “galeria tulipa”. As tulipas são compostas por stop logs que barram a lama à medida que esta passa a ocupar o reservatório. Nas barragens B2 e B4, pelo posicionamento de ambas, não se fez necessária a adoção de extravasores, pois o fluxo é controlado pela ombreira esquerda e pelas barragens B3 e B1. Na barragem B5, o sistema extravasor é composto por uma estrutura de concreto, assente em terreno natural na ombreira esquerda e associada ao canal situado na margem esquerda.
As barragens são instrumentadas com piezômetros tipo Casagrande, medidores de nível d’água (MNA) e marcos superficiais. Os piezômetros são constituídos por uma célula piezométrica feita de tubo PVC de φ = 1'', com furos de 1/8'', opostos diametralmente a cada 2 cm. O tubo é envolvido com uma tela de nylon de 1mm ao longo de todo seu comprimento (2 m). A ligação entre a célula piezométrica e a superfície é feita por meio de um tubo PVC de 3/4″. Os marcos topográficos medem os deslocamentos verticais e horizontais da crista da barragem, consistindo de pinos metálicos chumbados em pilaretes de concreto, sendo as medições efetuadas topograficamente. Para fins de monitoramento de chuvas e evaporação, foram instalados também um pluviômetro e um tanque classe A no entorno das barragens, bem como réguas para o monitoramento dos recalques ocorridos durante a fase de ressecamento dos rejeitos.
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