Eficiência do sistema de drenagem adotado na região de mineração de bauxita, na Zona da Mata de Minas Gerais

Abstract

A exploração da bauxita é uma importante atividade econômica para o Brasil e para o Estado de Minas Gerais, segundo no estoque nacional com 16% das reservas, cerca 560 milhões de toneladas, onde as principais áreas de extração concentram-se na Zona da Mata, inserida num cinturão aluminoso com reservas superiores a 100 milhões de toneladas. Apesar da abundância e da intensa exploração, os sistemas de drenagem dessas minerações são concebidos de maneira empírica, sendo o seu sucesso dependente, em grande parte, da resolução adequada de suas interações com a água. Inserido nesse contexto, esse trabalho objetivou avaliar a eficiência do sistema de drenagem adotado na região de mineração de bauxita, na zona da mata mineira e propor adequações técnicas visando sua melhoria e a criação de projetos de drenagem pré-concebidos. O estudo foi conduzido no período de Outubro de 2016 a Julho de 2017, em uma área de exploração de bauxita, localizada no município de São Sebastião da Vargem Alegre, Zona da Mata de Minas Gerais, onde a precipitação diária foi medida por um pluviógrafo. Realizou-se o levantamento topográfico e a mensuração dos poços de decantação, objeto de estudo, divididos em 8 baterias num total de 23 poços, os quais tiveram seus volumes monitorados de novembro de 2016 a março de 2017. A resistência mecânica a penetração nos poços de decantação feita com auxílio de um penetrômetro digital, onde também realizou-se coleta de solos pra análise de granulometria. Para os testes de permeabilidade, coletou-se solos dos poços e em laboratório determinou a permeabilidade através do ensaio de percolação em coluna, empregando-se os menores valores de densidade encontrados em campo, sendo em seguida feita a porosidade pelo teste do picnômetro. De posse dos dados de precipitação, área de contribuição, permeabilidade e volumes coletados, foram ajustados a partir do software Statistica versão 13.0, regressão piecewise para a justaposição de modelos lineares, visando descrever a evolução do volume transbordado e do volume retido em função da precipitação. Os resultados foram submetidos às avaliações de coeficiente de determinação (R2) e avaliação gráfica, com determinação da eficiência de cada bateria do sistema. A permeabilidade apresentou-se muito baixa com valor máximo de 5,77 x 10 -5 cm.s -1 para a bateria de poços 3.O material coletado apresentou uma média de 64,18% de argila, 22,09 % silte e 13,73% de areia, caracterizando-se muito argiloso, com a presença de argilominerais 2:1 detectados através do teste de consistência em campo. A porosidade média de 57,35%, os quais obtiveram maior resistência média de 588,9 KPa na bateria de poços 1, avaliado como muito baixo. A eficiência média dos poços foi de 90,44%, no entanto diagnósticos influentes na eficiência foram levantados, sugerindo-se proposições técnicas para readequação e elaboração de projetos pré-concebidos integrados a atividade de mineração. Ao fim, considera-se que o presente trabalho abre discussão para projeção de um modelo de drenagem ideal para as minas de bauxita, recomendando a realização de estudos contínuos ao trabalho realizado.

The exploitation of bauxite is an important economic activity for Brazil and for the State of Minas Gerais, second in the national stock with 16% of the reserves, about 560 million tons, where the main extraction areas are concentrated in the Zona da Mata, inserted in an aluminous belt with reserves of more than 100 million tons.In spite of the abundance and the intense exploration, the drainage systems of these mining are empirically conceived, being their success dependent, to a great extent, of the adequate resolution of its interactions with the water. In this context, this work aimed to evaluate the efficiency of the drainage system adopted in the bauxite mining region, in the area of the forest and propose technical adjustments aimed at its improvement and the creation of pre-designed drainage projects. The study was conducted from October 2016 to July 2017 in a bauxite exploration area located in the municipality of São Sebastião da Vargem Alegre, Minas Gerais State, Brazil, where daily rainfall was measured by a pluvigraph. A topographic survey and the measurement of the settling wells, object of study, were carried out, divided in 8 batteries in a total of 23 wells, which had their volumes monitored from November 2016 to March 2017. The mechanical resistance to the penetration in the decanting wells was made with the aid of a digital penetrometer, where soil sampling was also carried out for granulometry analysis. For the permeability tests, soils were collected from the wells and in the laboratory the permeability was determined through the column percolation test, using the lowest values of density found in the field, and then the porosity was done by the pycnometer test. The data of precipitation, area of contribution, permeability and volumes collected were adjusted from the software Statistica version 13.0, piecewise regression for the juxtaposition of linear models, in order to describe the evolution of the transhipped volume and the volume retained as a function of precipitation. The results were submitted to coefficient of determination (R2) and graphical evaluation, with determination of the efficiency of the system batteries wells. The permeability was very low with a maximum value of 5.77 x 10-5 cm.s-1 for the well bore 3. The collected material presented a mean of 64.18% of clay, 22.09% of silt and 13.73% sand, being very clayey, with the presence of 2:1 clay minerals detected by field consistency test. The average porosity of 57.35%, which obtained a higher average resistance of 588.9 KPa in wells 1, evaluated as very low. The average efficiency of the wells was of 90.44%, however, influential diagnoses in the efficiency were raised, suggesting technical propositions for readjustment and elaboration of pre-conceived projects integrated to the mining activity. At the end, it is considered that the present work opens a discussion for the projection of an ideal drainage model for the bauxite mines, recommending that continuous studies be carried out.