271)GERENCIAMENTO DE RISCOS:

Um Estudo de Estrutura de Contenção de Barragens e Seus Axiomas na Mineração.

GERENCIAMENTO DE RISCOS: Um Estudo de Estrutura de Contenção de Barragens e Seus Axiomas na Mineração.

Pontificia Universidade Católica de Minas Gerais- Pós Graduação em (M. Eng.) Engenharia em Geotecnia. Trabalho de Conclusão de Curso, Outubro, 2019, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil

Paloma de Oliveira Silva PUC Minas, Belo Horizonte, Brasil, paloma.eng1@gmail.com

Luiz Antônio Naresi Junior PUC Minas, Belo Horizonte, Brasil, naresi@progeo.com.br

RESUMO: Tendo em vista, os potenciais danos socioambientais e econômicos causados por algumas falhas na estrutura de Estrutura de Contenção no ambiente de mineração, observamos ser de fundamental importância o desenvolvimento de um sistema de controle e fiscalização com maior eficiência desses sistemas de disposição, tornando-as mais confiáveis e seguros, tanto para a população quanto para o meio ambiente. Com o passar do tempo, os minérios tornam-se cada vez mais profundos e mais pobres em relação ao teor, ocasionando o aumento na produção de estéreis e rejeito. Diante da ocorrencia dos ultimos desastres, envolvendo barragens de rejeitos principalmente em Minas Gerais, o que aumentou a busca por alternativas eficazes e viáveis, o presente trabalho, por meio de uma revisão bibliográfica, tem o objetivo de apresentar os riscos ligados a essas estruturas,considerando suas vantagens e desvantagens.

PALAVRAS-CHAVE: Estrutura, Mineração, Barragem, Rejeitos.

1 INTRODUÇÃO

Sabe-se que a mineração é uma das principais fontes econômicas brasileiras contribuindo para a melhoria da qualidade de vida da população. O Brasil possui um ambiente extremamente rico em recursos naturais e ocupa um lugar privilegiado no cenário mundial da indústria de mineração pois apresenta uma gama altíssima de minerais. Além disso, vale destacar que a mineração é um importante componente da economia, porém, é uma atividade considerada de grande impacto ambiental, devido a sua alta geração de resíduos. Diante da sociedade, tal atividade tem sido vista de forma negativa, sobretudo nas últimas décadas, devido numerosos desastres envolvendo barragens de rejeitos, e os profundos impactos causados no meio ambiente. Além disso, não se pode esquecer de mencionar que os recursos minerais explorados são finitos.

Existem, no Brasil, inúmeras estruturas de contenções no ambiente de mineração. Diante disso, este artigo vem com a proposta de conhecer no ambiente de Mineração a estrutura de contenção e seu sistema axiomático. Considerando o atual cenário que vem se apresentando no Estado de Minas Gerais, este artigo se torna relevante devido ao fato de ser de fundamental importância o desenvolvimento de um sistema de controle e fiscalização eficientes desses sistemas de disposição, pois esse é o primeiro passo para se buscar uma padronização dessas estruturas, tornando-as mais confiáveis e seguras para a população e para o meio ambiente.

2 MARCOS TEÓRICOS

2.1 Estruturas de Contenção

Contenções são obras civis construídas para fornecer estabilidade contra a ruptura de maciços e evitar o escorregamento causado pelo peso próprio ou por carregamentos externos. As barragens são estruturas construídas transversalmente aos vales, de forma natural ou artificial, e sua utilização é basicamente acumulo de água, para abastecimento, geração de energia e contenção de rejeitos. Estas construções podem ser de terra ou de concreto e tanto seu projeto como construção devem seguir normas técnicas de Engenharia e Geotecnia. Pontificia Universidade Católica de Minas Gerais- Pós Graduação (M. Eng.) Engenharia em Geotecnia.

Figura 1. Barragem de Terra.

Figura 2. Barragem de Concreto.

Segundo a Portaria nº 416 do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) a definição coerente, correta e assertiva de o que seriam as “Barragens de Mineração” foi realizada através de um trabalho minucioso e cuidadoso, de forma a englobar todas as estruturas existentes na mineração. Segundo esta portaria,

Art. 2º Para efeito desta Portaria consideram-se: I – Barragens de Mineração: barragens, barramentos, diques, reservatórios, cavas exauridas com barramentos construídos, associados às atividades desenvolvidas com base em direito minerário, utilizados para fins de contenção, acumulação ou decantação de rejeito de mineração ou descarga de sedimentos provenientes de atividades em mineração, com ou sem captação de água associada, compreendendo a estrutura do barramento e suas estruturas associadas.

A Barragem é como uma barreira. No caso das barragens de rejeito, os rejeitos gerados durante o processo de benefiaciamento do minério, fase onde ocorre a separacao do poduto bruto em concentrado, material rico e com valor econômico, do material pobre sem valor no mercado, são dispostos de forma controlada, planejada e segurada. Os rejeitos são transportados e dispostos em forma de polpa, ou seja, uma fração líquida com sólidos em suspensão.

Figura 3. Barragem de Rejeitos Maravilhas, MG.

Alguns empreendedores costumam, em alguns casos, construir estruturas mais simples com um menor controle construtivo e, assim, alguns acidentes envolvendo essas estruturas têm ocorrido. Por serem um sistema de disposição de resíduos, os investimentos feitos para sua melhoria aparentemente não tendem a trazer nenhum retorno financeiro direto. No estado de Minas Gerais, a Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM), efetuou em 2004 um cadastro de todas as barragens, para que fosse possível mapear de maneira sistemática as condições destas estruturas de contenção de rejeitos (Farias, 2004). Tal documento teve como objetivo a classificação destas barragens com base em uma metodologia baseada no potencial de dano. Dessa forma, esta metodologia tem sido utilizada como uma ferramenta complementar para auxiliar a tomada de decisões, fazendo com que as barragens que possuem a situação mais crítica quanto ao potencial de risco e dano ambiental, sejam observadas com maior atenção (Espósito & Duarte, 2010).

Dessa forma de acordo com a grande quantidade de rejeitos gerados nas atividades mineiras e a crescente demanda do setor, é extremamente importante desenvolver um sistema de controle e fiscalização que sejam eficientes. Segundo Silva,

“A mineração, evidentemente, causa um impacto ambiental considerável. Ela altera intensamente a área minerada e as áreas vizinhas, onde são feitos os depósitos de estéril e de rejeito. Além do mais, quando temos a presença de substâncias químicas nocivas na fase de beneficiamento do minério, isto pode significar um problema sério do ponto de vista ambiental.” (SILVA, 2007, p.36).

Assim, a forma como esses rejeitos serão dispostos está diretamente relacionada ao tipo de minério e de processo empregados no beneficiamento. Para Viana,

“Na atividade de mineração, existem dois tipos principais de resíduos sólidos: os estéreis e os rejeitos. Os estéreis são os materiais escavados, gerados pelas atividades de extração (ou lavra) no decapeamento da mina, não têm valor econômico e ficam geralmente dispostos em pilhas. Os rejeitos são resíduos resultantes dos processos de beneficiamento a que são submetidas às substâncias minerais. Estes processos têm a finalidade de padronizar o tamanho dos fragmentos, remover minerais associados sem valor econômico e aumentar a qualidade, pureza ou teor do produto final. Existem ainda outros resíduos, constituídos por um conjunto bastante diverso de materiais, tais como efluentes do tratamento de esgoto gerado nas plantas de mineração, carcaças de baterias e pneus utilizados pela frota de veículos, provenientes da operação das plantas de extração e de beneficiamento das substâncias minerais. ” (VIANA et al., 2012).

O aumento no volume de rejeito faz com que as barragens de rejeito convencionais ganhem grandes dimensões, tornando-se um risco considerável a todo ecossistema.

2.2 Classificação das Barragens

Existem diversos métodos de classificação e avaliação da segurança de barragens, sendo algumas de controle quantitativos e outras qualitativos. A análise de risco é uma metodologia que tem como objetivo estimar as probabilidades de eventos de falha e a intensidade das consequências resultantes, pois é empregada em diversos países com a finalidade de auxiliar na tomada de decisão em relação às atividades com potencial de afetar a segurança pública. Na avaliação de risco é possível compreender melhor o comportamento da barragem e assim priorizar ações necessárias para se dirigir aos resultados pretendidos. As barragens são classificadas analisando seu risco crítico versus o dano potencial associado da barragem.

ANEXO I

Classificação de Categoria de Risco e Dano Potencial Associado:

Figura 4. Tabela Modelo de Classificação de Barragens.

O dano potencial associado é o dano causado por um possível rompimento, vazamento, infiltração no solo ou mau funcionamento de uma barragem, independentemente da sua probabilidade de ocorrência, podendo ser graduado de acordo com as perdas de vidas humanas e impactos sociais, econômicos e ambientais, segundo a Agência Nacional das Águas (2012).

Figura 5. Grafico Classificação Barragens de Mineração.

Chambers & Higman (2011) Arfimam que as barragens de rejeito estão entre as maiores estruturas de barragens do mundo, devendo assim permanecer estáveis. A ruptura de uma grande barragem pode acarretar danos ambientais de longo prazo com altos custos de reparo.

Segundo Lozano,

“As etapas da vida útil de uma barragem de rejeitos compreendem a procura do local, o projeto de instalação, a construção, a operação e o fechamento definitivo. O processo de seleção de locais aptos divide-se em duas fases claramente diferenciadas. Na primeira fase realiza-se uma avaliação em grande escala, que tem como objetivo descartar áreas impróprias e obter uma classificação preliminar de zonas aceitáveis, baseada em fatores gerais. Podem-se utilizar avaliadores geológicos de prospecção como a geoquímica ou a geofísica, para identificar áreas potencialmente exploráveis para extração de minério. Áreas com aspectos legais impeditivos também são eliminadas nesta fase, como por exemplo, áreas de proteção ambiental e de patrimônio histórico. Na segunda fase, uma vez delimitadas regiões alternativas menores, utilizam-se fatores mais específicos de escolha.” (LOZANO, 2006).

Em Minas Gerais, cabe a FEAM avaliar o gerenciamento das barragens de contenção de rejeitos e de resíduos industriais e classificá-las de acordo com o potencial de dano ambiental em classes I, II ou III de acordo com a DN 87 (COPAM, 2005). Já a fiscalização da seguranca de barragens fica por conta da Agência Nacional de Mineração (ANM), antigo DNPM.

2.3 Processo de Instrumentação

A busca pela segurança de barragens tem crescido exponencialmente. E com isso a instalacão de um sistema de instrumentação adequado tem papel fundamental na avaliação do comportamento das estrutuars tanto no periodo de construção quanto ao longo de sua vida útil. Os objetivos principais e básicos da instrumentação de barragem para o Comitê Brasileiro de Grandes Barragens(1996) são agrupados de acordo com cada etapa de desenvolvimento: Construção, primeiro enchimento e operação. Já a U.S Army Corps Os Engineers (1995) agrupam os objetivo básicos em quatro categorias:

Avaliações Analíticas: análise dos dados obtidos a partir da insturmentação geotécnica, verificando parametros de projetos, hipoteses de modelagem e tecnicas de construção.
Previsão do desempenho futuro: previsões que pode confirmar condições normais de operação ou indicar riscos potenciais para a barragem.
Avaliações legais e desenvolvimento: relacionados a construção da barragem, mudanças ocorridas nas condicoes de fluxo sub-supercial entre outros.
Verificação de futuros: análise do desemprenho de uma barragem tanto na construção quanto na fase de operação.

Um processo de instrumentação muito utilizado é a instrumentação por auscultação. Ascultação de uma barragem é o conjunto de processos que buscam a observação, detecção e caracterização de desempenho e eventuais danos que constituem riscos a segurança da barragem. Para uma auscultação adequada das barragens é necessario um plano completo de monitoramento, capaz de abranger todas as fases da vida útil da barragem, bem como todas as atividades a serem realizadas (Piasentini, 2005):

Projeto de instrumentação completo, desde o arranjo ate os detalhes e especificacoes de instalacao e montagem.

Ter fixados os valores de alerta e de controle para todos os instrumentos instalados .

Plano de operação da instrumentação, incluindo frequencias das leituras em todas as fases de vida da obra.

Plano de análise e interpretação do comportamento da obra com bases nos resultados de instrumentação e de inspeções visuais.

As primeiras iniciativas relativas ao comportamento das barragens e instrumentação por auscultação foram na década de 50. Na década de 60 iniciou-se a medicação de deslocamentos horizontais com inclinometros e instalação de células de pressão total nos aterros e interface solo-cimento. Na década e 70 tivemos as medições de tensoes e deformações ganhando confiabilidade. Nos anos 80 ouve uma dificuldade de importação, o que favoreceu o desenvolvimento de instrumentos de procedênica nacional, com exceção dos inclinômetros e piezômetros de corda vibrante. Na década de 90, os intrumentos de medicação e informatização das fases de coleta, transmissão, processamento e análise dos dados foram aperfeiçoados, iniciando então a aplicação dos recursos da informatica e automatização das grandes barragens. E no final do século XX, registrou-se o aparecimento de sistemas automatizados de aquisição de dados (ADAS – Automated Data Aquisition System), alguns dos quais utilizam satélites espaciais para Pontificia Universidade Católica de Minas Gerais- Pós Graduação (M. Eng.) Engenharia em Geotecnia. Trabalho de Conclusão de Curso Outubro, 2019, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil transmissão dos dados (U. S. ARMY CORPS OF ENGINEER, 2004). As barragens de contenção de rejeitos da mineração são estruturas de grandes responsabilidade e necessitam de monitoramento constante no seu desempenho operacional. A regra essencial, no entanto, é a garantia de um projeto criterioso e integrado da instrumentação de barragem. Não existe uma única formulação, nem mesmo uma metodológica ideal. Alguns princípios precisam ser estabelecidos e adaptados as condições diversas e complexas presentes em campo.

Figura 6. Rotina da Instrumentação de Barragem.

2.4 Conceito de risco - Probabilidade x Consequência

O conceito de risco é define-se usualmente como o produto da probabilidade de ocorrer um evento pela sua consequência. Sendo assim, a identificação dos modos de falhas é considerada uma etapa preliminar na avaliação de riscos, pois ela é de fundamental importância. Conforme Caldeira (2008), é muito importante que a identificação dos riscos seja realizada de forma exaustiva e sistemática. Para Foster, Fell e Spannagle (2000), a parte mais crítica de uma avaliação de riscos é que se identifique completamente os cenários que resultam nas falhas. Tal conceito de gestão de riscos consiste em um conjunto de atividades integradas, bem como a avaliação de risco (análise de risco e apreciação de risco) e controle de risco (mitigação, prevenção, detecção, plano de ação de emergência - PAE, revisão e comunicação). Essa abordagem insere-se como uma melhoria da prática tradicional e não apenas como um senso de substituição.

Para Hartford e Baecher (2004), este processo de análise de risco envolvem etapas de definição de escopo e seleção do método de análise, além da definição e identificação das condições de perigo, estimativa da probabilidade de falha da barragem e consequência, estimativa do risco, documentação, verificação e atualização da análise. Os métodos de análises de risco podem ser de natureza qualitativa ou quantitativa. Segundo os métodos de caráter qualitativo apoiados em formas descritivas ou escalas de ordenação numérica para descrever as grandezas de probabilidade e consequência, enquanto que os quantitativos explicitam as incertezas, baseandose, portanto, em valores numéricos da probabilidade e consequência (MELO, 2014).

As análises qualitativas, que normalmente são menos complexas, podem ser utilizadas através de uma avaliação preliminar visando estabelecer quais aspectos serão estudados com maior profundidade.

Apesar dos acidentes que envolvem grandes barragens não serem muito frequentes, suas consequências são normalmente catastróficas. Para Hartford e Baecher (2004), uma limitação que está associada a estes métodos é a grande dificuldade de análise de redundâncias, pois os modos de falha de componentes individuais podem não resultar em efeitos observáveis no sistema ou determinados estados limite de alguns subsistemas podem não ter impacto no sistema global. A análise de riscos consiste no uso sistemático das informações disponíveis de forma a determinar a frequência que eventos específicos podem ocorrer e a magnitude de suas consequências. A quantificação do risco é considerada uma das etapas mais complexas do processo de gerenciamento de riscos, visto que pode envolver uma grande quantidade de variáveis de acordo com o grau de precisão desejado, além de incertezas.

2.5 Análise de risco de uma barragem do tipo FMEA

A análise de risco de modos de falha e seus efeitos, também conhecida como FMEA, foi considerada uma das primeiras técnicas para a análise de falhas. Este método teve sua origem em 1949, e foi desenvolvida pelo exército norteamericano (PETRONILHO, 2010). Há algumas décadas o FMEA tem sido uma ferramenta bastante reconhecida e utilizada em diversas indústrias, como a nuclear, aeroespacial, química, Projeto de Instrumentação Implantação da Instrumentação Leituras de Campo Análise de Dados Ações Corretivas petrolífera, automobilística e, recentemente, na engenharia de barragens. A metodologia FMEA é realizada através de um método usualmente qualitativo, podendo ser também semiquantitativo e quantitativo por meio do FMECA (Quando a análise de criticalidade é também considerada) ai se denomina FMECA (Análise dos modos de falha, efeitos e criticalidade) além de ser indutivo, pois envolve o estudo dos modos de falhas - do sistema, subsistemas e componentes. Segundo Caldeira (2008), o método permite:

(1) avaliar os efeitos e sequência de acontecimentos decorrentes de cada modo de falha, (2) determinar a importância de cada modo de falha, (3) avaliar o impacto sobre a confiabilidade e segurança do sistema considerado e, por fim, (4) classificar os modos de falhas estudados. ( CALDEIRA, 2008, p.345).

Assim, tem como objetivo a eliminação ou controle de todos os modos de falha de um sistema que possam colocar em risco seu funcionamento. Diante disso, o FMEA, por ser um registro, tem como objetivo evitar que problemas passados ocorram novamente. Os controles realizados, que são fruto da análise do método, devem ser reavaliados e documentados. Importante ressaltar que o registro deve ser um documento dinâmico, sempre passando por diversas atualizações. No caso de barragens, o FMEA pode ser aplicado em várias fases de vida da estrutura, seja enquanto projeto, construção ou operação.

A Análise de árvore de eventos, ou simplesmente ETA (Event Tree Analisys), é um método lógico, indutivo e todas as formas de análise podem ser tratadas (qualitativa, semiquantitativa ou quantitativa), porém ele está associado à natureza quantitativa. A origem deste método não é conhecida, mas sua aplicação tornou-se comum a partir da década de 70 em sistemas tecnológicos. Tal abordagem é mais utilizada atualmente para análise de risco formal em barragens, sendo que sua primeira aplicação se deu por Whitman (1984 citado por HARTORD e BAECHER, 2004). A árvore de eventos, que geralmente é utilizada em barragens, se refere a modelos de sistemas físicos.

Elas são construções gráficas, que são dispostas em ordem cronológica (da esquerda para direita), onde é realizada uma análise a partir de um perigo, ou evento iniciador, passando sucessivamente para a sequência lógica de ocorrência do evento e culminando no efeito final. Cada ramo da árvore se segmenta em dois ramos, representando uma situação de sucesso e outra de falha. Uma das partes que representa uma transição de estado do sistema é o nó. Quando ele é utilizado na forma quantitativa (ou semiquantitativa) explicita-se as probabilidades de ocorrência de cada sequência. O único requisito para o resultado das probabilidades dos eventos é que eles sejam respectivamente exclusivos e coletivamente exaustivos. Conforme Salmon e Hartford (1995 citado por KREUZER, 2000) assinalam que a credibilidade de uma árvore de eventos depende muito das razões dadas para escolha dos valores numéricos. Conforme Pimenta(2009) os eventos podem ser decompostos em árvores lógicas (com as variáveis dos estados pré-existentes e incertezas) e em árvores de evento, representando o modelo de resposta de um sistema físico. Segundo Caldeira (2008) para uma percepção global do risco do sistema é preciso considerar todos os modos de falha e eventos iniciadores. Assim, complementando a análise, é possível desenvolver uma árvore de consequências, geralmente tratada de forma independente da árvore de eventos. Diante disso, a árvore lógica condiciona a árvore de evento, ou seja, a última se inicia a partir de um ramo extremo da primeira árvore, e que passa então a descrever as respostas do sistema para o evento iniciador considerado. De um modo global do risco do sistema é necessário para que seja possível considerar todos os modos de falha e eventos iniciadores.

A figura abaixo é um exemplo de desencadeamento das árvores ( lógica, eventos e consequência).

Figura 7. Exemplo de desencadeamento das árvores (lógica, eventos e consequência)

Conforme o método, Hartford e Baecher (2004) ressaltam que ainda há falta de uma base teórica que pode significar que as construções (das árvores) sejam difíceis, se não impossíveis, para alguns modos de falha, devido a serem desenvolvidas corretamente no tempo presente. Porém isso não quer dizer que a ETA não seja útil para que se possa realizar uma avaliação de risco em barragens, inclusive porque fornecem uma estrutura altamente intuitiva, inclusive porque os demais métodos anteriormente apresentados também estão sujeitos, e se não mais, à falta de uma base teórica rigorosa. Segundo destaca Caldeira (2008) e Pimenta (2009), a construção da árvore constitui-se por si só, uma importante ferramenta de conhecimento estruturado para a conclusão do desempenho de um sistema.

2.6 Gestão e Tratamento

Sabe-se que um dos pilares da gestão voltada para o risco é o Plano de Ação de Emergência - PAE. Não se pode garantir segurança absoluta, se existe o risco de ruptura. Diante disso, o PAE visa estabelecer um conjunto de ações de resposta para atuação em situações críticas, de forma a evitar a ocorrência de acidentes ou minimizar suas consequências. As ações que ocorrem em resposta a situações críticas em barragens, normalmente se envolvem em processos de tomada de decisão muito complexos, onde existem diversas variáveis que precisam ser consideradas em um curto espaço de tempo. Assim, as decisões equivocadas podem levar, inclusive, à perda de vidas humanas. Para se aplicar técnicas de análise de risco é preciso contribuir com os processos de tomada de decisão, através da realização de avaliações prévias dos diversos mecanismos de falha. Algumas simulações devem ser utilizadas como marco indicativo da gravidade de cada cenário, de forma a favorecer à emissão de sinais antecipados de alerta, e principalmente a remoção de pessoas das áreas de risco. Através da realização de análises comparativas, como diretriz, é possível escolher as melhores ações de resposta a serem adotadas para evitar o agravamento de uma situação crítica.

Segundo a Comissão Internacional de Grandes Barragens (International Committee on Large Dams - ICOLD), A princípio, toda barragem deveria ser planejada, projetada, construída e mantida adequadamente, mas a observação de acidentes recentes envolvendo barragens tem mostrado que esse objetivo não tem sido plenamente atendido. Os graves impactos econômicos, sociais e ambientais decorrentes das rupturas têm ensejado uma forte demanda da sociedade em saber seu nível de exposição ao risco perante essas estruturas (ICOLD, 2005).

Em 2010, no Brasil, a gestão de segurança de barragens obteve um avanço significativo com a publicação da Lei 12.334, que Estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragens, tendo como objetivo, fomentar a cultura de segurança de barragens e gestão de riscos. Seus objetivos são:

I - garantir a observância de padrões de segurança de barragens de maneira a reduzir a possibilidade de acidente e suas consequências; II - regulamentar as ações de segurança a serem adotadas nas fases de planejamento, projeto, construção, primeiro enchimento e primeiro vertimento, operação, desativação e de usos futuros de barragens em todo o território nacional;III - promover o monitoramento e o acompanhamento das ações de segurança empregadas pelos responsáveis por barragens; IV - criar condições para que se amplie o universo de controle de barragens pelo poder público, com base na fiscalização, orientação e correção das ações de segurança; V - coligir informações que subsidiem o gerenciamento da segurança de barragens pelos governos; VI - estabelecer conformidades de natureza técnica que permitam a avaliação da adequação aos parâmetros estabelecidos pelo poder público; VII - fomentar a cultura de segurança de barragens e gestão de riscos. (Brasil, 2010).

Esta Lei apresenta um marco para o setor, apesar de ainda ser recente e não ter sido plenamente regulamentada. Uma de suas funções é estabelecer competências e obrigações dos empreendedores e órgãos fiscalizadores. Tal fato é de extrema importância não apenas por definir as respectivas responsabilidades, mas também por compartilhar o gerenciamento da segurança de barragens. Assim, é importante que todas essas etapas do gerenciamento de segurança de barragens sejam acompanhadas por equipes multidisciplinares compostas por profissionais devidamente habilitados e capacitados.

2.7 Metodologia

O presente artigo faz referência sobre a análise de riscos na Estrutura de Contenção no ambiente de Mineração através de um estudo detalhado de caso. O desenvolvimento deste trabalho iniciou-se a partir de uma ampla revisão bibliográfica. Parte desta revisão foi apresentada no Marco Teórico, onde diversos conceitos relacionados à temática segurança de barragens, análise de estabilidade destas estruturas, objetivaram embasar a análise de riscos. Foram pesquisados e lidos diversos artigos técnicos publicados em revistas, congressos e seminários que tratassem do tema em questão. O acervo técnico do Departamento Nacional de Produção Mineral, também foi de suma importância para o desenvolvimento da revisão bibliográfica uma vez que trazia diversas indicações de trabalhos realizados contendo assuntos sobre o tema em questão. Para a realização deste, foi adotado uma metodologia composta por diversas etapas (procedimentos) sequenciais e inter-relacionadas que visaram otimizar o trabalho e fornecer resultados consistentes para interpretação dos riscos na estrutura de contenção no ambiente de mineração.

Diante disso, utilizamos autores como Lozano, Silva, Farias, entre outros para que pudéssemos embasar a pesquisa. Além disso, utilizamos o acervo da Fundação Estadual do Meio Ambiente (Feam) que é um dos órgãos seccionais de apoio do Conselho Estadual de Política Ambiental (Copam) e atua vinculado à Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (Semad). No âmbito federal, o órgão integra o Sistema Nacional do Meio Ambiente (Sisnama). De acordo com o Decreto 47.347/2018, de 24 de janeiro de 2018, tem como competência desenvolver e implementar as políticas públicas relativas à mudança do clima, às energias renováveis, à qualidade do ar, à qualidade do solo e à gestão de efluentes líquidos e de resíduos sólidos, visando à preservação e à melhoria da qualidade ambiental no Estado.

3 ESTUDO DE CASO:

Princípios norteadores do direito ambiental e o rompimento da Barragem da Samarco

Tendo como estudo de caso a Barragem da Samarco e os princípios norteadores do direito ambiental, a recuperação ambiental torna-se a principal peça para reparar o dano causado pelo agente, e está ligada à restauração ecológica. O próprio Ministério do Meio Ambiente, em seu site eletrônico, estabelece a restauração ecológica como sendo o processo de auxílio ao estabelecimento de um ecossistema que foi degradado, danificado ou destruído. Diante disso, a Samarco protocolou junto a Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (SEMAD) o seu Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD) de Fundão, em Mariana (MG). Esta proposta foi apresentada pela mineradora no PRAD e consiste na utilização de material arenoso que estabilizará a área atingida pelos rejeitos, e isso criará uma superfície regular e apta para a revegetação. Porém, para que as mudanças necessárias sejam realizadas e que dê início ao reflorestamento, o PRAD protocolado necessita de aprovação da Semad. A mineradora espera obter um novo licenciamento, da Cava da Alegria do Sul como depósito de rejeitos, uma vez que a barragem do Fundão não será mais utilizada. A Samarco é uma empresa brasileira de mineração. Sua fundação foi em 1977 e teve suas ações compradas pela brasileira Vale S.A e pela anglo-australiana BHP Billiton. Esta empresa possui como cerne econômico as pelotas de minério de ferro, que são comercializadas para o mercado siderúrgico. Sua sede é responsável pela extração de minérios de ferro e localiza-se em Minas Gerais, na cidade de Mariana. Esta região é conhecida como quadrilátero ferrífero, e foi intitulada como a maior produtora nacional de minério de ferro, onde 60% (sessenta por cento) de toda extração do país advém dessa região.

Considerado por muitos como o segundo maior desastre ambiental da história brasileira, em primeiro lugar está a tragédia de Brumadinho em janeiro de 2019 com grande perda de vidas, a “onda” de rejeitos destruiu o vilarejo de Bento Rodrigues e seus diversos municípios situados à margem do Rio Doce. Várias cidades que eram abastecidas com água que vinham do Rio Doce tiveram seu abastecimento cortados devido à turbidez e aos níveis tóxicos da água. O laudo técnico disponibilizado pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (IBAMA) em dezembro de 2015 certificou que 19 (dezenove) pessoas morreram no incidente, dentre elas trabalhadores da própria empresa e moradores do vilarejo. A estimativa é de que a área por volta de 1500 hectares (mil e quinhentos hectares) foi devastada, e diversas espécies de animais nativos da região que estavam em extinção não serão vistos novamente.

Diante disso, por ter um risco baixo de rompimento da barragem, o DNPM não havia realizado a vistoria técnica dessa barragem, pois como o órgão padece de recursos e mão-deobra, a maioria das barragens consideradas de alto risco necessitam urgentemente de maior atenção. Assim, foi possível concluir que a falta de fiscalização por parte dos órgãos reguladores – Departamento Nacional de Produção Mineral; Instituto Brasileiro do Meio Ambiente; Instituto Estadual de Florestas – foi o principal fator que promoveu o maior desastre ambiental brasileiro. Dessa forma, pode-se concluir que a prevenção é o melhor método de combate a desastres ambientais. Através de um estudo realizado pela mineradora BHP estipulou que caso a empresa não volte a exercer suas funções, ela sofrerá com a perda de R$ 4,4 bilhões de reais apenas no ano de 2017. Além disso, tal estudo relatou que a paralisação da empresa provém um défict de R$ 206 milhões em impostos estaduais e outros R$ 8,5 milhões em tributos municipais ao ano, que representa cerca de 2% (dois por cento) da receita tributária do Estado de Minas Gerais. A Empresa Samarco S.A possui uma finalidade social, uma vez que ela é a principal responsável por gerar bens e serviços a toda sociedade e contribui com uma parcela considerável de tributos ao Estado. A empresa também gera emprego de grande parte da comunidade, principalmente em distritos localizados nas proximidades, como o distrito de Bento Rodrigues. O efeito dominó que foi provocado pela paralisação da Samarco infere diretamente na vida dos empregados e de quem depende da empresa, além de comprometer também a economia de vários municípios de Minas Gerais e do Espírito Santo. Caso a paralisação se estenda por maiores períodos, poderá haver uma densa mudança geográfica, reduzindo a população de todos os distritos relacionados à atividade da mineradora.

4. DADOS E RESULTADOS

Com o objetivo de analisar os riscos na Estrutura de contenção no ambiente de Mineração e reduzir riscos de acidentes nos Empreendimentos de barragens, em virtude dos impactos causados por eles, justifica-se a atual preocupação em instrumentar barragens e compreender de que forma se dá a estabilidade dessas estruturas. Observamos que através da instrumentação localizam-se pontos nas barragens onde há níveis críticos de segurança estrutural e operacional. A forma estrutural é mais importante, pois é ela quem compromete a estabilidade da barragem. A forma operacional relaciona-se ao funcionamento dos equipamentos da barragem, por exemplo, medidor de vazão. Diante disso, todos os instrumentos devem ser instalados de acordo com as especificações e indicações de projeto. Quaisquer modificações de projeto que ocorrem durante a implantação ou mesmo durante a operação devem ser sistematicamente registradas em relatórios operacionais. Dessa forma, estes registros da instrumentação podem ser usados tanto para a localização e monitoramento de fenômenos anômalos em progressão quanto para se compreender quais instrumentos não estão em operação ou operando inadequadamente. Através da instrumentação de auscultação e inspeções visuais frequentes, é possível acompanhar ao longo da vida útil da barragem, o desempenho das estruturas, da fundação e seus efeitos durante a fase de construção. As inspeções visuais de segurança da obra são essenciais para o controle da situação da barragem no seu todo além de ter como objetivos básicos examinar o estado geral dos acessos exteriores à barragem, operacionalidade das vias de acessos a zonas sensíveis em condições desfavoráveis, a iluminação noturna de zonas críticas, uma eventual existência de fissuração superficial ou de assentamentos, alinhamento, erosão, assentamentos, vegetação e detritos localizados, e verificação do estado de operação dos instrumentos instalados na barragem.

Assim, foi possível identificar que a instrumentação é um item de fundamental importância e sua eficiência depende de um plano racional de implantação da sistematização das informações coletadas, pois quando processadas, é possível gerar hipóteses de modelagem, através de software, em tabelas e gráficos, e isso proporciona uma visualização imediata do comportamento da barragem, informando da real situação vivenciada em campo.

O processamento de dados de instrumentação simula efeitos de condições operacionais adversas, indicando riscos potenciais para a barragem e buscando valores aceitáveis para condições operacionais seguras permitidos através do avanço tecnológico e a maior capacidade de processamento dos computadores.

Existe ainda, a necessidade de intensificação de esforços na utilização de técnicas mais precisas e abrangentes de monitoramento do comportamento real de obras geotécnicas (WHA, 1999). Para se obter os dados da instrumentação eles podem ser automatizados ou obtidos através de leituras realizadas por uma equipe treinada. Dessa forma, através desses controles, executados de maneira sistemática, se garante a segurança, qualidade e economia na execução da obra e na operação da barragem. Um plano instrumentação para um empreendimento, possui vida útil variando entre 20 a 30 anos, e ao surgirem novas condições de operação o mesmo deve ser readequado.

Assim, reavaliando a instalação dos novos instrumentos é possível prever o desempenho futuro de uma barragem, além e considerar a reavaliação e a evolução tecnológica dos instrumentos. Tais instrumentos devem ser avaliados de acordo com a sua função e eficiência e devem possuir confiabilidade nos dados emitidos. Eles devem, possui as seguintes características:

exatidão: grau de aproximação de uma medida com o verdadeiro valor da quantidade medida;
sensibilidade: como correspondendo à menor unidade de pressão, deformação, temperatura ou vazão que possa ser detectada em um dado sistema de medida;
reprodutividade (precisão): grau de aproximação da média aritmética de cada uma das séries de medições semelhantes;
amplitude (intervalo ou faixa): como a capacidade que tem um sistema de medida, para registrar um valor qualquer compreendido entre um valor máximo e um valor mínimo;
resolução: quantidade de resposta de saída que um instrumento ou transdutor produz quando se aplica ao instrumento certa quantidade de dados de entrada;
linearidade: grau de aproximação de uma curva de calibração de um instrumento com uma linha reta;
histeresis: como sendo a diferença entre duas medidas semelhantes efetuadas durante um processo cíclico de leitura;
robustez: o equipamento de instrumentação geotécnico deve ser robusto o bastante para resistir ao transporte, montagem, manuseio e instalação na obra;
durabilidade: a vida do instrumento deve ser no mínimo igual a do período de vida útil da obra, devendo ser resistente à corrosão e a outros fatores.

Embora seja dada grande ênfase à segurança, a instrumentação de uma barragem também tem por objetivo fundamental o de obter redução global nos custos do empreendimento pois permite trabalhar com a segurança mínima necessária, sem a necessidade de segurança adicional, o que elevaria os custos financeiros da obra.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O trabalho apresentado buscou mostrar uma análise do estudo de Estrutura de Contenção e seus axiomas no ambiente de Mineração através uma revisão detalhada focando na técnica instrumentação em barragens de rejeito. O trabalho foi baseado nas principais características, vantagens e limitações dos instrumentos usuais, com vistas a auxiliar o processo de seleção dos instrumentos e o projeto de instrumentação de barragens.

Concluímos que a instrumentação em barragens de rejeitos é uma tarefa simples pela facilidade de uso pelas equipes de campo, agilização de processo, aumento de qualidade de informações, minimização de erros, redução de custos pela redução de erros e agilidade no tratamento de informações.

Sabemos que o processo de instrumentação exige capacitação técnica para elaboração de um plano, seleção de instrumentos, inspeção e avaliação quanto à funcionalidade e confiabilidade dos instrumentos, assim como análise dos dados disponíveis da instrumentação. Sendo assim, estas barragens necessitam, para manter a segurança, de manual de operação e segurança e dos procedimentos de emergência. Isto permite garantir adequada segurança à construção de uma estrutura simples e econômica que é uma barragem de rejeitos. Dessa forma, a segurança das barragens é um tema prioritário e de extrema importância para a mineração. O setor precisa se conscientizar da importância da prevenção de acidentes para a sustentabilidade do próprio negócio. As grandes mineradoras usam diversas normas de seguranças, mas naquelas de pequeno e médio porte a prevenção ainda necessita ser intensificada.

AGRADECIMENTOS A Deus pela dádiva da vida e por todas as bençãos concedidas ao longo do percurso. Aos meus pais Rogerio e Enir por me ensinar a nunca desistir dos meu sonhos, sempre me apoiar e dedicar a vida a mim. Ao meu eterno e amado avô Sr. Waldemiro, grande exemplo de fé, forca e determinação. Ao meu namorado Rodrigo que apesar de estar à kilometros de distância na reta final, sempre foi presente, incentivador e meu super companheiro. Aos mestres de curso sou grata por cada contribuição, troca de experiencias e ensinamentos.

Ao meu orientador Naresi, por ser um profissional extremamente dedicado, amar sua profissão e transmitir seu conteúdo de maneira tão simples e encantadora. Ao meu professor de apoio Henrique Penido, grande profissional, que capaz de ensinar e compartilhar conhecimentos de maneira muito clara, que transmite uma paz interior grande, calmo e sempre muito solicito. Aos colegas de turma que tornaram a caminhada mais leve e muito divertida. Enfim a todos que de uma maneira ou de outro se fizeram presentes, me apoiando e incentivado. Sou imensamente grata a todos. Obrigada.

REFERÊNCIAS

Caldeira, L.M.M.S. Análises de riscos em geotecnia: aplicação a barragens de aterro. Lisboa: LNEC, 2008. 248p.

Chambers, D. M., Higman, B (2011). Long term risks of tailings dam failure. Report, center for Science in Public Participation (CSP²), Bozeman, United States Of America, 21 p.

Conselho De Política Ambiental – COPAM. Deliberação normativa N°87. Aletra e complementa a Deliberação normativa COPAM no 62, de 17/12/2002. Lex: Diário do Executivo – Minas Gerais, 18 de junho de 2005. 9p.

Cruz, P.T. 100 barragens brasileiras: casos históricos, materiais de construção, projeto. São Paulo: Oficina de textos, 1996.

Departamento Nacional de Produção Mineral. Sumario mineral DNPM: Brasília, 2013. Disponível em: <>Acesso em 15 de setemrbo 2019. Departamento Nacional de Produção Mineral. Segurança de Barragens. disponível em:<<http://www.ibram.org.br/sites/1300/1382/00005316.pdf> > Acesso em 29 de setembro de 2019.

Espósito, T. J. Duarte, A. P. (2010). Classificação de barragens de contenção de rejeitos de mineração e de resíduos industriais em relação a fatores de risco. Revista Escolas de Minas (REM), 63(2): 393-398.

Farias, R. S. (2004). Avaliação do potencial de dano ambiental das barragens de contenção de rejeitos, de resíduos e de reservatório de água em empreendimentos industriais e de mineração no estado de Minas Gerais. Fundação estadual do meio ambiente (FEAM), Belo Horizonte, MG, Disponível em: << http://www.em.ufop.br/ceamb/petamb/cariboost_files/rela torio_barrag__20rejeitos_20mg.pdf>> Acesso em: 30 de setembro 2019.

Fundação Estadual Do Meio Ambiente – FEAM. Fiscalização de barragens (2019), Belo Horizonte, MG, disponível em: <> Acesso em: 30 de setembro de 2019. Fundação Estadual Do Meio Ambiente – FEAM. Evolução das ações de gestão de barragens de contenção de rejeitos, de resíduos e de reservatórios de agua de empreendimentos industriais e minerários no estado de minas Gerais. Março de 2007. 128p. Disponível em: << http://www.feam.br/>> Acesso em: 30 de setembro de 2019.

International commission on large dams (icold). Risk assessment in dam safety management: a reconnaissance of benefits, methods and current applications. Bulletin 130. Paris: icold, 2005, 276 p Instituto tecnológico Vale. Tecnologia de Barragens e disposição de rejeitos. Disponível em << http://www.itv.org/linha-de-pesquisa/tecnologia-debarragens-e-disposicao-de-rejeitos/>> Acesso em : 01 de outubro 2019.

Lozano, F. A. E. (2006). Seleção de locais para barragens de rejeitos usando o método de análise hierárquica. Dissertação de mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, 128 p.

Machado, W. G. F (2007). Monitoramento e controle de barragens de contenção de rejeitos da mineração. Dissertacao de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, 155 p.

Petronilho, M. R. Avaliação do comportamento geotécnico de pilhas de estéril por meio de análises de risco. 2010. 137 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Escola de Minas, Universidade Federal de Outro Preto, Ouro Preto, 2010

PUC Rio, Instrumentação e segurança de Barragens. Disponivel em:<< https://www.maxwell.vrac.pucrio.br/4244/4244_3.PDF >> Acesso em: 20 de outubro de 2019.

Salmon g. M,; hartford, d. N. D. Risk analysis for dam safety. International water power & dam construction. Mar. 1995 apud kreuzer, h. 2000. The use of risk analysis to support dam safety decisions and management. In: international congress on large 168 dams, 20., 2000, beijing. Twentieth international congress on large dams – proceedings. Paris: icold, 2000. V. 01. P. 769-834

Silva, Victor Vartuli Cordeiro e; Rezende, Elcio Nacur. A propriedade dos recursos minerais e a responsabilidade civil ambiental do Estado. In: BRASIL, Deilton Ribeiro (org.). Direitos humanos, sustentabilidade e proteção ambiental. vol. 4, Pará de Minas, MG: VirtualBooks Editora, 2017b.

Vianna, Luiz Filipe Venturi. Metodologias de análise de risco aplicadas em planos de ação de emergência de barragens: auxílio ao processo de tomada de decisão. 2015. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia. Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008. Disponível em: Acesso em: 19 agosto de 2019.

www.naresi.com

Page updated

Google Sites

Report abuse