Caracterização litoestrutural e parametrização geomecânica das superfícies de ruptura em taludes na Mina de N4E – Carajás / PA.

Abstract

A Província Mineral de Carajás foi descoberta na década de 60. Suas atividades tiveram início na década de 80 e aumentaram consideravelmente até os dias atuais sendo uma das unidades mais importantes da VALE S/A, na exploração de minério de ferro. A mina N4E foi escolhida em função de ser a principal mina da Província Mineral de Carajás e a que apresenta maior número de eventos de ruptura de taludes ao longo de suas atividades. Composta por litotipos com grau de alteração e resistência variadas, definindo maciços heterogêneos, anisotrópicos com diferentes respostas à resistência ao cisalhamento. Eventos de rupturas demonstraram um forte condicionamento geológico estrutural, principalmente nas rochas metabásicas de lapa (footwall), caracterizando rupturas planares e plano-circulares demonstrando a necessidade de um melhor entendimento do arcabouço estrutural e dos condicionantes de rupturas. Com esse foco realizou-se uma campanha de investigação geológico-geotécnica por meio de mapeamento litoestrutural e geomecânico na escala 1:2.000 e ensaios laboratoriais a fim de definir os parâmetros de resistência dos litotipos ensaiados. Foram selecionadas três áreas no talude de footwall onde ocorreram rupturas para a realização de retroanálises, ajuste e aferição dos parâmetros de resistência e métodos aplicados, nomeadas de Talude Cava Central, Talude Sudeste e Talude Sul. Os critérios de resistência ao cisalhamento empregados para as retroanálises foram: critérios de Mohr Coulomb e de Barton & Bandis, as quais auxiliaram nos ajustes dos parâmetros obtidos a partir dos ensaios de laboratório. Esses métodos demonstraram boa aplicabilidade aos estudos de casos. Os métodos utilizados para o cálculo do fator de segurança foram os métodos Spencer e GLE/ Morgenstern Price aplicados em função de seu maior rigor. O resultado final apresentou parâmetros de resistência ajustados às condições de rupturas presentes no contato basal (footwall).