Sistemas de suporte e tratamento para aberturas subterrâneas

Após cumprir todas as exigências da Norma Reguladora de Mineração - NRM 04 para executar aberturas subterrâneas, é necessário avaliá-las e tratá-las segundo suas características hidro-geo-mecânicas e finalidades a que se destinam.


Para conhecer os tipos de tratamento e suporte, suas diretrizes de montagem, materiais utilizados e os critérios de inspeção e manutenção dos mesmos, simplificamos a NRM 05.



GENERALIDADES


O tratamento ou suporte das escavações subterrâneas, quando aplicável, deve atender às finalidades de segurança dos trabalhos no subsolo, utilização segura das instalações da mina, minimização dos danos na superfície e continuidade do processo produtivo.


A proteção das escavações deve ser realizada através de pilares de sustentação do teto, enchimentos, abatimentos de tetos induzidos e controlados e sistemas de tratamento ou suporte das aberturas, compreendendo escoramentos (rígidos ou compressíveis) revestimentos ou dispositivos de suporte e tratamento do maciço.


O tratamento ou fortificação não é necessário apenas nas seguintes condições:

  • em aberturas autossustentáveis com eliminação de todos os fragmentos de rocha soltos;

  • no uso de enchimento e

  • em abatimento de tetos induzidos e controlados.

A avaliação realizada e os sistemas de tratamento e suporte a serem adotados devem ser implantados pelo profissional previsto na NRM-01.

Em todas as minas com necessidade de adoção de sistemas de tratamento ou suporte, devem estar disponíveis os planos atualizados dos tipos utilizados.


O pessoal de supervisão deve, sistemática e periodicamente, vistoriar todo o sistema de suporte ou fortificação da mina em atividade.


Agora que você já conhece as generalidades da norma, podemos apresentar as especificidades sobre os sistemas de suporte e tratamento.


TRATAMENTO DE MACIÇO


Para controlar a estabilidade do maciço, devem ser adotados procedimentos técnicos observando-se critérios de engenharia.


Os métodos de lavra em que haja abatimento controlado do maciço, ou com recuperação de pilares, devem ser acompanhados de medidas de segurança que permitam o monitoramento permanente do processo de extração e supervisionados por pessoal qualificado.


Quando se verificarem situações potenciais de instabilidade no maciço através de avaliações que levem em consideração as condições geotécnicas e geomecânicas do local, as atividades devem ser imediatamente paralisadas, com afastamento dos trabalhadores da área de risco, adotadas as medidas corretivas necessárias, executadas sob supervisão e por pessoal qualificado.


São consideradas indicativas de situações de potencial instabilidade no maciço as seguintes ocorrências:

  • quebras mecânicas com blocos desgarrados dos tetos ou paredes;

  • quebras mecânicas no teto, nas encaixantes ou nos pilares de sustentação;

  • surgimento de água em volume anormal durante escavação, perfuração ou após detonação;

  • deformação acentuada nas estruturas de sustentação;

  • deformação no maciço capaz de reativar as estruturas geológicas, promover quebras mecânicas e formar cunhas e blocos instáveis e

  • evidências de tensões e solicitações acima da capacidade de suporte do maciço e dos sistemas de suporte utilizados.

A retomada das atividades operacionais somente pode ocorrer após a adoção de medidas corretivas e liberação formal da área pela supervisão técnica responsável.


TRATAMENTO E SUPORTE


O projeto de contenção deve conter os seguintes elementos:

  • critérios técnicos de seleção e dimensionamento;

  • representação gráfica detalhada dos diversos tipos de tratamento e suporte;

  • especificações técnicas dos dispositivos empregados na sustentação e

  • instruções precisas, em linguagem acessível, dos procedimentos de montagem, instalação e operação, das condições dos locais de uso, contendo no mínimo as seguintes informações: malha de suporte; dimensões da seção suportada; tipos de materiais empregados e dimensões recomendadas; modo de proteção dos espaços livres; distâncias máximas entre os suportes e as faces em desenvolvimento; montagem e posicionamento das instalações.

O responsável pela mina deve providenciar treinamento adequado para o pessoal que exerce supervisão nas atividades de tratamento e suporte.


Os sistemas de suporte ou fortificação devem ser reforçados sempre que ocorrer algum enfraquecimento ou degradação do comportamento mecânico das rochas, nas seguintes condições:

  • nos cruzamentos e ramificações das galerias;

  • nas entradas para as frentes de lavra;

  • nas junções de poços com galerias;

  • quando a resistência e a capacidade do suporte do maciço estiverem comprometidos devido a presença de rochas alteradas, falhamentos, fissuramentos e outras descontinuidades do maciço;

  • quando houver indícios ou suspeitas de que os mesmos se apresentem insuficientemente dimensionados e

  • em instalações fixas em subsolo, como oficinas, salas, quarto de materiais, salas de guinchos, sistemas de bombeamento, instalações de britagem e subestações.


DIRETRIZES GERAIS PARA A MONTAGEM DOS SISTEMAS DE SUPORTE OU FORTIFICAÇÃO


Antes da montagem das estruturas de sustentação, devem ser removidos os fragmentos soltos, tanto do teto quanto das paredes, até que se atinja o nível de segurança para a execução dos serviços. A liberação da área só pode ser feita após inspeção de pessoal qualificado.


Os espaços livres entre o suporte ou fortificação e as rochas devem ser preenchidos quando as tensões esperadas ou observadas assim o exigirem. Todos os elementos do suporte ou fortificação devem ser fixados a fim de evitar desestruturação do conjunto.


Na montagem dos sistemas de suporte ou fortificação devem ser observados os seguintes procedimentos:

  • no caso de riscos de desmoronamentos na frente de trabalho ainda não sustentada, deve ser montado um sistema de suporte ou fortificação preliminar para o trabalho seguro no local, até que se conclua a montagem do sistema definitivo;

  • nos casos de escoramento, os pontos de articulação na estrutura de contenção ou fortificação devem ser acunhados contra as rochas;

  • o suporte ou fortificação em galerias deve ser seguro contra pressões que estão ocorrendo paralelamente às camadas de rochas ou minérios e

  • em minas submetidas a elevados campos de tensões e com riscos permanentes de desmoronamentos, golpes de terrenos e outros efeitos de rochas altamente tensionadas, devem existir instruções especiais de segurança para a montagem da estrutura projetada.


MATERIAIS USADOS PARA SISTEMAS DE SUPORTE OU FORTIFICAÇÃO


Os tipos de materiais usados para sistemas de suporte ou fortificação mineira devem estar descritos no Plano de Lavra da mina.

Os materiais usados devem ser selecionados em função das propriedades geomecânicas do maciço, do ambiente em que estejam submetidos, incluindo-se as características físico-químicas das águas de infiltração e devem atender às seguintes exigências:

  • a madeira deve ser criteriosamente selecionada e, se necessário, tratada de modo a não ter sua resistência comprometida por rachaduras e apodrecimento, sendo que as peças danificadas de madeira não devem ser utilizadas;

  • as propriedades físicas dos aços usados como elementos estruturais devem ser conhecidas e compatíveis ao fim a que se destinam e os elementos de aço que forem recuperados devem sofrer tratamento adequado antes de seu reaproveitamento;

  • as estruturas em concreto devem ser convenientemente projetadas e obedecer normas específicas;

  • as propriedades físicas dos materiais convencionais de sustentação devem ser conhecidas ou ensaiadas para verificar as suas características antes do emprego;

  • o emprego de materiais não convencionais em escoramentos subterrâneos como blocos pré-moldados de concreto reforçado com fibras de aço, vidro, amianto, náilon, carbono, polipropileno e outros, deve ser convenientemente investigado e ressaltado em qualquer projeto enviado ao DNPM;

  • macacos mecânicos e hidráulicos, de aço ou metal leve, devem ser utilizados de acordo com as especificações do fabricante e

  • as propriedades e características dos materiais utilizados no suporte ou fortificação mineira devem ser comprovadas nos seguintes casos:

- quando se julgar que os materiais estejam comprometendo a qualidade de sustentação e

- quando houver registros de problemas com os materiais utilizados.


No caso de escoramento com quadros, os mesmos devem ser interligados e acunhados entre si, com instalação de fixadores e distanciadores para evitar deslocamentos de sua posição. Todo material de escoramento deve ser protegido contra umidade, apodrecimento, corrosão, além de outros tipos de deterioração, em função de sua vida útil programada.


O uso de macacos hidráulicos para escoramento deve estar associado a dispositivos que detectem eventuais movimentações na rocha sustentada.


POÇOS


Além dos aspectos econômicos e locacionais do poço, o mesmo deve ser desenvolvido em terrenos que possam causar menos transtornos por interceptar descontinuidades geológicas, cortes em aquíferos ou rochas inconsistentes.


A concepção, o tipo e o método de montagem dos sistemas de contenção ou fortificação nos poços devem atender os aspectos de segurança que previnam os colapsos, os desplacamentos e as deformações acima dos limites de tolerância do maciço, entrada de água que cause danos e basear-se em projeto detalhado.


A verticalidade dos poços deve ser controlada topograficamente para evitar desvios que comprometam sua operação.


A estrutura do poço deve ser ancorada nas paredes rochosas em distância regular, à medida que se vai desenvolvendo o poço, visando mantê-lo em condições seguras e operacionais.


Os cruzamentos dos poços com as galerias necessitam de fortificação para fazer face às tensões de tração e flexão que podem ocorrer nestes locais.


INSPEÇÃO DE TETOS, LATERAIS E PISOS


O pessoal de supervisão deve, sistemática e periodicamente, vistoriar as frentes de trabalhos, todos os tetos, laterais e pisos da mina, utilizando lista de verificação específica, que deve estar disponível para a fiscalização.


Após as detonações e nos intervalos de serviço, devem ser obrigatoriamente realizadas inspeções.


As inspeções devem ser realizadas, no mínimo, com a seguinte frequência:

  • diariamente, nas frentes de lavra, em salões e câmaras com presença permanente de trabalhadores e em galerias principais e secundárias que servem para o transporte, o trânsito de pessoas ou fluxo de ventilação de adução;

  • semanalmente, em poços que servem permanentemente para o transporte de minério e materiais, trânsito de pessoas ou fluxo de ventilação de adução;

  • mensalmente, em galerias que servem somente para o retorno da ventilação e

  • trimestralmente, em escavações temporariamente interditadas.

Os sistemas de suporte ou fortificação devem ser conferidos nos seguintes pontos:

  • deslocamentos, deformações e sinais de ruptura;

  • ancoragens que se apresentam soltas ou com sinal de tensionamento, conferindo rotineiramente o torque dos parafusos;

  • estruturas deformadas contra as paredes e

  • madeiras com sinal de apodrecimento.

Após inspeção visual, deve-se aplicar teste de verificação de presença de blocos instáveis, observando-se, no mínimo, os seguintes requisitos:

  • a operação deve ser em dupla com 1 (um) operador executando o teste e o outro vistoriando a área com o objetivo de detectar sinais anormais;

  • usando os equipamentos de proteção individual;

  • as máquinas devem permanecer desligadas e

  • verificação de sua retaguarda assegurando que o piso esteja limpo para o caso de ter que retroceder com segurança.

Os principais requisitos para instalação de suporte de madeira e ancoragens são os seguintes:

  • não entrar em áreas totalmente sem suporte;

  • antes de instalar o suporte testar o teto;

  • abater os chocos existentes;

  • testar os pilares;

  • instalar os suportes rigorosamente de acordo com os planos aprovados;

  • não usar mais que duas cunhas em qualquer articulação e

  • não instalar parafusos em reentrâncias profundas ou sobre fraturas preenchidas por argilas.


MANUTENÇÃO E TROCA DE ELEMENTOS DOS SISTEMAS DE SUPORTE OU FORTIFICAÇÃO


Reformas após a quebra ou comprometimento dos sistemas de suporte ou fortificação somente podem ser realizadas após um reforço do escoramento no local.


Os elementos dos sistemas de suporte ou fortificação danificados, preferencialmente, devem ser substituídos. Se possível e seguro, podem ser reforçados por elementos adicionais. Tais medidas são dispensáveis apenas caso a área esteja interditada.


Na troca dos elementos dos sistemas de suporte ou fortificação devem ser adotadas as seguintes medidas:

  • o serviço deve ser realizado com orientação permanente de um supervisor qualificado e

  • antes do desmonte do sistema de suporte ou fortificação, o teto e as laterais devem ser tratados contra caimentos não previstos.


PROCEDIMENTOS FACE A IRREGULARIDADES


Toda ocorrência envolvendo suporte ou fortificação ou a presença de blocos instáveis ou chocos passíveis de acarretar acidentes deve ser prontamente comunicada à chefia imediata, sendo as operações, na área, interrompidas até a chegada da supervisão para a tomada de decisão.


RECUPERAÇÃO DOS SISTEMAS DE SUPORTE OU FORTIFICAÇÃO


O responsável pela mina deve definir as áreas a serem recuperadas, os sistemas de suporte ou fortificação e aprovar os métodos, sequências de desmontagem dos elementos e quais equipamentos que podem ser utilizados na recuperação.


Os elementos que constituem os sistemas de suporte ou fortificação podem ser recuperados em escavações abandonadas sob as seguintes condições:

  • até a recuperação do escoramento, a escavação abandonada deve ser interditada para qualquer entrada de trabalhadores e equipamentos;

  • o serviço de recuperação só deve ser executado quando baseado num plano de segurança da atividade e

  • o serviço de recuperação somente pode ser realizado com ordem expressa do supervisor da mina, exceto quando previsto no Plano de Lavra.

Para o serviço de recuperação, devem estar à disposição ferramentas ou instrumentos específicos que permitam a execução dos serviços.

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