Técnicas de Controle de Água na Mineração Subterrânea e a Céu Aberto

Na mineração, o controle de água é um fator crucial para a segurança e eficiência das operações.
Existem diversas técnicas aplicáveis para controlar a infiltração e o acúmulo de água nas minas, tanto subterrâneas quanto a céu aberto. Essas técnicas podem ser classificadas em dois grupos principais: a prevenção da entrada de água e a remoção das águas que já infiltraram.

Vamos explorar algumas das mais utilizadas no setor minerário.

Controle de Água em Minas Subterrâneas

1.Impermeabilização da Superfície
Este método consiste em evitar que a água superficial penetre nos aquíferos e, eventualmente, chegue à mina. É comum em áreas onde rios ou outros corpos d’água estão presentes, e a impermeabilização pode ser feita em áreas estratégicas. Já foi usada com sucesso em várias partes do mundo, protegendo minas subterrâneas da percolação de águas superficiais.

2. Congelamento do Terreno
O congelamento do terreno cria uma barreira de gelo ao redor da área a ser protegida. Esse método funciona pela circulação de um fluido criogênico em tubos verticais, transformando a água presente no solo em gelo e, assim, bloqueando a infiltração. Embora seja eficiente em algumas situações hidrogeológicas, o congelamento é um processo caro e geralmente aplicado em situações específicas, como na impermeabilização de shafts (poços de minas).
A vantagem deste método é que ele é menos invasivo, pois não exige perfurações profundas.

3. Grouting (Injeção de Cimento)
O grouting envolve a injeção de materiais como cimento para preencher vazios no solo e impedir o fluxo de água. Sua aplicação é especialmente útil durante a construção de shafts ou para lidar com problemas de infiltração em vias subterrâneas. Entretanto, é um método caro e pode apresentar incertezas em relação à sua eficácia, especialmente quando as formações geológicas não são completamente conhecidas.
O grouting é mais comumente utilizado em projetos de curta duração, onde o controle temporário da água é suficiente.

4. Drenagem de Mina
A drenagem de mina é a técnica mais comum e envolve tanto a coleta passiva de água infiltrada quanto sistemas mais ativos, como poços de bombeamento. Poços verticais perfurados na superfície podem retirar grandes volumes de água, e essa técnica é amplamente utilizada nos Estados Unidos. No entanto, o custo de perfuração e bombeamento pode ser alto, além de apresentar limitações em profundidade. A drenagem interna, por perfurações dentro da mina, é muitas vezes combinada com sistemas de poços para maximizar a remoção de água.

Controle de Água em Minas a Céu Aberto
Nas operações a céu aberto, o controle da água é igualmente importante. Aqui, as técnicas de rebaixamento de aquíferos podem ser divididas em duas categorias principais: técnicas ativas e técnicas passivas.

1. Técnicas Ativas
As técnicas ativas são implementadas antes ou durante a operação da mina para prevenir o acúmulo de água. Um exemplo é a construção de galerias subterrâneas combinadas com poços de bombeamento. Essas galerias drenam aquíferos sob a área de mineração, especialmente úteis em regiões com aquíferos descontínuos. Embora essa técnica tenha sido amplamente usada no passado, seu custo elevado e desafios de segurança reduziram sua aplicação.

2. Técnicas Passivas
Já as técnicas passivas tratam a água que já infiltrou na mina. Um exemplo comum é a construção de paredes cut-off, que são barreiras impermeáveis usadas para impedir o fluxo de água subterrânea. As paredes escavadas são as mais populares, criadas através de trincheiras preenchidas com materiais selantes. Esse método é muito eficaz em aquíferos rasos, mas sua profundidade é limitada pela capacidade da escavadora. Para áreas mais profundas, o grouting pode ser uma alternativa, embora seja mais complexo e caro. Cada uma dessas técnicas apresenta vantagens e desvantagens.
Métodos como o congelamento do terreno ou o grouting são mais adequados para situações específicas e costumam ser caros. Já a drenagem é a solução mais aplicada em minas subterrâneas e a céu aberto, porém, seu sucesso depende de um planejamento detalhado e de uma avaliação econômica criteriosa.

As condições hidrogeológicas variáveis tornam o controle de água um desafio dinâmico. As técnicas devem ser adaptadas a cada ambiente de mineração, levando em consideração tanto os custos quanto a segurança operacional.
O uso combinado de várias técnicas costuma ser a solução mais eficiente para lidar com as águas subterrâneas de maneira sustentável.
O controle da água é fundamental para o sucesso das operações de mineração, seja em minas subterrâneas ou a céu aberto.
Com técnicas como impermeabilização, grouting e drenagem, as empresas mineradoras podem reduzir significativamente os riscos de inundação e garantir a segurança e eficiência das suas operações.
A escolha da melhor abordagem depende das características geológicas de cada local, dos custos envolvidos e da viabilidade técnica de implementação.

Referências: DE LA CRUZ, H. D. Modelagem numérica para controle das águas na mineração. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, PUC-Rio: [s.n.].