Levantamento e monitorização de barragens de rejeitos

Uma barragem de rejeitos é levantada pelas coisas que decidem se é segura: geometria do dique, bordo livre, inclinação da praia e se alguma parte se está a mover. A praia não pode ser percorrida, o talude de jusante é a única parte que não pode ser perturbada, e o registo tem de satisfazer um engenheiro responsável e um regulador.

A partir da estrada da crista ou do pé, um scanner de longo alcance regista o dique e a praia como uma só superfície; entre digitalizações, o assentamento e o movimento aparecem em toda a estrutura, e o bordo livre é uma medição ao longo de toda a crista.

Em resumo

Como se levanta uma barragem de rejeitos sem percorrer a praia?

A partir da estrada da crista ou do pé, um scanner de longo alcance regista dique, praia e bordo da lagoa a 5,3 mm a 40 m; o bordo livre é medido ao longo de toda a crista.

  • Dique tal como construídoCrista, talude de jusante e pé como uma única superfície medida, secção a secção.
  • Bordo livre em todo o ladoCota da crista contra a cota da lagoa em todo o comprimento, não em alguns marcos.
  • Assen­ta­mento e movimentoDuas épocas sobrepostas mostram onde a crista assentou ou a face se moveu.
  • Um registo que se sustentaSuperfícies datadas e completas para o engenheiro responsável e a entidade reguladora.

Por que razão o registo da TSF é o mais escrutinado

Desde as roturas da última década, uma barragem de rejeitos é a estrutura mais auditada de uma mina. O engenheiro responsável quer a geometria do dique tal como construída e à medida que muda, o bordo livre ao longo da crista, a inclinação da praia e a posição da lagoa, e provas de que o movimento está a ser vigiado. O que a topografia tem conseguido dar é GNSS ao longo da estrada da crista, algumas secções pelo talude de jusante abaixo onde é seguro andar, e piezómetros e marcos topográficos em pontos escolhidos. A praia não é percorrida. O registo é um conjunto de linhas e pontos numa estrutura com centenas de metros de comprimento.

O bordo livre é o número que mais importa e o que menos se mede. Um levantamento da crista de poucos em poucos meses e uma leitura do nível da lagoa dão o bordo livre nos marcos; entre eles a crista pode ter assentado, e um ponto baixo na crista é exatamente o que um levantamento de bordo livre existe para encontrar. O movimento do talude de jusante — o sinal precoce da rotura contra a qual todos se precavem — é apanhado pelos marcos se acontecer num marco.

Um scanner de longo alcance regista a estrutura. O Artec Ray II a partir da estrada da crista, do pé ou dos encontros capta o dique, a praia e o bordo da lagoa a 5,3 mm a 40 m, até 130 m, em menos de dois minutos por estação; o Artec Twins regista as estações na malha da mina com GNSS. O bordo livre é a superfície da crista contra o nível da lagoa em todo o comprimento, o talude de jusante é seccionado onde o engenheiro quiser, e cada levantamento é sobreposto ao anterior para que o assentamento e o movimento apareçam como uma diferença colorida em toda a estrutura. O registo é uma superfície datada, completa, que um regulador pode inspecionar.

Da estrada da crista a um registo que o engenheiro responsável pode assinar

Ninguém pisa a praia nem o talude de jusante.

  1. 1. Digitalizar a partir da crista e do péEstações do Ray II ao longo da estrada da crista para a praia e o bordo da lagoa; no pé e nos encontros para o talude de jusante.
  2. 2. GeorreferenciarO Twins regista tudo na malha da mina com GNSS e o controlo topográfico da instalação.
  3. 3. Bordo livre e secçõesCota da crista contra o nível da lagoa em todo o comprimento; secções pela face abaixo com o espaçamento do engenheiro.
  4. 4. Comparar com o último levantamentoAssentamento da crista e movimento da face como uma diferença colorida com magnitudes.
  5. 5. ReportarSuperfícies, secções, bordo livre e mapas de alterações para o engenheiro responsável; LAS, LAZ ou E57 para o modelo do local.
Cada levantamento é uma superfície datada e completa; a sequência deles é o registo de monitorização.

Que scanner para este trabalho

A estrutura tem de ser medida à distância com qualidade topográfica, e é longa. Um equipamento para cada requisito.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
Faces do dique, praia e bordo da lagoa a partir da estrada da crista ou do pé
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

O Ray II alcança 130 m a partir de um tripé a 5,3 mm a 40 m com 0,4 mm de ruído de medição, pelo que uma praia e um talude de jusante são registados a partir da estrada com a precisão de que uma medição de bordo livre ou uma comparação de movimento precisa. As estações levam menos de dois minutos; uma instalação completa é uma manhã.

Scanner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Ideal para
A estrada da crista e diques longos, percorridos de veículo
Tipo
LiDAR SLAM multimodal
Precisão, até
±10 mm no subsolo, ±15 mm em geral
Deteção de alterações
±5 mm
Alcance
0,5–300 m
Deriva de posição
±0,03 %
Formas de uso
Manual, mochila, vara, drone, veículo, gaiola, robô

Num veículo ao longo da estrada da crista, o Jet regista a crista e a face superior a ±15 mm sem parar, quilómetros de dique numa passagem. Regista-se no mesmo modelo do Twins que as estações do Ray II, pelo que as secções críticas recebem o tripé e toda a crista recebe uma verificação do bordo livre sempre que a estrada é percorrida.

Veja o dique de uma barragem de rejeitos e a sua praia registados a partir da estrada da crista, com o bordo livre ao longo de toda a crista e o assentamento desde o último levantamento — marque uma demo para o seu engenheiro de TSF.

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Perguntas que os engenheiros de rejeitos fazem

O engenheiro responsável aceitará um levantamento baseado em digitalização?

Uma digitalização dá-lhes o que pedem e raramente tiveram: a geometria completa do dique como uma superfície datada, o bordo livre ao longo de toda a crista e um mapa de alterações contra o levantamento anterior. O que o engenheiro responsável exige é decisão sua; a digitalização elimina as lacunas do registo que normalmente tem de ressalvar.

Consegue medir a praia e o bordo da lagoa?

A praia é uma superfície e o bordo da lagoa é onde essa superfície encontra a água; ambos são registados a partir da estrada da crista, à distância. A inclinação da praia e a posição da lagoa saem da digitalização sem ninguém sobre os rejeitos.

Como deteta o movimento do talude de jusante?

Sobrepondo digitalizações sucessivas a partir das mesmas posições. O movimento aparece como uma diferença colorida com magnitude em toda a face e não em marcos topográficos, e é localizado onde quer que esteja.

Com que frequência se pode levantar a instalação?

Tantas vezes quantas a estrada puder ser percorrida e algumas estações montadas. Com um levantamento completo a demorar uma manhã, o intervalo é definido pelo plano de monitorização e não pelo que a equipa de topografia consegue fazer.

Dois engenheiros de minas com vestuário de alta visibilidade a observar as bancadas de uma cava a céu aberto

Fale-nos da sua barragem de rejeitos

Descreva a instalação, o plano de monitorização e o que o engenheiro responsável pede. Um especialista em mineração responderá com a forma como o levantamento decorreria a partir da crista e do pé e o que o registo conteria.