Subsidência nas escavações subterrâneas

por Eng. de Minas Mario A. Ortega Noriega
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SUBSIDÊNCIA NAS ESCAVAÇÕES SUBTERRÂNEAS

SUMÁRIO

1.- INTRODUÇÃO
2.- MAIOR DESASTRE DE SUBSIDENCIA – NO BRASIL / CIDADE DE MACEIO ESTADO DE ALAGOAS
2.1.- CARACTERÍSTICAS GERAIS
2.2.- BAIRROS ATINGIDOS
2.3.-SISTEMA DE MONITORAMENTO
2.4.- NOVAS CONCESSÕES DA BRASKEM.
2.5.-LAGOA DE MUNDAU
3.- MINA DE SAL – NaCl – DIAMOND CRYSTAL LAGO PEIGNEUR – USA.
4.- BEREZNIKI – PERM KRAI – MINERAÇÃO DE CLORETO DE POTASSIO KCl – MINA SUBTERRÂNEA – RUSSIA.
5.- SUBSIDÊNCIA EM UMA MINA SUBTERRÂNEA DE CARVÃO EM SANTA CATARINA – BRASIL
6.- METRÔ DE SP, ESTAÇÃO PINHEIRO LINHA 4 – SÃO PAULO BRASIL.
7.-METRÔ DE SP – LINHA 6 – SÃO PAULO – BRASIL
8.- BURACO DE OBRAS NO METRÔ DA GÁVEA RIO DE JANEIRO – BRASIL.

1.- INTRODUÇÃO
De uma forma resumida, a “Subsidência” e um evento que ocorre, quando a distância da superfície do terreno e o teto da escavação subterrânea, o material atinge o grau de ruptura – nível de resistência do material entre as duas superfícies.
Estudos geotécnicos tem que definir, a forma de garantir que a “Ruptura” não aconteça em função da qualidade da Rocha, ou se calculam sistemas “escoramento”
Este evento acontece principalmente nas minerações subterrâneas em função dos métodos de Lavra, como por exemplo o método de “Câmaras e Pilares” quando estes pilares são mal dimensionados, e/ou muitas vezes, os pilares são removidos, com a intenção de otimizar a “recuperação”.
Tem acontecido e está acontecendo muitos casos de subsidência, na construção de túneis, rodoviários, ferroviários, e principalmente “metro” dentro das áreas urbanas.
A subsidência ocorre também, em subsolo na escavação de um nível para outro.
Cabe a Engenharia, dimensionar, calcular, com extrema exatidão para que este evento não ocorra, já que coloca vidas em risco na superfície e no subsolo, além de grandes perdas ambientais e econômicas.
Considerando que a segurança das pessoas estaria em risco os engenheiros, tem que elaborar projetos, de forma muito criteriosa calcular, com extrema exatidão levando em consideração todos os parâmetros pertinentes e quando da operação, acompanhar o processo de escavação e principalmente quando da utilização de explosivos, o controle das cargas de forma a garantir a vibração da detonação, em função do material entre o teto da escavação e a superfície do terreno.
Escavações de tuneis, por de baixo de rios, do mar lagos e etc. as técnicas utilizadas, tem que ser extremamente seguras.
No caso presente, queremos mostrar que a “subsidência” provoca danos a segurança das pessoas, danos ambientais, danos ao patrimônio, e etc. grandes perdas econômicos e ao meio ambiente.
Infelizmente, neste resumo de eventos que causaram “Subsidência” se verifica que a engenharia falhou de forma elementar.

2.- MAIOR DESASTRE DE SUBSIDÊNCIA – NO BRASIL / CIDADE DE MACEIÓ ESTADO DE ALAGOAS
O maior desastre de “Subsidência”, provocado pela Braskem – Mineração Subterrânea (Sal Gema / Cloreto de Sódio) no Brasil ocorreu na Cidade de Maceió no Estado de Alagoas, o que provocou a afundamento de 06 bairros: Bebedouro, Pinheiro, Mutange, Bom Parto, Pitanguinha, Farol e outros, onde habitam milhares de famílias o caso é muito grave, foram desalojadas mais de 57.000 pessoas, sem chance de retorno a suas casas / residências / imóveis.
A concessão de Lavra DNPM / ANM nº006648/1965, pertence a Braskem, autorizada a minerar Cloreto de Sódio – NaCl, numa operação em subsolo conforme poligonal em área urbana.
Sendo o Requerente inicial a Empresa Sal-gema Mineração Ltda. em 01/09/1965 concluindo sua participação em 10/08/2004. Passando para Trikem SA em 10/08/2004. No mesmo dia e ano passa para Braskem SA. A área concedida é de 1.897,46 há aproximadamente 1.897 campos de futebol. Sobre a cidade de Maceió – AL. (de baixo)

AREA DA CONSESSÃO MINERAL. DNPM / ANM nº006648/1965

AREA DA CONSESSÃO MINERAL. DNPM / ANM nº006648/1965

2.1.- CARACTERÍSTICAS GERAIS:

– Processo: Lavra de sal-gema por dissolução subterrânea
– Quantidade de poços: 35 (poços verticais e direcionais)
– Profundidade: 900 a 1.200 metros
– Licenciamento: junto à ANM e IMA, conforme regulamentação brasileira
– Status: A Braskem decidiu encerrar definitivamente as atividades de extração de sal-gema na região dos bairros afetados pelo fenômeno geológico   “Subsidência”, provocado por escavação subterrânea.
– Profundidade: 900 a 1.200 metros

Os métodos de mineração para a extração da Sal Gema – NaCl, em profundidade, em princípio seriam dois:

Dissolução Subterrânea e Câmaras e Pilares,

O primeiro método de dissolução e utilizado quando o material e solúvel na água de forma fácil.

Os Evaporítos da fase Paripueira na sub-bacia de Maceió, que são de grande profundidade, as camadas de Halita são mineradas pelo método de dissolução, utilizando Poços tubulares com injeção de água sob pressão pelo tubo central direcionado para a camada de sal, este após dissolvido volta para a superfície, pelo espaço anular do revestimento, esta solução está saturada de cloreto de sódio aproximadamente   300gramas por litro.

O curioso e interessante que a indústria química processa este concentrado de Cloreto de Sódio – NaCl (salmoura saturada) de forma muito eficiente e relativamente mais barato do que processar sal solido, já que este teria que ser beneficiado, britagem, moagem, peneiramento e dissolução.

Este processo de mineração, gera uma cavidade ovalada, está cavidade sofre alterações e forma ao longo do processo, e torna difícil, definir exatamente a forma nas três dimensões, existem métodos para definir a configuração final tais como equipamentos tipo sonar, gerando sinais acústicos, fornecendo uma imagem tridimensional.

Tomemos como exemplo o método Câmaras e Pilares, a forma geométrica do resultado da escavação, seria conhecida em qualquer profundidade, este método e usado na mineração Taquari- Vassouras no estado de Sergipe na explotacão de cloreto de Potássio KCl, o material e extraído através de um “shaft”, poço vertical, indo para a usina de beneficiamento, onde o cloreto de potássio e separado do cloreto de sódio, utilizando um processo de flotação, sendo NaCl o rejeito, do processo.

2.2.- BAIRROS ATINGIDOS.

Bebedouro, Pinheiro, Mutange, Bom Parto, Pitanguinha, Farol.

O Estado de Alagoas a Cidade de Maceió, tem que proteger os cidadãos que vivem em perigo iminente nos bairros atingidos.

Nas seguintes fotos, se observa que as pessoas abandonaram suas propriedades, e tentando salvar alguma coisa, retiraram Janelas, portas, telhados, etc. existe nestes bairros completa infraestrutura, colégios, hospitais, sanatórios, prédios públicos abandonados, etc. num total de 57.000 pessoas foram retiradas dos bairros anteriormente mencionados.

2.3.-SISTEMA DE MONITORAMENTO

A estabilidade do solo e das cavidades. Confira todos os detalhes sobre essa rede no infográfico a seguir: Em 2021, a Braskem finalizou a instalação da rede de acompanhamento técnico dos poços de sal. Foram instalados treze tiltímetros, dez sismógrafos e quatro inclinômetros.

2.4.- NOVAS CONCESSÕES DA BRASKEM.

Em 14/11/2019 a Braskem comunicou IBOVESPA –  Bolsa de Valores em São Paulo, “Medidas para o encerramento definitivo das atividades de extração de sal em Maceió com o fechamento dos seus poços” Foi iniciado este processo junto a Agencia Nacional de Mineração – ANM em 09/05/2019.

Paralização das suas atividades de mineração na área concedida. DNPM / ANM nº006648/1965 (Em anexo comunicado “fato Relevante” para a Bolsa de Valores).

 A Braskem Solicitou novos Requerimentos Minerais em 31/07/2019 junto a Agencia Nacional de Mineração – ANM, Ministério das Minas e Energia MME, 07 Áreas num total de 13.725,43 hectares. Em média 1.960,78 hectares por requerimento, sendo os seguintes:

1.- ANM 844037/2019 / 2.- ANM 844038/2019 / 3.- ANM 844039/2019 /

4.- ANM 844040/2019  / 5.- ANM 844041/2019  / 6.- ANM 844042/2019 /

7.- ANM 844043/2019. 

Os moradores das cidades praianas, com suas lindas e maravilhosas praias de um alto potencial turístico, tais como, Ipioca, Paripueira, Barra de Santo Antônio, estão se mobilizando, para que jamais se implante uma mineração com tal grau de destruição, como ocorreu nos bairros de Maceió.

O Turismo é a maior fonte de riqueza do Estado de Alagoas, com maior benefício do que uma mineração de sal, ?

O CFEM – Compensação Financeira pela Exploração Mineral, é um Imposto que toda empresa de mineração tem que recolher (3% no caso do Na Cl, (Sal-Gema) cuja destinação é:

2.5.- LAGOA DE MUNDAU

O perigo existente nos bairros afetados com a paralização das operações de Mineração, não deixou de existir, A Lagoa de Mundaú, por se encontrar próximo a operação de Mineração da Braskem inclusive dentro da área concedida, o Bairro de Pinheiro, apresenta um rebaixamento sistemático de 5,00  mm/mês, poderia ocorrer a penetração da agua da Lagoa de Mundaú, para as cavidades subterrâneas da mineração, o que ampliaria o desastre, tal como ocorreu na Mina de Cloreto de Sódio no Lago Peigneur sendo este  um lago de água doce no estado da Louisiana, nos Estados Unidos,  e por coincidência em Maceió, existe o lagoa Mundaú que é de agua doce, veja o que aconteceu, na Mina Diamond Crystal – Lago Peigneur, USA.

3.- MINA DE SAL – NaCl – DIAMOND CRYSTAL  LAGO PEIGNEUR

O Lago Peigneur era um lago de água doce no estado da Louisiana, nos Estados Unidos, era um lago de 10,00m de profundidade após a tragédia se tornou um lago de 200 m de profundidade com agua totalmente salgada.

A Plataforma de Perfuração da Texaco, atingiu por erro a Mineração o que provocou o colapso da mineração, e toda agua do lago invadiu a mina, provocando o maior “Redemoinho” que se tem conhecimento.

4.- BEREZNIKI – PERM KRAI – RUSSIA

MINERAÇÃO DE CLORETO DE POTASSIO KCl – MINA SUBTERRÂNEA

A cidade de Berezniki, em Krai de Perm, Rússia, nos Montes Urais, está lentamente afundando na terra, a cidade de mais de 150.000 habitantes foi construída diretamente em cima de uma mina de potássio, depois de quase um século de extração, abismos profundos repousam sob a cidade. Os tetos destas enormes cavernas são suportados apenas por paredes e pilares de sal solúvel.

O sistema de explotação desta mineração é por “Câmaras e Pilares” que difere da explotação da mineração em Maceió que é pelo sistema de “Dissolução e Bombeamento”, para a superfície, o que aparentemente torna difícil saber exatamente a localização das “Cavernas” seu tamanho, é um sistema de Explotação mais “barato”.

Em Berezniky, a “Subsidência” justificada pela dissolução do ‘Pilares” pela penetração de agua doce o que provocou o colapso das câmaras.

O problema é que as paredes e colunas de sal, deixadas para sustentar o teto de enormes cavernas subterrâneas, começaram a dissolver.

Embora os cientistas venham conseguindo prever o surgimento de cada buraco, os abismos podem se abrir com velocidades surpreendentes

E assim Berezniki é afligida por fossas, ou sumidouros, com abismos de centenas de metros de profundidade que podem se abrir a qualquer momento, o perigo é tão grande que toda a cidade fica 24 horas sob vigilância por vídeo.

Engenheiros de mineração inicialmente tentaram manter os suportes através do bombeamento de água salgada, buscando elevar a salinidade da água interna até o ponto de saturação antes de a estrutura desabar, mas isso não funcionou.

O Sr. Prefeito, afirmou que a cidade não precisaria ser relocada, Enfrentaremos os buracos com a ciência – disse numa entrevista o prefeito Sergei P. Dyakov.

Mesmo assim, autoridades federais estão discutindo a transferência da cidade inteira para a margem oposta do Rio Kama, onde a base é de rocha sólida.

Dados do censo, no entanto, mostram que cerca de 12 mil pessoas se mudaram espontaneamente.

– “Temos medo, mas não sabemos o que fazer” – declarou Tatyana Shishkina, moradora da cidade, numa entrevista em sua sala de estar – onde o teto está rachado e parece prestes a ceder.

Cerca de 60 blocos de apartamentos, incluindo este, estão tão danificados pelo afundamento que terão de ser abandonados, mesmo sem haver depressões “subsidência” por perto.
As preocupações, as perdas, a insegurança, são semelhantes a dos moradores de Maceió – Brasil.

Depois disso, o governo local adotou a política em vigor hoje, de observação cuidadosa e alerta rápido: geólogos, agrimensores e equipes de segurança usam uma série de monitores de alta tecnologia. Estes incluem o sistema de vigilância por vídeo, sensores sísmicos, inspeções regulares e monitoramento por satélite das mudanças de altitude em telhados, calçadas e ruas.

– Segundo Governo local a cidade não precisará se realocar,

O maior buraco surgiu em julho de 2007. Segundo especialistas da Uralkali, aquele pode ser o maior sumidouro já produzido pelo homem. Os moradores, que criaram apelidos para todos os buracos, chamam-no de “O Avô”.

As autoridades municipais foram obrigadas a evacuar cerca de duas mil pessoas de blocos de apartamentos na região, atualmente, o Avô tem 310 metros de largura e 393 metros de comprimento, mergulhando direto às camadas de sal abaixo da cidade – 240 metros, ou o equivalente a um prédio de 50 andares, para baixo. Ele destruiu parte de um depósito próximo à borda.

O buraco seguinte surgiu numa noite novembro de 2010, sob um revestimento de ferrovia, conforme a terra cedia, os trilhos ficaram um tempo suspensos sobre o abismo, então um vagão tombou para dentro. Esse buraco ficou conhecido como “O Jovem”. Ele engoliu uma fileira de galpões de armazenamento e um vagão de passageiros estacionado.

Em 2008, uma comissão governamental inocentou Dmitry Rybolovlev, o magnata dos fertilizantes, de má conduta, culpando as antigas e perigosas práticas pelos sumidouros.

Porém, segundo um alto funcionário próximo ao primeiro-ministro Vladimir Putin (hoje Presidente) a Uralkali e Rybolovlev carregam alguma responsabilidade – embora Rybolovlev, cuja principal residência é em Mônaco, tenha vendido a mina após o surgimento do buraco Avô.

. Valery V. Kovbasyuk, editor de um jornal online de oposição chamado “Inaya Gazeta”, diz que o governo municipal não está sendo transparente com respeito aos riscos. Além disso, ele alega que o governo transferiu moradores para novos prédios, e que não está pagando uma indenização justa pelos apartamentos condenados.

– Em minha opinião, precisamos deslocar a cidade inteira – afirmou ele. – Todas as casas têm rachaduras.

5.- SUBSIDÊNCIA EM UMA MINA SUBTERRÂNEA DE CARVÃO  NO ESTADO DE  SANTA CATARINA – BRASIL

PERÍCIA: SUBSIDÊNCIA  NA CIDADE DE CRICIUMA

Em 1982, a nossa empresa “Ortega Santos Engenaria de Minas” foi solicitada a presentação de um “Perito” que fosse capaz de resolver um problema muito grave na Cidade de Criciuma – SC,  que seria a obtenção de duas respostas:

 primeira: Por que as casa recem, constridas pela COHAB – SC, estariam afundado, “Subsidência”?,

 Segunda: Quem seriam os Responsaveis?.

Considerando que a região se caracteriza pela mineração de carvão principalmente Sistema de Mineração Subterrânea, foram feito levantamentos junto ao Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM, hoje Agencia Nacional de Mineração – ANM, e foram definido pela proximidade com a COHAB, uma concessão cuja area não limitaria com a COHAB, por tanto não seria esta empresa de mineração que provocaria a “Subsidência” ??.

Solicitamos a Empresa de Mineração a permissão para entrar na Mina Subterranea, com o apoio do DNPM, e Ministerio Publico.

Infelizmente ficou comprovado que a Empresa ultrapasou o limite da area concedida, a minha equipe  junto comigo, percorremos toda  a mina cujas isntalações eram totalmente precarias e de alto risco, cujo escoramento estava podre e colapsando.

Laudo da Pericia permitiu a definição dos responsaveis.

Como as casas não tinham sido entregues, não houve mortos e nem feridos.

Nosa equipe, entro na area da mina subterranea de carvão, e observou que tinha muitos locais  abandonadas, e com escoramento muito precario ou sem nenhum escoramento. Justamente no terreno onde foram construidas as 420 casas da COHAB de SC,.

6.- METRÔ DE SP, ESTAÇÃO PINHEIRO LINHA 4 – SÃO PAULO BRASIL.

“Subsidência” em túneis do metro, em áreas urbanas.

Este acidente deixou 7 mortos, aconteceu em 2007, moradores relataram que ouviam as detonações dos explosivos, deixando rachaduras e forros de gesso caindo.

Um acidente no canteiro de obras da estação Pinheiros da linha 4 – Amarela do Metrô (zona oeste), às 15h de ontem, ampliou um buraco usado para descer veículos e equipamentos, engoliu pelo menos seis veículos, interditou por 1h40min a marginal Pinheiros, evacuou prédios vizinhos e provocou a interdição de pelo menos 80 residências.

Com o desmoronamento, uma cratera de 100 metros de diâmetro por 30 m de profundidade -ainda em processo de dilatação até as 20h de ontem- foi formada no espaço entre as ruas Capri e Gilberto Sabino, junto à marginal Pinheiros. Um guindaste de 15 metros de altura e 50 toneladas corria o risco de cair e seria desmontado durante a madrugada de hoje. Com o solo instável, a equipe chegou a trabalhar com duas hipóteses: tombar ou içar o equipamento com outro maior. Mas, como foi possível estabilizá-lo, optou-se pelo desmonte.


7.- METRÔ DE SP – LINHA 6-LARANJA – SÃO PAULO BRASIL

 “Subsidência” na Marginal Tietê

Um acidente em uma obra da linha 6-Laranja do metrô de São Paulo fez com que um, uma das principais vias da capital, desmoronasse na manhã desta terça-feira (1º). A Polícia Militar (PM) informou que o Corpo de Bombeiros foi acionado às 08h50 para o desmoronamento. Não há registro de vítimas.

Instabilidade das obras pode ter gerado desmoronamento, diz engenheiro

Em entrevista à CNN, o engenheiro civil Paulo Ferreira, presidente do Instituto de Engenharia, avaliou que a vibração causada pelo tatuzão pode ter gerado uma instabilidade na galeria de esgoto e, consequentemente, uma ruptura e vazamento da água.

“Houve uma interferência das obras do metrô em uma galeria de grande diâmetro que corre paralela à marginal direita do Rio Tietê, e que leva o esgoto de uma parte da região Norte para a estação de Barueri”, disse.

“O que parece ter acontecido é que, com as obras, houve uma movimentação do solo que provocou uma ruptura, lançou esse esgoto e fez essa cratera. Essa instabilidade foi provocada certamente pela intervenção feita no local”, analisou.

Todos os funcionários conseguiram sair do local, mas quatro pessoas que tiveram contato com a água contaminada receberam atendimento médico, da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp).

8.- BURACO DE OBRAS NO METRÔ DA GÁVEA É INUNDADO ATÉ RETOMADA DE TRABALHO


As obras da estação de metrô da Gávea, paralisadas há três anos, ganharam um novo capítulo de indefinição: um imenso buraco (Subsidência) onde eram realizadas as obras será inundado até que os trabalhos sejam retomados.

Análises indicaram pequenos deslocamentos de terra na área sem comprometimentos estruturais, e o laudo técnico sugeriu uma inundação do buraco para impedir o deslocamento do solo, trata-se de uma medida de precaução para afastar a possibilidade de danos estruturais em prédios do entorno,

A solução é provisória e, se a obra não for retomada em cinco anos, o buraco terá que ser esvaziado para uma nova avaliação técnica das condições dos terrenos do entorno.

9.- CONCLUSÃO

A “Subsidência”, é uma realidade e como Engenheiros temos que levar em consideração este fato, quando da execução das obras de escavação seja em tuneis, mineração, etc. as consequências só trágicas do ponto de vista de perdas humanas, impactos ambientais, sociais.

Caros colegas, Engenheiros, Geologos, fizemos um Juramento de defender a Sociedade, defender o Seres Humanos, Meio Ambiente. Defender a nossa Pátria.

Considerando que nos detemos o conhecimento técnico, para entender e compreender, os processos e seus efeitos, cabe a nós alertar as Empresas – Corporações, dos perigos de um procedimento errado.

Se a empresa corporação comete um ato que implique em perigo, e nós ficamos calados, somos culpáveis da mesma forma.

Mario Antonio Ortega Noriega

Eng. De Minas e Ambiental – CREA 7547/D – MG.-Brasil.

Tel: 55 35 3335 1555 /55 35 99142 5545

marioortega@bol.com.br

www.ekomine.com

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3 comentários

Helen 27 de January de 2023 - 3:30

Thanks so much!

Resposta
Michelle 2 de March de 2023 - 22:54

Thank you very much for detailed information

Resposta
Jaquelin 23 de June de 2023 - 1:26

Exactly.

Resposta

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