Diagnóstico geológico, hidrogeológico e geotécnico de área de mineração de carvão para implantação de um aterro sanitário

O presente trabalho aborda o problema da contaminação do meio fisico causado pela disposição de resíduos sólidos urbanos em áreas inadequadas. Para tal, são discutidos diversos casos de problemas existentes no mundo que impactaram principalmente o solo e o lençol freático. Aborda, também, a metodologia e normas técnicas existentes para o correto diagnóstico de áreas para essa finalidade. Sob esse prisma, são apresentadas todas as atividades técnicas desenvolvidas para o diagnóstico das condições geológicas, hidrogeológicas e geotécnicas de uma área de lavra de carvão mineral a céu aberto situada no município de Minas do Leão - RS visando a implantação, na mesma, de um aterro de resíduos sólidos urbanos. A metodologia adotada para o presente estudo constou basicamente da execução e descrição dos perfis de sondagens rotativas e percussivas amestradas, mapeamento das litologias e do lençol freático, testes de permeabilidade no terreno, e ensaios físicos de laboratório em amostras coletadas na área. As conclusões obtidas, a partir da caracterização da área e região de estudos, permitiram o licenciamento da área estudada para a implantação de um aterro de resíduos sólidos urbanos, além de demonstrar as vantagens da utilização de áreas de mineração para a implantação de depósitos de resíduos sob o ponto de vista ambiental. São apresentadas, também, considerações técnicas sobre a possibilidade de utilização de outras áreas de mineração de carvão no RS para a implantação de aterros de resíduos como forma de aproveitar locais já impactados pela atividade evitando, dessa forma, a degradação de novas áreas.This study presents the problems associated with environmental contamination due to improper land fill constructions and domestic waste deposition. For that purpose various case studies around the world are presented and discussed showing the contamination problems in soil and underground water. The study also proposes a methodology following the regulatory standards for characterizing the site where a land fill is planned to be installed. All the steps used for geological, hidrogeological and geotechnical evaluation used in this diagnosis are presented. The site evaluated is located at mined out area where previously open cast coal mining took place in Minas do Leão county, RS, Brasil. The methodology used basically consisted of drilling and logging the cores obtained from diamond drill holes and percussion drilling (chip samples), geological and hidrogeological mapping, in situ permebeability tests and geotechnical lab tests. The results from the various tests allow concluding the area is adequate to host the land fill added to the fact the region was previously environmentally impacted by coal mining. The study also proposes some technical issues to be considered when evaluating sites for new land fills planned to be installed at other coal mined out sites within RS state

Diagnóstico geológico, hidrogeológico e geotécnico de área de mineração de carvão para implantação de um aterro sanitário

O presente trabalho aborda o problema da contaminação do meio fisico causado pela disposição de resíduos sólidos urbanos em áreas inadequadas. Para tal, são discutidos diversos casos de problemas existentes no mundo que impactaram principalmente o solo e o lençol freático. Aborda, também, a metodologia e normas técnicas existentes para o correto diagnóstico de áreas para essa finalidade. Sob esse prisma, são apresentadas todas as atividades técnicas desenvolvidas para o diagnóstico das condições geológicas, hidrogeológicas e geotécnicas de uma área de lavra de carvão mineral a céu aberto situada no município de Minas do Leão - RS visando a implantação, na mesma, de um aterro de resíduos sólidos urbanos. A metodologia adotada para o presente estudo constou basicamente da execução e descrição dos perfis de sondagens rotativas e percussivas amestradas, mapeamento das litologias e do lençol freático, testes de permeabilidade no terreno, e ensaios físicos de laboratório em amostras coletadas na área. As conclusões obtidas, a partir da caracterização da área e região de estudos, permitiram o licenciamento da área estudada para a implantação de um aterro de resíduos sólidos urbanos, além de demonstrar as vantagens da utilização de áreas de mineração para a implantação de depósitos de resíduos sob o ponto de vista ambiental. São apresentadas, também, considerações técnicas sobre a possibilidade de utilização de outras áreas de mineração de carvão no RS para a implantação de aterros de resíduos como forma de aproveitar locais já impactados pela atividade evitando, dessa forma, a degradação de novas áreas.This study presents the problems associated with environmental contamination due to improper land fill constructions and domestic waste deposition. For that purpose various case studies around the world are presented and discussed showing the contamination problems in soil and underground water. The study also proposes a methodology following the regulatory standards for characterizing the site where a land fill is planned to be installed. All the steps used for geological, hidrogeological and geotechnical evaluation used in this diagnosis are presented. The site evaluated is located at mined out area where previously open cast coal mining took place in Minas do Leão county, RS, Brasil. The methodology used basically consisted of drilling and logging the cores obtained from diamond drill holes and percussion drilling (chip samples), geological and hidrogeological mapping, in situ permebeability tests and geotechnical lab tests. The results from the various tests allow concluding the area is adequate to host the land fill added to the fact the region was previously environmentally impacted by coal mining. The study also proposes some technical issues to be considered when evaluating sites for new land fills planned to be installed at other coal mined out sites within RS state

Benefit of additional samples derived from geophysical logging to short term mine planning

Sondagens com amostragem são comumente utilizadas e de extrema importância para o desenvolvimento da pesquisa e do planejamento da lavra. No entanto, esse tipo de informação é cara de ser obtida e, freqüentemente, sondagem exploratória é usada em planejamento de curto prazo. Sondagens exploratórias, invariavelmente, são coletadas em uma malha amostral incompatível com a resolução necessária para estimar blocos de curto prazo. Esse estudo analisa os volumes obtidos com krigagem ordinária a partir de estimativas utilizando distintas fontes de informação: i.e. sondagem com testemunho em malha de 140 x 140 m e a partir de dados amostrados por perfilagem geofísica em malha 10 x 10 m. A interpretação da perfilagem permitiu a inferência dos valores de espessuras das camadas. Foi utilizada, para comparação, uma área-piloto e foram perfilados os furos destinados ao desmonte com explosivos nessa área. Houve uma diferença muito significativa entre o volume estimado por krigagem ordinária com as informações pouco densas de espessuras obtidas por sondagem exploratória, se comparado com o volume real (aproximadamente 26%). Contudo, praticamente, não houve diferença entre o volume real e o volume calculado pelos dados da perfilagem geofísica. Uma malha de amostragem muito espaçada pode levar a erros grosseiros, caso seja utilizada para planejamento de produção em curto prazo, como demonstra o caso estudado. A perfilagem geofísica pode ser empregada, sem interferir nas operações de lavra, com resultados positivos, de fácil e rápida aquisição com custos, substancialmente, baixos.Core samples obtained by drilling surveys are a current practice in the mining industry and are extremely important to mineral exploration and mine planning. However, this type of information is expensive to be obtained and is frequently used for short term mine planning. Diamond drill holes are commonly sampled at a large sampling spacing incompatible with the resolution required for short term mine planning. This study compares the volume estimated using data from borehole cores drilled in a grid of 140 x 140 m with the volume calculated from data obtained by geophysical logging in a grid of 10 x 10 meters. The study analysed the volume of a block delimited by few blast holes. There was a very significant difference between the volume calculated from borehole core samples and the actual volume. However, there was no significant difference between the actual volume and the volume calculated from data obtained by geophysical logging. Thus, it can be concluded that a widely-spaced sampling mesh is not enough to foresee short term production for the case study. However, geophysical logging can be used for this purpose without disturbing mining operations; it also gives immediate results, with easy and fast data acquisition at substantially low costs

Coal quality estimation using the geophycal logging of natural gamma and resistivity

Esse estudo investiga a capacidade da técnica de perfi lagem geofísica para prever a qualidade do carvão. Nesse contexto, alguns parâmetros químicos do carvão foram determinados por meio de análise laboratorial e, posteriormente, eles foram comparados contra registros de perfi lagem geofísica (radiação gama natural e resistividade, especifi camente). Os resultados mostraram uma forte correlação entre a emissão de radiação gama natural das camadas de carvão e seu teor de cinzas. Isto permitiu estabelecer um modelo linear simples para estimar teores de cinzas, baseando-se nos dados de perfi lagem geofísica, com pequeno erro de estimativa (± 5% em média). Além disso, os resultados indicaram que não há correlação entre teor de enxofre ou voláteis e os registros geofísicos. Teores de cinza derivados de valores de gama natural podem ser usados, tal como uma informação secundária para avaliar qualidade de carvão durante a etapa de estimativa de recursos, quando são aplicados métodos geoestatísticos. A metodologia é ilustrada por meio de um estudo de caso em depósito de carvão, localizado na região sul do Brasil.This study investigates geophysical logging as a tool to predict coal quality. Some of the coal’s chemical parameters were determined by laboratory analysis and were compared against values derived from geophysical logging correlation (natural gamma radiation and resistivity versus ash content, specifi cally). The results showed a strong correlation between the coal’s natural gamma emissions and their ash content. From this correlation, a simple linear model was obtained and used to estimate ash grades, directly from geophysical logging records. The error of these predictions is less than ± 5%. Additionally, results showed no correlation between the sulphur grade, or volatile matter, and the geophysical records. Ash grades derived from natural gamma ray values can be usedas secondary information to evaluate coal quality during resource estimation, when combined with lab analysis and appropriate geostatiscal methods. The methodology is illustrated by means of a case study at a coal deposit located in southern Brazil

Coal quality estimation using the geophycal logging of natural gamma and resistivity

Esse estudo investiga a capacidade da técnica de perfi lagem geofísica para prever a qualidade do carvão. Nesse contexto, alguns parâmetros químicos do carvão foram determinados por meio de análise laboratorial e, posteriormente, eles foram comparados contra registros de perfi lagem geofísica (radiação gama natural e resistividade, especifi camente). Os resultados mostraram uma forte correlação entre a emissão de radiação gama natural das camadas de carvão e seu teor de cinzas. Isto permitiu estabelecer um modelo linear simples para estimar teores de cinzas, baseando-se nos dados de perfi lagem geofísica, com pequeno erro de estimativa (± 5% em média). Além disso, os resultados indicaram que não há correlação entre teor de enxofre ou voláteis e os registros geofísicos. Teores de cinza derivados de valores de gama natural podem ser usados, tal como uma informação secundária para avaliar qualidade de carvão durante a etapa de estimativa de recursos, quando são aplicados métodos geoestatísticos. A metodologia é ilustrada por meio de um estudo de caso em depósito de carvão, localizado na região sul do Brasil.This study investigates geophysical logging as a tool to predict coal quality. Some of the coal’s chemical parameters were determined by laboratory analysis and were compared against values derived from geophysical logging correlation (natural gamma radiation and resistivity versus ash content, specifi cally). The results showed a strong correlation between the coal’s natural gamma emissions and their ash content. From this correlation, a simple linear model was obtained and used to estimate ash grades, directly from geophysical logging records. The error of these predictions is less than ± 5%. Additionally, results showed no correlation between the sulphur grade, or volatile matter, and the geophysical records. Ash grades derived from natural gamma ray values can be usedas secondary information to evaluate coal quality during resource estimation, when combined with lab analysis and appropriate geostatiscal methods. The methodology is illustrated by means of a case study at a coal deposit located in southern Brazil