Dados de campo e laboratório em modelos geotécnicos

Transformações de dados e incertezas associados ao processo de desenvolvimento de modelos geotécnicos na mineração

Os modelos geotécnicos são construídos a partir de dados provenientes de diversas etapas do processo evolutivo da caracterização de um corpo mineralizado. Isso se deve, pois, os modelos geotécnicos envolvem a análise desde o modelo geológico até a caracterização do nível de água subterrânea apresentado na mineralização. Além dos dados geológicos e hidrogeológicos, o modelo geotécnico deve conter, ainda, dados referentes à geologia estrutural e dados que caracterizam o maciço rochoso de forma sistêmica, que possibilitam a definição dos possíveis tipos de rupturas e a determinação das características mecânicas da região mineralizada em conjunto com as rochas encaixantes.

Dessa maneira, para a construção de um modelo geotécnico deve-se obter dados de campo e de laboratório via métodos distintos de caracterização, conforme descrito nas sugestões publicadas pela ISRM. Assim, a caracterização das propriedades que constroem o modelo geotécnico é dada via análise de rochas intactas e descontinuidades e via análise do maciço rochoso.

A análise de rochas intactas e descontinuidades é realizada através da caracterização e classificação de pedaços de rochas, que possui tamanho e forma definido, que são obtidos através de testes como de porosidade, peso específico, conteúdo de água, absorção, dureza e abrasividade, durabilidade, point load strength index, resistência a compressão uniaxial e deformabilidade, velocidade do som, permeabilidade, resistência ao cisalhamento e à tração.

Já a análise do maciço rochoso deve ser realizada através da caracterização do maciço através das propriedades das descontinuidades, das propriedades obtidas via testes geofísicos de furos de sondagem, da deformabilidade, da resistência mecânica do maciço como um todo, da permeabilidade e das tensões in situ. 

Algo que deve ser notado é que a obtenção dos dados de campo requer não apenas observação e atenção aos detalhes, mas, também, conhecimento específico do modo de obtenção e dos protocolos seguidos pela equipe que desenvolveu o serviço de obtenção dos dados. Isso se dá, pois, o modo como se obteve os dados influencia significativamente no resultado de caracterização. 

Além disso, o responsável técnico deve ter conhecimento dos diversos métodos de obtenção de dados para assim avaliar qual é mais adequado à situação a ser analisada (Read e Stacey, 2009). Destaca-se que a descrição dos diversos métodos de obtenção de dados para um modelo geotécnico está acima do objetivo deste post, no entanto para maiores detalhes pode-se consultar Read e Stacey (2009) e Marjoribanks (2007).

Entretanto, deve-se ressaltar a incerteza nos dados relevantes oriundos da geologia, dos parâmetros e do modelo. Assim, 

A incerteza geológica abrange a não previsibilidade associada a identificação, geometria de e a relação entre as diferentes litologias e estruturas que constituem o modelo geológico e estrutural.

(Modificado de Read e Stacey, 2009)

Já a incerteza relativa aos parâmetros utilizados para a caracterização geotécnica leva em consideração os diversos atributos do modelo, o que leva em consideração os valores adotados para o maciço rochoso e modelo hidrogeológico, que inclui ângulo de atrito, coesão, módulo de deformação e poro pressão (Read e Stacey, 2009).

Assim, a incerteza relativa à geologia e aos parâmetros lida diretamente com a falta de confiabilidade e ao possível fraco desempenho do talude da mina, que normalmente, está associado a não compreensão da variabilidade do teor, a testes metalúrgicos inadequados, a fraca descrição do minério e estéril, a obtenção de dados de amostragem para se definir a mineralização e os contatos com a rocha encaixante e a sondagem inadequada realizada para se planejar a mina detalhadamente (IPA Inc, 2006 apud Read e Stacey, 2009). 

Como efeito desses pontos levantados, tem-se que, normalmente, o nível de certeza de uma mineralização com relação às falhas principais, aos contatos litológicos e aos valores dos parâmetros geotécnicos não são adequados para a realização de um modelo geotécnico detalhado, de forma a se tomar decisões sobre modelos que possuem nível de detalhamento inferiores aos desejados (Read e Stacey, 2009). Por isso, até a importância em si realizar a avaliação de performance ao longo de toda a vida útil do empreendimento.