accidente la iazuri de decantare

Click here to load reader

Post on 11-Jun-2015

1.575 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Analiza accidentelor la iazuri de decantare produse in Europa, in comparatie cu accidentele din ianuarie 200o, Bozanta - Aurul si Novat - Borsa, Romania

TRANSCRIPT

ACCIDENTE LA IAZURI DE DECANTARENote de curs

Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

Scurt istoric

Activitatea minier este foarte veche Extragerea substanelor minerale utile creeaz un dezechilibru n mediul natural, att n locul din care s-au extras ct i n locul unde s-au depozitat reziduurile. Cantitatea de materii prime minerale extrase, prelucrate i folosite anual - 28 miliarde tone Industria minier extrage aproximativ 60 miliarde tone de mas minier, din care aproape 55 % o reprezint masa rezidual sau deeuri (Fodor, 2001).Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

Depozitarea deeurilor sensibilizeaz factoriiresponsabili i publicul.

Deeuri - sursele polurii continue cu ape acide(drenaj acid) care antreneaz metalele grele,

Depozitele de deeuri miniere construitenecorespunztor,

Depozitarea masei miniere reziduale se face n doumoduri, n funcie de granulometria materialului: materialul grob care nu prezint interes economic este depozitat n halde de steril; materialul procesat cu granulometrie fin, transportat sub form de pulp se depoziteaz n iazuri de decantare.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

CELE MAI GRAVE ACCIDENTECele mai grave accidente care au avut loc la iazurile de decantare sunt: Chile, 1965 peste 200 mori, n urma unui cutremur de pmnt au cedat 22 de iazuri; Zambia, 1970 89 mori; Romnia, 1971 99 mori i mari pagube materiale; SUA - Virginia, 1972 125 mori i 4000 de familii au rmas fr case, pagubele materiale au fost evaluate la 62 milioane dolari; Italia, 1985 268 mori; China, 1988 20 mori; SUA Colorado, 1992 distrugerea vieii acvatice pe o lungime de 25 km pe rul Alabama;Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

Ecuador, 1993 - 24 mori; Africa de Sud, 1994 17 mori i 80 de case distruse; Guyana, 1995; Filipine, 1996; Bulgaria, 1996 107 mori; Spania, 1998; China, 2000 15 mori, 50 rnii i peste 100 persoane disprute; Romnia, 2000 Baia Mare, Baia Bora; Suedia, 2000.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

ACCIDENTE LA LA HALDELE DE STERIL n cazul haldelor de steril cele mai grave accidente au avut loc n: Marea Britanie, 1966 144 mori din care 116 copii aflai ntr-o coal, accidentul s-a produs la Aberfan pe rul Taff; Indonezia, 2000 4 mori (halda a avut o nlime de 400 m).Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

GENERALITI PRIVIND IAZURILE DE DECANTARE I HALDELE DE STERIL extracia i procesarea substanelor minerale utile i depozitarea masei miniere reziduale + ap - Iaz de decantare Depozitarea acestor sterile fine (nisip, praf si argil) rezultate in urma procesrii minereului, se realizeaz n spatele unor baraje care le rein. barajele se construiesc din sterile de flotaie prin separarea prii mai grobe (nisipul) de prile fine (praf, argil). cu nisipul separat se construiete barajul (dig) permeabil (permite scurgerea apei din zona de lac) i stabil sub anumite unghiuri. partea fin este depus n spatele digului unde se sedimenteaz fraciunea solid. zona de sedimentare - iaz de decantare (seamn cu un iaz sau lac de munte)Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

Schema simplificat a fluxului tehnologicSteril de minMine Cariere Dimensiuni 0 300 mm

Halde de sterilConcentrat Procesare Mas minier rezidual sub form de pulp (solid + ap) Decantare simpl Hidrociclonare IazIaz de decantare

Minereu

Dig

Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

HIDROCICLONAREA - separarea, utiliznd principiul forei centrifuge, ntre partea fin (nmol) i partea grosier (nisip)

HIDROCICLON

Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

Decantarea simpl - sterilul de flotaie sub form de pulp este deversat pe dig prin intermediul unei serii de robinete. Partea grob se depune n apropierea zonei de deversare, iar partea fin este transportat de ap spre zona de lac unde se sedimenteaz spigotting (englez) spigotage (francez, spigot robinet). Surplusul de ap ce provine din hidrotransport i din precipitaii va fi eliminat printr-un sistem de evacuare - sond invers i prin dig, datorit permeabilitii acestuia. Cnd are loc o distrugere a sistemului de evacuare pe anumite poriuni din cauza presiunilor, se produce o deplasare a materialului din iaz, formnd un gol care se propag pn la suprafa, generand o surpare sub forma unui con, numit plnie de prbuire. nlime de gard - nlimea dintre nivelul apei i coronamentul digului plaja - poriunea dintre coronamentul digului i conturul exterior al apei din lac i are o pant orientat dinspre coronament spre lac care permite curgerea tulburelii i sedimentarea sterilului funcie de granulometria acestuia i viteza de curgere. nlimea de gard i plaja fac parte din elementele de siguran ale unui iaz de decantare.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

ELEMENTELE PRINCIPALE ALE UNUI IAZ DE DECANTARE Digul de amorsare - din rambleu permeabil (anrocamente, pietri cu nisip, sol etc.) cu o nlime i un volum care permit depozitarea sterilului n faza iniial de construcie. Piciorul aval al digului (contradig) este construit din rambleu (anrocamente, pietri cu nisip, sol etc) dispus pentru a crea o extremitate net i ordonat a iazului de decantare .coronament plaj

gard diglac

dig de amorsare

ap

nisip nmol < 75 m

an de colectare a apeiDr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

sond invers

Metode de construcie a digului

depind de o serie de factori, cum ar fi: granulometria sterilului; topografia terenului; caracteristicile geomecanice ale terenului de fundare; seismicitatea zonei; condiiile climatice, hidrologice i ecologice etc.

Sunt cunoscute 4 metode de construcie a digului: metoda de ridicare spre amonte, spre aval, pe vertical si mixt.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

METODA CU RIDICARE SPRE AMONTEConstrucia digului spre amonte se realizeaz prin depunerea materialului grosier peste cel fin pe msur ce digul se nal Stabilitatea acestor construcii scade cu nlimea, necesitnd limitarea nlimii i a vitezei de nlarediguri secundare

lac

plaj

nisip

silt argil

nivel freatic

dig de amorsare

Metoda prezint siguran n regiuni uscate i cu climat arid. Pentru regiunile temperate cu precipitaii abundente n anumite perioade de timp precum i n zone seismice este considerat o metod cu grad ridicat de risc.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

METODA CU RIDICARE SPRE AVALConstrucia digului se realizeaz prin micarea coronamentului spre aval n timp ce acesta se nal.lac plaj diguri secundare

nivel freatic

nmoldig de amorsar e

nisip hidrociclona t

Metoda cea mai sigur ns cea mai costisitoare, folosindu-se n regiuni cu un grad ridicat de seismicitate. Construcia prin aceast metod necesit o cantitate mare de nisip, care crete o dat cu nlarea digului.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

picior aval al digului

METODA CU RIDICARE PE VERTICALlac plaj

nivel freatic nmol

nisip hidrociclonat

metoda axului central - poziia coronamentului nu se modific n plan orizontal, micndu-se pe vertical n timp ce se nal digul.

dig de amorsare

picior aval al digului

- din punct de vedere al siguranei la seisme, aceast metod este mai sigur dect metoda cu ridicare spre amonte i necesit mai puin nisip dect metoda cu ridicare spre aval.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

METODA MIXTdiguri de nlare spre amonteplaj

lac

diguri de nlare spre aval picior aval al digului sau contradig

nivel freatic

dig de amorsare

Metoda const n ridicarea digului spre aval pn la un anumit nivel, dup care construcia continu cu ridicarea spre amonte

Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

STABILITATEA FIZIC A IAZURILOR I HALDELOR DE STERIL Stabilitatea haldelor de steril i a iazurilor de decantare - stabilitatea haldei propriu-zise i a iazului (digului) - stabilitatea terenului de fundare. Factorii principali care influeneaz stabilitatea sunt: caracteristicile fizico-mecanice ale materialului din hald sau iaz granulometria materialului din dig pentru iazurile de decantare; caracteristicile constructive ale haldei sau iazului; configuraia suprafeei terenului de fundare; caracteristicile fizico-mecanice i elastice ale terenului de fundare; existena unor goluri sau lucrri vechi subterane n zona de influen a haldei sau iazului; regimul pluviometric din zon; gradul de seismicitate natural sau indus.Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

Suprafeele de alunecare a haldelor i iazurilor pot avea forme circulare, plane n i compuse.ALUNECRI CIRCULARE

F =

dM ()i= 1

dM (alunecare)i= 1

n

Momentele forelor: momentul motor (MM = Gl - efectul greutii) i momentul rezistent (MR = frecarea x R - efectul frecrii)

mprirea n fii a volumului de material luat n studiu unde ADC este suprafaa de alunecare (circular) Coeficientul de stabilitate F este:

momentul fortelor de rezistenta la forfecare F= momentul fortelor de alunecareDr Ioan BUD, Dr Simona DUMA

CALCULUL COEFICIENTULUI DE STABILITATE LA ALUNECRI CIRCULARE ntr-o alunecare circular, miscarea materialul este una de rotatie, studiindu-se echilibrul momentelor fortelor puse n joc. Aceste fore sunt: - partea activ sau motoare, greutatea materialului i aciunea apei (mpingerea apei dat de presiunea interstiial); - partea rezistent, rezistena la forfecare a materialului pe suprafaa de alunecare. Momentele forelor: - momentul motor (MM = Gl - efectul greutii) - momentul rezistent (MR = frecarea x R efectul frecrii)

Coeficientul de stabilitate F este definit ca:

momentul fortelor de rezistenta la forfecare F= Dr Ioan momentul BUD, Dr Simona DUMA fortelor de alunecare

mprirea n fii a suprafeei de alunecareDe-a lungul cercului de rupere, valoarea forelor este variabil, astfel este necesar mprirea volumului materialului luat n studiu n fii i calcularea momentele forelor fiecrei fii:

F=

dM ( )i =1

n

dM (alunecare)i =1

n

Dr Ioan BUD, Dr Simona DUMA