Estudo sobre os deslocamentos superficiais dos taludes do setor GW da mina de Fe de Brucutu (Quadrilátero Ferrífero-MG) por meio de dados de radar orbital

Abstract

A Mina de Brucutu encontra-se na porção nordeste do Quadrilátero Ferrífero, no município de São Gonçalo do Rio Abaixo, a aproximadamente 120 km a leste de Belo Horizonte/MG. Nesse local a empresa Vale S.A. opera uma das maiores minas de minério de ferro do Brasil. O minério de ferro encontra-se alojado nos Itabiritos e corpos de hematita da Formação Cauê. Essas rochas possuem diferentes comportamentos geomecânicos, visto que, elas ocorrem em contato com rochas intrusivas e encontram-se brechadas, intensamente foliadas e fortemente intemperizadas. Os taludes das cotas 1.030 a 1.000 do setor GW da cava de Brucutu, vem registrando instabilidades nos últimos anos. O presente estudo visa analisar os deslocamentos superficiais e discutir os prováveis fatores controladores. Utilizou-se a técnica Advanced Differential Radar Interferometry (A-DInSAR) a partir de imagens do sensor COSMO-SkyMed em modo StripMap para monitorar os deslocamentos. Os períodos abrangidos para o desenvolvimento do presente trabalho foram de junho de 2018 a agosto de 2019 e junho de 2019 a novembro de 2020. As imagens utilizadas foram fornecidas e processadas pela empresa Telespazio Brasil. Foram utilizadas também ortoimagens provenientes de Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT), dados geológico-geotécnico de campo e dados pluviométricos. Utilizou-se dados de radar terrestre para ser mais uma ferramenta de análise e compreensão dos deslocamentos. Os resultados obtidos através do monitoramento A-DInSAR mostram que foram identificadas taxas de deslocamento consideráveis (até -76,3 mm/ano) no período chuvoso. As instabilidades presentes na área de estudo são condicionadas pelos seguintes fatores: 1) contato entre rochas intrusivas (IN) e itabirito friável (IF); 2) atitude desfavorável da foliação; e 3) índices pluviométricos elevados que produzem o desmantelamento (erosão) da face dos taludes.

The Brucutu mine is in the northeast portion of the Iron Quadrangle, in the municipality of São Gonçalo do Rio Abaixo, approximately 120 km east of Belo Horizonte/MG. Here Vale S.A. operates one of the largest iron ore mines in Brazil. The iron ore is hosted in Itabirites and hematite bodies of the Cauê Formation. These rocks have different geomechanical behavior, since they occur in contact with intrusive rocks and are brecciated, intensely foliated, and strongly weathered. The slopes of the 1,030 to 1,000 levels of the GW sector of the Brucutu pit have been showing instability in recent years. The present study aims to analyse the surface displacements and discuss the probable controlling factors. The Advanced Differential Radar Interferometry (A-DInSAR) technique from COSMO-SkyMed sensor images in StripMap mode was used to monitor the displacements. The periods covered for the development of this work were from June 2018 to August 2019 and June 2019 to November 2020. The images used were provided and processed by the company Telespazio Brasil. Also used were ortho-images from Unmanned Aerial Vehicle (UAV), geological-geotechnical field data and rainfall data. Ground radar data was used to be another tool for analysis and understanding of the displacements. The results obtained through A DInSAR monitoring show that considerable displacement rates (up to -76.3 mm/year) were identified in the rainy season. The instabilities present in the study area are conditioned by the following factors: 1) contact between intrusive rocks (IN) and friable itabirite (IF); 2) unfavourable foliation attitude; and 3) high rainfall rates that produce the dismantling (erosion) of the slope face.