Mining Blast-Induced Ground Motions in Tailings Dam

Abstract

ABSTRACT. Ground motions caused by routine blasting activities represent a concern for mining companies, that face the challenge of producing without causing critical damage to tailings dams, mine pit slopes and waste piles. Few dams in Brazil are monitored by microseismic systems, and there are no references in the literature about monitoring in open pit mine and dam. In order to analyze the ground motion data induced by blats and their relationship with dam stability, it was installed a seismic system, that records events continuously in an array of 16 geophones (14 Hz and 4.5 Hz), 12 installed in an open pit and 4 in a tailings dam with value measurement of Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, dominant frequency, and seismic source parameters related to blast events. In the monitored period, sensors from the open pit and dam were analyzed and all accelerations recorded showed that ∼95% of the values are lower than 0.06 m/s², with 90% of the records with higher dominant frequency (>10 Hz), that presents lower damage potential due to the lower capacity to produce high values of displacements. The system showed the potential to add new data and information to the current dam geotechnical instrumentation.

Keywords: blast-induced seismicity, microseismic monitoring, tailings dam, risk management, geotechnical monitoring plan.

Ground Motions Induzidos por Desmontes em Barragem de Rejeitos

RESUMO. Os ground motions gerados pelas atividades rotineiras de detonação representam uma preocupação para as mineradoras, que enfrentam o desafio de produzir sem causar danos críticos às barragens de rejeitos, taludes de cava e pilhas de estéril. Poucas barragens no Brasil são monitoradas por sistemas microssísmicos e não há referências na literatura sobre monitoramento em cava e barragem. Para analisar os dados dos ground motions causados pelas detonações e a sua relação com a estabilidade de uma barragem, foi instalado um sistema de monitoramento sísmico, que registra eventos continuamente num arranjo de 16 geofones (14 Hz e 4,5 Hz), instalados 12 na cava e 4 na barragem, com medição de valores de Peak Ground Acceleration, Peak Ground Velocity, frequência dominante e parâmetros da fonte sísmica dos desmontes. No período monitorado, quando foram analisados os sensores da mina e da barragem, todas as acelerações mostraram que ∼95% dos valores são menores que 0,06 m/s², com 90% dos registros com maior frequência dominante (> 10 Hz), que apresenta menor potencial de dano devido à menor capacidade de produzir altos valores de deslocamentos. O sistema mostrou potencial para agregar novos dados e informações à atual instrumentação geotécnica da barragem.

Palavras-chave: sismicidade induzida por desmontes, monitoramento microssísmico, barragem de rejeitos, gerenciamento de risco, plano de monitoramento geotécnico.