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Innovative technology for Geomechanical and Geophysical Stability Analysis in Tailings Dams

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Una nuova tecnologia aiuta a prevenire i crolli dei bacini di contenimento degli sterili

Un’azienda tecnologica italiana ha sviluppato uno strumento automatizzato che fornisce accurati dati del suolo, una caratteristica di grande utilità nella valutazione della stabilità dei bacini di contenimento degli sterili.

Tecnologie industriali

Gli sterili da estrazione mineraria, ovvero il materiale rimasto dopo che il prodotto utile è stato separato da un minerale, rappresentano un problema significativo per l’ambiente, nonché per la salute e la sicurezza umana. Questi materiali, non solo sono altamente tossici se rilasciati, ma possono anche causare fenomeni di erosione e sprofondamento e contaminare le acque sotterranee o il suolo. Solitamente gli sterili vengono raccolti e conservati in un terrapieno di riempimento chiamato bacino di contenimento degli sterili, che può raggiungere altezze ragguardevoli (superiori ai 60 metri). Tuttavia tali bacini sono notoriamente instabili, sia durante le operazioni di estrazione che dopo la loro dismissione. Infatti, tra il 2000 e il 2015, sono stati registrati oltre 30 cedimenti di bacini di contenimento degli sterili, con conseguenti morti umane e danni catastrofici all’ambiente. La chiave per prevenire tali guasti è garantire la stabilità del bacino. A questo scopo, lo Studio Prof. Marchetti, azienda tecnologica italiana, ha sviluppato Medusa DMT, un nuovo strumento automatizzato che fornisce dati altamente accurati sul suolo, utili per valutare la stabilità di un bacino di contenimento. «Fornendo parametri geomeccanici e geofisici altamente accurati, Medusa DMT aiuta a prevenire i collassi dei bacini», afferma Alessandra Saccomandi, coordinatrice del progetto MEDUSA sostenuto dall’UE e partner dello Studio Prof. Marchetti. Ora, grazie al sostegno dei finanziamenti UE, la soluzione Medusa DMT è quasi prossima alla commercializzazione.

Promuovere lo standard del settore

Per oltre 40 anni, il dilatometro piatto (DMT) è stato lo standard del settore per le prove e la caratterizzazione della stabilità del suolo. Sulla base di misurazioni della pressione/dislocazione, il DMT esegue una prova di deformazione in situ. Ciò significa che i risultati sono maggiormente correlati alla rigidità del terreno dei risultati derivati dalle prove standard di penetrazione del cono, che essenzialmente testano il terreno vicino al cedimento e sono quindi strettamente correlati alla resistenza del terreno. Il modulo operativo stimato dal DMT, d’altra parte, fornisce previsioni molto accurate degli assestamenti e dei dislocamenti, che regolano la progettazione geotecnica. «Il DMT fornisce informazioni sullo storico delle sollecitazioni, che influenzano enormemente il comportamento del suolo», spiega Diego Marchetti, proprietario dello Studio Prof Marchetti. «Conoscere lo storico delle sollecitazioni è fondamentale per ottenere previsioni realistiche sugli assestamenti e la resistenza alla liquefazione». Il Medusa DMT migliora il dilatometro standard grazie all’aggiunta dell’automazione idraulica e di un sistema di misurazione. Il risultato è una nuova soluzione che esegue autonomamente prove DMT senza la necessità di un operatore formato. Inoltre, il dilatometro completamente automatizzato fornisce misurazioni ripetibili, consentendo così ulteriori misurazioni che non erano possibili con le tradizionali apparecchiature pneumatiche. «Il Medusa DMT è un innovativo dilatometro a piastra piatta che fornisce misurazioni rapide, precise, semplici ed economiche dei parametri più rilevanti utilizzati nell’analisi di stabilità geomeccanica e geofisica», spiega Marchetti. «Ciò permette di identificare più facilmente i potenziali problemi di stabilità, di inviare allarmi e di intraprendere le necessarie azioni preventive».

Pronto per la commercializzazione

Con il supporto di finanziamenti UE, lo Studio Prof. Marchetti ha potuto testare la validità del Medusa DMT e dimostrarne l’efficacia. In seguito a vari test di un prototipo con esito positivo, in diverse operazioni minerarie europee e sudamericane, l’azienda sta ora studiando le potenzialità del dispositivo per la produzione su larga scala. «Da una maggiore semplicità di funzionamento ad un impressionante aumento della precisione, questi test hanno dimostrato i molti vantaggi attesi dall’utilizzo del Medusa DMT», aggiunge Saccomandi.

Parole chiave

Medusa, bacino di contenimento degli sterili, sterili minerari, materiali di contenimento, estrazione mineraria, prova con dilatometro piatto, DMT

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