Wat de mijnbouw kan leren van Nederlandse dijken

Een brandweerman zoekt mee naar slachtoffers bij de lawineramp. Beeld AFP

Een gigantische stortplaats bij een ijzerertsmijn begon te schuiven en zorgde voor een verwoestende modderlawine in Brazilië. Net als bij het aanleggen van dijken is in de mijnbouw water een vijand. 

Nog altijd zoeken een paar honderd hulpverleners naar lichamen in de modderzee bij de Braziliaanse plaats Brumadinho. Een gigantische berg afval van een ijzerertsmijn begon daar op 25 januari te schuiven na een damdoorbraak. Tragische tussenstand: 169 doden, 141 vermisten. Afgelopen vrijdag zijn acht werknemers van de mijnbouwer gearresteerd. Ze zouden hebben geweten dat de stortplaats voor het mijnafval, en de zelf aangelegde dam die alles op z’n plek moest houden, instabiel waren.

Precies een jaar voor de ramp, eind januari 2018, bezocht een tiental Nederlandse bedrijven deze rampregio in de Braziliaanse deelstaat Minas Gerais. Om mee te denken over de vraag hoe dit soort rampen te voorkomen zijn. Een Braziliaanse mijndam en een Nederlandse dijk hebben namelijk een aantal overeenkomsten.

Mooie verhalen

De Nederlandse specialisten op het gebied van waterwerken, infrastructuur en baggeren bezochten ook mijnbouwer Vale, verantwoordelijk voor de ramp in Brumadinho. En tijdens dat bezoek plaatsten ze hun vraagtekens bij de veiligheidsprocedures van het bedrijf. Vale verwees de afgelopen weken naar de vele inspecties die hadden plaatsgevonden, ook door een internationale inspectiedienst. “Maar als een internationale specialist verklaart dat je dam veilig is, maakt dat het risico niet kleiner”, zegt ingenieursgeoloog Siefko Slob.

Vlak na de ramp gingen zijn gedachten onmiddellijk terug naar wat hij had gezien en gehoord bij Vale. Slob werkte toen bij advies- en ingenieursbureau Witteveen & Bos en is nu eigenaar van Cohere Consultants uit Amersfoort. “De omstandigheden van een dam kunnen dagelijks veranderen en vooral de toestroom van water kan funest zijn. Zonder goed veiligheidsplan ben je nergens. Inspecties zijn dan vooral cosmetisch, voor de boekhouding”, zegt hij.

De Nederlandse delegatie bezocht de Mina do Pico-mijn van Vale, zo’n vijftig kilometer van Brumadinho. Ze hoorden mooie verhalen over de vele investeringen die Vale had gedaan om de dumpplaatsen veiliger te maken. Over de sensoren in de dammen die onraad moesten signaleren. “Met enkele vragen prikten we erdoorheen. Op mijnbouwgebied zijn wij leken, maar als civiele ingenieurs zagen we dat zaken niet op orde waren.”

Grond, water en chemicaliën

Brumadinho was niet de eerste ramp van Vale. Een vergelijkbare modderlawine bij de plaats Mariana – negentien doden – werd in 2015 door president Dilma Rousseff de grootste Braziliaanse milieuramp ooit genoemd. Ook toen kwam zo’n stortplaats voor mijnafval in beweging. Brazilië kent honderden van dit soort dumpplaatsen, en vaak wonen er mensen in de omgeving.

Een mijnbouwer kan haast niet zonder stortplaats. De waardevolle stoffen die in een mijn worden gewonnen, vormen een klein percentage van de enorme hoeveelheden grond die worden verzet.

Het restant belandt vaak als combinatie van grond, water en chemicaliën op een stortplaats. Die heet in de mijnbouw een ‘mine tailing’: de staart van het mijnbouwproces.

Slob tekent een dam op papier. “Vaak gemaakt van zand, meestal ook van afvalmateriaal uit de mijn. Hoe steiler, hoe gunstiger voor de mijnbouwer, omdat er meer materiaal kan worden gedumpt. Maar daarmee neemt ook het risico toe dat alles begint te schuiven. Denk aan een duin bij het strand.”

Steeds hoger

Als de natte blubber is gestort, zakt het water weg en wordt de grond steviger. Er kan dan een nieuwe dam worden geplaatst: deels op eerste dam en deels op het afval. Al stapelend wordt de constructie steeds hoger. De dam bij Brumadinho was 86 meter hoog en 720 meter lang.

“De grootste bedreigende factor voor de dam is het waterniveau. Water heeft veel massa en duwt zanddeeltjes van elkaar af. Als de waterstand te hoog wordt, neemt de druk toe achter de dam. En als het water de eerste dam doordringt, kan een waterstroompje alles in beweging brengen.”

Beeld Trouw JV. Bron: Klohn

De damdoorbraak van Brumadinho begon ‘in de teen van de dam’, de onderste en voorste rand, zegt expert Ton Peters van Deltares, een technologisch instituut op het gebied van water, ondergrond en infrastructuur dat ook in Brazilië op bezoek was. “De onderkant schuift eronderuit en dan valt de bovenkant erop.” Vervolgens stroomde 11,7 miljoen kubieke meter modder de vallei in. Over de kantoren van de mijnbouwer, een vakantieverblijf, een restaurant en de huizen heen.

Peters baseert zich op een eerste digitale analyse door Deltares van video-opnames van de dam voor en tijdens het bezwijken. Gekleurde stipjes geven precies aan waar de grond in Brumadinho begint te bewegen, beeldje na beeldje, totdat vrijwel alles rood kleurt: de massa is onhoudbaar geworden. 

Het vloeibaar worden van grond kan ook gebeuren bij Nederlandse dijken. Peters: “Vlak daarvoor is de grond niet heel stabiel, maar ook niet instabiel. Een trigger kan dan voor een kettingreactie zorgen. Bij Brumadinho zijn ze aan het boren geweest, er stond een boorstelling op de dam. Het is gissen, maar dat kan alles in gang hebben gezet.” 

Zo’n dam moet je continu in de gaten houden, zegt Slob. “Als het waterniveau in de dam stijgt en sensoren dat signaleren, kun je niet eerst een rapport schrijven en gaan vergaderen. Je moet meteen actie ondernemen, bijvoorbeeld door water weg te pompen. Het liefst controleer je de situatie live via een internetverbinding. En als er een rood lampje brandt, zal een mens het alarm in werking moeten stellen. Die menselijke factor speelt een grote rol.” Durft een werknemer op zo’n moment de mijn stil te leggen en een dorp te evacueren? Of zegt hij dat het lampje al vaker loos alarm gaf?

Veel mijndammen zijn al decennia oud, de doorgebroken dam van Brumadinho is in de jaren zeventig gebouwd. “Het is een erfenis uit het verleden. Veel van onze dijken zijn ook niet ontworpen, maar door boeren gemaakt in de Middeleeuwen. Je kunt niets veranderen aan het ontwerp. Dan is goed monitoren het beste alternatief.”

Een beeld uit een video-analyse van de damdoorbraak in Brumadinho in Brazilië, gemaakt door Faraz Tehrani van Deltares. De gekleurde pixels laten beweging zien. Op dit moment in de video begint de hele stortplaats te schuiven. Beeld Faraz Tehrani van Deltares, rv

Poreus kalksteen

Goed monitoren betekent dat je precies weet waarom en waar je sensoren neerzet, zegt Slob. “Je moet niet alleen de dam, maar ook de geologie begrijpen. De natuurlijke ondergrond van zo’n vallei waarin wordt gedumpt. Misschien zit er poreus kalksteen onder de grond. En hoe zit het met de regenval? Meet niet alleen het waterniveau in de dam, maar ook in hogere gebieden. Zodat je op tijd weet dat er veel regenwater aan komt.”

Brazilianen hebben een lange mijnbouw­traditie en laten zich niet zomaar vertellen hoe ze zaken moeten aanpakken. Omgekeerd zouden Nederlanders ook verbaasd opkijken als Braziliaanse mijnbouwers advies kwamen geven over de Nederlandse dijken. Mijnbouwbedrijf Vale gaf een presentatie vol zelfvertrouwen. Alles dik in orde. Ze hadden de Nederlanders niet nodig.

De mijnbouw heeft meer oog gekregen voor het probleem van de damdoorbraken, ook omdat rampen niet goed zijn voor het imago van de industrie. Toch blijft het gevaar urgent: gemiddeld gaat er wereldwijd elk jaar zo’n afvaldam onderuit, zegt Slob. Daarbij spelen de economische belangen mee, werkgelegenheid en inkomsten. De relaties tussen overheid, toezichthouder en industrie kunnen nauw zijn, zoals in Brazilië.

Helm op, leuning vast

Verder hebben mijnbouwers een andere filosofie dan civiele ingenieurs, zegt Slob. Ze hebben oog voor de veiligheid van hun eigen mensen in de mijn en daarom barst het van de veiligheidsinstructies. Helm op, leuning vasthouden.

“Maar zo’n afvaldam wordt niet gebouwd om voor veiligheid te zorgen, zoals een Nederlandse waterdijk. Het uitgangspunt is het creëren van een stortplaats en het op gang houden van de productie. Ze zoeken daarin de grens op. Civiele ingenieurs berekenen de veiligheidsfactor van een bouwwerk heel precies en zorgen voor een marge. Ze maken de helling bijvoorbeeld minder schuin. Mijnbouwers gebruiken vuistregels.”

“Het gaat om een afvalproduct”, zegt Peters van Deltares, “en daarom houden mijnbouwbedrijven de kosten zo laag mogelijk. Een betere dam aanleggen, die honderd jaar meegaat, vereist meer vooronderzoek en aandacht voor het ontwerp. Dat is duurder. De mijnbouw kent een risicovolle benadering.”

Bomen planten

Zo’n afvalberg is haast onvermijdelijk, wie een gat graaft moet het zand ergens laten. In principe laten mijnbouwers zo’n nieuwe berg voor altijd liggen. Soms wordt het gedumpte materiaal na verloop van tijd opnieuw bewerkt, om de allerfijnste mineralen nog te winnen. Soms worden er bomen geplant op zo’n volle stortplaats, om het geheel netjes achter te laten.

Vanuit een geologisch perspectief kunnen die enorme volumes materiaal niet voor de eeuwigheid blijven liggen, zegt Slob. “De vallei die met het afval wordt volgestort, is niet voor niets een vallei geworden. Daar hebben allerlei natuurkrachten voor gezorgd. Waterstromen en wind zorgen bijvoorbeeld voor erosie. Je brengt materiaal aan wat daar niet hoort. Het wil daar weg. En ooit zal dat gebeuren.”

Lees ook: 

Mijnbouwer voelt zich niet verantwoordelijk voor modderstroom in Brazilië

Zeker zestig mensen kwamen om als gevolg van een ramp bij een Braziliaanse mijn. Maar de mijnbouwer erkent zijn schuld niet zomaar.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden