explosivos parte 3 pedreiras

EXPLOSIVOS

NR 19Prof. Adalberto Matoski

Explosivo

• material ou substância que, quando iniciada, sofre decomposição muito rápida em produtos mais estáveis, com grande liberação de calor e desenvolvimento súbito de pressão.

Fabricação

• É proibida a fabricação de explosivos no perímetro urbano das cidades, vilas ou povoados.

Fabricação

• O terreno em que se achar instalado o conjunto de edificações das empresas de fabricação de explosivos deve ser provido de cerca adequada e de separação entre os locais de fabricação, armazenagem e administração.

• As atividades em que explosivos sejam depositados em invólucros, tal como encartuchamento, devem ser efetuadas em locais isolados, não podendo ter em seu interior mais de quatro trabalhadores ao mesmo tempo.

No manuseio é proibido

• utilizar ferramentas ou utensílios que possam gerar centelha ou calor por atrito;

• b) fumar ou praticar atos suscetível de produzir fogo ou centelha;

• c) usar calçados cravejados com pregos ou peças metálicas externas;

• d) manter objetos que não tenham relação direta com a atividade.

Depositos de explosivos

• Devem ser construídos de materiais incombustíveis, em terreno firme, seco, a salvo de inundações;

• Devem ser apropriadamente ventilados;• Devem manter ocupação máxima de sessenta por

cento da área, respeitando-se a altura máxima de empilhamento de dois metros e uma entre o teto e o topo do empilhamento;

• Devem ser dotados de sinalização externa adequada.

Transporte de explosivos

• O transporte terrestre de explosivos deve seguir a legislação pertinente ao transporte de produtos perigosos, em especial a emitida pelo Ministério dos Transportes; o transporte por via marítima, fluvial ou lacustre, as normas do Comando da Marinha; o transporte por via aérea, as normas do Comando da Aeronáutica.

Fogos de artificio

• As instalações físicas dos estabelecimentos devem obedecer ao disposto na Norma Regulamentadora n.º 8 - NR 8, assim como ao disposto no Regulamento para a Fiscalização de Produtos Controlados (R-105), Decreto n.º 3.665/2000.

Trabalhadores

• Os trabalhadores envolvidos na manipulação de explosivos devem portar calçados com solados antiestáticos, sem peças metálicas externas.

Trabalhadores • As empresas devem promover a capacitação e treinamento

permanente dos seus trabalhadores, conforme programa e cronograma específico, ministrando-lhes todas as informações sobre:

• a) os riscos decorrentes das suas atividades produtivas e as medidas de prevenção;

• b) o PPRA, especialmente no que diz respeito à prevenção de acidentes com explosivos;

• c) o Plano de Emergência e Combate a Incêndio e Explosão;• d) as Normas de Procedimentos Operacionais;• e) a correta utilização e manutenção dos equipamentos de

proteção individual, bem como as suas limitações.

Comercialização

• Nos depósitos e locais de comercialização de produtos pirotécnicos são expressamente vedadas as atividades de fabricação, testes, montagem e desmontagem de fogos de artifício.

Observação

• Em todas as atividades produtivas é proibida a remuneração por produtividade.

Distancias

• Para cada tipo de explosivo armazenado existe uma distancia minima para edificacoes que devem ser observadas de acordo com NR19.

Bancadas

• Plano de fogo: Definição da forma de se trabalhar em uma bancada. V = afastamento;

• E = espaçamento; H=altura da bancada; H1 prof. dos furos;

Afastamento

• Regra prática:– o afastamento teórico (Vt) é igual a 45 vezes o

diâmetro da perfuração em mm.“– Devido aos desvios por desalinhamento das

perfurações, define-se afastamento prático:– Vp =Vt – 0,02 H (linha singela)– Vp = Vt – 0,05 H (linhas múltiplas)

Espaçamento

• Antes do espaçamento ideal ser definido pode-se adotar:

• E = k × V (afastamento)• k variando entre 1 e 1,3

Inclinação da face

• Geralmente de 10 a 25º com a vertical. • A inclinação ideal deve ser definida na prática.

Altura da bancada

• Evitar bancadas muito altas(> 20 m) preferível escalonar em menor altura

• Quanto maior a altura, maior a potência necessária do equipamento de perfuração.

Observações

• Das peculiaridades geológicas :• Atravessar fraturas pode travar a broca, fazendo

com que esta seja perdida. Pode ser conveniente• limitar a altura da bancada em função da

ocorrência de fraturas na rocha.• Do acesso às bancadas:• A topografia local pode alterar a escolha da

altura.

Profundidade de perfuração

• É função da altura da bancada. Em bancadas verticais, perfura-se H +0,3V, e em bancadas

• inclinadas, H/cos +0,2 V , para evitar o repé.∝

H+ 0,2 V

Cargas • Extensão (I) é o comprimento da carga em

metros. É função da altura de furo e do afastamento.

• Concentração (C) é a quantidade de explosivo por metro, expressa em g/m. Também é

• chamada Razão Linear de Carregamento.• TAMPÃO é a parte superior do furo, cheia

com areia seca, pó de pedra ou argila. Geralmente tem

• extensão V, e ocasionalmente Vp. A existência do tampão aumenta o poder destrutivo da

• explosão (fogo). Ver figura a seguir.

TampãoLr = V

Carga de colunaIc= H1-2,3V

Carga de fundoIr = 1,3 V

V

Carga de fundo

• Tem a maior concentração de explosivo, distribuído por igual na extensão 1,3 V.

• Deve ter concentração Cf em g/m igual ao quadrado do diâmetro do furo em mm.

• Quando detonadas várias linhas de fogo, as mais distantes da face têm quantidade maior de

• explosivo, para conseguir empurrar o material das primeiras linhas.

Carga de coluna• Concentração Cc de 40 a 50 % da concentração da carga de

fundo, distribuída na extensão lc =• H1 - 2,3 V. A distribuição é conseguida por espaçadores de

material inerte.• (Um experimento utilizando a carga de coluna como tampão

para a detonação da carga de fundo,• realizada microsegundos antes da detonação principal

resultou em tal poder destrutivo que não• pôde ser aproveitada a brita resultante: havia se

transformado quase totalmente em pó de pedra,• e com lançamentos a distâncias excessivas)

SEQUENCIA DE FOGO

• Linha singela de furos

• Essa linha pode ser com fogo instantâneo ou com retardo.

Consumo de explosivos

• Rochas ígneas 0,45 a 0,62 kg/m3• Rocha branda estratificada 0,15 a 0,25 kg / m3• Rocha sedimentar dura 0,40 a 0,50 kg/m3

Produção por metro de perfuração

• Cada furo produz um volume de rocha detonada dado por v = V× E × H

• Logo a produção por metro linear fica:• P = V . E . H / H1 (m3 / m )

H1 = metragem do furo

Escolha do plano de fogo

• Depende primeiro do equipamento de perfuração disponível, que limita o diâmetro dos furos.

• Dentro dessas limitações deve-se escolher o mais econômico, compatível com o tamanho dos blocos desejados (função do equipamento de carga/transporte ou das dimensões da boca do britador).

Defeitos da demolição de rochas

EXPLORAÇÃO DE PEDREIRAS

• Antes de iniciar a exploração de uma pedreira, deve-se remover a capa, solo superficial que, se

• misturado à rocha detonada, contamina a brita produzida.

• A escolha da técnica de desmonte a ser adotada visa evitar blocos de tamanho incompatível com

• a boca dos britadores primários.• Quando ocorrem blocos muito grandes, devem

ser fracionados por "fogachos" ou pela introdução

Pedreiras

Exploração de pedreiras

• Condicionantes ambientais elevam muito o custo de produção de agregados para o concreto e para a pavimentação.

• Questões de logística, geografia, topografia e geologia devem ser consideradas.

• Presença de mata nativa, nascentes e cursos dágua devem ser considerados.

Pedreiras

• As investigações geológicas devem ser aprofundadas.

• Além das questoes citadas anteriormente deve-se considerar as características mineralógicas e geomcânicas.

• Exemplo: se na avaliação petrográfica forem identificados minerais reativos a jazida pode ser condenada.

Pedreiras

Ensaios tecnológicos

• Mapeamento geológico da superfície;• Abertura de trechos para exploração;• Perfis sísmicos;• Sondagens rotativas;• Análise mineralógica;• Caracterização físico-química das rochas.

Dados que devem ser obtidos

• Espessura da capa a ser removida;• Presença de diáclases; fraturas ou falhas;• Nível do lençol freático;• Ocorrência de zonas de alteraçao;• Composição mineralógica da rocha;• Minerais reativos;• Caracterização dos produtos finais.

Serviços para exploração de pedreiras

• Abertura de acessos;

Acessos

• Rampas mínimas;• Raios de curva mínimos;• Drenagem;• Pistas de rolamento;• Pátio de manobra.

Decapagem e bancadas

• O serviço de decapagem deve seguir a mesma sequência do ritmo de exploração;

• A abertura das bancadas deve ser feito pelos flancos da frente da lavra projetada;

• Preparar áreas de acesso dos equipamentos.

Pedreiras

Níveis de produção

• Atender à demanda solicitada;• Há situações em que a demanda é somente

para um ou dois anos.• Os custos de implantação devemestar

embutidos.

Ciclo de lavra de uma pedreira

• Atividades de:– Perfuração;– Detonação;– Carga;– Transporte;– Britagem;– Classificação da rocha.

Pedreiras

EXEMPLO PRÁTICO

• Deseja-se uma lavra de pedreira que produza 50000 m³ por mês. Considere 220 horas trabalhadas por mês.

• Adotando 50% de empolamento, deve-se detonar 33300 m³ por mês.

• Considerando 220h/mês tem-se a produção de 270 m³/h. Adotar fator redutor de 0,85 na produtividade mecânica.

exemplo

• Pode-se utilizar 3 equipamentos de 90m³/h ou dois de 135 m³/h.

• Dada a fórmula: N = (A-400)/190– Onde N volume da caçamba em jd³– A = abertura mínima em mm da boca do britador.– Obtém-se: N = 2,1 jd³ lembrando que – 1 jd³ = 0,76m³– Dessa forma pode-se determinar a quantidade de

caminhões necessários para o transporte.

Caçamba

Exemplo – diâmetro da perfuração

• A relação entre a capacidade da caçamba da escavadeira e o diâmetro do furo pode ser dado por:

• N = D• N = colume da caçamba da escavadeira dado

em jd³.• D = Diâmetro de perfuração em polegadas.

No exemplo

• Diâmetro da perfuração = 64 mm.• Assim, preliminarmente a área de perfuração

deverá ser 8,12 m².• O tamanho da malha deverá ser em função do

tipo de rocha.– Basaltos e calcáreos – malha máxima;– Granitos, gnaisses e xistos – malha reduzida.

Exemplo – equipamento de perfuração

• Considerando o diâmetro do furo de 64mm e adotando uma malha de perfuração de 5,50m² tem-se 5741 metros de perfuração.

• Adotar 10% de aumento na produção mensal:• Assim, tem-se um total de 6315 metros. • Considerando 220 h mensais e o mesmo fator

de 85% de produtividade mecânica tem-se que a perfuração deverá ser de 33,80 m/h.

Exemplo

• Assim, pode-se adotar 3 caretas pneumáticas de perfuração com produção horária variando entre 10m e 15m.

• Observação: Considerar até 5% do volume total de rocha detonada com tendo necessidade de fogachos.

• Fogacho: fragmentação de blocos de rochas de tamanho incompatível com o britador.

FOGACHOS

• Fogachos ou fragmentação secundária são frequentemente empregados em uma pedreira.

• Essa necessidade surge em função de se conseguir uma fragmentação adequada para alimentar instalações de britagem.

• Pode se utilizar os rompedores hidráulicos.

Fogachos

• Em instalaçoes de maior porte projeta-se um volume de até 5% da quantidade total.

• Essa utilização não deve ultrapassar a 10% do volume total.

• Por exemplo considerando uma produção mensal de 33000 m³ a utilização de fogachos não deve ultrapassar a 1500 m³ por mês.

Fogachos

Escavações em valas ou confinadas

• Não existem regras ou parâmetros préestabelecidos.

• Cada serviço deve receber um tratamento especial com planos de fogo específicos.

Escavações em valas confinadas

Escavações de rocha a frio

• Escavações mecânicas de rocha a frio são aquelas em que os cortes ou fragmentação são obtidos por equipamentos ou produtos químicos expansivos.

• Em geral os custos deste tipo de escavação são elevados.

Escavação de rocha a frio

FIM