apotila minera f

25
1- MINERAÇÃO....................................................... 1 1.1- Conceitos................................................... 1 2- EMPREENDIMENTOS DE MINERAÇÃO....................................2 3- LAVRA A CÉU ABERTO.............................................. 4 3.1- VANTAGENS E DESVANTAGENS COMPARATIVAS.......................4 3.1.1-Vantagens.................................................4 3.1.2-Desvantagens..............................................4 3.2- APLICABILIDADE.............................................. 5 3.3- ELEMENTOS DO ESPAÇO MINEIRO A CÉU ABERTO....................6 3.4- PROFUNDIDADE DOS TRABALHOS A CÉU ABERTO (PROFUNDIDADE FINAL DA MINA)............................................................ 8 4- DESENVOLVIMENTO................................................. 9 4.1- TIPOS DE DESENVOLVIMENTO...................................10 5- VIAS DE ACESSO................................................. 10 6- DIVISÃO DA JAZIDA.............................................. 12 8 PREPARAÇÃO DOS CAMPOS MINEIROS (JAZIDA) PARA O ATAQUE DE ARRANQUE .................................................................. 14 9 PRINCIPAIS PROCESSOS DE PRODUÇÃO NO ATAQUE DE ARRANQUE..........14 1- MINERAÇÃO A industria extrativa mineral depende fundamentalmente da identificação e da localização das reservas minerais. Esses procedimentos exigem conhecimentos que dependem, por sua vez, dos meios técnicos de prospeção e pesquisa. O conjunto de trabalhos mineiros, visando a descoberta, a avaliação e a extração de substâncias minerais úteis existentes na superfície ou no interior da terra pertencem ao âmbito da mineração. 1.1- Conceitos A mineração é entendida como uma atividade de lavra e de concentração de minérios, podendo ser classificada em três grupos principais: as minerações ditas empresariais ou industriais, de grande porte; as minerações ditas de uso social; de menor porte, como as pedreiras, os portos de areia e as lavras de argila e, por fim, os garimpos atividades extrativistas, informais, normais, manuais ou mecanizadas e, freqüentemente, clandestinas. Nestas categorias é evidente que a maior demanda para a aplicação dos princípios das geociências concentra-se nas minerações de grande porte. 1

Upload: lauriston-silva

Post on 30-Dec-2014

13 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Apotila Minera F

1- MINERAÇÃO........................................................................................................................11.1- Conceitos.......................................................................................................................1

2- EMPREENDIMENTOS DE MINERAÇÃO............................................................................23- LAVRA A CÉU ABERTO......................................................................................................4

3.1- VANTAGENS E DESVANTAGENS COMPARATIVAS.................................................43.1.1-Vantagens................................................................................................................43.1.2-Desvantagens...........................................................................................................4

3.2- APLICABILIDADE..........................................................................................................53.3- ELEMENTOS DO ESPAÇO MINEIRO A CÉU ABERTO..............................................63.4- PROFUNDIDADE DOS TRABALHOS A CÉU ABERTO (PROFUNDIDADE FINAL DA MINA)....................................................................................................................................8

4- DESENVOLVIMENTO..........................................................................................................94.1- TIPOS DE DESENVOLVIMENTO...............................................................................10

5- VIAS DE ACESSO..............................................................................................................106- DIVISÃO DA JAZIDA..........................................................................................................128 PREPARAÇÃO DOS CAMPOS MINEIROS (JAZIDA) PARA O ATAQUE DE ARRANQUE................................................................................................................................................149 PRINCIPAIS PROCESSOS DE PRODUÇÃO NO ATAQUE DE ARRANQUE...................14

1- MINERAÇÃOA industria extrativa mineral depende fundamentalmente da identificação e da

localização das reservas minerais. Esses procedimentos exigem conhecimentos que dependem, por sua vez, dos meios técnicos de prospeção e pesquisa. O conjunto de trabalhos mineiros, visando a descoberta, a avaliação e a extração de substâncias minerais úteis existentes na superfície ou no interior da terra pertencem ao âmbito da mineração.

1.1- Conceitos

A mineração é entendida como uma atividade de lavra e de concentração de minérios, podendo ser classificada em três grupos principais: as minerações ditas empresariais ou industriais, de grande porte; as minerações ditas de uso social; de menor porte, como as pedreiras, os portos de areia e as lavras de argila e, por fim, os garimpos atividades extrativistas, informais, normais, manuais ou mecanizadas e, freqüentemente, clandestinas. Nestas categorias é evidente que a maior demanda para a aplicação dos princípios das geociências concentra-se nas minerações de grande porte.

Para facilitar o entendimento da terminologia adotada são apresentados, a seguir, os conceitos principais referidos aos estudos e trabalhos em mineração, parcialmente ilustrado na Figura abaixo.

Figura - Esquema de um empreendimento de mineração.

1

Page 2: Apotila Minera F

- jazida: concentração mineral possível de ser aproveitada economicamente. Este conceito, dada sua conotação econômica, pode variar no tempo, ou seja, algo que é econômico hoje pode não sê-lo no futuro, e vice-versa;- mina: área onde se explora um bem mineral. Quando a jazida passa a ser aproveitada, ela se transforma em mina, podendo ser a céu aberto ou subterrânea. As minas a céu aberto podem, ainda ser desenvolvidas a meia encosta ou em cava. As minas subterrâneas podem, também ser do tipo pilares e salões, long wall, block caving, etc.- minério: toda substância ou agregado mineral. rocha ou solo, que pode ser aproveitado economicamente;- estéril: rocha ou solo que ocorre dentro do corpo de minério ou externamente ao mesmo, sem valor econômico, que é extraído na operação de lavra para o aproveitamento do minério. Também neste caso, tal como se aplica aos conceitos jazida e minério, dada sua conotação econômica o que é estéril numa época pode representam minério em outra.- encaixante: diz-se das rochas que se situam externamente ao corpo mineral, nas quais o mesmo se encaixou. Se a intrusão é inclinada. a rocha do topo é denominada capa e a da base, lapa:- rejeitos: materiais que resultam como “sem valor econômico” no processo de concentração mineral. Em geral, exibem granulometria de areia até argila, tendo sido britados e moídos no beneficiamento mineral. Normalmente, são descartados das usinas de concentração na forma de polpa. uma mistura de sólidos + água, e contidos por uma barragem ou dique:- usina: instalações industriais onde os minérios são cominuídos e concentrados, onde é realizado o beneficiamento do minério. Nas usinas. os minérios podem ser concentrados por processos gravimétricos, que se valem das diferenças de densidades dos minerais, e/ou químicos, em que os mesmos são dissolvidos e depois precipitados ou recuperados;

2- EMPREENDIMENTOS DE MINERAÇÃOOs empreendimentos de mineração em geral são de maturação lenta, podendo

ocorrer vários anos entre a descoberta da ocorrência até o início da operação. E a própria operação, geralmente, pode se desenvolver por dezenas de anos. As várias etapas dos empreendimentos são as seguintes:- projeto: compreende os estudos e projetos de engenharia. com especificações construtivas, destinados à execução das obras;- implantação: é a etapa de instalação do empreendimento, englobando também o desenvolvimento da mina ou sua preparação para a lavra propriamente dita.- operação: diz respeito às atividades de lavra e concentração do minério e extração do estéril; - desativação: esta etapa representa o encerramento do empreendimento, preparando a área para outra finalidade, pois atividade mineral deve ser entendida como um uso temporário da terra, após o a qual a área afetada deve ser devolvida para outro uso.

Como componentes de um empreendimento mineral. podem ser citados:- instalações de apoio: são as construções de apoio ao projeto. que compreendem a portaria, os escritórios. o almoxarifado, as oficinas, os alojamentos, as áreas de estocagem de insumos, etc.;- beneficiamento (ou usina de concentração): diz-se das instalações onde o minério é concentrado. Estas instalações geralmente abrigam equipamentos de grande porte, como britadores, moinhos, peneiras, ciclones, bombas e motores, células de flotação, espirais, jigues, filtros, espessadores, etc.. equipamentos típicos e aplicáveis às operações unitárias do beneficiamento mineral. Em geral, os sistemas de disposição de rejeitos e captação de água estão incluídos nesta área.- mina (a céu aberto ou subterrânea): nas minas. como já referido, o minério e o estéril são extraídos, podendo ser escavados diretamente com trator, escavadeiras, pás-carregadeiras, ou requerem o uso de explosivos para seu desmonte. Estes materiais são então carregados em caminhões que, dependendo do tipo de minério transportado, têm capacidade de até 300 t e são destinados à usina ou aos depósitos de estéril. Entretanto, há casos em que o

2

Page 3: Apotila Minera F

minério não alimenta diretamente a usina, mas é estocado e homogeneizado antes, formando pilhas de homogeneização, onde operam equipamentos de grande porte, tipo empilhadeiras (stackers) e retomadoras (reclaimers), que se deslocam sobre trilhos.

Legalmente, a mineração consta de duas fases: pesquisa e lavra. Tecnicamente estas duas fases poderão ser desdobradas da seguinte forma:

Pesquisa = prospecção e exploraçãoLavra = desenvolvimento e lavra

- Prospecção: são trabalhos mineiros objetivando encontrar a substancia mineral útil. É em suma, a procura. Esta procura pode ser por métodos diretos e indiretos. Os métodos diretos são aleatórios e árduos principalmente quando realizados ao acaso. Os processos indiretos são apoiados em conhecimentos e aparelhos científicos tais como: geoquímica, geofísica.. geobotãnica, correlações geológicas, topografia, arqueologia, etc.- Exploração: esta fase segue-se à prospecção, compreendendo o estudo da substância mineral encontrada, sob todos os aspectos, tais como: características físicas e quantidade, posicionamento, processamento mecânico, avaliação etc, enfim, tudo que for necessário para se concluir que o corpo mineral é ou não é economicamente aproveitável, trata-se de uma jazida; caso contrário, teremos simplesmente, uma ocorrência ou prospecto. Daí a importância de uma pesquisa bem feita, uma vez que ela decidirá ou não, pela lavra do corpo mineral pesquisado.- Desenvolvimento: é a fase que antecede à lavra propriamente dita. Nesta fase são realizados trabalhos de desmatamento, descapeamento, aberturas de vias de acesso de superfície ou subterrâneas, drenagens etc., enfim todo e qualquer trabalho que vise facilitar uma operação envolvida na lavra e complemente a pesquisa.

Uma jazida integralmente desenvolvida para dar inicio à lavra, é um procedimento raro, porque resulta antieconômico e demorado. O normal é que o desenvolvimento esteja convenientemente defasado da lavra, para que os serviços não se interfiram prejudicando a produção, o que exige uma previa preparação dentro de um determinado planejamento. Como é fase que envolve grandes despensas, por segurança, ela só deve ser iniciada após a certeza da posse da jazida, seu planejamento deve ser condicionada ao tipo de lavra que se irá utilizar.- Lavra: é o conjunto de operações necessárias à extração industrial (completa, econômica, segura, rápida), do minério, estéril ou substâncias minerais das jazidas, transportando-os para a usina ou para os locais de disposição escolhidos. O método ideal de lavra seria aquele que permitisse o aproveitamento mais lucrativo, completa extração, máxima segurança (safety first) e higiene e, um mínimo de perturbação ambiental.

Quanto à mineração, é conveniente destacar que um cidadão não pode pesquisar ou lavrar à sua revelia. Par isto, existe o Código de Mineração que regula:“I - Os direitos de aproveitamento sobre as massas minerais ou fósseis, encontradas na superfície ou no interior da terra, formando parte dos recursos minerais do país.II - O regime do seu aproveitamento, eIII - A fiscalização pelo Governo federal, da pesquisa, da lavra e outros aspectos de industria mineral”

O prazo legal para pesquisa é de dois anos, podendo ser dilatado para três, caso seja requerida a prorrogação dentro de prazo hábil, previsto no Código de Mineração. Qualquer que seja o resultado da pesquisa, a apresentação de um relatório, elaborado pelo técnico ou profissional correspondente (engenheiro de minas ou geólogo), é obrigatório. Sem isto ficará o titular impedido de realizar novas pesquisas. O titular de um relatório de pesquisa aprovado dispõe de um ano para requerer a concessão de lavra podendo, nesse prazo, negociar seu direito. Finalizado este prazo, não havendo concessão de lavra, caducará o direito.

Áreas típicas de mineração são minas a céu aberto, minas subterrâneas, disposição de estéril e disposição de rejeitos e , tendo sua relevância ditada pelo porte dos empreendimentos de mineração, ou por aspectos de custos, de segurança ou ambientais.

3

Page 4: Apotila Minera F

Com o aprimoramento das técnicas de lavra e de beneficiamento, e os esforços para redução dos custos de produção, a mineração vem, ao longo do tempo, aproveitando minérios com teores cada vez menores e aumentando o porte dos empreendimentos e, com isto, gerando mais rejeitos. No caso das minas de ouro, praticamente todo o minério que alimenta a usina é transformado em rejeito, já que os teores de ouro ocorrem na faixa de gramas por tonelada. Assim sendo, as barragens para contenção dos rejeitos têm, consequentemente, experimentado um aumento significativo na sua quantidade e no seu porte. No Brasil, há barragens de rejeitos com altura de cerca de 100 m e volumes de milhões de m3, ou seja, assemelhando-se à categoria das grandes barragens das usinas hidrelétricas.

3- LAVRA A CÉU ABERTOLavra a céu aberto, é o conjunto de operações necessárias para a extração racional

dos recursos minerais superficiais (aflorantes) ou de pequeno capeamento, visando o aproveitamento industrial de uma jazida mineral.

A extração de minerais úteis supera os dez mil milhões de toneladas ao ano e, aumenta ao ritmo de 4.4 - 5.5% anualmente, aproximadamente um 75% desse volume se extraem pelo método a céu aberto. Quando o minério é extraído da superfície da terra, ou próximo dela, a mina é chamada de mina a céu aberto.

Escavações em solo a céu aberto podem envolver pequenos serviços executados por homens munidos de pás e picaretas. Escavações maiores requerem equipamentos de maior porte e atividades específicas.

Cerca de 30% da crosta terrestre é formada por solos, folhelhos, argilitos e outras rochas que podem ser escavados sem o uso de explosivos. Adicionalmente, a capacidade e o poder de escavação dos equipamentos vêm crescendo com os anos. reduzindo assim as necessidades de desmonte a fogo. Além disso, grande parte das escavações para uso civil não atingem a rocha sã, o que torna o estudo do material não consolidado de grande importância.

As condições naturais de orientação, ângulo de mergulho, potência das rochas de recobrimento, propriedades fisico-mecânicas das rochas, fatores topográficos, hidrogeológicos e climáticos tem uma influência decisiva na eleição da tecnologia e mecanização dos trabalhos mineiros.

Os trabalhos de lavra a céu aberto compreendem duas operações fundamentais: decapeamento e lavra, os quais podem ser desenvolvidos simultaneamente, porém convenientemente defasados em tempo e espaço.

3.1- VANTAGENS E DESVANTAGENS COMPARATIVAS

3.1.1-Vantagens

- Aproveitamento de jazidas de baixo teor- Elevada escala de produção e de produtividade (flexibilidade de produção)- Desnecessidade de suporte do céu da mina (madeiramento, cavilhamento, enchimento, abatimento controlado, etc.)- Facilidade de observação e supervisionamento dos serviços- Emprego de equipamentos de grande porte (mecanização e automação das diferentes operações)- Menores custos de extração- Maior seguridade do trabalho, melhor higiene e iluminação- Menor prazo (tempo) de construção- Ausência de problemas de ventilação- Melhor controle do esgotamento

4

Page 5: Apotila Minera F

3.1.2-Desvantagens

- Custos operacionais diretos mais elevados (exige grandes movimentações de rochas estéreis)- Imobilização de grandes áreas superficial (com lavra e bota-foras)- Restrições de localização (presença de rios, lagos, pântanos, mar, cidades, edificações, construções, terrenos demasiado valorizados, reservas ecológicas)- Certa dependência das condições climáticas (chuva, vento, neve, insolação intensa, etc.)- Limita a lavra a profundidades moderadas- Restrições de preservação do meio ambiente (preservação e restauração dos solos, disposição de estéreis e rejeitos, preservação de bosques, restauração de urbanizações).

3.2- APLICABILIDADE

a) jazidas aflorantes (estreitas ou possantes)b) camadas horizontais ou pouco inclinadas (jazidas de reduzido capeamento, estreitas ou potentes)c) maciços (lavráveis por bancos)d) jazidas profundas lavráveis por furos de sondas (jazidas de petróleo)

Os tipos fundamentais de jazidas minerais lavráveis pelo método a céu aberto diferenciam-se, geralmente por suas características geométricas:1. Jazidas horizontais - com potência de recobrimento aproximadamente constante e com superfície plana permitindo o decapeamento das rochas sobrejacentes ao corpo mineral. (Figura a).2. Jazidas de mergulho suave - com mergulho 8-10º, caracterizam-se pela variação no volume de rochas do decapeamento, que aumenta em sentido do mergulho da jazida (Figura b, c).3. Jazidas inclinadas - com mergulho entre 10-25-30º, caracterizam-se porque as rochas que jazem na base do corpo mineral não são extraídas (Figura d).4. Jazidas verticais ou abruptas - com mergulho 30º, afloram em superfície e estão cobertos com sobrecarga detritica. Este tipo de jazidas permitem a extração das rochas do recobrimento e dos costados pendente e jacente (Figura e). 5. Corpos minerais tipo stoks ou volumosos - geralmente localizam-se em bacias ou em lugares debilmente montanhosos com sobrecarga de potência variável (Figura f).6. Jazidas em forma de anticlinais e sinclinais - jazidas típicas de carvão (Figuras g e h, respetivamente).7. Jazidas dispostas acima da cota de superfície nas pendentes (Figura i) e jazidas onde a sua parte superior encontra-se na parte alta da montanha e sua parte inferior sob o nível da bacia em forma de “paper” (Figura j).

5

Page 6: Apotila Minera F

Figura - Tipos fundamentais de jazidas minerais úteis que se lavram a céu aberto.

3.3- ELEMENTOS DO ESPAÇO MINEIRO A CÉU ABERTO

Quando se lavra o mineral útil contido dentro dos contornos da mina, geralmente este se divide em capas horizontais separadas. No processo de explotação estas capas adquirem uma forma escalonada ou em forma de degraus. A parte do maciço de rochas que na mina a céu aberto adquire, na parte em que se trabalha a forma de escalão e se lavra separadamente com seus próprios médios de explosão, extração e transporte denomina-se bancada.

Os elementos principais da bancada são: Bermas de trabalho superior e inferior, a berma superior é conhecida como topo sendo a superfície onde operam os equipamentos de perfuração, a berma inferior é conhecida como praça sendo a superfície onde operam os equipamentos de carga. A superfície vertical ou inclinada que une o topo praça denomina-se face ou talude do banco. O ângulo que forma o talude do banco com o plano horizontal se denomina ângulo de talude do banco.

A galeria mineira aberta, que tem seção trapezoidal e grande longitude denomina-se trincheira. A trincheira inclinada que serve para o decapeamento e que permite o transporte comunicando a superfície com as bancadas de trabalho da mina é conhecida como trincheira principal. A trincheira horizontal, empregada para a criação do frente inicial de trabalho nas bancadas se denomina trincheira de corte.

A escavação de trincheiras principais que possibilitam o tráfego desde a superfície da jazida ou desde uma parte lavrada da jazida a outra em explotação, denomina-se decapeamento da jazida.

Durante a projeção das minas resolve-se o problema de determinação dos limites entre a lavra a céu aberto e a lavra subterrânea, sendo necessário contornar a mina e estabelecer os contornos no plano e os perfis geológicos. Estes contornos determinam-se com base à pratica e podem ser finais, perspectivos e intermédios.

6

Page 7: Apotila Minera F

Figura - Banco. h - altura da bancadaSe denominam contornos finais, aqueles onde segundo o projeto deve finalizar a

lavra, são determinados com elevado grau de precisão. Os contornos perspectivos são aqueles que determinam-se aproximadamente e até onde pressupõe-se devem chegar as diferentes operações ou labores mineiras e são retificados durante a explotação. Os contornos intermédios são aqueles que se devem alcançar num momento determinado da explotação.

Figura - Elementos da mina. 1 - bancada, 2 - sub-bancada, 3 - praça da bancada, 4 - talude da bancada, 5 - aresta da bancada, 6 - fundo da mina, - ângulo de talude do bordo de trabalho.

Os limites do perímetro da mina a céu aberto são as superfícies que passam através do contorno inferior e superior da mina na sua etapa final. Contorno superior, denomina-se à linha de corte dos bordos da mina com a superfície. Contorno inferior, denomina-se à linha de corte dos bordos da mina com o plano do fundo da mina. Fundo da mina, denomina-se à superfície inferior, geralmente horizontal da mina.

O conjunto de praças e taludes das bancadas desde a superfície até o fundo da mina se denomina bordo da mina. Quando as bancadas chegam a sua face final (posição final) forma-se o bordo inativo (i 50º). O bordo ativo o formam as diferentes bancadas donde se estão desarrolhando trabalhos (localizam-se os diferentes equipamentos, rede elétrica, linha de água, etc.), razão pela qual é conhecido também como bordo de trabalho (t 10 - 15º)

O perfil do bordo da mina queda determinado por o volume total dos trabalhos de decapeamento em correspondência às exigências de estabilidade e influí em forma determinante sobre a tecnologia dos trabalhos mineiros.

Bordo em Bordo

de

Limite inferior da mina

Limite superior da mina

Nível de transporte

Nível de transporte

7

Page 8: Apotila Minera F

A sobreelevação da pendente do perfil ocasiona a deformação dos bordos da mina, cuja liquidação exige grandes gastos. Deslizamentos e desmoronamentos dos bordos da mina podem ocasionar a impossibilidade de continuar no posterior a lavra do mineral útil por o método a céu aberto. Por outro lado, a diminuição da pendente do perfil do borde leva a um enorme gasto complementar no decapeamento das rochas estéreis. A diminuição do ângulo de inclinação do bordo da mina em 2º - 3º, no momento da culminação das labores mineiras, ocasiona o aumento considerável (10 - 30% ou mais) de volume de estéril (trabalhos complementares de decapeamento) a ser extraído e consequentemente aumenta os custos de explotação da jazida.

O ângulo que se forma entre a linha do talude do bordo da mina e sua projeção sobre o plano horizontal denomina-se ângulo do talude do borde da mina.

A distancia vertical entre a cota da superfície e o fundo da mina se denomina profundidade da mina. A profundidade máxima calculada para a mina se denomina profundidade de desenho. A profundidade final da mina chega aproximadamente a 800 m.

Os trabalhos mineiros que encerram a escavação de trincheiras principais e de corte, assim como a disposição dos bordos da mina na posição necessária para o começo da explotação se denominam trabalhos mineiros fundamentais.

Os trabalhos mineiros de arranque e transporte do material estéril, de recobrimento e de contato do mineral útil, se denominam trabalhos de decapeamento.

Os trabalhos de extração, se denominam trabalhos de arranque do mineral útil.

3.4- PROFUNDIDADE DOS TRABALHOS A CÉU ABERTO (PROFUNDIDADE FINAL DA MINA)

Os contornos que a mina alcança no momento da liquidação dos trabalhos a céu aberto se denominam contornos finais. A explotação das jazidas minerais pode ser efetuada por trabalhos a céu aberto, trabalhos subterrâneos ou por uma combinação de ambos.

No desenho é necessário eleger o método de lavra da jazida, o qual ofereça o mínimo custo de extração mineral e o máximo rendimento de trabalho. Quando se emprega o método combinado de lavra é indispensável estabelecer o limite entre os trabalhos a céu aberto e subterrâneos, no qual os gastos nos médios de explotação da jazida, em general sejam os mínimos.

Das dimensões básicas da mina depende o volume de reservas minerais industriais, o volume de decapeamento, rendimento da mina e tempo de duração da mesma. Os contornos finais da mina em grande medida influem na eleição do método de decapeamento e sítio para a disposição das trincheiras, disposição das construções na superfície, o transporte, etc. Quanto más profundo se encontre uma jazida mineral inclinada ou abrupta ou maior seja a potência do recobrimento das jazidas horizontais tanto maior é o volume de rochas estéreis que há que remover para descobrir a jazida e poder extrair o mineral útil.

No desenho de minas a céu aberto, geralmente a profundidade limite da mina se estabelece em base à comparação de índices técnico-econõmicos dos trabalhos mineiros a céu aberto e subterrâneos.

Comumente está aceitado que a igualdade dos custos de extração do mineral útil pelo método a céu aberto e subterrâneo, determinam a base para a limitação da profundidade da mina. Qualquer profundização dos trabalhos a céu aberto que sobrepasem esse valor seriam menos econômicos que os trabalhos subterrâneos.

CMs = CMca + Kl CeDonde:CMca - custo de lavra subterrânea de 1 t de minério, incluindo os custos operacionais de desmonte, carregamento, britagem do minério e transporte até a usina de concentração;CMca - custo de lavra a céu aberto de 1 t de minério, incluindo os custos operacionais de desmonte, carregamento, britagem do minério e transporte até a usina de concentração;Kl - coeficiente de decapeamento limite;

8

Page 9: Apotila Minera F

Ce - custo de lavra do estéril, incluindo seu desmonte, carregamento, e transporte até o “bota-fora”.

Coeficiente de decapeamento limite (Kl).O custo do mineral útil durante a lavra pelo método a céu aberto determina-se pela

expressão: Kl = (Cmp - Gm) / Ge

Donde:Cmp - custo permissível de 1 m3 de mineral útilGm - gastos para a extração de 1 m3 de mineral útilGe - gastos para a extração de 1 m3 de estéril

A nível de toda a jazida, a opção lavra será obtida através de análise das expressões:CMs > CMca + Kl Ce Lavra a céu abertoCMs = CMca + Kl Ce Lavra subterrâneaCMs < CMca + Kl Ce Lavra subterrânea

A opção de lavra se referida, para a mesma jazida, a blocos de decisão de lavra, envolveria outras considerações, para as quais se definem:

- Teor de corte (céu aberto):Entende-se por teor de corte de um bloco (tc), aquele teor capaz de pagar sua lavra, seu tratamento, bem como seus custos indiretos e financeiros, não obtendo nenhum lucro e também não suportando a remoção de nenhum estéril associado.

- Teor mínimo ou marginal (céu aberto):Teor mínimo ou marginal (tm) é aquele teor que paga apenas os custos de beneficiamento, além dos custos indiretos e financeiros subseqüentes. Corresponde ao bloco já lavrado que, em lugar de ser jogado ao "bota-fora", é levado à usina de beneficiamento, extraindo se o elemento valioso, não dando nem lucro nem prejuízo.

- Teor de utilização (céu aberto):O conceito de teor de utilização (tu) tem aspectos a ver com o estabelecimento do contorno final da cava, planejamento seqüencial da lavra, beneficiamento do minério e fluxo de caixa da empresa.Dentre os materiais desmontados, com certeza vai-se encontrar blocos mineralizados e não mineralizados. Estes últimos, como é evidente, serão levados ao "bota-fora". Já os blocos mineralizados constituem o problema: o que se deve utilizar?. Como é óbvio, o teor de alimentação da mina não pode estar abaixo do teor marginal, pois então não se pagarão as despesas subseqüentes.Surge assim a necessidade do conceito de teor de utilização. Este teor, pelo visto, deve estar correspondido entre o teor de corte e o teor mínimo. A diminuição do teor de utilização acarreta um aumento do volume de minério a tratar o uma diminuição do estéril, pois dentro do contorno da cava há um volume definido e conhecido.O teor de utilização é estimado engendrando-se várias admissões, que levarão a várias alternativas, das quais será selecionada aquela que melhor se adapte com os objetivos de produção o econômicos da empresa.

- Teor limite (teor de corte subterrâneo)Define-se como teor limite (tl) o menor teor que compensa economicamente a lavra subterrânea.De posse destes conceitos podemos então concluir:Se o bloco tecnológico (ou painel) estiver gravado por uma relação estéril/minério R superior à relação estéril/minério limite Rl (R > Rl) e se o respetivo teor do bloco tb for igual, ou

9

Page 10: Apotila Minera F

superior a tl, o bloco será lavrado subterraneamente. Se R > Rl com teor do bloco inferior ao limite (tb < tl), não há lavra pois, se houvesse conduziria a prejuízos econômicos.

Se R < Rl, várias considerações devem ser feitas:Quando R < Rl e o teor do bloco tb for igual ou superior ao teor de corte (tb tc) o bloco será lavrado a céu aberto;Quando o teor do bloco tb estiver compreendido entre o teor marginal e o teor de corte (tm tb < tc) aplica-se o conceito de teor de utilização (tu);Finalmente, por razões de ordem econômica, não se aproveita, em hipótese alguma, materiais com teores inferiores ao teor mínimo, sendo estes blocos considerados estéreis.

4- DESENVOLVIMENTOA extração das substâncias úteis de uma jazida não pode ser iniciada

imediatamente e nem sempre nos locais onde se cortou ou a colocou a descoberto. Se a extração se inicia-se imediatamente, o acesso às partes mais afastadas do local de extração resultaria extraordinariamente difícil ou quase impossível, o que exige uma prévia preparação dentro de um determinado planejamento, preparação esta que se denomina planejamento.

4.1- TIPOS DE DESENVOLVIMENTO

Os desenvolvimentos podem ser agrupados nos seguintes tipos:a) A céu aberto ou subterrâneo - conforme sejam executados na superfície ou no interior dos terrenos. Em geral, está intimamente ligado com o tipo de lavra, se a céu aberto ou subterrânea.b) Prévios ou simultâneos com a lavra - se executados antes que se inicie a lavra, como condição para esta, ou se efetuados à medida que a lavra prossegue, mantendo uma adequada quantidade da jazida desenvolvida para se permitir a lavra regular, sem interferência dos serviços, porém sem exageros de desenvolvimentos, resultando em grandes investimentos prematuros, sem nenhum reembolso imediato. Em alguns casos, esta simultaneidade pode ser forçosa, por exemplo, em serviços de lavra a céu aberto nos quais o estéril deva ser lançado nos trechos já lavrados, evitando-se longos transportes para os bota-foras.c) Sistemáticos ou supletivos - se são empreendidos segundo um plano geral, em coordenação com o método de lavra, ou feitos ocasionalmente, para atender a conveniências ou imposições locais, tais como o provimento das vias de ventilação ou esgotamento, saídas de emergência, etc. Mais freqüentemente decorrerá da conveniência econômica.d) Produtivos ou obras mortas - conforme forneçam substâncias úteis ou estéril, segundo sua locação na jazida, nas ecaixantes ou em terrenos vizinhos. O fornecimento de material útil seria desejável , por compensar, parcial ou totalmente, as despensas da execução; mas, excluídos os trabalhos de estabelecimento de unidades de desmonte ou frente de lavra , as finalidades principais dos desenvolvimentos - transportes rápidos e eficientes, ventilação, drenagem, etc - impõem regularidade de traçados e distanciamento dos locais de desmonte, conduzindo comumente à locação no estéril, isto é, a obras mortas. Estas, pela maior regularidade, menor custo de manutenção, não imobilização de minério como piso ou pilares de proteção, etc, são comumente mais econômicas, embora não forneçam recuperações imediatas, por fornecimento de minério.e) Puros ou exploratórios - segundo tenham ou não finalidade subordinada de completar a exploração da jazida, para fornecimento de maiores detalhes do corpo; não devem ser confundidos com os de exploração pura, que podem ocorrer simultaneamente com os de desenvolvimento ou com os de lavra, mas cuja finalidade é o conhecimento da jazida.

5- VIAS DE ACESSOAs vias de acesso são desenvolvimento básicos que permitem atingir a jazida em um

ou vários horizontes, e o escoamento das substâncias desmontadas. Quando da sua

10

Page 11: Apotila Minera F

escolha e locação devem ser levados em conta, entre outras condições, a topografia local, a morfologia da jazida,, o tipo de lavra, a independência na extração das safras, os custos, a produção desejada.A. Acessos em serviços superficiais

Em lavra a céu aberto as vias de acesso são, comumente, simples entradas principais, convenientemente construídas para facilitar a lavra dos diversos bancos, que verticalmente dividem a jazida. em certos casos especiais outros acessos, que não são as entradas, podem ser utilizados, como túneis, planos inclinados, poços verticais e, até mesmo, simples furos de sonda (lavra de petróleo e gases, sais solúveis, etc.).

O traçado desses acessos requer conhecimento bem detalhado da jazida, dependendo fundamentalmente da topografia, como já foi dito das produções visadas, dos equipamentos utilizados no transporte, etc, que serão condicionadores das larguras, greides, raios de curvatura, etc.

Os diferentes tipos de acesso, em lavra a céu aberto podem ser agrupados em:a) Sistema de zig-zag ou serpentina:

a estrada de acesso se desenvolve por vários lances, com declividade compatível com o tipo de transporte. Os diversos lances são concordados por curvas de grande ou pequeno raio, plataformas horizontais ou plataforma de reversão de marcha. Apresentam a vantagem de imobilizarem pequena área horizontal, com a desvantagem de uma baixa velocidade de transporte (Figuras 5.1, 5.2).

b) Sistema de via helicoidal contínua:Usado para jazidas de grande área horizontal, em cavas profundas, este sistema se

constitui numa via contínua, em hélice, apresentando lances planos e outros em declividade. O acesso é executado à medida que vão sendo extraídas as fatias horizontais, compreendidas no núcleo da hélice.

c) Sistemas de planos inclinados e céu aberto:Sistema aplicável a jazidas de pequena área horizontal, em cavas profundas. A

inclinação dos planos vai desde a valores compatíveis com o uso de correias transportadoras até cerca de 80º, para uso de equipes que trafegam sobre trilhos. O minério dos bancos é descarregado em chutes que alimentam os equipes e estes, por sua vez, basculam em chutes fora da cava, que alimentarão trens ou caminhões (Figura 5.4).

d) Sistema de suspensão por cabos aéreos:Aplicável a cavas profundas e de pequena área horizontal, tal sistema, hoje em

desuso, foi muito utilizado nas minas de diamantes de Kimberley. O minério é carregado em caçambas içáveis e despejado em chutes superficiais, para posterior transporte. Os cabos de suspensão se estendem sobre a cava, suspensos por uma ou várias torres especiais (Figura 5.5)

e) Sistema de poço vertical,Um ou mais poços verticais próximos da cava, são ligados aos bancos por travessas dotadas de chutes, para carregamento de esquipes que farão o transporto vertical, descarregando em silos na superfície. O sistema tem produção diária limitada, mesmo que o transporte horizontal, até aos chutes do poço, se faça por pás carregadoras (Figura 5.6)

f) Sistema de ádito inferior:Utilizável para minas lavradas em flanco ou, em casos que a topografia permite, para lavra em cava. Consiste de um ádito sob o minério, associado a uma caída de minério que se liga aos vários bancos por travessas. Do ádito o minério é transportado para chutes externos, por veículos compatíveis com as dimensões de sua seção (Figura 5.7).

g) Sistema de funil:

11

Page 12: Apotila Minera F

Consta de um poço inclinado ou vertical, na encaixante, conectado ao corpo de minério por uma travessa da qual partem subidas até varar na superfície. O minério é desmontado no fundo da cava em cones concêntricos com as subidas, comumente verticais sendo dispensado o uso de bancos. Por estas subidas o minério atinge a travessa, indo ter ao poço, donde é içado para a superfície. Existem outros sistemas iguais, que abrangem toda a área da cava (Figura 5.8)

B. Acessos em serviços subterrâneos:São os mesmos vistos na exploração subterrânea (poços verticais ou inclinados e túneis) distinguindo-se daqueles mais pela finalidade que pela natureza, embora sejam normalmente de maiores seções, maior regularidade de traçado e locação diversa dos de pesquisa.A opção por este ou por aquele tipo de acesso, de um modo geral pode ser assim resolvida:a) Em terrenos planos ou pouco acidentados:* Corpos verticais ou horizontais - poço verticais fora do corpo* Corpos inclinados - poço vertical (na capa, na lapa, de transição);no plano inclinado, na lapa ou no corpo.b) Em terrenos acidentados:* Poço vertical, poço inclinado ou túnel, na capa, na lapa ou no corpo

6- DIVISÃO DA JAZIDAA lavra de uma jazida de razoável potência, extensão e extensão em profundidade requer que se tomem unidades menores para desmonte e manuseio do material desmontado. Portanto, terminada a exploração, é necessário iniciar-se o desenvolvimento mais amplo e volumoso da jazida, tornando-a facilmente, acessível, dividi-la em setores apropriados à lavra, os quais se podem então arrancar progressiva e sistematicamente, racionalizando assim, as operações de extração.Assim, a divisão de uma jazida formará uma unidade própria, que deverá obedecer aos seguintes requisitos:- acesso fácil- transporte fácil (ferramentas, máquinas, escoramentos, pessoal, etc.);- arranque independente, a ser executado por determinado número de mineiros;- fácil extração dos minérios;- ventilação independente (para minas subterrâneas), etc.Os trabalhos nas diferentes unidades de lavra não se devem por .turbar reciprocamente.

A. Divisão vertical da jazidaA divisão vertical é obtida mediante planos horizontais, abstratos, denominados níveis. Poucas são as jazidas que podem ser lavradas sem antes dividi-las em pisos ou níveis. Apenas as horizontais ou as de pouca extensão e mergulho fogem a esta regra.Numa lavra, a céu aberto, estes níveis correspondem aos bancos de lavra e seu distanciamento é a própria altura dos bancos. Numa mina subterrânea os níveis são materializados por cabeceiras e travessas, ligando a via principal de acesso ao corpo, ou dentro do corpo. O espaço compreendido entre dois níveis consecutivos é denominado internível, É claro, portanto, que a designação mineira de nível corresponde aos serviços executados a partir do horizonte de referência, no internível adjacente. A separação entre níveis varia de uns poucos metros até cerca de 30 m ou mais, em lavra a céu aberto e entre 15 m e 150 m, em lavra subterrânea.Nas minas subterrâneas é comum haver nova subdivisão dos níveis, por outros planos horizontais resultando os subníveis. Por sua vez, cada subnível, ou um nível não subdividido pode sofrer novas divisões verticais, com alturas menores, correspondentes às atingíveis no desmonte de cada lance, denominadas, tiras ou retas. Em casos mais raros, a divisão em tiras pode ser feita por planos inclinados, paralelos as paredes do corpo. São as tiras inclinadas, cujas alturas correspondem às atingíveis no desmonto de cada lance.

12

Page 13: Apotila Minera F

Os diversos níveis não designados comumente, em ordem descendente, por algarismos ordinais e. as vezes, por suas cotas. Os subníveis são designados, normalmente, pela ordem de lavra, por algarismos ordinais e, de modo análogo, são designadas as tiras (Figura 5.10).

B. Divisão horizontal da jazidaOs bancos, em lavra a céu aberto, e as próprias tiras, em lavra subterrânea,, constituiriam unidades ainda muito volumosas para desmonte simultâneo pois, embora limitada, a seção horizontal se estenderia por toda a largura e pela extensão do corpo, no horizonte considerado. E não só haveria muita dependência dos trabalhos de lavra numa frente única, como as necessidades normais de blendagem (mesclagem) dos produtos não se tornaria possível.No caso de lavra por bancos, a céu aberto, os blocos ou setores de lavra costumam ser marcados a tinta na face do próprio banco, estabelecendo-se os limites dos diversos blocos. Na lavra subterrânea, a divisão é obtida por planos verticais, abstratos, ou materializados nos seus traços nos planos horizontais por galerias. Em casos mais raros esses planos podem ser inclinados, em vez de verticais, As massas de mineral delimitadas por esses planos verticais e por dois níveis sucessivos são denominadas blocos, quarteirões ou setores de lavra. Excepcionalmente, esses blocos podem ser delimitados por dois subníveis sucessivos, ou mesmo, por duas tiras sucessivas. Por sua vez, os blocos são, verticalmente, subdivididos em massas menores, constituindo os painéis.No caso das minas subterrâneas cada setor de lavra constituí uma unidade independente, com seu pessoal próprio. Além disso, os diferentes setores de lavra devem estar de tal forma dispostos, que o trabalho de um deles não vá influir nos outros. Um setor de lavra deve ser suficientemente grande para que o arranque do mineral útil aí contido reembolse todos os investimentos nele efetuados, incluindo os trabalhos de desenvolvimento. Por outro lado, não deverá ser maior que o necessário, para que o transporte não resulte demasiadamente difícil e o acesso do pessoal às frentes não seja excessivamente fatigante, nem requeira demasiado tempo.

7- DECAPEAMENTO DE JAZIDAS MINERAISOs trabalhos de decapeamento constitui a primeira etapa da lavra subterrânea. A

duração das galerias de decapeamento, geralmente, é muito grande, sua seção e locação é praticamente impossível de variar, razão pela qual, a correta eleição do método de decapeamento da jazida é muito importante, sendo um dos problemas mais difíceis no desenho de minas.

As galerias de decapeamento, denominadas também mineiro fundamentais dividem-se em principais e auxiliares.

Os principais tipos de galerias de decapeamento são: poço vertical, poço inclinado e túneis.Por as galerias principais de decapeamento se transporta à superfície toda a massa mineral lavrada ou parte dela. Estas galerias apresentam cumprem outras funções tais como: descenso e ascensão de pessoas, transporte de ferramentas e maquinaria, materiais para reforço e suporte, transporte de rocha estéril, etc.

As galerias auxiliares de decapeamento empregam-se para o serviço de trabalho na mina, porém o mineral útil lavrado não é deslocado por estas galerias até a superfície ou efetua-se somente em pequenas quantidades.

O decapeamento do campo mineiro (mina) se carateriza pelo método de decapeamento. O método de decapeamento determina o tipo e locação das galerias principais (na capa, na lapa ou no corpo) e presença e tipo de galerias auxiliares de decapeamento.

Os métodos de decapeamento podem ser simples ou combinados. Nos métodos simples a abertura das galerias principais de decapeamento, é executada de uma vez para toda a profundidade de explotação da jazida e permanecem ativas até a finalização da lavra da jazida. Nos métodos combinados, unido á abertura da galeria principal, empregam-se

13

Page 14: Apotila Minera F

galerias auxiliares de decapeamento (por exemplo poço vertical desde a superfície e poço sem saída a superfície - poço cego, túnel e poço cego vertical, etc.)

Fatores fundamentais que influem no método de decapeamento

elementos de orientação da jazida mineralvalor do mineral útil e magnitude das reservastopografia superficialprodução projetada para a mina e prazo de iniciação da produçãocondições minero-técnicas e hidrogeológicas da jazidagrau de reconhecimento da jazida e perspectivas de incremento das reservasdisposição da usina de enriquecimento, locação de vias férreas, estradas, etc.

8 PREPARAÇÃO DOS CAMPOS MINEIROS (JAZIDA) PARA O ATAQUE DE ARRANQUEA preparação do campo mineiro (jazida) para o arranque mineral constitui a Segunda

etapa da lavra subterrânea, compreende a abertura de galerias, que dividem a parte decapeada da jazida em secções para a explotação e a ventilação dos trabalhos desenvolvidos nesses setores.

A preparação do campo mineiro, caracteriza-se pelo método método de preparação, que determina o tipo, número e lugar de abertura das galerias de preparação.

Se diferenciam três tipos de galerias de preparação: frontal, travessas e chaminés. Segundo o sitio pelo que atravessam as galerias de preparação, dividem-se em galerias em estéril e em mineral (na lapa ou na capa).

A preparação da jazida mineral para o ataque de arranque convencionalmente pode-se dividir em duas etapas:

A primeira etapa nas jazidas com mergulho inclinado ou abrupto, consta da abertura de galerias no nível principal, divisão da seção decapeada da jazida em pisos; em jazidas horizontais e pouco inclinadas a primeira etapa consta da abertura de galerias-paineis, divisão do campo mineiro em painéis.

A segunda etapa da preparação para as jazidas com mergulho inclinado e abrupto consta da abertura de chaminés e divisão do piso em blocos, em jazidas horizontais e pouco inclinadas a Segunda etapa consta; da abertura de frontais de arranque e divisão dos painéis em pilares para o arranque.

O esquema e ordem da preparação dependem fundamentalmente dos elementos de orientação da jazida e do sistema de explotação elegido. Quando se elege o método ótimo de preparação é indispensável tomar em conta o cumprimento das seguintes exigências:1) permita a preparação a tempo das reservas minerais para o ataque de arranque2) tenha volume mínimo de galerias de preparação, porém sem diminuir a segurança e a

comodidade para o cumprimento dos trabalhos de ataque de arranque3) tenha custo mínimo de abertura e manutenção das galerias de preparação durante o

tempo de serviço4) permita deixar uma quantidade mínima de reservas minerais nos pilares de segurança

que resguardam as galerias de preparação5) permita efetuar conjuntamente a exploração e drenagem a tempo da jazida6) possibilite a mecanização do transporte

As galerias de preparação são as que permitem criar os frentes de trabalho de ataque de arranque, razão pela qual é importante a preparação a tempo das reservas minerais para o ataque de arranque. Sem a preparação a tempo das reservas minerais é impossível realizar o ataque de arranque.

A quantidade indispensável de reservas minerais decapeadas, em preparação e preparadas para o arranque, devem criar-se durante o período de construção e inicio de explotação da jazida. No futuro, durante o período de desenvolvimento total dos trabalhos, a quantidade indispensável de reservas minerais decapeadas, em preparação e preparadas para o arranque, devem manter-se mediante correspondente relação entre a velocidade de decapeamento e velocidade de preparação para o arranque.

14

Page 15: Apotila Minera F

O custo de extração do mineral nos trabalhos de arranque é de 3 (para jazidas pouco potentes) a 10 vezes (para jazidas potentes) menor que o custo de extração nos trabalhos de preparação, razão pela qual procura-se extrair a maior quantidade de mineral nos trabalhos de arranque, isto é reduzir ao mínimo o volume dos trabalhos de preparação.

9 PRINCIPAIS PROCESSOS DE PRODUÇÃO NO ATAQUE DE ARRANQUEOs processos de produção são aqueles processos que estão relacionados

diretamente com a produção do mineral. Os processos principais de produção no ataque de arranque são:quebrado do mineral (romper, fazer pedaços)fragmentação secundariaarrastecontrole da pressão das rochas.Quebrado do mineral: separação de pedaços de mineral do maciço

Fragmentação secundária: fragmentação complementar do mineral até as dimensões indispensáveis para o transporte pelas galerias mineras e levado à superfície.

Arraste: deslocamento do mineral desde os frentes de arranque até a galeria de acareio.

Controle da pressão das rochas: controle do regime de pressão e abatimento das rochas com a finalidade de garantir a segurança dos trabalhos (prevenção do abatimento antecipado do mineral e as rochas) e efetividade na explotação da jazida.

Quebrado do mineralO quebrado do mineral representa do 20% - 40% ou 80% dos custos totais de

produção (valores mais baixos para rochas brandas e o valor mais alto para rochas duras). Se o quebrado do mineral não é executado corretamente, ocorre o aumento da fragmentação secundária e diminui o0 transporte.Empregam-se diferentes métodos para realizar o quebrado do mineral, tais como explosão de rochas, mecânicos, hidráulicos, por gravidade ou autoabatimento. O principal método de quebrado do mineral é o executado através do emprego de substancias explosivas e, o método menos utilizado é o quebrado do mineral por gravidade.

Utiliza-se o método de explosão de rochas, quando a fortaleza da rocha é maior a 4 (escala de Protodiakonov) e utiliza-se o método mecânico em rochas com coeficiente de fortaleza entre 1 e 4. A disposição dos furos no frente de trabalho pode ser horizontal, vertical e inclinados realizando o arranque do mineral útil por bancos ou por capas em forma ascendente ou descendente.O método de quebrado do mineral deve satisfazer as seguintes exigências:- Segurança para o trabalhador no frente de trabalho- Rendimento máximo de trabalho e gastos mínimos de dinheiro e meios materiais por cada tonelada de mineral quebrado (contornos regulares)- Diluição e perdas de mineral mínimas - Obtenção do mineral com fragmentos aceitáveis (pedaços)Os índices de efetividade do quebrado do mineral são: - Rendimento da pessoa que faz os furos (furador)- Metros furados, indispensáveis para quebrar 1 m3 ou 1 tonelada de mineral (quantidade de mineral obtido por cada metro de furacão- Gasto de substância explosiva no quebrado de 1 m3 de mineral- Rendimento do trabalho e gasto de substância explosiva na fragmentação secundáriaNo rendimento do quebrado do mineral apresentam uma grande influência os seguintes fatores:- Propriedades físico-mecânicas das rochas- Potência do corpo mineral. A maior potência, menor número de furos são necessários e consequentemente é menor o gasto de sustância explosivaSistema de explotação que determina o número de superfícies livres dos frentes de trabalho para o quebrado do mineral

15

Page 16: Apotila Minera F

Meios técnicos de furacão e organização dos trabalhos

Fragmentação secundáriaA fragmentação secundária se executa depois de realizada a explosão das rochas, quando se obtém pedaços não condicionados cujas dimensões são maiores às projetadas. A fragmentação dos grandes pedaços de mineral até a dimensão condicionada denomina-se fragmentação secundária, que é complementar à fragmentação primária, quando se arranca o mineral do maciço (quebrado do mineral).A fragmentação secundária representa do 0 ao 25% do custo total de produção. Seu valor é zero quando o quebrado do mineral é efetivo e o máximo valor ocorre quando temos grande quantidade de mineral não condicionado (pedaços muito grandes que dificultam o transporte).

Os grandes pedaços de mineral atolam-se nas chaminés e nas escotilhas durante o carregado dos vagões (obstruem o entopem), destruindo estes equipamentos. O carregado com máquinas e o arrasto de grandes pedaços dificulta o trabalho dos equipamentos (a caçamba recolhe com dificuldade os pedaços e o motor da maquina sofre forte sobrecarga). Os pedaços não condicionados de mineral dificultam seu tratamento posterior (enriquecimento e processamento em fornos).

A dimensão máxima dos pedaços de mineral deve ser algumas vezes menor que as seções das chaminés, escotilhas, restelos, vagões, skips. A magnitude dos pedaços condicionados estabelece-se quando é projetada a mina. Em muitas minas as dimensões dos pedaços condicionados é de 300 - 400 mm e se elevam até 500 - 600 mm. Experimentos positivos em varias minas de grandes dimensiones e elevada produtividade tem demostrado a vantagem do emprego, de dimensões elevadas para o pedaço condicionado (600 - 700 mm), em condições de emprego de sistemas de explotação com quebrado maciço do mineral, altamente produtivos, vagões de grandes capacidades (10 -15 t), locomotivas elétricas pesadas e trituradoras subterrâneas.

O emprego de fragmentação secundária em pequeno volume é vantajoso pelas seguintes razões:Se eleva o rendimento de trabalho no arranque primário em comparação com o arranque em pedaços pequenos.Aumenta o rendimento de seção em extração por efeito do cumprimento simultâneo dos trabalhos de fragmentação secundária e fragmentação primária.Diminui o gasto de sustância explosiva e força de trabalho no arranque e fragmentação secundária, devido ao despedaçamento do mineral desde grandes alturas ao espaço de ataqueNo arranque primário diminui em grande medida a excessiva fragmentação do mineral (pedaços muito pequenos), que facilita a perda de mineral e dificulta o tratamento posterior (enriquecimento ou tratamento metalúrgico).A fragmentação secundária secundário efetua-se:com ajuda de substância explosiva (colocada sobre o pedaço ou em pequenos furos)Métodos mecânicos, através do emprego de martelos pneumáticos especiais (martelos fragmentadores) Manual, com martelos manuaisAtravés de métodos especiais (térmicos, elétricos, etc.)Transporte por gravidade, carga e arraste do mineral (transporte do mineral)

Representa do 10 - 35% do custo total de produção, em alguns casos eleva-se até 50% do total de custos de produção.

16

Page 17: Apotila Minera F

O mineral arrancado na frente de ataque sofre transporte por gravidade até as galerias de carga e transporte (transporte inicial). O transporte por gravidade é executado na lavra de jazidas abruptas (ângulo de mergulho > 45º).

O transporte por gravidade se efetua através de galerias especiais (funis ou trincheiras) abertas numa capa de seguridade localizada sobre a galeria de transporte no bloco.A abertura dos funis se realiza de forma ascendente, podem ser circulares, quadrados, retangulares, em função das propriedades físico- mecânicas das rochas. A descarga dos funis pode ser direta, descarga lateral (se tem somente um ponto de descarga) e descarga bilateral (com dois pontos de descarga) que geralmente deixam um pilar na forma de trapézio invertido. As dimensões dos funis variam de 4 - 10 m, porém recomenda-se que tenham dimensões de 3,5 m e jamais maiores a 15 m. O diâmetro dos funis determina seu número necessário no bloco de arranque, assim a menor diâmetro maior será o número de funis. O ângulo de talude dos funis deve ser maior que 45º, geralmente é maior a 60º.As trincheiras empregadas no transporte por gravidade do mineral, são galerias modernas, que substituem uma ou dois fileiras de funis e, sua principal caraterística é que o carregado do mineral se efetua através do piso do bloque de arranque. As trincheiras podem ser unilaterais ou bilaterais. A distancia entre os pontos de carga, oscila entre6 -10 e 15 m. em dependência das propriedades físico-mecânicas das rochas.As trincheiras são mais produtivas, diminuem os custos de produção e é menor o consumo de substância explosiva. Empregam-se na lavra de jazidas de potência média e alta.

Na explotação de jazidas minerais empregam-se os seguintes métodos de carregado e deslocamento do mineral:Arraste do mineral por gravidade e carregado por escotilhas o com ajuda de máquinas carregadorasDeslocamento do mineral por explosões dirigidas o por gravidadeArraste do mineral com restelo a funis e vagõesCarregado do mineral na frente de ataque, com máquinas e vagões simples ou autovagõesMétodos combinados de carregado e deslocamento do mineralO deslocamento do mineral por gravidade encontra um grande emprego na explotação de jazidas abruptas de pouca potência e de maneira especial, nos sistemas de explotação com o espaço de ataque aberto e com armazenado do mineral, nestes casos o deslocamento do mineral efetua-se pelo costado jacente e nos sistemas com enchimento e escoramento por funis especialmente montados para essa operação. Na atualidade, a explotação de jazidas potentes com o deslocamento do mineral por gravidade é limitada.A vantagem do deslocamento por gravidade, é a possibilidade de organizar um bom controle desta atividade, enquanto que como desvantagem principal , é a grande altura do pilar sobre a galeria de transporte no bloque de arranque.O emprego de restelos para o arraste do mineral, apresenta a possibilidade de mecanizar o processo, transportabilidade, simplicidade e segurança da instalação de trabalho, segurança das condições de trabalho, menor volume de galerias de preparação e corte e menor quantidade de reservas minerais na base do bloque. Na explotação de jazidas potentes, empregam-se cabrestantes para arraste com potência de 40, 55 e 110 Kw e capacidade do restelo de 0,35 até 1,15 -1,50 m3.

Controle da pressão das rochasPor controle da pressão das rochas, compreende-se o conjunto de métodos que

servem para regular o regimen da pressão das rochas com o fim de obter seguridade e economia na explotação da jazida mineral útil.O problema do controle da pressão das rochas consiste em redistribui-la afastando-a fora dos limites do setor de trabalho, em ocasiões a pressão das rochas em parte se emprega para o quebrado do mineral útil e deslocamento dos escoramentos.O controle da pressão das rochas deve assegurar:

17

Page 18: Apotila Minera F

segurança dos trabalhos mineirosperda e diluições mínimas do mineralrendimento máximo de trabalho e custo mínimo na extração do mineralalta intensidade na explotação da jazidaA eleição do método de controle da pressão das rochas, entre outros fatores depende dos seguintes:a estabilidade do mineral e das rochas de contatoos elementos de orientação e estrutura da jazida (potência, ângulo de mergulho, forma, presença de setores estéreis, etc.)profundidade de explotaçãoinstalações superficiais (presença de depósitos de água, edifícios, construções, etc.)Quando se executa a abertura da galeria, com ajuda de explosões, as paredes e o teto se alteram e perdem sua capacidade de resistência ao surgimento dos esforços nelas. Se a resistência das rochas que rodeia à galeria é maior que os esforços que aparecem nelas então a galeria será estável, caso contrario, as rochas começaram a despedaçar-se Em dependência das condições de explotação da jazida, o controle da pressão das rochas pode-se efetuar com escoramento do espaço de ataque ou com abatimentos das rochas estéreis de contato. Baixo condições similares, o escoramento do espaço de ataque é muito mais vantajoso em rochas estáveis e o abatimento em rochas com tendência ao abatimento, considerando que com o aumento da profundidade de explotação a pressão das rochas aumenta.

18