Seminário de Desenvolvimento Mineiro

“Dimensionamento de Equipamentos de Mineração”

Caio Henrique Ribeiro VieiraSibele Cristina do NascimentoWelson Barbosa

Finalidade dos equipamentos

• Os equipamentos devem ser utilizados de forma correta, afim de cobrir o investimento inicial.

• Ajuda a mina a definir e atingir novos padrões de segurança, eficiência e rentabilidade.

Fatores Fundamentais

• Dimensionamento dos equipamentos;• Técnicas de operações;• Mão-de-obra qualificada;• Condições dos acessos e praças; • Prevenção e manutenção dos equipamentos;

CaminhõesDesempenho

• Tempo de basculamento

Ideal. . . . . . . . . . . . 42 s Aceitável. . . . . . . . .54 s

• A carga deve estar centralizada ao longo da caçamba;• Minimizar material na cabeceira da caçamba;• Minimizar derramamento aos lados, cantos e na traseira;• Material dividido em 66% na parte dianteira e 33% na traseira.

Carga correta

Carga incorreta

Carga corretaCarga correta

CaminhõesPosição de carga

• O operador da máquina de carga deve posicionar para o caminhão manobrar;

• Posição de tempo de ciclo mais rápido: - Caminhão - 45 ° da carregadeira;

• Minimizar a espera o tempo na carregadeira.

CaminhõesPosicionamento

• Inflexível na operação (máquina de escavação e carregamento);• Limitado a projetos de longa duração (vida útil 40.000 horas;)• Baixa mobilidade (não apropriada para lavra seletiva e blendagem);• Cuidados com a distribuição elétrica e manejo dos cabos de linha;• Motores elétricos e sofisticados sistemas de controle (alta eficiência

operacional);• Habilidade de escavar (peso, tração e capacidade de deslocamento do

guindaste);• Montagem sobre esteiras favorece operação em locais não apropriados para

pneus;• Reduzida fadiga do operador.

EscavadeirasCaracterísticas

Vantagens• Construção robusta adequada para escavações de material de

dureza relativamente alta e serviços de carregamento;• Segurança e eficiência;• Baixo custo operacional em projetos de longa duração

Desvantagens• Baixa flexibilidade e mobilidade;• Alto investimento inicial.

Escavadeiras

• Tempo de ciclo;28 a 32 s (31 s em média)

• Fator de enchimento da caçamba; 100-105%

• Passes necessários; 3 a 4 passes

(depende da capacidade da caçamba)

Escavadeira ElétricaDesempenho

• Altura ideal da bancada- Deve ser tal que ao se atingir a crista do banco a caçamba esteja totalmente cheia;

• Boas condições da praça de carga:- condição do piso: nivelado, “limpo”sem “borrachudos”;- largura da praça: Deve ter pelo menosduas vezes a largura da máquina + o caminhão

Escavadeira ElétricaCondições

• Manter ângulo de giro entre 70º a 90º, giros maiores ocasionam perda de produção;

• Manter o piso nivelado perpendicularmente às esteiras;• Monitorar o cabo de energia, que deve estar sempre

perpendicular às esteiras da máquina;• Sempre operar perpendicularmente à face do banco, pois em

situações de emergência a retirada da máquina é fácil e rápida;• Nunca deslocar com a caçamba cheia;• Para deslocamento em rampas, sempre deve ter o apoio de um

trator de esteiras.

Escavadeira ElétricaMáximo desempenho e segurança

Escavadeira hidráulica Desempenho

• Tempo de ciclo;27 a 30 s (28 s em média)

• Fator de enchimento da caçamba; 90-100%

• Passes necessários; 4 a 6 passes

• Altura ideal da bancada- Deve ser tal que ao se atingir a crista do banco a caçamba esteja totalmente cheia;

• Boas condições da praça de carga:- condição do piso: nivelado, “limpo”sem “borrachudos”;- largura da praça: Deve ter pelo menosduas vezes a largura da máquina mais o caminhão

Escavadeira hidráulica Condições

• Tempo de ciclo;24 a 28 s (26 s em média)

• Fator de enchimento da caçamba; 90-110%

• Passes necessários; 4 a 6 passes

Retroescavadeira hidráulica Desempenho

• Altura e quantidade de materiais ideais da pilha:- Deve ser posicionada no plano da altura da báscula do caminhão;

• Caminhão abaixo da escavadeira;

• Ângulo de giro entre 45 e 60º;

Retroescavadeira hidráulica Condições

Carregadeira ou Pá mecânicaCaracterísticas

• Flexível na operação (máquina de escavação, carregamento, serviços auxiliares, alimentação de britadores, etc.);

• Excelente mobilidade sendo apropriada para lavra seletiva e blendagem;

• Habilidade de escavar (peso, tração e capacidade de deslocamento do guindaste);

• Montagem sobre esteiras favorece operação em locais não apropriados para pneus;

• Reduzida fadiga do operador.

Carregadeira ou Pá mecânica

Vantagens

• Alta mobilidade;• Pode fazer blendagem e lavra seletiva;• Retorno de investimento favorecem as carregadeiras (alta

produção e baixo investimento);• Pás carregadeiras requerem menor habilidade do operador;

Carregadeira ou Pá mecânica

Desvantagens

• Necessidade de escavar material reduz produção das carregadeiras e aumenta custos;

• Máquina menos robusta, pára por manutenção muito mais que uma escavadeira;

• Comumente é necessário um equipamento auxiliar fazendo desmonte para a carregadeira;

Carregadeira ou Pá mecânicaDesempenho

• Tempo de ciclo;30 a 40 s (38 s em média)

• Fator de enchimento da caçamba; 90-110%

• Passes necessários; 4 a 6 passes

• Grande volume de material desmontado;

• Boas condições de praça:- largura da praça (no mínimo 2 X a largura da máquina mais o caminhão);

- piso nivelado e sem borrachudos.

• Boa drenagem;

• Material bem fragmentado;

Carregadeira ou Pá mecânicaCondições

• Manter a navalha superior a 50 milímetros acima do piso; • Manter a ponta da navalha a 90° da superfície;

• Manter constante o ângulo da ponta da navalha.

MotoniveladorasPosição da lâmina

• Utilização mais ampla com a utilização do ângulo da lâmina em torno de 10º;

• A lâmina deve apresentar um nivelamento de acordo com o grade do acesso.

MotoniveladorasÂngulo da lâmina

Trator de esteiraFunções

• Utilizado para desmonte mecânico;

• Alimentar minério para as pás mecânicas;

• Espalhar materias;

• Abertura de acesso;

Tratores de RodasFunções

• Realiza serviços auxiliares como:• Auxiliar na descarga de materiais;• Limpeza de praças de carga; • Manutenção de acessos;• Reboque de peças, equipamentos;• Auxiliar em locomoções de

escavadeiras elétricas;

Tratores

PerfuratrizesFatores Perfuratriz rotativa Perfuratriz de martelo de superície Perfuratriz de martelo de fundo de furo

Diâmetro do furo, mm

165 a 228 em rocha macia a média 250 a 432 em

todas formações, incluíndo muito dura.

38 a 127.152 a 228 em formações média a muito

dura; diâmetros menores em furos longos.

Tipo de rochaFormações na faixa de

macia a muito dura.Média a muito dura.

Media a muito dura. Restrições em rochas muito fraturadas.

Profundidade máxima do furo, m

Maior que 60 m. Menor que 20 m. Maior que 60 m.

Volume de ar requerido

Grandes vazões para se ter uma limpeza eficiente do

furo.

O ar tem dupla função: limpeza do furo e acionamento do martelo. Não pode

usar pressões tão altas como no martelo de fundo. Máquinas hidráulicas

reduzem bastante o consumo de ar.

A taxa de penetração aumenta com o aumento da pressão de ar, mas o volume de

ar requerido também.

Avanço (pulldown) requerido

Baixo em formações macias a muito alto em

rochas duras.

Altas taxas de penetração podem ser alcançadas com menores pressões de

avanço.

Boa penetração com menos carga de avanço.

Velocidade de rotação, rpm

Requer alta velocidade em rocha macia e velocidades

mais baixas em rocha dura.

Rotação para o bit é aproximadamente de 100 a 120 rpm para furos de 64 mm, em rocha macia; em rocha dura, 75 a

100 rpm para furos de 64 mm e 40 a 50 rpm para furos de 127 mm.

Opera com menores velocidades de rotação: 30 a 50 rpm para rocha macia; 20 a 40 para

rochas intermediárias e 10 a 30 rpm para rochas duras.

Taxa de penetração

Aumenta com o aumento do diâmetro da broca;

diminui com o aumento da resistência da rocha.

Taxas iniciais mais altas que o método de martelo de fundo. Taxa cai com

cada haste adicionada. Taxa decresce com o aumento do diâmetro.

Taxas relativamente constantes ao longo do furo. Maiores taxas em rochas duras, na faixa de diâmetro de 152 mm a 228 mm, comparando-se com o método rotativo.

Níveis de ruído Geralmente baixo.Ruído é crítico: imacto do martelo e ar

comprimido. Máquinas hidráulicas possuem menor nível de ruído.

Nível de ruído é mais baixo que o método de martelo de superfície. Ruído é dissipado

dentro do furo.

Perfuratrizes

Inclinação de RampasGrade

• Manter grade da pista compatível com equipamento (geralmente 10% para fora de estrada

• Manter constante os percentuais de grade;

Correct Incorrect

Raios de Curvatura

• Utilizar o raio máximo possível nas curvas empregando uma super elevação (rodo) no sentido de direção da curva para melhorar a estabilidade dos equipamentos quando trafegando no acesso.

Largura das Pistas de Rolamento• Em pistas simpes: Largura deve ser no mínimo 3 x a largura do

maior equipamento;Pistas duplas: 3,5 x a largura do maior equipamento; Em curvas: 4 x a largura do maior equipamento.

Pista simples

Pista dupla

Em curvas

Largura das Praças de carga

• Largura mínima deve ser igual a largura do raio de trabalho da máquina de carga + 2x a largura do caminhão.

Bench Width

Leira de Segurança• A altura de segurança da leira deve ser pelo menos 1/3 da altura

do pneu do maior equipamento da mina.

Drenagem

1/2 altura da roda

Vantagens do bom dimensionamento:• Uso correto das máquinas podem:

Reforçar a segurança Melhorar a produtividade e aumentar vida de útil do equipamento Estender vida útil do pneu (!)

Muito Obrigado!