p.m. iii - exploracao dos depositos massivos

23
ÍNDICE I. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 2 1. EXPLORAÇÃO DE ROCHAS ORNAMENTAIS EM SUBTERRÂNEO ........................... 3 2. CARACTERISTICAS TÉCNICAS ........................................................................................ 5 3. EXPLORABILIDADE DE UM JAZIGO ............................................................................... 6 3.1. LAVRA DE ROCHAS QUE APRESENTAM FOLIAÇÃO .............................................. 7 3.2. LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS EM MACIÇOS COMPACTOS ...................... 8 4. CARACTERÍSTICAS DA PEDREIRAS ............................................................................. 10 5. MÉTODOS DE DESMONTE ............................................................................................... 14 5.1. CAMARAS E PILARES ................................................................................................... 15 5.2. FRENTES CORRIDAS ..................................................................................................... 17 5.3. LAVRA DO TIPO FOSSA................................................................................................ 18 6. CORTE .................................................................................................................................. 19 6.1. TIPOS DE CORTES .......................................................................................................... 19 6.2. TÉCNICAS DE CORTE.................................................................................................... 20 7. EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE E CARREGAMENTO ......................................... 21 II. CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 22 III. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 23

Upload: vicente-da-silva

Post on 23-Nov-2015

74 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

Este trabalho debruca assuntos relativos a exploracao de rochas ornamentais, com mair enfase tomou-se como exemplo a exploracao de mormore. aqui sao descritos todos os procedimentos necessarios para exploracao dos depositos massivos, os metodos racionais a serem empregados em diferentes ocasioes.

TRANSCRIPT

  • NDICE

    I. INTRODUO ....................................................................................................................... 2

    1. EXPLORAO DE ROCHAS ORNAMENTAIS EM SUBTERRNEO ........................... 3

    2. CARACTERISTICAS TCNICAS ........................................................................................ 5

    3. EXPLORABILIDADE DE UM JAZIGO ............................................................................... 6

    3.1. LAVRA DE ROCHAS QUE APRESENTAM FOLIAO .............................................. 7

    3.2. LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS EM MACIOS COMPACTOS ...................... 8

    4. CARACTERSTICAS DA PEDREIRAS ............................................................................. 10

    5. MTODOS DE DESMONTE ............................................................................................... 14

    5.1. CAMARAS E PILARES ................................................................................................... 15

    5.2. FRENTES CORRIDAS ..................................................................................................... 17

    5.3. LAVRA DO TIPO FOSSA ................................................................................................ 18

    6. CORTE .................................................................................................................................. 19

    6.1. TIPOS DE CORTES .......................................................................................................... 19

    6.2. TCNICAS DE CORTE.................................................................................................... 20

    7. EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE E CARREGAMENTO ......................................... 21

    II. CONCLUSO ....................................................................................................................... 22

    III. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 23

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    2 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    I. INTRODUO

    O presente trabalho foi elaborado no mbito da realizao dos trabalhos de investigao da

    cadeira de Planificao Mineira III, o qual tem como tema Explorao dos depsitos

    massivos o qual deve abordar sobre os aspectos de extrao, transporte, mtodos de

    explorao, cortes e outros.

    Explorao dos depsitos massivos nada mais do que a explorao em massa dos depsitos

    minerais ou seja explorar um mineral emblocos. Mineral este que o grupo distinguiu como

    sendo rochas ornamentais.

    A explorao de rochas ornamentais comeou por ser uma arte no tempo dos egpcios e, mais

    trade, no tempo dos Romanos. Nesta altura, as rochas extradas eram usadas para construo

    de esttuas, edifcios monumentais que caracterizavam aquelas pocas. Devido a esta

    importncia foi aumentando o nvel de procura pelo este bem mineral, o que tambm foi

    aumentando a preocupao de tornar uma minerao vivel isto a venda do mineral deve

    compensar a curto tempo os investimentos dispendidos durante o lavramento do mineral,

    surgindo assim como alternativa a introduo de uma explorao em subterrneo, sendo

    necessrio o conhecimento dos aspectos que l se encontram.

    Durante o desenvolvimento do trabalho foram destacados vrios exemplos de rochas

    ornamentais, contudo foram vrias vezes usado o minrio de mrmore como exemplo de

    todas rochas ornamentais embora existam diferenas notveis quer no aspecto macroscpico

    assim como microscpico.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    3 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    1. EXPLORAO DE ROCHAS ORNAMENTAIS EM SUBTERRNEO

    A explorao de rochas ornamentais em subterrneo comeou na antiguidade com os Egpcios,

    onde, segundo dados existentes, as galerias atingiam cerca de 6m de altura (Formaro e Bosticco,

    1994a, apud Guerreiro, 2000, p.10). Na antiga Grcia o mrmore estaturio da ilha de Paros foi

    tambm explorado em subterrneo. Posteriormente, na poca Romana, muitas outras pedreiras

    italianas subterrneas ganharam famas.

    Trabalhar em subterrneo significava no ter que enfrentar os rigores do clima e a possibilidade

    de realizar selectivamente as operaes de desmonte de rocha.

    Segundo Formaro e Bosticco (1994a), a tcnica de corte para desmonte de rochas conhecidas

    como Corte Romano, foi utilizado at a introduo dos explosivos no sculo XIX. Este mtodo

    necessitava de um estudo exaustivo das fracturas, que constituam planos de cortes favorveis,

    atendendo ao mtodo de desmonte utilizado. Os cortes a favor (segundo a linha da maior declive

    da camada de mrmore), denominado cesurae, eram efectuados com camartelos e cunhas ao

    longo das diaclases at a profundidade necessria, de modo a individualizar os corpos atravs de

    cortes em forma de V. Depois de individualizados os blocos eram removidos com auxlio de

    alavancas de ferro e cunhas de madeiras. O aspecto de cortes realizados nas exploraes do

    tempo dos Romanos podem ser apresentadas nas figuras abaixo.

    Fig.1 Aspecto dos cortes realizados pelos Romanos.

    (Fonte: Guerreiro; ExploraoSubterrneas de Mrmores)

    As ferramentas utilizadas na poca eram, essencialmente, cunhas, cinzeis, camartelos, marretas,

    ps, picaretas, e enxadas. As cunhas e os camartelos eram utilizados para abrir as fracturas

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    4 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    naturais, enquanto as marretas e os cinzeis eram usados para efectuar cortes ou ranhuras que

    conduziam a diviso das massas desmontadas em blocos de dimenses comerciais.

    Existiam ainda outras tcnicas utilizadas, tais como o enchimento de ranhuras previamente

    realizadas na rocha, com agua, cujo congelamento, e consequente aumento de volume, promovia

    a fracturacao e individualizao do bloco. Em alguns casos eram utilizados cunhas de madeira

    embebidas em gua que provocavam a abertura de fracturas quando inchavam ou gelavam

    (Formaro e Bosticco, 1994a apud Guerreiro, 2000, p.11).

    Na regio de Portodoro (Itlia), na antiguidade, o mrmore era desmontado com recurso fora

    humana. As operaes de desmonte consistiam, inicialmente, na criao de um tnel para entrada

    na jazida, atravs do uso do escopro e da marreta (ver figura 2). Depois de aberto o tnel era

    definido a largura dos blocos atravs da execuo de dois rasgos laterais para individualizar

    blocos eram utilizadas cerras de ferros temperados nos cortes de levante e verticais posteriores,

    cuja ao de corte era auxiliada pela introduo de gua e de areia siliciosa. A remoo de bloco

    fazia-se com recurso a cunha de madeira ou de ferro (Del Soldato e Pintus,1985 apud Guerreiro

    p. 11)

    LEGENDA

    - Tnel de acesso ao Jazigo

    - Rasgos laterais que definem o bloco a desmontar

    - Operao de abertura dos tneis com marreta e escopo

    - Corte de rocha com uma serra de ferro temperado, sendo

    adicionada no corte de gua e slica

    - Cunhas de ferro e marreta

    utilizadas para deslocar o bloco

    - Operao de expedio do bloco para o exterior da pedreira

    atravs de um plano inclinado

    O - Homem

    - Aspecto das paredes desmontadas

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    5 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Fig. 2 - Mtodo de desmonte em subterrneo utilizado na antiguidade na zona de Portodoro

    Itlia.

    (Adaptado de Formaro e Bosticco, 1994a apud Guerreiro, 2000, p.11)

    Com a evoluo tecnolgica ao longo dos tempos os trabalhos de desmonte de rocha ornamental

    em subterrneo tambm evoluram. Hoje em dia, este mtodo de desmonte recorre,

    essencialmente, ao uso da roadora e da mquina de fio diamantado, para individualizao dos

    blocos.

    2. CARACTERISTICAS TCNICAS

    As caractersticas tcnicas da rocha condicionam o tipo de uso a dar ao material, bem como os

    meios de aplicao do mesmo. Estas caractersticas so as seguintes:

    PETROGRAFIA define as caractersticas da gnese da rocha e dos minerais que as

    constituem, bem como as relaes recprocas entre eles na estrutura da rocha. Estas

    informaes so de extrema utilidade na preveno de alterao de material (variaes de

    cor, alterao da resistncia, etc.). Os dados petrogrficos devem ser interpretados

    conjuntamente com a informao mineralgica e qumica disponvel. Estudos a realizar:

    Anlise macroscpica e microscpica

    COMPOSIO MINERALGICA descreve os tipos e as caractersticas dos minerais

    que constituem a rocha. Permite avaliar o comportamento da rocha sobre determinadas

    condies, sendo indispensvel para perceber e prever alteraes estticas (variaes de

    cor, manchas, etc.). Estudos a realizar: Anlise por difractometria de raio X.

    COMPOSIO QUMICA define tipo e percentagem dos elementos qumicos

    presentes na rocha. Fornece informaes importantes relativamente a possibilidade de

    usar a rocha em determinadas condies ambientais (agente metericos, poluio,

    excremento de aves, etc.). Estudos a realizar: Anlises qumicas diversas

    PROPRIEDADES FSICO-MECNICAS Para poder utilizar uma rocha em termos

    ornamentais necessrio conhecer as suas propriedades fsico-mecnicas (resistncia a

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    6 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    compreenso, resistncia a flexo, resistncia ao impacto, resistncia ao desgaste,

    porosidade, etc.), que do indicaes sobre a sua funcionalidade e durabilidade bem

    como sobre a sua capacidade de poder ser utilizada em determinadas situaes e com

    determinados modos de aplicao (com ancoragem, cimento, cola, etc.).

    3. EXPLORABILIDADE DE UM JAZIGO

    Um jazigo mineral, para poder ser considerado com potencial para a indstria das rochas

    ornamentais deve ser constitudo por rochas com caractersticas que lhe possam conferir esse

    valor, podendo ser do seguinte tipo: Mrmore, calcrio, travertino, nix, granito, quartzito,

    arenito, xisto e ardsia, gnaisse, prfiro, basalto, conglomerado e brecha.

    Em termos da abertura de uma explorao de rocha ornamental, h necessidade de determinar as

    caractersticas estruturais do jazigo mineral, incidindo sobre a disposio geomtrica da estrutura

    geolgica que o constitui. Tal como foi apresentado anteriormente, tambm a fracturao

    existente, que define a compartimentao do macio rochoso e, consequentemente, a

    blocometriadisponvel para explorao, tem de ser alvo de um estudo pormenorizado. Alm

    desta, tambm os defeitos que podem aparecer penalizando a qualidade do material para

    explorao devem ser estudado. Nos mrmores estes fenmenos penalizantes esto geralmente

    relacionados com zonas de calcite puro (vulgo dente de co), ndulos de quartzo (vulgo

    cravo), zonas dolomitizadas (vulgo olho de mocho), entre outras.

    Para se poder explorar uma massa mineral com viabilidade econmica necessrio que seja

    satisfeita um conjunto de pr-requisitos, nomeadamente que a qualidade da pedra satisfaa o

    mercado e apresente boas caractersticas em termos dos seguintes factores:

    Constncia das caractersticas estticas devem manter-se mais ou menos constantes em

    toda a jazida.

    Existncia de volumes apreciveis deve existir um volume considervel de rocha com

    boa qualidade ornamental para que seja vivel a abertura da pedreira.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    7 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Caractersticas de produo deve conseguir-se produzir blocos com tamanhos e formas

    capazes de tornar economicamente vivel a explorao. Nesta matria importante o

    grau de fracturao do macio rochoso.

    Prazo de entrega a capacidade produtiva instalada na pedreira deve ser capaz de

    satisfazer a procura e os prazos de entrega.

    3.1.LAVRA DE ROCHAS QUE APRESENTAM FOLIAO

    As rochas ornamentais, quando apresentam foliao e no se encontram em forma de macios

    rochosos, no podem ser extradas em blocos. Neste caso o material extrado em placas, com

    posterior corte, esquadrejamento e polimento. Esse mtodo apresenta grandes perdas, e muitas

    vezes no executado depois de adequada caracterizao da jazida e planejamento de lavra. A

    figura 3 mostra uma frente de lavra de quartzito extrado em placas.

    Segundo Valado et al (2010), que realizou estudos em pedreiras de quartzito foliado na regio

    de Alpinpolis MG, existem desde pedreiras com lavra pouco mecanizada e algumas tcnicas

    convencionais de minerao at atividades quase que exclusivamente manuais, constituindo

    lavra de garimpo. O autor identificou deficincias bsicas como falta de levantamento geolgico

    de detalhe. Em termos de desenvolvimento de mina, deveria evitar-se depsito de rejeitos nas

    prprias cavas, projetarem-se acessos e reas de trabalhos em termos de rampas, raios de curvas,

    sistemas de drenagem e outros. Nas etapas de lavra seria necessria alterao no plano de fogo,

    realizao de testes com carrinho de piso, discos diamantados, rompedores hidrulicos e cunhas,

    alm de analisar a viabilidade de se usar a lavra ascendente.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    8 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Fig. 3 - Frente de lavra e remoo das placas de quartzito foliado Alpinpolis / MG

    (Valado et al, 2010 apud Cabello et al, 2012, p. 169).

    3.2.LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS EM MACIOS COMPACTOS

    No caso de extrao em macios rochosos, podem-se aproveitar rochas isoladas na rea da

    pedreira (lavra por mataco), ou detonando a base de um macio e removendo-se os blocos

    aproveitveis (lavra por desabamento). Mas o mtodo de extrao em blocos mais aplicado

    removendo-se os blocos da frente de lavra atravs de tcnicas de corte contnuo ou em costura

    (lavra por macios rochosos).

    A lavra por desabamento est em desuso, devido ao elevado grau de perda de material e ao

    impacto ambiental gerado. A lavra por mataces usada, porm em poucos casos ela vivel,

    mesmo assim gerando impacto ambiental em grandes reas. A lavra por macios rochosos de

    longe a mais usada. A extrao por macios rochosos pode ser executada em cotas acima ou

    abaixo do nvel do terreno. Para superfcies horizontais ou sub-horizontais, caractersticas de

    plancies ou de plats elevados, a extrao d-se em cota inferior cota natural do terreno, aps a

    retirada do estril. A frente de lavra ser, ento, do tipo fossa ou do tipo poo (tambm chamadas

    pedreira em cava) conforme ilustrado na figura 4

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    9 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Fig. 4 - Lavra em fossa ou poo (Cabello, 2011).

    Quando a extrao se d acima do nvel do terreno, a extrao pode ser feita em bancadas baixas,

    cuja altura corresponde altura do bloco (sendo melhor para jazidas homogneas favorecendo a

    recuperao, pois pouco seletiva) ou bancadas altas, constituindo-se de grandes pranchas com

    alturas de 4 a 16 metros (da Mata, 2003). A altura da prancha corresponder a um nmero

    mltiplo de uma das dimenses do bloco comercializvel. O mtodo de bancadas altas usado

    em macios rochosos que apresentam heterogeneidade, pois permitem a seleo do bloco final

    durante corte do bloco secundrio e final. Os blocos extrados normalmente apresentam volumes

    entre 8 , podendo chegar a at 10 .

    A figura 5 (Cabello, 2011) ilustra o mtodo de lavra por bancadas. No caso do mtodo de

    bancadas altas, o bloco primrio separado da frente de lavra por fogo de levante e corte por

    explosivos na face posterior, apenas na face lateral utilizado o corte contnuo. Os blocos

    secundrios e finais so liberados com cunhas ou corte contnuo.

    Fig. 5 - Lavra por bancadas (Cabello, 2011).

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    10 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Alm da homogeneidade do macio, outro fator que interfere na escolha do mtodo a

    configurao topogrfica do terreno. Aclives menos acentuados tendem a ser trabalhados por

    bancadas baixas. O mtodo de extrao pode variar dentro de uma mesma frente de lavra,

    dependendo da configurao geolgica e topogrfica do terreno. Da a importncia de se

    conhecer com exatido o relevo e as caractersticas geolgicas do terreno.

    4. CARACTERSTICAS DA PEDREIRAS

    A forma da pedreira determinada pela morfologia do jazigo mineral e pela acessibilidade a

    mesma. Esta caracterstica pode influir de um modo notvel no tipo de maquinaria a utilizar, nos

    custos, nos valores e nas caractersticas de produo. As principais diferenas entre as duas

    formas de explorao so as que se apresentam no quadro 1.

    A localizao geomorfolgica funo do ambiente geomorfolgico onde se implanta a

    pedreira. Esta localizao pode ter lugar num terreno mais ou menos plano (plancie) ou numa

    zona de relevo mais ou menos acentuado (montanha). A localizao de uma pedreira numa

    montanha pode assumir trs situaes distintas; No sap da montanha, no meio da sua encosta ou

    no seu topo, assumindo, qualquer uma delas diferentes condies de acesso, transporte,

    colocao de escombro, impactos ambientais, produes, entre outros.

    O mtodo de desmonte define a sequncia de operaes que permite a produo dos blocos. O

    mtodo estabelecido em funo das caractersticas do jazigo mineral (possana, orientao,

    inclinao da camada a desmontar e outros) e da necessidade da produo, influnciando

    significantemente o tipo de maquinaria a utilizar e a organizao logstica da rea a explorar. A

    explorao pode ser efectuada num nico piso ou em vrios pisos, cuja altura e nmeros so

    funo, essncialmenteda possana da camada a explorar e ou do grau de fracturao presente na

    jazida devendo respeita as regras de segurana e a legislao vigente assim tm-se:

    Camada a explorar pouco passante Explora-se num piso nico;

    Camada a explorar muito passante explora-se em vrios pisos;

    o Fracturao intensa altura do piso maior;

    o Fracturao pouco frequente altura do piso menor.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    11 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    TIPOS DE

    EXPLORAAO

    VARIANTES

    DESCRIAO

    ILUSTRACAO

    Cu Aberto

    Subterrneo

    Flanco de

    Encosta

    A lavra comea a partir

    de um nvel na encosta

    de um monte ou

    montanha e evolui para

    niveis superiores ou

    inferiores, aproveitando

    a topografia do terreno.

    Poo (Open Pit)

    A lavra comeca a partir

    da superficie do terreno

    e descendente,

    originando a formao

    de poos.

    Flanco de

    encosta

    A explorao realiza-se

    atravs da abertura de

    galerias subterrneas,

    sendo neste caso o

    acesso ao jazigo

    efectudado na encosta

    de um monte ou

    montanha

    Profundidade

    O acesso ao jazigo

    realizado atravs de

    uma rampa ou poo

    vertical, ou de um

    processo combinado de

    poo e rampa

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    12 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Misto

    Flanco de

    encosta

    So combinados os

    desmontes a cu aberto

    e o subterrneo, sendo

    estes realizados na

    encosta de um monte

    ou montanha.

    Geralmente, j existe a

    explorao a cu

    aberto, no entanto,

    pode acontecer que

    numa dada direco de

    avano da explorao,

    esta no se mostre

    vivel, inicando-se a

    explorao em

    subterrneo embora a

    explorao a cu aberto

    continue noutras

    direces

    Profundidade

    O desmonte misto em

    profundidade resulta,

    em geral, de motivos

    semelhantes aos

    descritos para o flanco

    de encosta, com a

    diferena de se iniciar

    em profundidade a

    partir de uma

    explorao em poo

    Quadro 1 Varios tipos de pedreiras atendendo forma e a localizao geomorfolgica da

    explorao. (Guerreiro, 2000)

    O desmonte em subterrneo utiliza as tcnica do desmonte a cu aberto depois de criado o

    primeiro piso, ou seja, durante a fase de rebaixo. Por outro lado, para abrir o primeiro piso (piso

    de entrada) necessario construir uma galeria cujas dimenses so funo dos equipamentos a

    utilizar, das produes pretendidas e da morfologia da jazida,entre outros, tal como se mostra nas

    figuras 6 e 6.1.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    13 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Fig. 6- Definicao da galeria de entrada Fig. 6.1 - Derrube de uma talha na zona de

    rebaixo com o canal desmontado. da exploracao

    (Fonte: Bradley, 1999, apud Guerreiro, 2000, p.20)

    Alm dos mtodos anteriormente referidos,existe ainda uma variante do mtodo de desmonte em

    subterrneo que consiste num avano relativamente pequeno das galerias para o interior do

    macio, o qual pode ser utilizado para explorar pequenas pores de mrmore existentes na zona

    dos taludes dos desmontes a cu aberto.

    LEGENDA

    - Desmonte a Ceu Aberto

    - Desmonte Sotto Tecchia

    - Desmonte Subterraneo

    Fig. 7 - Representao comparativa do mtodo

    de desmonte Sotto Tecchia.

    (adaptado de Capuzzi et.al., s/d, apud Guerreiro,

    2000, p.20)

    Este tipo de desmonte tem sido utilizado pelos Italianos nas exploraes de rochas ornamentais,

    mais propriamente nos mrmores, o qual foi por estes intitulado de desmonte Sotto Tecchia

    (debaixo da telha), diferindo do subterrneo pelos factos dos trabalhos poderem ser realizados

    com luz natural e sem necessidade de ventilao, devido a proximidade da entrada relativamente

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    14 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    as frentes de desmontes. Na figura seguinte apresenta-se uma ilustrao com este tipo de

    desmonte, comparando-o com o a cu aberto e com o subterrneo.

    5. MTODOS DE DESMONTE

    Os principais mtodos de desmonte em subterrneo assentam em trs tcnicas mineiras distintas,

    nomeadamente:

    Desmonte com entulhamento A estabilidade do macio aps o desmonte assegurado

    pelo entulhamento das cavidades;

    Desmonte com desabamento O material desmontado atravs da roptura controlada

    dos terrenos a medida que se aumentam os vazios;

    Desmonte com abandono de pilares So deixados pilares de rocha abandonados que

    garantem a estabilidade do macio.

    A conjugao destas trs tcnicas permite estabelecer um conjunto de mtodos de desmonte que

    hoje em dia se conhecem na indstria extrativa subterrnea (corte e enchimento, frentes corridas,

    camaras e pilares, entre outros).

    Na lavra subterrnea de mrmores a viabilidade econmica da explorao fortemente

    influnciada pela blocometria disponvel, o que impede, partida, o recurso a mtodos de

    desmontes que assentem na tcnica de desabamento, dada a induo de fracturao que tal

    tcnica origina e consequente diminuio das dimenes dos blocos comerciais.

    O entulhamento tambm no se prefigura como uma tcnica de aplicao directa ao caso dos

    mrmores, embora possa ser utilizada em determinados casos para resolver problemas de

    instabilidade que surjam nas cavidades, nomeadamente quedas pontuais de blocos ou at mesmo

    situaes de aluimentos. Nestes casos, quando no for vivel a aplicao de outro tipo de

    sustentamento ou no exista material para explorar na zona em causa, poder ser importante a

    utilizao de escombros para entulhar as cavidades e assim estabilizar os desmontes.

    A tcnica de abandono de pilares parece ser a mais adequada a explorao deste tipo de recurso,

    uma vez que possibilita a definio de elementos de suporte naturais em zonas do macio onde o

    material de qualidade inferior, permitindo, alm disso, dimensionar os pilares de modo a evitar

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    15 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    a presena de fracturao induzida pela abertura das cavidades de desmonte. A utilizao desta

    tcnica na lavra de pedreiras poder apresentar uma distribuio espacial e regular dos pilares,

    em funo da heterogenidade do jazigo mineral relativamente a sua qualidade ornamental.

    Para selecionar o mtodo de explorao em subterrano, devem atender-se vrios factores, tais

    como:

    Caracteristicas geolgicas do local;

    Morfologia;

    Espessura e inclinacao das camadas de mrmore;

    Continuidade da jazida;

    Profundidade a que se encontra;

    Factores econmicos (infra-estruturas, investimentos iniciais, etc.).

    5.1.CAMARAS E PILARES

    Do conjunto de mtodo de desmontes tradicionais, resultantes das tcnicas referidas acima, o

    desmonte com abandono de pilares o nico, partida, que oferece melhores resulatdos

    atendendo especificidade da explorao subterrnea de mrmores, em termos da conservao

    da integridade do macio rochoso adjacente. Qualquer uma das outras duas tcnicas referidas

    permite a fracturao do macio rochoso, e at mesmo a sua roptura, o que provavelmente

    conduziria a inviabilizao da explorao.

    O mtodo de camaras e pilares consiste em desmontar a rocha deixando in situ (por desmontar),

    determinadas fraces isoladas da rocha do jazigo, as quais constituem pilares que exercem a

    funo de suporte do terreno sobrejacente em toda rea interessada pela escavao. Este tipo de

    mtodo de desmonte deve ser dimensionado, tendo como base o compromisso entre a segurana

    e o aproveitamento econmico mximo do jazigo mineral. A segurana e a taxa de recuperao

    esto directamente ligados s dimenses dos pilares que so abandonados e das camaras que so

    exploradas.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    16 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Fig. 8 - Ilustrao do mtodo de desmonte por camaras e pilares.

    (adaptado de Hartman, 1992b; apud Guerreiro, 2000, p.30)

    O dimensionamento de desmontes pode ser realizado atravs da teoria da rea triburaria e/ou por

    mtodos de anlise numrica, nomeadamente utilizando programas computacionais do mtodo

    de elementos finitos e mtodo das diferenas finitas, entre outros.

    A maioria de pedreiras de mrmore e de outros tipos de rochas ornamentais, com explorao

    subterrnea, recorre a mtodos de desmonte por camaras e pilares, essncialmente, devido aos

    seguintes aspectos:

    Os elementos de suporte so os pilares (mais barato);

    Os pilares podem ser dimensionados de modo a no existir fracturas induzidas no macio

    (factor de segurana salvaguardando a integridade do jazigo mineral do ponto de vista da

    fracturao);

    Permitem em geral uma recuperao aceitvel (entre 60 90%);

    Existe a possibilidade de deixar pilares em zonas em que o material no de to boa

    qualidade;

    Pode-se utilizar a maior parte do equipamento de cu aberto, pois permite cavidades de

    grandes dimensoes;

    Este mtodo e caracterizado pela existncia de galerias rectas e paralelas, embora existam por

    vezes variantes do mtodo, em que este paralelismo no exista em virtude das carcteristicas do

    jazigo mineral. Os pilares que normalmente so deixados podem ser de seco retangular ou

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    17 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    quadrada em muitas exploraes italianas , no entanto, utilizada uma variante do mtodo de

    camaras e pilares no qual se formam camaras de grande dimenses separdas por pilares barreiras,

    ao invs da malha regular de pilares apresentada anteriormente na figura 8.

    5.2.FRENTES CORRIDAS

    Alm do mtodo de camaras e pilares existem outros mtodos que poderiam eventualmente

    serem estudados com vista a sua utilizao na explorao subterrnea de mrmores, tal como o

    mtodo das frentes corridas, caracterizado por possuir frentes de desmonte compridas sendo a

    estabilidade garantida atravs de elementos de suporte artificial (pilares de madeiras, cimento,

    mrmore ou outros) ou do entulhamento das cavidades. Dada as caractersticas deste mtodo, a

    sua aplicao s poder ser til no caso de exploraes profundas e com grandes dimenses. Na

    figura seguinte possvel observar uma ilustrao do mtodo das frentes corridas.

    Fig. 9 - Ilustrao do mtodo de desmonte por frentes corridas

    (Adaptado de Hartman, 1987apud Guerreiro, 2000, p.31)

    VANTAGENS:

    Permite uma lavra contnua;

    Possibilita elevadas velocidades de extrao;

    Garante um bom controlo de subsidncia;

    Apresenta alguns beneficios colaterais(no necessita de ancoragens, ventilao complexa,

    mais espaos para os equipamentos, etc.).

    Aproveita os escombros para suporte dos tectos(pilareres artificiais ou entulhamento).

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    18 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    DESVANTAGENS:

    Impraticvel nos moldes tradicionais perto da superficie devido a dimenso das cavidades

    e aos elevados custos de sustentamentos;

    Induo de fracturao no macico devido aos elevados vos das camaras de desmonte;

    Inviabilizao da reutilizao das cavidades mineiras para outros fins.

    5.3.LAVRA DO TIPO FOSSA

    um mtodo de lavra que apresenta um impacto visual pequeno, pois a rea explorada s pode

    ser vista de nveis mais elevados. Uma das desvantagens que atinge facilmente o lenol fretico

    e o bombeamento de gua do interior da cava s vezes deve ser constante. O acesso frente de

    lavra feito atravs de escadas (do tipo marinheiro) ou de guindastes. Seu uso depende, entre

    outros factores, das condies geolgicas da jazigo.

    Fig. 10 Ilustrao de um alado de uma lavra Fig. 10.1 A frente de explorao sem

    executada pelo mtodo de garrafo pela uma roadora

    5.4.LAVRA DO TIPO POO

    Esse mtodo mais oneroso que oanterior, pois possui rampas laterais comforte inclinao, que

    so utilizadas paraacesso frente de lavra. Problemas cominundaes e acidentes de trabalho

    socomuns s pedreiras que utilizam essemtodo. Nos casos em que a qualidadeda rocha oferece

    condies de estabilidade,o avano da lavra em profundidadenos tipos fossa e poo pode levar

    necessidade de mudana para a lavrasubterrnea.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    19 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    5.5.LAVRA POR DESABAMENTO

    Chiodi filho (1998) relata que o desabamento pode ser feito por painis horizontais ou verticais.

    O primeiro caso recomendado quando o relevo tem inclinao baixa, enquanto que, para se

    fazer a lavra com painis verticais, o relevo necessariamente deve ser ngreme.

    um mtodo que exige pouco conhecimento tcnico. Algumas das principais vantagens so os

    baixos custos de operao e o investimento inicial baixo. Geralmente se utiliza um colcho de

    areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo. Esse

    mtodo apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de mataces, mas com o uso de

    equipamentos de maior porte para limpeza das praas.

    6. CORTE

    6.1.TIPOS DE CORTES

    CORTE AO CONTRA A superfcie de corte e ortogonal a direo da linha de maior declive

    da estratificao. Com este tipo de corte, a vergada tende a perder-se, podendo ser caracterizada

    pelos desenhos irregulares.

    CORTE A FAVOR a direco de corte e paralela a direo de maior declive da

    estratificao. Com este corte pe-se a evidencia da vergada existente na rocha.

    CORTE SEGUNDO A VERGADA A superfcie de corte paralela aos planos de

    estratificao do material, ou seja, as vergadas. Deste corte podem resultar superfcies mais ou

    menos homogneas ou fazendo desenho diversos dependendo da orientao e irregularidade da

    vergada.

    Fig. 11 - Tipos de Cortes em

    funo da direco em

    relao a vergada.

    (Adaptado de Bradley,

    1999apud Guerreiro, 2000,

    p.16)

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    20 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    6.2.TCNICAS DE CORTE

    Durante todo o processo de lavra, os blocos precisam ser separados do macio rochoso, bem

    como precisam ser cortados, reduzindo, assim, o tamanho dos mesmos para transporte

    (desdobramento do bloco primrio) e para etapas posteriores de beneficiamento

    (esquadrejamento). Existem dois tipos bsicos de corte: o corte contnuo e o corte em costura.

    CORTE CONTNUO - corte contnuo pode ser feito por meio de fios (helicoidal ou

    diamantado), correias ou discos. Podem ainda ser usadas tcnicas como chama e jato de gua. Na

    figura 12 (Almeida 2006), v-se um esquema de corte contnuo por fio diamantado.

    Fig. 12 Corte vertical com

    fio diamantado (Almeida,

    2006apud Cabello, 2012

    p.172).

    CORTE EM COSTURA - o corte em costura baseia-se na execuo de furos via marteletes ou

    hastes rotativas. Os furos podem ser adjacentes ou espaados.

    Depois de feitos os furos, nos mesmos so colocados agentes expansivos (argamassas

    expansivas, de ao lenta, ou explosivos de ao rpida) ou cunhas, que so peas metlicas

    inseridas no macio ou no bloco em furos coplanares e paralelos. A figura 13 (Almeida, 2006)

    ilustra foto de aplicao de cunhas metlicas em bloco de esteatito.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    21 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    Fig. 13 Furos com

    cunhas metlicas

    (Almeida, 2006apud

    Cabello, 2012 p.172)

    7. EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE E CARREGAMENTO

    So utilizadas os seguintes equipamentos:

    P carregadora para, Carregar e movimentar blocos; Carregar, empilhar e remover

    escombros; Auxiliar no derrube de talhas; Movimentar mquinas e equipamento;

    Construo de rampas de acesso para os vrios pisos da pedreira

    Escavadora giratria utilizadas nas seguintes operaes: Derrube de talhas; Remoo de

    pores de rocha da frente; Construo de caminhos; Remoo de escombros;

    Fragmentao de escombros quando equipada com martelo hidrulico.

    Dumper Utilizados essencialmente para transportar escombros desde a frente at

    escombreira. So carregados pelas ps carregadoras ou pelas escavadoras giratrias.

    Apresentam, geralmente, uma capacidade mdia de carga de ordem de 20 ton., embora

    possa variar.

    Grua Utilizada para extrair da pedreira, no caso desta ter alguma profundidade

    (geralmente mais de 30 m), os blocos de rocha comercializveis e, por vezes, alguns

    escombros. Serve ainda para movimentar equipamentos de um piso para outro. A

    gruapossui uma lana de ordem dos 30 m, podendo extrair cargas de ordem dos 20 a 30

    ton., dependendo da inclinao da lana.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    22 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    II. CONCLUSO

    Em suma, conclui-se que um conhecimento profundo das caractersticas tcnicas do mineral a ser

    lavrado constitui um fator crucial para o emprego dos mtodos apresentados nesse trabalho s

    assim ser possvel reduzir as perdas na produo, o volume de rejeitos gerados e aumentando o

    valor dos produtos.

    No obstante a natureza dos mtodos de lavra de rochas ornamentais varia em funo das

    caractersticas do macio rochoso, condies topogrficas, afloramento, fraturas, tipo e espessura

    da cobertura etc. O material de interesse na frente de lavra pode apresentar-se com foliao

    desenvolvida, viabilizando a extrao em placas, ou em forma compacta, de onde so extrados

    blocos. Quando a extrao se d por blocos, a mesma pode ser feita de maneira mais simples, a

    partir de mataces isolados ou por desabamento provocado por detonaes, porm o tipo de

    extrao em blocos mais usado a explorao via macios rochosos, quando se extraem

    blocos diretamente de um macio rochoso compacto.

  • PLANIFICAO MINEIRA III 2014

    23 2 Grupo - EXPLORAO DOS DEPSITOS MASSIVOS

    III. BIBLIOGRAFIA

    CABELLO et al.; Mtodos de lavra aplicados a extrao de rochas ornamentais; Ouro Preto;

    2012.

    CABELLO, M. L. R. (2011) Reciclagem de resduo gerado na extrao de quartzito. Tese de

    doutorado (Programa de Ps-Graduao em Engenharia Metalrgica, Materiais e de Minas).

    Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. 172p.

    GUERREIRO, Humberto J. Palma;Explorao subterrnea de mrmores; 2000; 231f; (Mestre

    em Georecursos Area Geotcnica) Universidade Tcnica de Lisboa; Lisboa; 2000.

    REIS, Renato Capucho; SOUSA, Wilson Trigueiro; Mtodos de lavra de rochas ornamentais;

    Ouro Preto; 2003.

    VALADO, G. E. S., Dutra, J. I. G., Galry, R., Morais, B. F., Braga, G. P, Oliveira, M. M.

    (2010) Quartzito no parque nacional da serra da Canastra e seu entorno Relatrio Final.

    DEMIN (Departamento de Engenharia de Minas), UFMG (Universidade Federal de Minas

    Gerais).