tendencias futuras em perfuracao3

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Apostila sobre tendencias para perfuração em mineração.

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  • PalestranteI Speaker:

    TrevorAmesOrica - USA e

    JosSilvio CorsiniOrica- BrasilTendnciasFuturasemPerfuraoeDesmontenoCiclodeCarregamento,TransporteeBritagemFutureTrendsin DrillingandBlasting:NorthAmericaBenchmark

    INTRODUO

    Vou fazer uma explanao rpida sobre a evoluo dodesmontede rochas em pedreiras; algumas observaessobre o desmonte de rochas no Brasil e na Amrica do

    Norte; proponho um modelo de desmonte de rochas apartir dessasobservaeseuma concluso.

    EVOLUO HISTRICA DO DESMONTE

    Iniciocomadcadade60.Segundoinformaesdepessoasdo setor,as pedreirastrabalhavamcombancosaltos,usandoperfuratrizesmanuaise furos com pequenodimetro; os operrios trabalhavam pendurados,amarradosemcordas,compoucaspreocupaescomasegurana;eramusadosexplosivosencartuchadosbasedenitroglicerina,comespoletassimpleseestopim.Nadcadade70,houveumagrandeevoluonodesmontede rocha.As atividadestcnicasdas pedreirasforamprofissionalizadascom a contrataode profissionaisespecializados,entreelesosengenheirosdeminas,eumavanograndeda tcnicade desmontede rochas.Asbancadastiveramsuaalturareduzida,comautilizaodecarretasouconjuntosdeperfurao;odimetrodosfuroscomeoua aumentare tornou-se comum o uso dedimetrosdeat2lh" (63mm);passou-seautilizarmuitoo cordeldetonantejuntocomo retardodesuperfcie;earazodecarga(RC)estavaemtornode300g/m3a400g/m3derochadesmontada.Na dcadade80,surgeanormabrasileiraNBR 9653daAssociaoBrasileira de Normas Tcnicas- ABNT,limitandoonveldevibraes.O dimetrodosfuroschegaa3lh"(89mm)queathojeusado;ocordeleoretardodesuperfcie continuam a ser largamente usados; osexplosivosutilizadoseramosencartuchados,asgelatinas,aslamas,oAquageleoANFO; nofinaldadcada,ocorreo lanamentodasemulsesencartuchadas;eaRC estavaentre400g/m3e500g/m3.Na dcadade90,os sistemasde iniciaosolanados.Torna-se comum a presena de unidades derebombeamentodeemulses;surgea normada Cetesb07013,limitandoa velocidadedepartculana direovertical a 3mm/s; as perfuratrizes hidrulicas sointroduzidas, assim como as escavadeiras(shovel)hidrulicas na escavao das pilhas; surgem osequipamentosde monitoramentodo furo e da facedabancadaparacontrolaro desviodosfuros;o estoquedeexplosivos reduzidoaomnimonaspedreiras;e a RCsobreparavaloresentre600g/m3e700g/m3.Observamosqueanfasesobreo impactoambientalfoimuitofortenadcada.A normaCetesb,ousodesistemasno-eltricos,

    o monitoramentodo desviodos furos e a reduodoestoquedeexplosivosnaspedreirasmostramclaramenteessatendncia.Atualmente, encontramosnas principais pedreirasbancadascujaalturavariaentre9m e25m,dimetrodefurosentre2lh" (63mm)e3lh" (89mm)eainclinaodosfurosentre5e30.O usodesistemasdeiniciaono-eltricos geral e a emulsorebombeadasubstituiucompletamenteosexplosivosencartuchados.Houveumagranderacionalizaodo uso de mo de obra;a RCaumentouehcasosdeutilizaode1kg/m3;opreodosexplosivoshoje68%maisbaratoquehdezanosatrs.

    OBSERVAESSOBREA PRTICA DO DESMONTE

    PassoafazeralgumasobservaesomodelodedesmontederochaspraticadonoBrasilcomparadocomopraticadonaAmricadoNorte.NoBrasil,asnormasambientaissomaisrgidas.Osbancossomais altos e utilizam-sedimetrosde perfuraomenores.Osdesenhosdeperfuraosomaiscomplexos,com o uso de furos inclinados e sub-furao. Acomplexidadenoseaplicaaosengenheirosesupervisores,masaosqueexecutamaperfuraoe aostrabalhadoresquetrabalhamna rocha.Os explosivose acessriossosimilaresaosusadosnaAmricadoNorte,assimcomoosequipamentosdeescavao,carregamentoetransportedarocha desmontada. Na cominuio, os britadoresestacionriossoanorma.

    MODELO DE DESMONTE

    A partirdestasobservaes,passoparaumaanlisededetalhese tentomontarum modelode desmontequepoderamospraticaraquinoBrasil.

    'OL"H",O.'CA BRAUL SUE, ~~:~~~::~~PD~~'~:; L..>tedf~~~,g"99 ~~:~~1:r.tA~~~68~W.D~K

    H'n. Se.. .. .6- bo'woon ho'" ,. .nd '6 .t '7- .nd '7- r o"vo'y.Pre.. H to contO nu. .

    -_o~-ooO~.",-'. /".

    0,_0' '.\"-"'"",,,,,- "'.0'------.

    A figuramostraumlevantamentofrontaldeumafacedeumabancadaalta(falamosembancadasde20m)comfurosde3lh".Observemnapartesuperioro desviodosfuros.Na parteinferior,aprojeodessesfuros_emplanta.Apso desmonte,issodarorigemaum piso completamenteirregular.Nadetonao,odesviolateralaproximaosfuros,oquepodeprovocaradetonaoporempatia(influncia).Sugerimosousodebancadasmaisbaixas,dealturaentre13m a 15m. Quaisasvantagensdisso?Podemoscitar:maiorvelocidadede penetraona perfurao;menordesviolateraldosfuros;umareduodacargaporespera;

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  • maiorestabilidadedotaludefinal;umareduosensveldoconsumodeacessrios,poisparafuroscommaisde15mhanecessidadedeseusardoispontosdeiniciao.

    Osbenefciosadvindosdessamudanaso:umamaiorprodutividadedoequipamentodeperfurao;fragmentaoepisomaishomogneo,o quepodemosobservarnafoto;reduosensveldoproblemadeultra-lanamento;

    . reduodavibrao;

    . menorcustodaconfiguraofinaldopitnarecuperaodareadegradada;

    . reduodocustodedesmonte.

    Sugerimostambmautilizaodedimetrosmaioresque4".As vantagensso:. reduodaperfuraoespecfica;podemosusarunidadesderebombeamentodemaiorporte,comcapacidadedebombeamentomaiorqueosusadosnoBrasil,tendocomoconseqnciaareduodotemponaoperaodecarregamentodeexplosivos,commaiorsegurana;

    . reduodoconsumoespecficodeacessrios- omesmovolumederochaserdesmontadocommenornmerodefuros,commenornmerodeiniciadores,trazendoseguranaoperao;

    . menorperdadefuros.Osbenefciosadvindosdousodefurosdemaiordimetroso:

    . diminuiodocustodeperfurao;

    . diminuiodorudodevidoperfurao,poishmenor

    nmerodefuros;.osvolumesdesmontadospodemsermaiores;. aoperaoteraltaprodutividade;.ocorrerareduodecustodeacessrios,diminuiodotempodeescorvamentoemaiorseguranaoperacional;

    . fragmentaomaishomognea;

    .praasmaisregulares;

    .maiordisponibilidadedaperfuratriz.

    20. (c) 1993 MDLMa.e: APlFace: 01Date: 301199

    PROF 5

    Point 1 ar 20y= 1016.1X= 1001.32= 117.5

    TopOf "o ley= 1018.1x= 1002.7Z= 117.9

    Angle = 15.0Offset= O.OSte.. = 0.0

    Additional EditkeysCTRL+A Add Poi ntsCTRL+B Goto Botto.

    o CTRL+CCutofr

    UU- _Um- - u - -um- _u -- - u -\ - - -~- --- ou U__U - U ul g~~:~~~~ei~/tsRET. =Mext BKSP=Prev ARROWS=MoueF7=Ste. F9=Resca le FiO=Accept

    10. (c) 1993 MDLNo.e: AOlFae", 01Date: 160101

    PRor 2

    " Polnt 1 ar 11y= 1029.0x= 1002.92= 116.1

    Top Of Holey= 1029.7X= 1002.9Z= 116.1

    Angle = 15.0Offset= 0.0Ste.. = 0.0

    Additiona I Ed Itke"sCTRL+n ndd PoinlsCTRL+O Goto Oolto.CTRJ.+C CutorrCTRL.D Delete plsCTRL+T Set Top

    IRET.=Next OKSP=Prev nRROUS=Move r7=Ste. r9=Resea le nO=neeepl

    Juntamentecomfurosde maiordimetro,propomosautilizaodefurosverticaisemalhasalinhadas.As figurasapresentadassoimagensquecomumenteencontramosnoslevantamentosdefaceefurosquefazemos.A primeiramostrauma situaopropcia a ultra-lanamentose asegunda, uma situaopropcia a um aumentodevibraes,piso irregulare aumentoda quantidadedemataces.Na primeirasituao,havercertamenteumareduodacargadofuro.As vantagensdousodefurosverticaisealinhadosso:. facilidadenamarcaodosfuros- apessoaquefizeramarcaodosfurosnabancadautilizarmalhaalinhadaequadrada,quefcildemarcar,inclusiveoscantosondesurgemmuitosblocos;

    . facilidadedeposicionamentodaperfuratriz- atualmente,necessrioestabelecer-seumalinhabsicaparaqueaperfuratrizsejaestacionadaortogonalmenteaessalinha;

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    ----

  • comfurosverticais,issonopreciso;. reduodedesviosfrontais;. aumentodavelocidadedeperfurao;. parededefurosmaisestveis- garantindoqueosfuros

    estejaminteirosnomomentodocarregamento,quenoestejamtravadospelaquedadepedras;

    . rapidezeprecisonamarcao;

    . pilhaepisomaisregulares;

    . menorriscode"fly rock"(ultra-Ianamento);

    . menorcustocommonitoramento- possvelusandoomtodoutilizar-sesomenteumequipamentoparamediodeface,j queo furovertical;

    . maiordisponibilidadedaperfuratriz- emvezdeficardesentupindomina,aperfuratrizestarperfurandooprximofuro.

    Fazemosa seguiralgumasconsideraessorremalhas,razode carga,explosivos e acessriosu~)dosnestaconfiguraonaAmricadoNorte.As malhas utilizadas so retangulares.atualmente,utilizam-serazesdecargade800g/m3pararochascomoo granitoeo gneisse.O explosivoaemulsoblendada(ApexGold 70/30),comdensidadede 1,20.Utilizam-secomoiniciadoresboosterde450g.Utiliza-sesistemano-eltrico,comooHandidet,comtemposde500msnolmdodo furo e 25ms ou 42ms na superfcie.Atualmente,crescenteousodosistemai-kon,comcercade2500peaspormsem40desmontes.A fotomostraumdesmontefeitoemumapedreirapertode Atlanta onde foi usadoo i-kon. Observemque osequipamentosderemoosomuitosimilaresaosusadosnoBrasil.

    MODELO DE DESMONTE

    Apresentamosa seguir o modelo de desmontequepoderamospraticarno futuro.As premissasso:

    Tm~ IIII

    1. Bancadasentre13m e15m;2. Furos verticais;3. Dimetrosmaioresque 4";4. Explosivo rebombeadode altaperformance(alta

    performanceentendido como altavelocidadee grandevolume gasoso;

    5. Sistemaeletrnicode iniciao.As figuras mostram a transio da situao atual, combancadasde25m,parauma situaocombancadasat15m, com mesmo nmero de carreiras, mas com furosverticais.

    Uma simulao (feita com o sistema SABREX) para assituao atual e para a situao proposta so mostradasnas tabelas,comvalores emreais.

    CUSTOS - ATUAL

    Parmetros: 25m,89mm,15,3 linhas

    CUSTOS- FUTUROSParmetros:15m,146mm,3linhas

    o.!BJ4m$348ffi

    Observamosque:. volumeumpoucomaiorderochadesmontadaparaa

    situaoproposta;. ocustounitriopraticamenteomesmo,sendomaiorparaasituaoproposta;

    .ocustodoconsumoespecficodeacessriosbemmaiorparaasituaopropostapor utilizaro i-kon;

    . o custode perfurao bem menorpara a situaoproposta.

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    Voi.-11.088013 AV.amt!hole Uni!Cost $!hole $/blastExplosives

    POW.SE(1.15)176.6kg 200(l'kg $353.16 $16952Accessories

    CA 1.0 9.45(1'item $9.45 $454CA 1.0 4.43(1'ite01 $4.43 $213HTD 1.0 6.07(1'ite01 $6.07 $291Primer 2.0 5.37Mte01 $10.74 $516

    Drillnq 26.701 8.75(1'01 $233.47 $11206

    Blastaverages $1m3 $It consumed/rn3Explosives 1.529 0.556 O.764kqAccessories 0.133 0.048Drilling 1.011 0.368 0.115501

    Totalcost 2.672 0.972 $29631

  • DesmonteSimulao- SABREX

    %Po~h"'"

    u uuuuuu..uu u.uuuuu uuuu.u.uuuu u

    :.

    ~ /,;

    Mo"','" ,om'

    As

    As figuras mostramas curvas geradaspelo sistemaSABREX.Observe-sequeascondiesdesimulaosoideais.Na primeira figura, vemosque as curvassoprximase os resultadostambm.Entretanto,com osdesvios dos furos que so observadosatualmente,acreditamosque a situaopropostacom dimetrosmaiorese furos verticaisapresentarresultadomuitomelhor.O perfildaspilhasmostradanasegundafigura.A decorvermelhaa situaoatualea azul,a situaoproposta.Observa-seque,emtermosdeperfildepilha,aalturafinal no muitodiferente,mascomum poucomenosde lanamentodapilha.Com aferramentado i-konpossvelalteraressaconformaodepilha.A figuraseguinteumasimulaofeitacomoShotPlus-i.

    138, 1170 9'"'---2.' 540~ 120 , 21~ uo- 630. ~o 1260'50~ ' ~"G WJ "'~"""""'--

    m~~ ~,;8;100~~ '2io1 . '.'

    .80..'J.-'-2m

    .,.~ '''10260 ;C)', I'" - "" :.',0""'----3D8, 287, 2~5, 2240~ 182, {/Oo 191, .;>;~ 2540"""'275, 296,

    Para conseguir aplicar essaproposta de desmonte,comfurosverticaise demaior dimetro,precisoquesetenhauma norma ambiental que considere velocidade departcula, freqncia,tempo total do eventoenmero deeventos, uma situao mais cientfica de anlise dosresultados. preciso tambm que ocorra umreplanejamentodasbancadaseda seqnciade lavra.Semisso,apropostano tersucesso.

    CONCLUSES

    A utilizaodebancadasdeat15m dealturaedefurosmaioresque104mmpermitirum desmontecommaiorseguranae menoresimpactosambientais,prevendo-se

    maiorprodutividadeemenorescustos.Talvez,issopermitaquesecomeceapensaremreplanejartodoo negciodecominuioderochaapartirdodesmonte,levando-seemconsideraoperfurao,remooe transporte,atsechegar a britagem.Estsetornandomuito comumautilizaodebritadoresmveisesemi-mveisnosEstadosUnidos,aproximandoobritadordapilha.

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