02 - Perfuração e Desmonte de Rochas

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Equipamentos para perfuração de rochas

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Perfurao de rochas

Perfurao e desmonte de Rochas2 mdulo Subsequente

Os minerais tm um conjunto de propriedades fsico-qumicas e geomtricas que ajudam sua identificao e interferem em maior ou menor grau nas operaes de perfurao dos macios rochosos. Entre as propriedades mais importantes dos minerais, podem-se destacar, entre outras, as seguintes: Dureza Densidade Estrutura cristalinaClivagem Fratura

Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Se tiver uma FRATURA (rachadura) na rocha, ESTA NO PODE SER USADA PARA CARREGAMENTO.2Objetivos A perfurao das rochas, dentro do campo dos desmontes a primeira operao que se realiza em atividades de minerao.Tem como finalidade: Abrir uns furos com uma distribuio e geometria adequada dentro dos macios para alojar as cargas de explosivos e acessrios iniciadores. Desmonte de rochasPerfurao de rochas

3 Desmonte de rochasPerfurao de rochas

4 Desmonte de rochasPerfurao de rochas

5Os furos so geralmente caracterizados por quatro parmetros:DimetroProfundidadeRetilineidadeEstabilidadeDesmonte de rochasCaracterstica dos furos

Dimetro dos furosO dimetro do furo depende da finalidade do mesmo. Em furos para detonaes, h vrios fatores que influem na escolha do dimetro, por exemplo:Tamanho desejado dos fragmentos, aps a detonaoTipo de explosivo a ser utilizadoVibrao admissvel do terreno durante a detonao etc.Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Dimetro dos furosDesmonte de rochasCaracterstica dos furos

Dimetro dos furos Em grandes pedreiras e outras mineraes a cu aberto, furos de grande dimetro apresentam menores custos de perfurao e detonao por m ou tonelada de rocha escavada. Em trabalhos menores, o dimetro do furo pode tambm ser determinado pelo tamanho do equipamento disponvel para:PerfuraoCarregamentoTransporte.Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Dimetro dos furosA eleio do dimetro dos furos depende, tambm:Da produo horriaDo ritmo da escavaoDa resistncia da rocha.

Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Dimetro dos furos

Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Dimetro dos furos ( Em minas Subterrneas)A Relao entre o dimetro de perfurao e a seo do tnel ou galeria e o tipo de equipamento de perfuraoDesmonte de rochasCaracterstica dos furos

Profundidade dos FurosA profundidade do furo determina a escolha do equipamento de perfurao. Em espaos confinados somente ferramentas de perfurao curtas podero ser usadas.Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Profundidade dos FurosDesmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do FuroA retilineidade de uma perfurao varia, dependendo do:Tipo e natureza da rochaDimetro e da profundidade do furoMtodo e das condies do equipamento utilizadoDa experincia do operadorDesmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do Furo

Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do Furo

Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do FuroNa perfurao horizontal ou inclinada, o peso da coluna de perfurao pode concorrer para o desvio do furo.Ao perfurar furos profundos para detonao, o furo deve ser to reto quanto possvel para que os explosivos, sejam distribudos corretamente, para se obter o resultado desejado.Para compensar o desvio dos furos s vezes necessrio furar com menor espaamento o que resulta em maior custo.Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do FuroUm problema particular causado por um furo com desvio a possibilidade de encontrar-se com um outro j perfurado, causando a detonao de cargas por simpatia.

A probabilidade do equipamento se prender grande e a detonao no pode ser executada adequadamente.Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do Furo (simpatia)Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Retilineidade do Furo Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Estabilidade do furoOutra necessidade em perfurao que o furo permanea aberto enquanto estiver sendo utilizado para carregamento de explosivos. Em certas condies, por exemplo, quando a perfurao em material solto ou rocha (que tendem a desmoronar e tapar o furo), torna-se essencial estabilizar-se o furo com tubos ou mangueiras de revestimentos.Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Perfurao vertical x Perfurao inclinadaVantagens da perfurao inclinadaMelhor fragmentao;Maior lanamento;Permite maior malha;Permite reduo da Razo de Carregamento que pode ser obtida pelo uso de explosivos de menor densidade;Maior estabilidade da face da bancada;Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Perfurao vertical x Perfurao inclinadaDesvantagens da perfurao inclinadaMenor produtividade da perfuratriz;Maior desgaste de brocas, hastes e estabilizadores;Maior custo de perfurao;Maior comprimento de furo para uma determinada altura da bancada;Maior risco de ultra lanamentos dos fragmentos rochososDesmonte de rochasCaracterstica dos furos

Perfurao vertical x Perfurao inclinada

Desmonte de rochasCaracterstica dos furos

Geometria das malhasA geometria das malhas de perfurao pode ser quadrada, retangular, estagiada, tringulo equiltero e malha alongada:Desmonte de rochasMalhas de Perfurao

Geometria das malhasMalhas quadradas ou retangulares: Devido a sua geometria de fcil perfurao.Menor tempo de locomoo de furo a furo.Malhas estagiadas:Devido a geometria de furos alternados dificulta a perfurao.Maior tempo de locomoo furo a furo.Porm possui melhor distribuio do explosivo no macio rochoso.Desmonte de rochasMalhas de Perfurao

Geometria das malhasMalha Tringulo Equiltero: So malhas estagiadas com a relao E/A = 1,15.So indicadas para rochas compactas e durasPossuem tima distribuio da energia do explosivo na rea de influencia do furo, maximizando a fragmentao.O centro do tringulo equiltero, o ponto mais crtico para fragmentao, recebe igual influncia dos trs furos circundantes.Desmonte de rochasMalhas de Perfurao

Geometria das malhasMalhas alongadas: Conforme a relao E/A as malhas podem assumir vrias configuraes. As malhas alongadas possuem elevada relao E/A, geralmenteacima de 1,75. So indicados para rochas friveis/macias aumentando o lanamento por possurem menor afastamentos.Desmonte de rochasMalhas de Perfurao

Geometria das malhasDesmonte de rochasMalhas de Perfurao

Perfuratriz: Equipamento que fornece a energia mecnica necessria aos demais componentes do conjunto, atravs de movimentos de percusso e rotao, visando a desagregao e penetrao na rocha. Podem ser classificadas segundo: - O tipo de fluido utilizado no fornecimento de energia ao conjunto (Pneumticas ou Hidrulicas). - O tipo de interao (movimento) dos elementos cortantes com a rocha (Percussivas, Rotativas e Down the Hole (DTH) (Abaixo do furo)).

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Abaixo do furo31Principais mtodos de perfurao Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Quanto ao tipo de fluido utilizado no fornecimento de energiaPerfuratrizes pneumticas:- Baixo custo, tecnologia bem conhecida, mecnica simples, baixa eficincia, rudo e neblina durante operao;Perfuratrizes hidrulicas:- Maior eficincia, menor rudo, sem neblina, mais sofisticadas e de maior custo. H perfuratrizes manuais hidrulicas, mas a maior aplicao ocorre nos jumbos.

Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Quanto ao tipo de interao (movimento) dos elementos cortantes PercussivasUm pisto percute na composio de hastes e cria uma onda de choque transmitida at o bit, a energia descarregada contra o fundo do furo e a superfcie da rocha esmagada.Os fragmentos so removidos por fluxo de ar/gua suprido por dentro da composio.As hastes giram para expor uma nova superfcie ao impacto.

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Percussivas

Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Quanto ao tipo de interao (movimento) dos elementos cortantes Down the Hole (DTH) - Abaixo do furoO martelo e o mecanismo de impacto operam dentro do furo, acionados por ar comprimido. O pisto percute diretamente sobre o bit e no h perda de energia na composio. A taxa de penetrao independe da profundidade do furo. Opera com alta presso (~2000 kPa). Os furos so em geral mais retilneos, de grande dimetro (100 a 200mm) e grande comprimento (at 150 metros, em mina subterrnea).Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Down the Hole (DTH) - Abaixo do furoDesmonte de rochasPerfurao de rochas

Quanto ao tipo de interao (movimento) dos elementos cortantes RotativaA energia transmitida atravs das hastes que rodam ao mesmo tempo em que a composio empurrada com fora elevada. A eficincia do equipamento est na combinao da presso do bit com a rotao. o sistema dominante para perfurao em mina subterrnea de carvo (rochas frgeis, resist. compresso uniaxial < 100MPa).

Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Rotativa

Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Perfuratriz manual Martelete convencional- Usado para efetuar furos em locais com pouco espao de movimentao, perfurao de matacos, perfurao de pequeno porte.

Sistema de rotaoPrincipais componentes de um sistema de perfurao:Ar comprimidoSistema de elevao e avanoMotor de rotaoCabea rotativaHasteEstabilizadorBrocaDesmonte de rochasPerfurao de rochas

Tipos de movimentao de perfuratrizes:

Sobre pneus: utilizados em obras mineiras e civis, permitem rpido deslocamento de um ponto a outro.

- Sobre trator de esteiras: o trator de esteiras acionado por motor diesel ou ar comprimido. Este equipamento trabalha com perfuratrizes que permitem perfuraes em diversos ngulos.

Desmonte de rochasPerfurao de rochas

Conjunto de perfurao DTH, sobre esteiras

9/21/201543Conjunto de perfurao (percussiva) para furos longos

9/21/201544Formas de utilizao de um conjunto de perfuraoConjuntos de perfurao de galerias:

9/21/201545Conjunto de perfurao para galerias (jumbos)

Usam perfurao percussiva (hidrulica) para desmonte de rocha na face. Nmero de lanas varivel (1 a 3). Dimetro de furos: 35 100mm (em geral)Comprimento de furao: 3,7 4,3m (at 6,4m)9/21/201546Conjunto de perfurao para galeriasJumbo

Seleo dos diferentes tipos de perfuratrizesDesmonte de rochasMalhas de Perfurao