Capitulo1 Lavra Ceu Aberto

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Departamento de Engenharia de MinasENG05007 - Lavra a Céu Aberto

Lavra a céu aberto – ENG05007

Teoria e práticaVersão 1.0

Prof. Rodrigo Peroni

2007/01



Universidade Federal do Rio Grande do SulDepartamento de Engenharia de Minas

ENG05007 - Lavra a Céu Aberto

Prof. Rodrigo Peroni 2

Índice

CAPÍTULO 1. Introdução à lavra a céu aberto _________________________________________ 8 1.1. Histórico _____________________________________________________________________ 8 1.2. Métodos de lavra a céu aberto ___________________________________________________ 8

1.2.1. Lavra em cava (open pit mining)________________________________________________ 9 1.2.1.1. Vantagens e desvantagens do método___________________________________ 11

1.2.2. Lavra de rocha ornamental (quarry mining) ______________________________________ 12 1.2.2.2. Técnicas de corte ___________________________________________________ 14

1.2.2.2.1. Métodos cíclicos_________________________________________________ 14 1.2.2.2.2. Métodos continuos_______________________________________________ 15

1.2.3. Lavra por lançamento ou lavra em tiras (Open Cast Mining or Strip Mining)_____________ 16 1.2.3.1. Mineração por área (Area mining)_______________________________________ 19

1.2.3.1.1. Regulamentações _______________________________________________ 19 1.2.3.1.2. Operação ______________________________________________________ 20 1.2.3.1.3. Problemas _____________________________________________________ 20 1.2.3.1.4. Planejamento, mobilização e corte pioneiro - Fase 1 ____________________ 21

1.2.3.1.5. Descrição da Operação ___________________________________________ 22 1.2.3.1.6. Operações modificadoras do meio ambiente___________________________ 23 1.2.3.1.7. Operações de mineração e recuperação simultânea - Fase 2 _____________ 23 1.2.3.1.8. Descrição da Operação ___________________________________________ 24 1.2.3.1.9. Recuperação Final e Período de responsabilidade - Fase 3_______________ 25 1.2.3.1.10. Descrição da Operação __________________________________________ 26

1.2.4. Mineração de Contorno _____________________________________________________ 27 1.2.4.1. Pré-Regulamentação_________________________________________________ 27 1.2.4.2. Operação__________________________________________________________ 28 1.2.4.3. Problemas _________________________________________________________ 28 1.2.4.4. Recuperação final e período de responsabiildades – Fase 3 __________________ 29 1.2.4.5. Descrição da Operação_______________________________________________ 30

1.2.5. Lavra de topo _____________________________________________________________ 31 1.2.5.1. Operação e recuperação concomitante – Fases 1 e 2 _______________________ 31

1.2.5.2. Descrição da operação _______________________________________________ 31 1.2.5.3. Recuperação final e período de responsabilidade – Fase 3 ___________________ 32 1.2.5.4. Descrição da operação _______________________________________________ 33 1.2.5.5. Vantagens e desvantagens do método___________________________________ 33

1.2.6. Métodos de lavra com água __________________________________________________ 34 CAPÍTULO 2. Planejamento de Lavra a Céu Aberto ___________________________________ 35

2.1. Otimização de cava a céu aberto ________________________________________________ 35 2.1.1. Relação estéril-minério (REM) ________________________________________________ 36 2.1.2. Exercícios propostos________________________________________________________ 39 2.1.3. Definição de teor de corte____________________________________________________ 39

2.1.3.6. Exercícios propostos _________________________________________________ 39 2.1.4. Definição de teor de corte segundo algoritmo de Lane (texto traduzido de (Hustrulid andKuchta 1995)___________________________________________________________________ 40

2.1.4.7. Definição do Modelo _________________________________________________ 40 2.1.4.8. Equações básicas ___________________________________________________ 41

2.1.5. Definição de vida útil do projeto (Regra de Taylor) ________________________________ 42 2.1.5.9. Exercícios propostos _________________________________________________ 42

2.1.6. Definição de valor econômico de um bloco ______________________________________ 42 2.1.7. Principais algoritmos________________________________________________________ 43

2.1.7.10. Cones Flutuantes___________________________________________________ 43 2.1.7.11. Korobov __________________________________________________________ 45 2.1.7.12. Lerchs-Grossmann – 2D _____________________________________________ 47 2.1.7.13. Exercícios propostos ________________________________________________ 51

2.2. Operacionalização de cava a céu aberto __________________________________________ 55






2.2.8. Exercícios propostos________________________________________________________ 56 2.3. Sequenciamento de lavra ______________________________________________________ 56

CAPÍTULO 3. Operação de lavra e dimensionamento de equipamentos __________________ 61 3.1. Projeto e Configuração de acessos e rampas a céu aberto __________________________ 61 3.2. Dimensionamento de equipamentos de carregamento e transporte ___________________ 64

3.2.1. Unidade discreta de carregamento_____________________________________________ 67 3.3. Tempo de ciclo de caminhões __________________________________________________ 69 3.4. Posicionamento e carregamento ________________________________________________ 70

3.4.2. Tempo de viagem __________________________________________________________ 73 3.4.3. Tempo de manobra e descarga _______________________________________________ 74 3.4.4. Esperas__________________________________________________________________ 74 3.4.5. Atrasos __________________________________________________________________ 75 3.4.6. Tempo de ciclo total ________________________________________________________ 75

3.5. Taxa de produção e dimensionamento de frota ____________________________________ 75 3.5.7. Combinação de caminhões e equipamento de carregamento ________________________ 75 3.5.8. Disponibilidade e utilização___________________________________________________ 76 3.5.9. Produção_________________________________________________________________ 78

3.6. Número de caminhões necessários______________________________________________ 80 3.7. Caminhões fora de estrada (off road truck) _______________________________________ 83 3.8. Escavadeiras (shovel) _________________________________________________________ 83 3.9. Retroescavadeira (excavator)___________________________________________________ 83 3.10. Carregadeiras (front end loader) _______________________________________________ 84 3.11. Perfuratrizes (drill) ___________________________________________________________ 86 3.12. Trator de esteira (bulldozer) ___________________________________________________ 86 3.13. Dragline ____________________________________________________________________ 93 3.14. Equipamentos auxiliares ______________________________________________________ 93 3.15. Fabricantes (supplier) ________________________________________________________ 94

CAPÍTULO 4. Projeto e dimensionamento de pilha de estéril ___________________________ 95 4.1. Estimativa de volume de material estéril__________________________________________ 95 4.2. Estudo locacional_____________________________________________________________ 95 4.3. Estimativa de distribuição granulométrica ________________________________________ 95 4.4. Caracterização geoquímica do material estéril_____________________________________ 95 4.5. Estratégia de gerenciamento do material estéril ___________________________________ 95 4.6. Configuração e drenagem das pilhas ____________________________________________ 95 4.7. Análise de estabilidade ________________________________________________________ 95

CAPÍTULO 5. Sistema de transporte contínuo ______________________________________ 106 5.1. Introdução __________________________________________________________________ 106 5.2. Tipos de transportadores _____________________________________________________ 106 5.3. Correias transportadoras _____________________________________________________ 106 5.4. Componentes _______________________________________________________________ 106 5.5. Acessórios _________________________________________________________________ 108 5.6. Tipos e usos ________________________________________________________________ 109






5.7. Dimensionamento ___________________________________________________________ 109 5.8. Exercício ___________________________________________________________________ 109

CAPÍTULO 6. Projeto de cava a céu aberto usando DATAMINE Studio __________________ 114 6.1. Exercícios genéricos _________________________________________________________ 114 6.2. Elementos para execução dos exercícios usando o DATAMINE Studio v2.0 ___________ 115

6.2.1. Comandos de visualização__________________________________________________ 115 6.2.2. Criação de string__________________________________________________________ 116 6.2.3. Definição de atributos (COLOUR) ____________________________________________ 116 6.2.4. Clique com botão esquerdo x clique com botão direito ____________________________ 117 6.2.5. Definição de ângulo de face de talude _________________________________________ 117 6.2.6. Definição de largura de berma _______________________________________________ 118 6.2.7. Definição de cota da string de fundo de cava____________________________________ 119 6.2.8. Projeção da string de crista _________________________________________________ 119 6.2.9. Projeção da string de pé ____________________________________________________ 120

6.3. Exercício respeitando definições de cava ótima e geometria de cava_________________ 123 CAPÍTULO 7. Referências _______________________________________________________ 130






Lista de figuras

Figura 1 – Sequência de evolução dos métodos de lavra a céu aberto. ___________________ 11 Figura 2 – Lavra de rocha ornamental em bancadas altas. _____________________________ 12 Figura 3 – Lavra de rocha ornamental em bancadas baixas. ____________________________ 13 Figura 4 – Métodos de avanço de lavra em rocha ornamental. __________________________ 13 Figura 5 – Disposição típica de equipamentos e frentes de lavra em pedreira de rocha

ornamental. _______________________________________________________ 14 Figura 6 – Configuração típica de lavra por lançamento usando uma bucket whell

excavator._________________________________________________________ 16 Figura 7 – Configuração típica de lavra por lançamento usando dragline para remoção de

material de cobertura. _______________________________________________ 17 Figura 8 - Configuração típica de lavra por lançamento usando dragline para remoção de

material de cobertura. _______________________________________________ 17 Figura 9 – Configuração típica de lavra por lançamento usando dragline para remoção de

material de cobertura. _______________________________________________ 18 Figura 10 – Configuração típica da fase de operação de um depósito lavrado pelo

método de mineração por área.________________________________________ 20 Figura 11 – Configuração típica de um depósito em fase de planejamento e abertura do

corte pioneiro em mineração por área. __________________________________ 22 Figura 12 – Cofiguração típica de mineração por área em sua fase recuperação e lavra

simultânea.________________________________________________________ 24 Figura 13 – Configuração típca de mineração por área em seu estágio de recuperação

final. _____________________________________________________________ 26 Figura 14 – Configuração típica de lavra em contorno em fase de desenvolvimento e

operação. _________________________________________________________ 28 Figura 15 – Configuração típica de lavra em contorno em sua fase de recuperação final. _____ 30 Figura 16 – Configuração típica de lavra em topo em fase de desenvolvimento e

operação. _________________________________________________________ 31 Figura 17 – Configuração final do terreno após reabilitação da lavra de topo._______________ 33 Figura 18 – Modelo de blocos conceitual.___________________________________________ 35 Figura 19 – Relação estéril minério ________________________________________________ 36 Figura 20 – Incremento na escavação de estéril para aprofundamento da cava. ____________ 37 Figura 21 – Cavas incrementais com o aprofundamento do minério.______________________ 37 Figura 22 – Representação da REM decrescente ____________________________________ 38 Figura 23 – Representação da REM crescente. ______________________________________ 38 Figura 24 – Método da REM constante. ____________________________________________ 39 Figura 25 – Remoção do primeiro cone positivo. _____________________________________ 43 Figura 26 – Remoção do segundo cone positivo. _____________________________________ 43 Figura 27 – Remoção do terceiro cone positivo.______________________________________ 44 Figura 28 – Cava final otimizada pelo método dos cones flutuantes.______________________ 44 Figura 29 – Cone individual 1 não lucrativo. _________________________________________ 44 Figura 30 – Cone individual 2 não lucrativo. _________________________________________ 44 Figura 31 – Superposição de cones não lucrativos tornando-se uma cava lucrativa. _________ 44 Figura 32 – Seqüência de otimização mostrando a obtenção da cava com maior retorno

financeiro._________________________________________________________ 45 Figura 33 – Resolução do problema de otimização de cava pelo método de Korobov.________ 45 Figura 34 – Adição dos primeiros blocos ao conjunto de soluções. _______________________ 45 Figura 35 – Atualização dos blocos da segunda linha._________________________________ 45 Figura 36 - Atualização dos blocos do segundo nível. _________________________________ 45 Figura 37 - Atualização dos blocos do terceiro nível___________________________________ 46 Figura 38 - Atualização dos blocos do quarto nível. ___________________________________ 46 Figura 39 – Inclusão dos blocos do quarto nível. _____________________________________ 46 Figura 40 - Cava final para o método de Korobov. ____________________________________ 47 Figura 41 – Configuração Geometria do corpo mineral. ________________________________ 47 Figura 42 - Modelo de blocos inicial valorizado economicamente.________________________ 48 Figura 43 - Modelo de blocos econômico final._______________________________________ 48 Figura 44 - Soma cumulativa por colunas. __________________________________________ 48






Figura 45 - Procedimento para definir o máximo valor cumulativo e maximizar a direção. _____ 49 Figura 46 - Progressão do processo de soma até a coluna 7. ___________________________ 49 Figura 47 - O processo de soma se estende para toda a seção. _________________________ 50 Figura 48 - Determinação da cava ótima. ___________________________________________ 50 Figura 49 - Limite otimizado superposto ao modelo de blocos. __________________________ 50 Figura 50 – Elementos geométricos de uma cava a céu aberto. _________________________ 55 Figura 51 – Geometria de cava operacional com rampas. ______________________________ 56 Figura 52 – Ângulos de talude atenuados até a interceptação do limite de cava. ____________ 59 Figura 53 – Intervalo de distância de transporte tipica para diferentes equipamentos de

transporte aplicados em movimentação de material a céu aberto. _____________ 70 Figura 54 – Layout de janelas da interface do DATAMINE Studio v2.0.____________________ 115 Figura 55 – Barra de ferramentas de controle de visualização (view control) _______________ 116 Figura 56 – Acesso ao menu e barra de ferramentas de edição de pontos e strings. _________ 116 Figura 57 – Acesso ao menu de edição de atributos de strings. _________________________ 117 Figura 58 – Acesso ao menu de definição de ângulo de projeção de strings. _______________ 117 Figura 59 – Acesso ao menu de projeção de strings via ferramentas de design de cava.______ 118 Figura 60 – Acesso ao menu de controle de visualização de barras de ferramentas. _________ 118 Figura 61 – Acesso ao menu de contrle e definição de largura de berma.__________________ 118 Figura 62 – Barra de ferramentas “open pit” para definição de largura de berma.____________ 119 Figura 63 – Janela de interação para definição da largura de berma. _____________________ 119 Figura 64 – Alternativa para definição de plano de digitalização e “snap” ao ponto

definida nas coordenadas digitadas. ____________________________________ 119 Figura 65 – Acesso à ferramenta de “Road Contour” via menu e/ou via barra de

ferramentas open pit. ________________________________________________ 120 Figura 66 – Janela de interação para definição do nível em que o contour será criado. _______ 120 Figura 67 – Acesso à criação de berma via barra de ferramentas “open pit”. _______________ 120 Figura 68 – Aspecto visual de string original, string projetada na bancada definida e

berma. ___________________________________________________________ 121 Figura 69 – Prejeção de strings com diferentes ângulos em diferentes setores da cava. ______ 122 Figura 70 – Menu de acesso à projeção de string. ____________________________________ 122 Figura 71 – Janela1 de output com interação com o usuário. ___________________________ 123 Figura 72 - Janela1 de output com interação com o usuário. ____________________________ 123 Figura 73 – Menu de contexto ao clicar com o botão direito do mouse na janela de

design. ___________________________________________________________ 123 Figura 74 124 Figura 75 124 Figura 76 125 Figura 77 – Janela de interação para definição do novo ângulo de projeção. _______________ 125 Figura 78 – Acesso ao menu para conversão de corte do wireframe para string. ____________ 125 Figura 79 – Eliminação de cruzamentos dentro de strings. _____________________________ 125 Figura 80 – Menu de controle de barra de ferramentas.________________________________ 126 Figura 81 – Janela de interação para definição da elevação de criação do contour.__________ 126 Figura 82 126 Figura 83 127 Figura 84 127 Figura 85 128






Lista de tabelas

Tabela 1 – Métodos de lavra a céu aberto.__________________________________________ 9 Tabela 2 – Cálculo das somas cumulativas para a coluna 6. ____________________________ 48 Tabela 3 – Comparação entre cenários ____________________________________________ 58 Tabela 4 – Fator de enchimento de concha conforme o tipo de material ___________________ 67 Tabela 5 – Tempos parcias do ciclo de carregamento para carregadeira frontal. ____________ 68 Tabela 6 – Ciclos de trabalho típicos para carregadeiras frontais. ________________________ 71 Tabela 7 – Fatores de enchimento de concha típicos para diferentes materiais._____________ 72 Tabela 8 – Tempo de ciclo típico para escavadeira frontal em condições severas de

trabalho. __________________________________________________________ 73 Tabela 9 – Tempo de ciclo baseado em caminhões de 109 t de carga real. ________________ 76 Tabela 10 – Distribuição de tempos de paradas programadas, sem esperas programadas. ___ 76 Tabela 11 – Distribuição real de tempos de caminhões sem esperas programadas. _________ 76 Tabela 12 - Dados de produção da frota de caminhões. _______________________________ 78 Tabela 13 – Produção da frota para o caso C baseado em probabilidade de 0.9606._________ 79 Tabela 14 – Distribuição real de tempos da frota de caminhões para uma produção de 9072t

por turno. _________________________________________________________ 79 Tabela 15 – Produção do sistema de carregamento e transporte. ________________________ 80





Prof. Rodrigo Peroni

CAPÍTULO 1. I NTRODUÇÃO À LAVRA A CÉU ABERTO

A evolução dos métodos de mineração tem feito com que cada vez mais a da extração se tornemais eficiente e teores cada vez mais baixos tornem-se aproveitáveis do ponto de vista econômico. Aevolução das tecnologias está vinculada a dois aspectos principais, a capacidade de fragmentação derochas e a movimentação do material fragmentado. A redução de custos na fragmentação está emmuito relacionada à introdução de explosivos para fragmentação de rochas, que até o presentemomento não possui substituto à altura quando falamos em custos por tonelada, é claro reservadasas situações onde os explosivos possuem suas limitações (principalmente do ponto de vistaambiental). Do ponto de vista de movimentação de material, a tendência tem sido a produção deequipamentos cada vez maiores e mais eficientes, o que permite pela regra geral da economia deescala que sejam lavrados minérios com custos de produção mais baixos, o que significa lavrardepósitos ou painéis de lavra ou mesmo blocos com menores teores. Além disso depósitos que emépocas passadas eram somente passíveis de explotação econômica via métodos subterrâneos,

passam a ser viáveis economicamente por métodos de lavra a céu aberto.

1.1. Histórico

A mineração ao lado da agricultura tem sido a atividade de empenho desde os primórdios dahumanidade, sendo classificadas como atividades primárias da civilização humana. Para expressar aimportância fundamental da mineração tanto na cultura antiga como moderna podemos relembrar quea natureza provê fontes limitadas de recursos para geração de riqueza. Desde a pré história amineração tem estado presente e tem sido essencial para a existência do homem, aqui o termomineração é utilizado no seu contexto mais amplo englobando a extração de todas as ocorrênciasnaturais de substâncias minerais sejam sólidas, líquidas ou gasosas para uso e satisfação denecessidades e desejos dos seres humanos. De fato muitas das idades culturais do ser humanoestão vinculadas e associadas por minerais ou seus derivados. Por exemplo a referência da Idade daPedra (anterior a 4000 A.C.), Idade do Bronze (4000 a 1500 A.C), a Idade do Ferro (1500 A.C a 1780D.C.). Além do fato de que as grandes descobertas da Idade Média, Moderna e Contemporâneaforam motivadas por interesses econômicos e domínio de territórios com a finalidade de novasdescobertas minerais.

1.2. Métodos de lavra a céu aberto

A lavra de depósitos de minerais metálicos, industriais e agregado para a construção civil ondeos operários não são expostos ao ambiente subterrâneo com enclausuramento das operações, édenominada de lavra a céu aberto. As técnicas de lavra a céu aberto podem ser subdivididas emduas grandes classes e subdivididos em métodos específicos conforme apresentado na Tabela 1.






Tabela 1 – Métodos de lavra a céu aberto.Classe MétodoMecânica Lavra em cava

Lavra por lançamentoLavra de rocha ornamentalLavra de encosta

Em presença de água Desmonte hidráulicoDragagemLixiviaçãoDissolução

Dentre os métodos citados os métodos da classe mecânica respondem por mais de 90% daprodução mundial de minério e ainda dentre esses os dois primeiros têm um significado especial pelaimportância e variedade de aplicações em que podem ser empregados. Amplamente aplicados alavra em cava e a lavra por lançamento aplicam o ciclo convencional de operações para extrairminério, onde a fragmentação é usualmente executada por perfuração e desmonte com explosivos,seguido pelo manuseio do material com as operações de escavação e transporte.

1.2.1. LAVRA EM CAVA ( OPEN PIT MINING )

Na lavra em cava todo material de cobertura é removido e transportado para uma área de

depósito, de maneira a descobrir o minério. Ambos, remoção do material de cobertura e minério deinteresse são conduzidos na forma de forma de bancadas. Um depósito profundo ou espesso, típicode minérios metálicos requerem diversas bancadas e assemelha-se (grosseiramente) a um formatopiramidal ou cônico invertido, onde cada aprofundamento de bancada possui um raio menor poisdevem ser considerados fatores de estabilidade de taludes que impõem condições de segurança paraque haja o aprofundamento da cava. De outra maneira, uma única bancada pode ser suficiente paralavrar um depósito de carvão por exemplo e seu material de recobrimento.

O fato de termos diversas bancadas expostas garante também a existência de diversas frentesde lavra permitindo que seja feita uma operação contínua e sustentável, além de permitir flexibilidadede operações. Após o avanço da descobertura para exposição do minério, as operações de remoçãode estéril e lavra de minério são coordenadas de maneira que os lucros irão pagar pelos custos, aomesmo tempo que os objetivos de longo prazo são respeitados.

As bancadas individuais são projetadas de maneira a acomodar os equipamentos de

movimentação de material utilizados para lavrar o depósito. A altura da bancada é limitada peloalcance da escavadeira. A largura de bancada deve ser suficiente para acomodar o materialfragmentado a partir do desmonte além de possuir espaço de manobra suficiente para equipamentode escavação e transporte. Os ângulos de talude são determinados por características intrínsecas domaterial escavado (mecânica de rochas e mecânica de solos)

Pela sua própria natureza, a operação em cava envolve o transporte de quantidadesmoderadas a grandes de material estéril e minério para fora da cava, a distâncias relativamentelongas e a declividades elevadas. Esses requerimentos afetam a configuração da cava, a seleção dosequipamentos e as razões de produção requeridas. Devido ao fato de teores de minério seremnormalmente baixos, a produtividade de equipamentos deve ser elevada e as razões de descoberturadevem ser mantidas a níveis modestos (normalmente de 0 a 5 m3 /t), assim os limites de profundidadesão intermediários, geralmente não ultrapassando 300 m (Atkinson 1983). O constantedesenvolvimento tecnológico dos equipamentos com a redução progressiva dos custos operacionaistem permitido que esse limite tenha sido ultrapassado e cada vez maiores profundidades têm sido

atingidas em lavra a céu aberto.Os maiores passos no desenvolvimento do método são os seguintes:

• Limpeza do terreno;• Locação de pilhas de estéril e barragens de rejeito;• Estrutura de apoio deve estar locada nas proximidades da cava (ponto de descarga, pilhas de

estoque, planta de beneficiamento, etc);• Seleção e aquisição de equipamentos conforme a necessidade;• Descobertura inicial para exposição do minério;

Combinação de descobertura com lavra propriamente dita do minério de acordo com os planosde custo e longo prazos definidos;






O estabelecimento da primeira bancada e de cada bancada posterior no estéril ou no minério ésempre uma operação crítica. O ponto de entrada, ou o corte inicial é chamado de corte pioneiro oucorte caixão (do inglês box cut). Em termos de consumo de explosivos, se esse for necessário, orebaixamento da superfície demanda sempre uma quantidade maior de explosivos do que asquantidades e razões de carga utilizadas para a operação normal de desmonte de rocha em

bancada.Dentro do ciclo de operações podemos distinguir três principais:

Remoção de estéril – o processo de remoção de estéril envolve a movimentação de materialpara exposição do corpo mineralizado bem como a moviemntação de material com teores abaixo doteor econômico (teor de corte). As operações unitárias envolvem perfuração e desmonte (se fornecessário o uso de explosivos, senão desmonte mecânico pode ser uma alternativa), escavação ecarregamento.

Lavra do minério (ou material de interesse) – o ciclo de operações é muito semelhante ao ciclode operações empregado no processo de remoção de estéril. Quanto mais semelhante for a rochaestéril da rocha hospedeira da mineralização mair será a similaridade das operações de remoção deestéril e lavra de minério, de maneira que possa ser empregada a mesma frota de equipamentos etécnicas de desmonte, escavação e transporte para ambos. Adiciona-se a esta operação, para casos

onde a produndidade da cava torna-se fator significativo o transporte vertical ou içamento, paravencer com maior eficiência a grande diferença de nível entre os níveis inferiores da cava e asuperfície, onde está instalada a planta de beneficiamento, evitando custos excessivos com aaquisição de equipamentos de transporte (caminhões por exemplo) em excesso para suprir a elevadadistância de transporte existente.

Operações auxiliares – dentre as operações auxiliares estão envolvidas uma extensa gama deáreas que demonstram a interação entre as diversas áreas da empresa na complementação dasoperações de lavra propriamente ditas, conforme apresentadas no itens anteriores:

• Saúde e segurança;• Controle e monitoramento do meio ambiente;• Controle de terreno;• Abastecimento de energia e água;• Gerenciamento de águas superficiais e subterrâneas;•

Disposição de estéril;• Suprimento de material de operação;• Manutenção e reparo;• Iluminação;• Sistema de comunicação e despacho;• Construção e manutenção de acessos e estradas;• Transporte de pessoal.

Dependendo da natureza do corpo mineralizado, condições geológicas e geotécnicas e fatorestecnológicos, variações do método são possíveis, com as diferenças sendo principalmenteassociadas com o projeto de cava e equipamentos de lavra, pois a sequência básica dedesenvolvimento e ciclo de operações são muito similares (Figura 1)






Figura 1 – Sequência de evolução dos métodos de lavra a céu aberto.

Figura 6.3 pag 185 – Hartman.

1.2.1.1. V ANTAGENS E DESVANTAGENS DO MÉTODO

Entre as principais vantagens, podemos citar que é um método de lavra que pode ser aplicadoa praticamente qualquer tipo de mineralização e corpo mineral, é um método que permite elevadonível de mecanização e portanto produtividades elevadas podem ser obtidas, principalmente pela

escala de produção, apesar do método ser empregado também em operações de pequeno porte. Ométodo é relativamente flexível, podendo variar a escala de produção conforme demanda, ainda queincorra em variação de investimentos no caso de aumento ou imobilização de capital em caso deredução de produção. Em termos de aproveitamento do depósito praticamente a recuperação ficapróxima de 100%, à excessão das áreas vizinhas aos limites de cava econômica, com baixa diluição.É um método que pela sua natureza, é menos agreesivo que qualquer método subterrâneo evitandoa exposição aos riscos inerentes à esse tipo de operações.

Como desvantagens do método, podemos citar que é limitado pela profundidade, onde o limitetecnológico estabelece a limitação do equipamento e limites econômicos determinam a relaçãoestéril-minério máxima. Pela característica de mecanização e razão de produção elevada, é ummétodo que exige elevados investimentos de capital. O fato de ser uma operação a céu aberto exige






que seja feita uma recuperação da área degradada, o que incide em aumento dos custosoperacionais. Para que se justifiquem os baixos custos de produção pelo efeito escala, deve se tratarde depósitos de grandes dimensões ou de elevados teores. A estabilidade de taludes é fundamentalpara a continuidade das operações ao longo da vida útil da mina, assim manutenção de bancadas emonitoramento periódico dos taludes deve ser uma constante ao longo do projeto. O gerenciamento

de águas e drenagem da cava são essenciais para o avanço em profundidade, principalmente emregiões de alta precipitação ou de lavra abaixo do nível freático. Deve ter disponibilidade de áreaspara disposição de estéril.

1.2.2. LAVRA DE ROCHA ORNAMENTAL ( QUARRY MINING )

Lavra de rocha ornamental consiste na produção de blocos prismáticos que sãogrosseiramente de dimensões e formas regulares. Esse tipo de lavra se assemelha ao método delavra em cava, porém as bancadas (também chamadas de faces) são menores e aproximadamenteverticais. O método é extremamente restrito à rochas com aplicação para pisos, revestimentos edecorativo na indústria civil, rochas ornamentais típicas são granitos, gneisses, gabros, mármores,calcáreos, arenitos, ardósias. A ordem listada está aproximadamente relacionada com a dificuldadede cortar a rocha e consequentemente com os custos associados no corte desse tipo de rocha. Peladificuldade de corte e custos associados com essa operação, lavra de rocha ornamental é

extremamente dispendiosa (custo por tonelada em média 30 a 50 vezes maior do que o custo portonelada de lavra em cava) , sendo o método de lavra a céu aberto de maior custo unitário. É tambémum método altamente seletivo e de escala reduzida com baixas produtividade. As propriedades quetornam um depósito de rocha ornamental econômico são referentes muitos mais às propriedadesfísicas do que químicas do material. Entre as propriedades físicas estão incluídas cor e aparência,competência, uniformidade, textura, resistência, ausência de defeitos, fraturas e descontinuidades.

A sequência de desenvolvimento também é extremamente particular desse tipo de depósito.Primeiramente é feita uma limpeza da área a ser lavrada, instalação das estruturas físicas de apoionecessárias à lavra. A geração de material estéril é substancial, portanto a disponibilidade de áreasde disposição de estéril próximas à área de lavra é importante. A remoção do material estéril decobertura para exposição do maciço rochoso além da porção intemperizada da rocha, com o uso deexplosivos se necessário.

Em termos de lavra as variações do método estão vinculadas ao tipo de afloramento e ao tipo

de corte empregado para seccionamento dos blocos. Dentre as variações e casos particulares delavra de rochas ornamentais destaca-se os seguintes:

Lavra por bancadas

Bancadas altas

Figura 2 – Lavra de rocha ornamental em bancadas altas.

Bancadas baixas






Figura 3 – Lavra de rocha ornamental em bancadas baixas.

Lavra por painéis verticais

Lavra por desmoronamento

Lavra em cava

Lavra de matacos

Figura 4 – Métodos de avanço de lavra em rocha ornamental.






Figura 5 – Disposição típica de equipamentos e frentes de lavra em pedreira de rocha ornamental.

figura 6.5 pag 190 Hartman 1987

1.2.2.2. T ÉCNICAS DE CORTE

Existem basicamente dois grupos de técnicas de corte, a saber (Mata 2003):

1.2.2.2.1. Métodos cíclicos

As tecnologias de cortes cíclicos exigem a execução de furos na rocha para o desmonte.Alguns com utilização de explosivos de baixa velocidade de choque. Já as tecnologias de cortecontínuo não realizam furação. Abaixo definiremos os principais tipos de cortes usados paradesmonte.

Perfuração e explosivo Consiste em perfurar a rocha com martelete pneumático em furoscoplanares e paralelos com espaçamento correspondente entre 8 e 20 vezes o diâmetro dos furos.Nos furos podem ser colocados explosivos tipo pólvora negra, nitrato de amônia, cordel detonante ecartuchos explosivos de baixa velocidade de choque. Os furos de diâmetros entre 3,2 cm e 3,4cmdevem ficar espaçados de 26 a 70cm, e receber a carga de explosivo adequada, de forma que oplano de fogo seja suficiente para isolar uma fatia de rocha, visando o esquadrejamento ou novassubdivisões sem danificar o material. Os cálculos devem considerar as características físicas emecânicas das rochas para evitar maiores perdas no fogo, podendo usar, inclusive, softwareespecíficos que simulem um desmonte eficaz.

Perfuração contínua - Trata-se da realização de várias perfuração bastante próximas ouadjacentes uma da outra, por equipamentos conhecidos como corta blocos (slot drill), onde sãoacoplados um ou mais marteletes pneumáticos que executam a operação simultânea, ao deslocar-sesobre uma espécie de trilho. A operação é conduzida através de rotação contínua e reversível compercussões sobre a broca promovendo uma fenda contínua por toda a linha de furo. Logo, aqui nãose utiliza explosivos. Esta técnica provoca menos perda de material que a anterior, mas é muitocustosa por causa da grande quantidade de brocas utilizadas.

Divisão mecânica por cunhas - Consiste na perfuração da rocha por diversos furos separadoslinearmente em espaços curtos e posterior divisão com aplicação de cunhas, que posicionando-seentre palmetas (linguetas de metal), efetua-se percussão manualmente com a ajuda de uma marreta,até criar fissura e partir a rocha. Esta técnica causa atraso na produção já que pode durar muitashoras para partir determinadas rochas, diminuindo, assim, a produtividade da lavra. O custo da






perfuração é também alto em razão da quantidade de furos realizados e se a prancha rochosa for degrande tamanho, esses furos correm risco de sofrer desvios reduzindo a recuperação da mina.

Divisão por agentes expansivos - O princípio é o mesmo da técnica anterior. Diferencia,entretanto, na substituição das cunhas por um tipo de massa auto expansiva (aplicadas nos furos) e

no espaçamento que agora é ampliado (menos perfurações), resultando num melhor custo benefíciodurante a produção de blocos. O corte das pranchas não afetam a integridade física das rochas,gerando, assim, menos rejeito e aumentando a produção.

1.2.2.2.2. Métodos continuos

Fio helicoidal e diamantado - Essas duas ferramentas de desmonte classificam-se entreaquelas de corte contínuo, cuja operação de desdobramento das pranchas não são interrompidas atéatingir o ponto de alcance final do equipamento em determinado local do maciço. O fio helicoidal écomposto de três fios de aço trançados em forma de helicóide, puxados por um motor e orientado porroldanas. Este é um equipamento usado normalmente para separar grandes pranchas de mármores,que são rochas relativamente macias, para após serem subdivididas com outras técnicas, até asdimensões de um bloco comercial. A operação de corte se faz em conjunto com uma lama abrasiva,composta de 70% de água e 30% de areia quartzosa. Esta lama é que corta o mármore, assim comotambém serve para resfriar o fio. A sua velocidade de corte é baixa (1 a 2 m2 / hora) e sãonecessários, no início do corte, 8 litros de água por minuto (Chiodi Filho, 1995). Atualmente esteequipamento vem sendo substituído pelo fio diamantado que possui melhor desempenho. O fiodiamantado é também tracionado por um motor com roldanas no sistema. Ele é composto por um fiode aço de 5mm de diâmetro, sobre o qual estão fixadas pérolas diamantadas de mais ou menos10mm de diâmetro, responsáveis pelo corte da rocha. A quantidade de pérola depende da finalidadedo fio: se for usado para mármore serão 30 a 32 pérolas por metro de fio; já no granito sãocomumente utilizadas 40 pérolas por metro de fio. A velocidade do fio diamantado é bastante superiorao do fio helicoidal, ou seja: nos travertinos 10 a 15m2 /h; nos

Chama térmica (flame jet) - Trata-se de uma técnica que utiliza para desmonte de rochas umtipo de lança com bico que suporta a injeção de uma chama de até 2500°C. A chama é produzida poruma mistura de diesel e ar comprimido, aplicável em rochas silicatadas, de preferência naquelas queapresentam maior homogeneidade. O efeito do calor atinge principalmente o mineral de quartzo quepossui 2 coeficientes distintos de dilatação. Simultaneamente ao corte utiliza-se água para resfriar arocha e reduzir maiores perdas do material lapídeo. Esse tipo de técnica provoca cortes na rocha com

espessuras de até 10 cm, sendo que a profundidade pode alcançar de 6 a 8m. O problema está naslaterais da rocha cortada, pois são normalmente danificadas por micro fraturas em até 30cm de cadalado, em razão do forte calor produzido pela chama. Isso faz aumentar as perdas de material duranteo processo de extração. A velocidade do corte não é boa, ficando em torno de 1 m2 /h. A poluiçãosonora da operação é muito forte, atingindo até 130 decibéis. O consumo de diesel apresentatambém desvantagem já que o aparelho precisa de 65 l/h, além de 10 m3 /h de ar comprimido a 0,7MPa de pressões. Portanto, esta técnica leva desvantagem em relação ao custo operacional, a suabaixa produtividade e ao impacto gerado com a maior produção de rejeitos, além da forte poluiçãosonora. Apesar disso tudo, esta técnica é ainda aplicada com certa freqüência no Brasil.

Cortador a corrente - A tecnologia usada com essa máquina consiste em efetuar cortes nasrochas estabelecendo uma sucessão de planos paralelos. Podem ser feitos planos de serragemverticais como também horizontais. Encontram-se dois tipos de equipamentos: - aqueles que operamsobre trilhos para pedreiras a céu aberto; - e aqueles que operam sobre colunas, muito utilizados naslavras subterrâneas. Essas colunas funcionam como se fossem pequenos elevadores. Cujo objetivo é

elevar o nível do corte na parede rochosa, com o deslocamento vertical da máquina sobre as colunasdurante o seu funcionamento. O campo de ação dessas máquinas se estendem das pedras macias(carbonatadas) às pedras duras (silicatadas). Para as rochas macias as máquinas utilizam correntesprovidas de dentes de carbureto de tungstênio; já para as rochas duras os dentes dessas correntescontêm plaquetas de diamante. A máquina possui um braço que permite atingir até 4 metros deprofundidade. O desempenho do cortador a corrente depende da rocha: se for de dureza alta o cortepode avançar em torno de 5 a 6 m2 /h, caso contrário o corte poderá atingir até 30 m2 /h. É uma técnicaconsiderada limpa e produtiva em termos quantitativos e qualitativos.

Jato d’água (waterjet) - Trata-se de uma técnica introduzida recentemente na extração derochas ornamentais, funcionando por intermédio de um equipamento que através de uma bomba dealta pressão, ejeta um fio d’água a velocidades de 300 m/s a 500 m/s gerando pressões respectivas






entre 150 MPa a até 300 MPa, superior à maioria das resistências das rochas. Os parâmetrosprincipais que influenciam na performance são: a pressão d’água, a sua vazão e a velocidade decorte. Essa técnica permite extrair blocos regulares com mais qualidade, aumentando bastante arecuperação ao contrário do que acontece com a maioria das explotações com explosivos. A erosãoprovocada pelo jato d’água está relacionada essencialmente com as micro descontinuidades das

rochas, a saber: a porosidade, o tamanho dos grãos dos minerais constituintes, a composiçãomineralógica, o grau de meteorização e comportamento elástico. O consumo de água no pior doscasos fica em torno de 60 l/min (ref XXX do texto do DNPM SORIA e outros, 1995).

1.2.3. LAVRA POR LANÇAMENTO OU LAVRA EM TIRAS (O PEN C AST M INING OR S TRIP M INING )

A lavra por lançamento é um método de explotação de superfície usado essencialmente paracarvão, que se assemelha ao método de lavra em cava porém difere em um único aspecto. Omaterial de cobertura não é disposto para o depósito de estéril por meio de transporte por caminhõesou equipamentos que se deslocam por estradas e acessos e sim por lançamento direto seja porexplosivos seja por equipamento de escavação (dragline). Dessa forma o manuseio de materialconsiste na escavação e transporte (por lançamento) geralmente combinados em uma únicaoperação unitária e executada por um único equipamento. Por isso a diferenciação em um métodoúnico e o que faz do método uma técnica de alta produtividade e menor custo unitário dentre os

métodos de ampla aplicação em lavra a céu aberto. Porém não é somente o fato de concentrarescavação e transporte em uma única operação que torna o método atrativo, o fato de permitirdepositar o material estéril em áreas previamente mineradas significa que a taxa de exposição e pré-descobertura em avanço é a mínima possível. Dessa maneira a operação de lavra propriamente dita,fica concentrada em uma área bastante restrita. Além disso, a deposição de material estéril na suaposição de destino final permite que seja feita a recomposição do terreno imediatamente após a lavra.Assim a produtividade da operação de lavra é determinada pelo equipamento de escavação decobertura, pelo fato da utilização dos maiores equipamentos o número de frentes de lavra éextremamente limitada conferindo pouca flexibilidade para variações nos planos de lavra, bem comotoda a produção é executada por um único equipamento, fragilizando a produção em casos deparadas, quebras e atrasos devido ao equipamento.

Diferentemente do método em cava, o mesmo equipamento não pode ser utilizado pararemoção de material estéril e lavra de minério. Como o processo de disposição por lançamentorequer equipamentos específicos para a atividade que se propõem ao passo que a lavra

propriamente dita do minério é executada por equipamentos convencionais de escavação etransporte usados na lavra em cava.

Figura 6 – Configuração típica de lavra por lançamento usando uma bucket whell excavator.






Figura 7 – Configuração típica de lavra por lançamento usando dragline para remoção de material de cobertura.

Figura 8 - Configuração típica de lavra por lançamento usando dragline para remoção de material de cobertura.






Figuras 6.9, 6.10 e 6.11 pag 196, 197 e 198 Hartman 1987

Pela característica dos depósitos onde são aplicados esse tipo de método (corpos planos,tabulares e extensos am área) e o padrão repetitivo, planos de lavra não necessitam ser tãoelaborados quanto os planos de lavra em cava. Contudo em terrenos mais acidentados ou em

situações de mergulho acentuado da camada mineralizada, o conhecimento do comportamento darelação estéril minério (REM) e a definição dos limites econômicos de lavra são fundamentais.Conforme comentado anteriormente o método de lavra determina seu desenvolvimento pela operaçãode descobertura, dessa forma a seleção do equipamento de remoção de estéril é uma decisãoprimordial, ficando a escolha dentre os seguintes equipamentos e provavelmente nessa ordem depreferência:

• Dragline

• Cable Shovel (escavadeira frontal a cabo)

• Bucket whell

Na medida que diversos fatores devem ser considerados na seleção e dimensionamento doequipamento (ex. Dificuldade de escavação favorece escavadeira, escavação profunda ou longoalcance favorece a dragline, alta capacidade favorece a bucket whell), a razão de produção do

equipamento é o parâmetro de desempenho chave a ser considerado.Dentre as variações do método aplicado à depósitos de carvão podem ser citados “area

mining”, onde a lavra é executada terreno plano e com camadas horizontais e planas em cortes retose paralelos ao longo do depósito. O “contour mining” é executado em terreno acidentado com oscortes posicionados de maneira a rebaixar as elevações do terreno, avançando da borda aflorante dominério em direção ao centro da elevação até onde a REM permita a lavra econômica. A existênciade múltiplas camadas sobrepostas exige uma abordagem especial, onde o sequenciamento deve sermuito bem planejado de maneira a evitar retomada excessiva de material. O corte inicial é executadoconforme mostrado na Figura 9 (a). Assim a draga remove a cobertura da camada superior de carvãona primeira passada. A base da pilha de estéril toca a base da camada inferior de carvão, então acamada superior de carvão é lavrada e a pilha de estéril é nivelada, de maneira que permita aoperação pela draga posicionada agora sobre a pilha de estéril que normalmente irá operar nadireção oposta à da descobertura. A segunda passada é executada pela draga novamente no sentidode avanço, removendo a cobertura da segunda camada. A principal vantagem é o uso de um únicoequipamento para efetuar a descobertura e o mínimo de remanuseio de material, como desvantagemé que o alcance da lança da draga deve ser grande para executar a operação.

(a) (b)Figura 9 – Configuração típica de lavra por lançamento usando dragline para remoção de material de cobertura.

(fig 6.14 pag 206 Hartman)






1.2.3.1. M INERAÇÃO POR ÁREA (AREA MINING )

Utilizando-se mineração por área , mais carvão é extraído do que por qualquer outra técnica.Entretanto, devido ao fator econômico, a maioria das operações é de larga escala. Grande parte docarvão explotável por mineração por área de superfície é encontrada nos estados a oeste do

centésimo meridiano, mas grandes quantidades também são encontradas nos estados do meio-oeste, frequentemente abaixo de solos férteis de fazendas.

Pequenas operações preparam o terreno usando scrapers , tratores e/ou combinaçõescarregadeira-caminhão ou escavadeira-caminhão; mas alguns irão usar draglines ou escavadeirascomo seus principais removedores de cobertura. Aqui é mostrada uma dragline , trabalhando um localde camada única com razão de cobertura/carvão em 8:1 e fator de empolamento de 10%, ante osregulamentos que a recuperação requer.

Para ser econômica, a mineração por área deve minimizar a dupla movimentação da cobertura.Dessa forma, uma pilha de armazenamento da cobertura é feita próxima ao corte inicial. A coberturaretirada dos cortes subseqüentes é depositada no corte anterior deixando uma série de montes evales. Ao final das operações, conforme decreto das regulamentações o corte final permanece,frequentemente com lâmina d’água e com o talude de descobertura exposto.

Dependendo do maquinário e métodos usados, o estéril geralmente é invertido, com a

cobertura e o subsolo sendo enterrados e o estrato próximo ao carvão na parte superior. Issogeralmente resulta numa camada superficial inutilizável, química ou fisicamente, para suportar vidavegetal.

Onde essa técnica é utilizada, os problemas de erosão do solo não são tão severos como nocaso de mineração em terrenos montanhosos; ou drenagem ácida da mina, pois a água corrente éfacilmente controlável. Todavia, onde grandes áreas são descobertas de uma vez, e nenhumarecuperação é implementada,o impacto da mineração por área em termos de perda de solo fértil,deterioração da qualidade e quantidade de água superficial e subterrânea, e outros valoresambientais podem ser graves.

1.2.3.1.1. Regulamentações

As regulamentações requerem que todo terreno explorado por mineração de superfície sejarestaurado ao seu “contorno original aproximado”. Isto significa que algum remanejo de estéril docorte inicial pode ser necessário. O talude de descobertura e todas as depressões devem sereliminados e, para fazer isto, é necessário transportar boa parte do estéril do corte inicial. Todo o solosuperior deve ser removido separadamente e colocado imediatamente em áreas de reaproveitamentoquando possível. A regulamentação requer um retardo mínimo na restauração para que ela ocorra emconjunto com o trabalho.

Estas operações requerem um planejamento cuidadoso para que o maquinário seja total eefetivamente utilizado em conformidade com as Regulamentações.

Nos casos onde o terreno é classificado como “solo fértil de primeira ” controles especiais dedesempenho serão reforçados. Estes controles incluem a reconstrução de 4 polegadas de solo ematerial inconsolidado durante a recuperação. Se um operador está usando scrapers para remover osolo superior e a cobertura inconsolidada, e está repondo este material em áreas recuperadasimediatamente, esta operação não deverá aumentar muito os custos de movimentação de solo, se asoperações forem cuidadosamente planejadas.






Figura 10 – Configuração típica da fase de operação de um depósito lavrado pelo método de mineração por área.

1.2.3.1.2. Operação

1 – Cobertura de um corte pioneiro é despejada em uma pilha de estéril (1) usando scrapers oucombinação carregadeira frontal/caminhão .

2 – escavação de trincheiras.3 – Dragline (3) despeja a cobertura de cortes subseqüentes no anterior em uma operação de

escavação contínua.

4 – Uma série de cumes e depressões (monte e vale) é o resultado disso. (4)

5 e 6– Retroescavadeira (5) cava um desvio para o riacho, cujo leito está em área a serminerada. O tamanho do canal é baseado no julgamento do operador.

7 e 8 – Jumbo de perfuração (7) perfura e detona a cobertura.

9 – Água de rolamento coletada nas depressões (9) e infiltrada na cobertura inconsolidada.

10 – Despejo de rejeitos do pátio de manutenção (10).

11 – Terrenos não recuperados resultam em perda permanente de solo fértil (11 nãomostrados).

1.2.3.1.3. Problemas

Solo superior e subsolo não são retirados do corte pioneiro e armazenados, mas sãodescartados junto com a cobertura.

Soterramento do solo superior na parte de inferior da pilha de material estéril.

Cobertura na pilha de estéril é erodida imediatamente. Se há pirita presente no estéril,drenagem ácida pode ser um problema.

Sedimentos resultantes de erosão causam poluição de águas superficiais e (neste caso) estáobstruindo a drenagem da estrada (2).

O solo superior é misturado com a cobertura.






Material acidificante, cobertura inconsolidada e cobertura sólida são depositadosdesordenadamente resultando em estéril de qualidade diversa, o que geralmente não é próprio para asobrevivência e crescimento de vegetação.

A forma física de montes e vales não permite nenhum uso econômico pós-mineração do

terreno.Um afluente de um córrego já está sendo minerado (6) resultando em algum refluxo para

dentro da lavra, tornando a secagem da lavra um grande problema.

Desvios pobremente desenhados e construídos irão resultar em problemas de poluição deágua, alagamentos e erosão de bancos.

Provavelmente devido ao fraturamento do aqüífero, a água subterrânea no poço do fazendeiro(8) foi poluída e a produção tornou-se não-confiável.

Onde a cobertura contém materiais piríticos, irá resultar em drenagem ácida. Isto podecontaminar os recursos de água subterrânea.

Isto é desgradável e um incômodo para as propriedades próximas. Isto ainda pode causar umperigo de poluição para águas superficiais.

Terrenos não-restaurados de minas podem continuar a erodir e contribuir com sedimentos edrenagem ácida para cursos d’água por anos após o encerramento da mineração.

1.2.3.1.4. Planejamento, mobilização e corte pioneiro - Fase 1

Se a mineração por área for cuidadosamente pré-planejada e executada de maneira ordenada,geralmente é praticável a restauração do terreno à sua produtividade original em um curto período detempo e a minimização do impacto em águas superficiais e subterrâneas, durante e após o trabalho.

Também é possível planejar operações de recuperação concomitantes para ocorrer juntamentecom o avanço da mineração sem incorrer no aumento dos custos de movimentação de solo. É dereconhecida importância para a economia da mineração por área evitar o duplo manejo da cobertura.Entretanto, pode ser necessário remanejar muito da cobertura do corte pioneiro a fim de preencher ocorte final e eliminar o talude de descobertura. Em casos em que há excesso de preenchimento nolocal (816.105) pode ser possível utilizar muito da cobertura do primeiro corte pioneiropermanentemente e evitar a necessidade de remanejar esta cobertura como preenchimento para o

corte final.O controle de águas superficiais em locais com mineração por área é geralmente muito mais

fácil em comparação com minas de contorno. Pontos onde a drenagem do local é descarregadapodem ser minimizados. No exemplo ilustrado a drenagem e os cursos d’água são posicionados aoredor da área licenciada dirigidos a lagoas de sedimentação, antes de serem descarregados emáguas receptoras.

Provavelmente a maior dificuldade imposta pelas regulamentações ambientais e minerais paraos operadores de minas de superfície seja a maior quantidade de maquinário necessária e a precisãocom a qual a operação deve ser planejada para evitar atrasos. O requisito para a recuperaçãosimultânea irá aumentar a importância dos scrapers na operação, e a necessidade de transportar oestéril do corte pioneiro (para eliminar depressões e o talude) precisará de um número maior decaminhões de transporte.






Figura 11 – Configuração típica de um depósito em fase de planejamento e abertura do corte pioneiro em mineração por área.

1.2.3.1.5. Descrição da Operação

1. Construção de desvios para transportar o fluxo superficial ao redor do local (1), paraminimizar a interferência com a mineração e para reduzir a contaminação por água da chuva.

2,3,4,5,6 O fluxo destes desvios passam por três lagoas de sedimentação (2,3,4) antes deserem descarregadas da área licenciada (5,6). Estas lagoas devem ser construídas antes daperturbação do local.

7,8 Camada superficial de solo é removida por um scraper (7) e colocada em uma pilha (8). Acamada superficial abaixo da pilha de estéril (14) também foi removida.

9,10 Cobertura inconsolidada é removida pelo scraper (9). A camada inferior de solo éarmazenada (10) e o resto é usado para cobrir a cobertura inconsolidada na pilha de estéril (14).

11,12 O equipamento de perfuração (11) perfura o material consolidado que é então detonado.

Residência com um poço de suprimento de água (12).

13,14 Escavadeira frontal escava o corte pioneiro (13). Estéril é transportado para a pilha deestéril por um caminhão (14). Esta pilha é feita com inclinação máxima de 1:2 e coberta com solo

inferior.15 Uma hidro-semeadeira (15) aplica sementes e fertilizante ao monte temporário de estéril

(14) e as pilha de estocagem de solo superior e inferior (8,10).

16 A montagem da Dragline (16) está sendo feita. A construção do escritório e do pátio demanutenção está completa.

17 O córrego foi desviado permanentemente (17). O canal foi inclinado e construído pararefletir sua característica natural. Os padrões para desvios permanentes são mais severos em relaçãoaos desvios temporários, mas o anterior deve ser restaurado.






18, 19 O corte de árvores (18) está em progresso ao longo do antigo leito do córrego. Pedaçosdestas árvores estão sendo lascados (19) para ser usados como proteção de feno para as raízes dasárvores.

20 Note que grande parte da área licenciada ainda está sendo usada na produção agrícola

(20). Neste caso, uma parte desta proteção de feno está sendo colhida sob contrato para ser usadadurante a restauração. Uma característica da mineração por área é que somente uma pequena partedo local é perturbada de cada vez. Enfatiza-se a importância de minimizar a área perturbada e darecuperação concomitante com o processo de lavra.

21 O operador plantou árvores (21) em algumas partes da área que não serão afetadas peloprocesso de mineração.

1.2.3.1.6. Operações modificadoras do meio ambiente

Desvios de córregos: Fluxo superficial e corrégos efêmeros.

Lagoas de Sedimentação.

Remoção de vegetação e remoção e armazenamento de solo superior.

Solo temporário.

Cortes de Cobertura.Estradas de transporte.

Desvios de córregos: Córregos perenes e intermitentes.

Remoção de vegetação e remoção e armazenamento de solo superior.

Mobilização e operações de mineração: Geral.

Reflorestamento: Árvores e arbustos.

1.2.3.1.7. Operações de mineração e recuperação simultânea - Fase 2

Recuperação simultânea demanda alocação muito cuidadosa de maquinário e pré-planejamento, mas a viabilidade da recuperação contemporânea na mineração por área é umacaracterística que faz desta forma de minerar ambientalmente mais aceitável que a maioria dasoutras formas de extração de superfície. No exemplo mostrado, o operador colocou uma rampatemporária pela cava para reduzir o arrasto para os scrapers que carregam o stripping atual e asubstituição por cobertura inconsolidada e solo superior.

Recuperação simultânea assegura que uma parte mínima de área licenciada seja exploradapor vez e então são minimizados os perigos de erosão e poluição de água. Note isso na ilustração aterra à esquerda do local já teve a topografia recuperada, o solo superior já foi reposto e houvereflorestamento. (Remoção da pilha de estéril temporária acontecerá a em data posterior).

São protegidos a pilha de estéril temporário e os estoques de solo superior e subsolo da erosãoatravés de vegetação, e eles permanecerão assim até que o backfilling do corte final comece.

Os desvios que levam o fluxo por terra do local para as lagoas de sedimentação são mantidosaparados para que a resistência da grama à erosão não seja reduzida. Uma das lagoas desedimentação mostrada aqui está sendo dragada. Isto é requerido quando os sedimentos acumulama 60% do volume designado para armazenamento.

Para melhor ilustrar o método de trabalho, algumas máquinas são mostradas mais de uma veznesta ilustração. É por exemplo improvável que, em um local deste tamanho, poderia haver 4scrapers. Exploração de carvão pode ser feita com uma pá carregadeira em lugar de umaescavadeira frontal como mostrado, e o operador poderá achar outros detalhes irreais neste exemplo






Figura 12 – Cofiguração típica de mineração por área em sua fase recuperação e lavra simultânea.


1,2 Scrapers removem solo superior (1) e redistribuem imediatamente na área que érestaurada (2).

3,4 Scrapers removem subsolo e sobrecarga de "corrente" não consolidada (3) redistribuindoimediatamente (4) seguindo classificação de aspereza do estéril.

5 Jumbo de Perfuração perfurando (5) furos de desmonte, e detonando cobertura nãoconsolidada.

6 Dragline (6) cava e lança a cobertura sobre área previamente minerada.

7,8 Pá Carregadeira (7) retira carvão que é removido em caminhão de estrada que é pesado elimpo (8) antes de entrar na rodovia pública.

9 Tratores perfazem a deposição inclinada (9) da cobertura seguida por reposição de coberturanão consolidada através de scrapers (4). O ângulo de repouso deve se aproximar ao ângulo datopografia original.

10 Um escarificador (10) escarifica a área antes da reposição de solo superior (2) a fim dereduzir a consolidação do estéril re-depositado. Ao se inclinar locais, operações de re-deposiçãodevem ser paralelas ao contorno.

11 Espalhador de sementes (11) em operação e os fertilizantes necessários também sãocolocados.

12 Cultivo e semeadura (12) acontecem. Estas operações devem ser cronometradascuidadosamente e a mistura de sementes escolhida deve assegurar crescimento satisfatório. A áreadeve ser protegida, a menos que o RA suspenda os requisitos.






13 Uma rampa temporária (13) pela cava operacional reduz o transporte para scrapers envolvidos em separação e recolocação contemporâneas. O local será minerado e então preenchidopelo dragline.

14 Grama nas vias fluviais está sendo aparada (14) assim como os diques das lagoas de

sedimentação para assegurar a resistência à erosão da vegetação.15 Lagoa de sedimentação está sendo limpa (15) porque acúmulos de sedimento estão

reduzindo sua eficácia.

1.2.3.1.9. Recuperação Final e Período de responsabilidade - Fase 3

As normas não só requerem restauração de terra a níveis de produtividade de pré-mineração,mas também exigem que as mudanças em qualidade e quantidade de água de superfície esubterrânea sejam minimizadas.

Áreas destinadas para pasto devem que ter uma capacidade de pasto igual à de terras não-mineradas semelhantes. O "período de responsabilidade estendida" continua para um período decinco anos. "Cobertura de solo e produtividade igualarão o padrão aprovado durante os últimos doisanos sucessivos do período de responsabilidade".

Note isso no exemplo ilustrado, um lago de 5 hectares (1) foi proposto como uma lagoa de

fazenda para gado. A proposta, porém, é bastante compatível com o uso pós-mineração proposto eprovavelmente seria permitido. Isto desaprovaria qualquer do estéril do corte pioneiro que permaneceno local do bota-fora temporário como foi mostrado (a rampa arborizada à esquerda permanecerá e oresto será graduado a um declive suave). Porém, pode-se estabelecer as providências finais peladisposição do corte-pioneiro e é sentido que, neste exemplo, é encorajada passagem de estéril docorte-pioneiro para o corte final para a eliminação de faces expostas, pilhas de estéril e depressõessejam satisfeitos a um grau razoável sem requerer remanejo de todo o estéril do corte-pioneiro.

Declives não precisam ser uniformes, mas em geral deveriam se aproximar da topografia pré-mineira. Com um fator de empolamento menor que a relação de carvão/cobertura, a inclinação finaldeve ser menor do que em terreno pré-mineração. A consideração importante é ter certeza queaquela drenagem de superfície seja praticável através do local que faria necessário rebaixamentodesigual do local necessário e ocasionalmente mudança de rampas convexas para côncavasassegurando assim a drenagem superficial.






Figura 13 – Configuração típca de mineração por área em seu estágio de recuperação final.


1, 2, 3, 4 Tratores terminam o preenchimento da cava final (1) que esteve parcialmente cheia

pela pilha-estoque do corte-pioneiro (2). Caminhões basculantes (2) trazem as cargas de coberturaarmazenada, preenchendo parcialmente a cava final. O talude, que ainda está exposto (3), serácompletamente eliminado. A depressão (1.) permanecerá formar um lago de 2 acres para formar umviveiro, também incorporando a lagoa de sedimentação (4).

5, 6 O scraper remove subsolo armazenado (5) para espalhar no corte preenchido (6). A áreadesta pilha-estoque requererá emendas de terra, cultivo e semeadura.

7 Escarificador puxado por um trator de esteiras (7) escarifica a área restituída para reduzir acompactação do estéril re-depositado anteriormente a substituição de solo superior (9). Ao se inclinarlocais todas as operações de re-graduação deve ser feito paralelo ao contorno.

8,9 Scraper volta à pilha de estoque de solo superior (8) depois de espalhar (9). Após aremoção, a área da pilha de estoque deve ser cultivada e semeada.

10 Após a graduação final e reposição do solo superior, esta área (10) foi semeado com uma

cobertura temporária, pois a estação não era a correta para semear a espécie permanente. Estásendo cultivado agora. Cal e fertilizante foram utilizados antes de semear a espécie perene.

11 Cal e nutrientes foram aplicados nesta área (11) que está sendo cultivada e semeada. Aárea deve ser protegida após a semeadura.

12 Estas áreas (12) estão sendo administradas para virar pasto e solo fértil. “O período deresponsabilidade estendida" dura por cinco anos e começa "quando cobertura de solo iguala o padrãoaprovado depois do último ano em que se aumenta a semeadura, fertilização... ou outro trabalho...”Note que o período de 5 anos de responsabilidade é aplicável onde a precipitação anual é maior doque 650 mm. Em qualquer outro lugar o período é de 10 anos.






13, 14 Lagoas de sedimentação (4,13,14) ainda existem onde toda a recuperação em áreasescoadas por elas não foi completada.

1.2.4. M INERAÇÃO DE C ONTORNO

1.2.4.1. P RÉ -R EGULAMENTAÇÃO No século XVIII, foi descoberto carvão aflorando nas colinas da Virgínia. Os colonos

começaram a cavar nestes afloramentos e remover o carvão até que a quantidade de cobertura sobreo carvão ficou muito grande. Então túneis de acesso foram feitos na jazida. Cobertura e escombrosdestas operações foram empurrados declive abaixo.

Com mecanização, era possível remover muito mais cobertura de cima da jazida de carvãoantes que ficasse pouco lucrativo. Como todo esse estéril, junto com árvores, vegetação e escombroera empurrado declive abaixo, estes bancos de estéril foram erodidos e depositaram volumesenormes de sedimento nos arroios. A cobertura que estava imediatamente acima do carvãonormalmente era depositada no topo destes aterros de estéril, e, como esta continha freqüentementepirita e outros minerais formadores de drenagem ácida, a drenagem proveniente do contato daschuvas com esse material exposto nestes bancos era freqüentemente bastante ácida.

Estéril acomodado sobre declives íngremes era muito instável e deslocamentos de terra eram

comuns. A alta quantidade de chuvas e o método de deposição resultaram em estéril nãoconsolidado com baixa resistência à ruptura. Assim deslizamentos de bancos de estéril abandonadosresultaram em exposição de estéril não-intemperizado que tendeu a prolongar o problema dedrenagem ácida, e atrasou a colonização natural de vegetação.

Mineração de perfuração helicoidal ajuda aumentar a recuperação de carvão quando deixa deser econômico retirar a cobertura da jazida. Porém, mesmo a perfuração helicoidal aumentando arecuperação de carvão, tem baixa taxa percentual de recuperação e efetivamente torna impossívelextrair carvão perto de minas profundas no futuro. Furos não conectados são fonte séria de drenagemácida. Às vezes furos de perfuração helicoidal penetraram em minas profundas abandonadas ealagadas, liberando grandes quantidades de água poluída.

Quando a extração estava completa, a mina era abandonada e a sucessão natural iniciava-se.Porém, os bancos de estéril nos declives eram íngremes e continuaram a erodir expondo mineraisformadores de drenagem ácida sob as intempéries. Conseqüentemente o reflorestamento era muito

lento e águas de superfície dos Appalaches continuavam levando cargas de sedimento pesado equantias grandes de drenagem ácida.

As regulamentações com respeito a mineração em terreno íngreme, especificamente, proíbemcolocação de estéril, temporária ou permanentemente, nos declives. São definidos "declivesíngremes" nas regulamentações como sendo declives de 20 graus ou mais e estão sujeitos aoscontroles de desempenho especial. Estes padrões de desempenho fazem necessário limpar avegetação de todas as áreas a ser afetadas pela mineração, reter todo o estéril e escombro sobre abancada, para eliminar o talude e para retornar o local ao seu contorno original aproximado, e parareflorestar a área. De fato, isto torna necessário empregar algum tipo de recuperação da mineração,aumentando substancialmente a quantia de material necessário, o que pode ser difícil para pequenasoperações mineiras. Estas normas também fazem o planejamento operacional essencial, parasatisfazer as exigências para recuperação simultânea.






Figura 14 – Configuração típica de lavra em contorno em fase de desenvolvimento e operação.

1.2.4.2. O PERAÇÃO

Tratores de esteira empurram árvores, vegetação, solo fértil, subsolo, e cobertura não

consolidada sobre o declive (1).O campo (2) foi afetado por um desabamento de terras.

Equipamento de perfuração (3) perfura orifícios de desmonte e desmonta a coberturaconsolidada.

Esta fazenda (4), dentro de 1 km da área de licença, obtém água de um poço raso.

Trator de esteira trabalha junto com a escavadeira frontal (5) removendo o resto da cobertura eexpondo o carvão. Estéril é empurrado sobre o declive.

A carregadeira frontal escava o carvão e carrega caminhão (6) que usa uma estrada deescoamento localizada na bancada previamente minerada.

Operação de perfuração helicoidal (7) está removendo carvão a adicional da camada exposta.

Abandono (8, não é mostrado).

1.2.4.3. P ROBLEMAS

- Mistura de solo fértil, restos orgânicos, subsolo, e cobertura torna a utilização de solo fértilimpossível. Destruição de árvores e vegetação no declive o torna altamente suscetível à erosão e osproblemas de sedimentação são sérios.

- Depósitos de estéril no declive são freqüentemente instáveis e desabamentos de terra sãocomuns.

- Na maioria dos Appalachians há pouca água subterrânea disponível e aquela a qual estádisponível normalmente é muito localizada. Fraturamento da cobertura devido a desmontes,escavação e perfuração helicoidal podem mudar a disponibilidade da água subterrânea e afetar ofluxo em córregos.






- A qualidade da água subterrânea também pode ser afetada, normalmente por contaminaçãoácida.

- Mais estéril é despejado no declive piorando os problemas de estabilidade e a destruição davegetação.

- Erosão do talude, bancada, e estéril no declive causam problemas de sedimentação.- Estéreis ácidos despejados no topo dos bancos de estéril causam drenagem ácida.

- Pirita, dentro e perto da jazida de carvão, é exposta às intempéries causando drenagem ácidagrave.

- Drenagem do banco acumula-se naturalmente e corta canais profundos vertendo sobre osplanos inclinados.

- Operações de perfuração helicoidal aumentam a recuperação de carvão onde este não podeser extraído por outros métodos. Mas a taxa de recuperação alcançada através deste método é muitobaixa e os seus furos impedem extração futura através de outros métodos. Este método, no passado,também levou a uma piora na situação de drenagem ácida.

- Isto é devido ao aumento da oxidação de pirita através da admissão de oxigênio na jazida e

também liberação de água contaminada das jazidas e de operações subterrâneas abandonadas. Nofuturo a exigência de recuperação contemporânea fará a programação da perfuração helicoidal muitodifícil para operações pequenas.

- Abandonadas, minas de superfícies subdrenadas continuam produzindo ácido e drenagem desedimentos por muitos anos após a extração do carvão.

- Problemas foram bem documentados particularmente nos Appalachians. A maior parte dosproblemas relacionados a água é devido a erosão de bancos de estéril íngremes, instáveis, quecontinuamente expõem estéril novo às intempéries resultando em drenagem ácida e sedimentação, eimpedindo a colonização vegetal que eventualmente daria proteção efetiva contra erosão adicional.

1.2.4.4. R ECUPERAÇÃO FINAL E PERÍODO DE RESPONSABIILDADES – F ASE 3

O que está apresentado na Figura 15 refere-se à recuperação e revegetação da área mineradaapresentada nas duas figuras anteriores. Ao fundo (1) as operações de lavra ainda continuam. Note

que o preenchimento do vale foi terminado e está sendo revegetado.Note que os terraços mostrados aqui devem ter aprovação dos órgões ambientaise devem ser

compatíveis com o plano de fechamento da mina. O tanque de sedimentação (4) está sendo limpo.Nivelamento da área recuperada deve ter aproximadamente a topografia original do terrrenoe deveeliminar taludes elevados, pilhas de estéril e depressões. A importância no nivelamento erevegetação na conservação dos recursos hídricos pela minimização do efeito erosivo fica enfatizada.Para áreas que serão recuperadas para reflorestamento comercial, vegetação nativa para a vidaselvagem, recreação ou uso não comercial da mata. O sucesso da revegetação é a comparação áreade referência. Um inventário dessa área incluindo o que está sendo cultivado e os números devemestar disponíveis.

Se aprovado o uso comercial da floresta pós-lavra, um período de responsabilidade de cincoanos inicia assim que a área tenha sido plantada e que existam pelo menos 450 árvores e arbustosna área recuperada em condições saudáveis por hectare por duas estações de cultivo. Para floresta

comercial, 75% dessa deve ser composta de espécies comerciais. Deve have uma cobertura mínimado solo de 70% e deve ser adequada para o controle de erosão.






Figura 15 – Configuração típica de lavra em contorno em sua fase de recuperação final.

1.2.4.5. D ESCRIÇÃO DA O PERAÇÃO

1 Ao fundo (1), as operações de lavra ainda continuam, seguidas por preenchimento das cavase nivelamento grosseiro

2 O preenchimento do vale (2) foi completado e revegetado. O tanque de sedimentaçãopermanece ativo

3 e 4 A recuperação foi feita em terraços (mediante concordância do órgão ambiental) na árearecuperada. O desvio acima do talude é o primeiro terraço. Esses terraços tem um gradiente suavepara direcionar o fluxo de águas superficiais para um ponto seguro de descarga, nesse caso umcanal com enrocamento conduzindo para o tanque de sedimentação (4).

4 O tanque de sedimentação (4) está sendo limpo. Isso deve ser feito se o acúmulo desedimentos for maior do que 60% da capacidade de projeto do tanque de sedimentação e devempermanecer até que a área esteja revegetada. A retenção permanente pode ser discutida com osórgão ambientais.

5 As operações finais de nivelamento (5 não está mostrada), incluido escarificação deve serfeita ao longo da curva de nível a menos que seja uma operação arriscada para o operador doequipamento.

6 O solo orgânico deve ser distribuído como parte de uma operação concomitante com aremoção desse solo. O trator de esteira aparece espalhando o solo. A declividade é muito elevadapara a operação de curvas de nível, mas o trilho do próprio trator auxilia no processo de prevenção daerosão. Calcáreo e fertilizante são aplicados para o processo de cultivo posterior.

7, 8 Semeadura, fertilizante e aglomerante são frequentemente aplicados para os taludes maisíngremes em uma mistura pelo hidrosemeadeira (8). Se a estação não for a ideal para revegetaçãopermanete, uma manta orgânica pode ser usada para o recobrimento do terreno e prevenção daerosão.






9 Plantio manual (9) de árvores e espécies arbustivas está sendo conduzida. Deve-se estaratento para a competição entre espécies herbáceas pois elas propiciam que as espécies de maiorporte (arvores e arbustos) se desenvolvam.

10 Sulco de erosão (10) que ocorreu aqui deve ser preenchido e resemeado.

1.2.5. LAVRA DE TOPO

1.2.5.1. O PERAÇÃO E RECUPERAÇÃO CONCOMITANTE – F ASES 1 E 2

O uso dessa variação do método tem o objetivo de incrementar a recuperação de carvão edevolver a área recuperada nas mesmas condições ou superiores à condição original após a lavra.

No exemplo apresentado aqui, temos duas camadas de carvão, o afloramento da camadainferior foi lavrada em contorno vários anos atrás.

Embora remoção de topo sejam operações geralmente muito maiores que lavra de contorno, éfácil manter toda a drenagem dentro da área de lavra e limitar a descarga em determinados pontos.Isso faz com que o controle de poluição da água, particularmente sedimentação e drenagem ácida,seja muito mais efetivo.

O método requer uma escala de operação elevada e portanto equipamentos de grande porte e

em grande número. O uso posterior do terreno pode ser aproveitado para agricultura ou mesmodesenvolvimento urbano.

Figura 16 – Configuração típica de lavra em topo em fase de desenvolvimento e operação.

1.2.5.2. D ESCRIÇÃO DA OPERAÇÃO

1 A bancada abandonada pela lavra de contorno está sendo modificada para agir como umdesvio do escoamento de águas superficiais. Em alguns casos essa bancada pode ser usada comoestrada de transporte.






2 Pilhas de estoque (2) de solo orgânico são recobertas e semeadas junto com mantaorgânica.

3 Tanque de sedimentação (3) instalados em todos os pontos onde a água deixa a área delavra. Os pontos de descarga devem ser protegidos por enrocamento.

4, 5 Equipes de desmatamento (4) avançam à frente da remoção de cobertura. Os galhos,ramos e restos vegetais são usados como adubo nas área de recuperação. Tratores afrouxam escrapers removem os solos e subsolos para serem distribuídos nas áreas a serem recuperadas.

6, 7, 8 Tratores (6) empurram cobertura inconsolidada em direção à primeira bancada onde omaterial é carregado em caminões para as áreas que estão sendo recuperadas e posteriornivelamento grosseiro (7) ou para disposição na cabeceira de encosta.

9, 10 Perfuratriz (9), perfurando e desmontando o material de cobertura consolidado que écarregado por escavadeira frontal (10) e carregado para o bota-fora ou para a área em recuperação.

11, 12 Lavra do carvão da camada superior com carregadeira frontal e caminhões .O materialde cobertura com potencial de geração de drenagem ácida é colocado na parte inferior do corte.

13 A remoção do estéril intemediário entre as camadas inferior e superior (13 não estámostrado) . Recuperação concomitante e nivelamento grosseiro continua.

14 A dragline está nivelando grosseiramente o estéril (14) que foi depositado na encostadurante a operação anterior de lavra em contorno.

15 Compactaçao excessiva do estéril está sendo quebrada com o escarificador (15) Essasoperações devem ser executadas durante a criação das curvas de nível.

16 O scraper (16) substituindo o solo vegetal imediatamente seguido pela descobertura (5). Asubstituição de ser executada durante a criação das curvas de nível.

17 Operações de recuperação envolvendo espalhamento e incorporação de calcáreo efertilizante, cultivo, semeadura e plantio (17 não mostrado).

1.2.5.3. R ECUPERAÇÃO FINAL E PERÍODO DE RESPONSABILIDADE – F ASE 3






Figura 17 – Configuração final do terreno após reabilitação da lavra de topo.

1.2.5.4. D ESCRIÇÃO DA OPERAÇÃO

Embora não sejam especificados períodos, a recuperação deve ser conduzida o mais próximopossível da operação de lavra.

1 Observe a configuração de declividades suaves (1) da área recuperada. Isso evita aaparência de “montanha serrada”.

2 A drenagem da área renivelada deve drenar somente em pontos específicos (2). Drenageminterna dentro da área deve ser direcionada para esses pontos em solos estáveis e canais dedrenagem (3).

4 Observe que o bota-fora de encosta está completo e que preenche desde o ponto inferior atéa crista adjacente.

5,6 Os dois tanques de sedimentação (5, 6) foram removidos. Isso não deve ser feito enquantoque a área seja restaurada e os requisitos de revegetação tenham sido atingidos. O canal dedrenagem contém enrocamento, quebras de fluxo para evitar erosão dos canais.

7 O sulco mostrado aqui é maior do que 3m de profundidade e deve ser preenchido eestabilizado.

8 O bota-fora da operação de lavra em contorno anterior foi recuperada como parte daoperação. Algum subsolo emprestado da operação de remoção de estéril foi usado para cobrir otalude que foi então semeado.

Toda a área perturbada, à excessão de áreas hídricas e estradas devem ser revegetadas.

1.2.5.5. V ANTAGENS E DESVANTAGENS DO MÉTODO

Dentre as principais vantagens do método certamente deve ser destacada a alta produtividadeatingida pelos equipamentos com pouca mão de obra (porém altamente especializada). Possui umdesenvolvimento relativamente simples quando comparado com lavra em cava, com flexibilidade de






traçado de acessos e rampas, com mínima necessidade de exposição de minério e descobertura emavanço. É um método que apresenta excelente recuperação do depósito (próximo de 100%) e baixadiluição.

Como desvantagens ressalta-se o limite econômico do método e os limites tecnológicos do

equipamento não permitem que camadas soterrades em profundidades maiores 90 m sejam lavradas,pois requer retomada excessiva do material estéril. Como trata-se de um método de abrangênciaareal muito extensa, planos de proteção ambiental e recuperação de áreas degradadas devem serfoco de atenção ao utilizar esse método, o que significa em custos adicionais substanciais, quedevem ser previstos na etapa de concepção do projeto. O método, pelo porte dos equipamentosempregados, exige um investimento de capital elevado, obviamente a aquisição de equipamentos degrande porte são justificadas para depósitos de grande porte onde a intenção é obter redução decustos de produção pelo efeito escala, mas nada impede que pequenos depósitos sejam lavradoscom o método empregando equipamentos de pequeno porte. Requer um sequenciamento adequadodas operações para que sejam evitadas paradas por falta de frente de trabalho. A estabilidade detaludes também deve ser mantida ao longo da vida da mina (ou do corte), porém não é tão críticopelo fato do corte ser sempre temporário pois será preenchido por mateial do corte subsequente.

1.2.6. M ÉTODOS DE LAVRA COM ÁGUA

Ao lado dos métodos de extração mecânica, existem ainda os métodos de extração com águadentre os métodos de lavra à ceu aberto. Esses métodos são executados na presença de água ou deum líquido solvente para recuperação mineral, seja pela ação hidráulica ou pelo ataque da solução.Embora muito menos aplicados em relação aos métodos mecânicos (<10% da produção em lavra acéu aberto). Os métodos de lavra com água são compostos de duas subclasses, Lavra em Placer sãoaqueles com a intenção de recuperar minerais densos principalmente de depósitos aluviais ou placer,utilizando água para escavar, transportar e/ou concentrar o mineral. Lavra em solução são aquelesonde a extração do bem mineral é feita a partir da adição de água ou líquido solvente para dissolveros minerais. Os métodos estão subdivididos da seguinte maneira:

Lavra em Placer (Macdonald 1983)

Desmonte hidráulico

Dragagem

Lavra em soluçãoLavra por dissolução (borehole mining) (Schlitt 1982)

Lixiviação in situ

Em virtude da pequena representatividade frente aos demais métodos não serão desenvolvidosem detalhe os referidos métodos. Maiores informações podem ser obtidas nas referências ((Hartman1987).

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Capitulo1 Lavra Ceu Aberto