LAVRA DE MINA CÉU ABERTO E SUBTERRANEA II (1)

7/29/2019 LAVRA DE MINA CU ABERTO E SUBTERRANEA II (1)

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LAVRA DE MINA A CU ABERTO

Professor Camilo de Lelis Dias CavalcantiMtodos de Pesquisa e Lavra II

Joo Monlevade 2005


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Apresentao

Prezado aluno,As Notas de aulas de Pesquisa e Lavras de Minas, aquiapresentadas, no esgotam os assuntos abordados e, devido s limitaes detempo, apresentam incorrees. Tivemos o objetivo principal de muni-los deinformaes que, julgamos, lhes sero teis no exerccio da profisso e queno poderamos fornecer-lhes dentro do perodo normal das aulas.

As fontes bibliogrficas a que recorremos para escrev-las, e quelhes recomendamos ler, esto no final destas notas.


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Lavra

Entende-se por lavra ao conjunto de trabalhos objetivando a retiradamais completa, mais econmica, mais segura e mais rpida do minrio oumassa mineral. A sistematizao e coordenao desses trabalhos denominados mtodo de lavra.

a segunda fase legal da minerao e que, do ponto de vista de

execuo, se divide em duas fases, que so o desenvolvimento e a lavra ouexplorao.1- Desenvolvimento:

A extrao das substncias teis de uma jazida no pode seriniciada imediatamente e nem sempre nos locais onde se cortou amesma ou a colocou a descoberto. Se a extrao se iniciasseimediatamente, o acesso s partes mais afastadas do local de extraoresultaria extraordinariamente difcil ou quase impossvel, o que exigeuma prvia preparao dentro de um determinado planejamento,preparao esta que se denomina desenvolvimento.

Como fase que envolve grandes despesas, por segurana, ela sdeve ser iniciada aps a certeza da posse da jazida. Seu planejamentodeve ser condicionado ao tipo de lavra que se ir executar.

1.1- Tipos de Desenvolvimento:Os desenvolvimentos podem ser agrupados nos seguintes tipos:

a) A cu aberto ou subterrneo - conforme sejam executados nasuperfcie ou no interior dos terrenos. Em geral, est

intimamente ligado com o tipo de lavra, se a cu aberta ousubterrnea.b) Prvios ou simultneos com lavrase executados antes que

se inicie a lavra, como condio para esta, ou se efetuados medida que a lavra prossegue, mantendo uma adequadaquantidade da jazida desenvolvida para se permitir lavraregular, sem interferncia dos servios, porm sem exageros de


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desenvolvimento, resultando em grandes investimentosprematuros, sem nenhum reembolso imediato. Em algunscasos, esta simultaneidade pode ser forosa, por exemplo, emservios de lavra a cu aberto nos quais o estril deva serlanado nos trechos j lavrados, evitando-se longos transportespara as pilha de estril.

c) Sistemticos ou supletivosse so empreendidos segundo umplano geral, em coordenao com o mtodo de lavra, ou feitosocasionalmente, para atender a convenincias ou imposieslocais, tais como o previmento de vias de ventilao ouesgotamento, sadas de emergncia, etc. Mais freqentementedecorrer de convenincia econmica.

d) Produtivos ou obras mortasconforme forneam substnciasteis ou estril, segundo sua locao na jazida, nas encaixantes

ou em terrenos vizinhos. O fornecimento de material til seriadesejvel, por compensar, parcial ou totalmente, as despesas daexecuo; mas, excludos os trabalhos de estabelecimento deunidades de desmonte ou frentes de lavra, as finalidadesprincipais dos desenvolvimentostransportes rpidos eeficientes, ventilao, drenagem, etcimpem regularidade detraados e distanciamento dos locais de desmonte, conduzindocomumente locao no estril, isto , a obras mortas. Estas,pela maior regularidade, menor custo de manuteno, noimobilizao de minrio como piso ou pilares de proteo, etc,so comumente mais econmicas, embora no forneamrecuperaes imediatas, por fornecimento de minrio.

e) Puros ou exploratriossegundo tenham ou no finalidadesubordinada de completar a explorao da jazida, parafornecimento de maiores detalhes do corpo; no devem serconfundidos com os de explorao pura, que podem ocorrersimultaneamente com os de desenvolvimentos ou com os delavras, mas cuja finalidade o conhecimento da jazida.

1.2Vias de Acesso:As vias de acesso so desenvolvimentos bsicos que permitematingir a jazida em um ou vrios horizontes, e o escoamento das substnciasdesmontadas. Quando da sua escolha e locao devem ser levadas em conta,entre outras condies, a topografia local, a morfologia da jazida, o tipo delavra, a independncia na extrao das safras, os custos, a produo desejada,etc.


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a) Acessos em servios superficiais:Em lavra a cu aberto, as vias de acesso so, comumente, simples

estradas principais, convenientemente construdas para possibilitar a lavrados diversos bancos, que verticalmente dividem e jazida. Em certos casosespeciais outros acessos, que no as estradas, podem ser utilizados, comotneis, planos inclinados, poos verticais e, at mesmo, simples furos desonda (lavra de petrleo e gases, sais solveis, etc.).

O traado desses acessos requer conhecimento bem detalhado dajazida, dependendo fundamentalmente da topografia, como j foi dito dasprodues visadas, dos equipamentos utilizados no transporte, etc. quesero condicionadores das larguras, greides, raios de curvatura, etc.

Os diferentes tipos de acesso, em lavra a cu aberto, podem seragrupados em:

a.1) Sistema de zig-zag ou serpentina:

A estrada de acesso se desenvolve por vrios lances, comdeclividade compatvel com o tipo de transporte. Os diversos lances soconcordados por curvas de grande ou pequeno raio, plataformashorizontais ou plataformas de reverso de marcha. Apresentam a vantagemde imobilizarem pequena rea horizontal, com a desvantagem de umabaixa velocidade de transporte.

a.2) Sistema de via helicoidal contnua:Usado para jazida de grande rea horizontal, em cavas

profundas, este sistema se constitui numa via contnua, em hlice,apresentando lances planos e outros em declividade. O acesso executado medida que vo sendo extradas as fatias horizontais, compreendidas noncleo da hlice.


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a.3) Sistema de planos inclinados e cu aberto:Sistema aplicvel a jazidas de pequena rea horizontal, em cavasprofundas. A inclinao dos planos vai desde a valores compatveis com ouso de correias transportadores at a cerca de 80 graus, para o uso deequipes que trafegam sobre trilhos. O minrio dos bancos descarregadoem chutes que alimentam as equipes e estes, por sua vez, basculam emchutes fora da cava, que alimentaro trens ou caminhes.

a.4) Sistema de suspenso por cabos areos:Aplicvel a cavas profundas e de pequena rea horizontal, tal

sistema, hoje em desuso, foi muito utilizado nas minas de diamantes deKimberley. O minrio carregado em caambas iveis e despejado emchutes superficiais, para posterior transporte. Os cabos de suspenso seestendem sobre a cava, suspensos por uma ou vrias torres especiais. Fig.6.

a.5) Sistema de poo verticalUm o mais poos verticais, prximos da cava, so ligados aos

bancos por travessas dotadas de chutes, para carregamento de equipes que

faro o transporte vertical, descarregando em silos na superfcie. O sistematem produo diria limitada, mesmo que o transporte horizontal, at aoschutes do poo, se faa por ps carregadoras. Fig. 7.

a.6) Sistema de adito inferiorUtilizvel para minas lavradas em flanco ou, em casos que a

topografia permite, para lavra em cava. Consiste de um adito sob o


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minrio, associado e uma caixa de minrio que se liga aos vrios bancospor travessas. Do adito minrio transportado para chutes externos, porveculos compatveis com as dimenses de sua seo.

a.7) Sistema de funil:Consta de um poo inclinado ou vertical, na encaixante,

conectado ao corpo de minrio por uma travessa da qual partem subidasat varar na superfcie. O minrio desmontado no fundo da cava emcones concntricos com as subidas, comumente verticais, sendodispensado o uso de bancos. Por estas subidas o minrio atinge a travessa,indo ter ao poo, donde iado para a superfcie. Existem outros sistemasiguais, que abrangem toda a rea da cava. Tal sistema foi parcialmenteusado pela Meridional de Lafaiete, na lavra de mangans. Fig. 9.

b) Acessos em servios subterrneos:So os mesmos vistos na explorao subterrnea (poos verticais

ou inclinados e tneis), distinguindo-se daqueles mais pela finalidade quepela natureza, embora sejam, normalmente, de maiores sees, maiorregularidade de trao e locao diversa dos de pesquisa.

A opo por este ou por aquele tipo de acesso, de um modogeral, pode ser assim resolvida:b.1) Em terrenos planos ou pouco acidentados:b.1.1) Corpos verticais ou horizontaispoo vertical, fora do corpo.b.1.2) Corpos inclinadospoo vertical (na capa, na lapa, de transio);no plano inclinado, na lapa ou no corpo.

b.2) Em terrenos acidentados:Poo vertical, poo inclinado ou tnel, na capa, na lapa ou no corpo.

1.3Diviso da jazidaA lavra de uma jazida de razovel potncia, extenso e extenso emprofundidade requer que se tomem unidades menores para desmonte emanuseio o material desmontado. Portanto, terminada a explorao, necessrio iniciar-se o desenvolvimento mais amplo e volumoso da jazida,tornando-a facilmente acessvel, dividi-la em setores apropriados lavra,


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os quais se podem ento arrancar progressiva e sistematicamente,racionalizando, assim, as operaes de extrao.

Assim, a diviso de uma jazida formar uma unidade prpria, quedever obedecer aos seguintes requisitos:

- Acesso fcil;- Transporte fcil (ferramentas, mquinas, escoramentos, pessoal,

etc.);- Arranque independente, a ser executado por determinado nmero

de mineiros;- Extrao dos minrios fcil;- Ventilao independente (para minas subterrneas), etc.

a) Diviso vertical da jazida:A diviso vertical obtida mediante planos horizontais,

abstratos, denominados nveis. Poucas so as jazida que podem serlavradas sem antes dividi-las em pisos ou nveis. Apenas ashorizontais ou as de pouca potncia e mergulho fogem a esta regra.

Numa lavra, a cu aberto, estes nveis correspondem aosbancos de lavra e seu distanciamento a prpria altura dos bancos.Numa mina subterrnea, os nveis so materializados porcabeceiras e travessas, ligando a via principal de acesso ao corpo,ou dentro do corpo. O espao compreendido entre dois nveisconsecutivos denominado internvel. claro, portanto, que adesignao mineira de nvel corresponde aos servios executados apartir do horizonte de referncia no internvel adjacente. Aseparao entre nveis varia de uns poucos metros at cerca de 30m ou mais, em lavra a cu aberto e entre 15 m e 150 m, em lavrasubterrnea.

Nas minas subterrneas comum haver nova subdivisodos nveis, por outros planos horizontais, resultando os subnveis.Por sua vez, cada subnvel, ou um nvel no subdividido, podesofrer novas divises verticais, com alturas menores,correspondentes s atingveis no desmonte de cada lance,

denominadas tiras ou retas.Em casos mais raros, a diviso em tiraspode ser feita por planos inclinados, paralelos s paredes do corpo.So as tiras inclinadas, cujas alturas correspondem s atingveis nodesmonte de cada lance.


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Os diversos nveis so designados, comumente, em ordemdescente, por algarismos cardinais e, s vezes, por suas cotas. Ossubnveis so designados, normalmente, pela ordem de lavra, poralgarismos ordinais e, de modo anlogo, so designadas as tiras.

b) Diviso horizontal da jazida:Os bancos, em lavra a cu aberto, e as prprias tiras, em

lavrasubterrnea, constituiriam unidades ainda muito volumosas para desmontesubterrneo pois, embora limitada, a seo horizontal se estenderia por toda alargura e pela extenso do corpo, no horizonte considerado. E no s haveriamuita dependncia dos trabalhos de lavra numa frente nica, como asnecessidades normais de blendagem (mesclagem) dos produtos no setornariam possvel.


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No caso de lavra por bancos, a cu aberto, os blocos ou setores de lavracostumam ser marcados a tinta na fase do prprio banco, estabelecendo-se oslimites dos diversos blocos. Na lavra subterrnea a diviso obtida por planosverticais, abstratos, ou materializados nos seus traos nos planos horizontaispor galerias. Em casos mais raros esses planos podem ser inclinados, em vezde verticais. As massas de mineral delimitadas por esses planos verticais e pordois nveis sucessivos so denominados blocos quarteires ou setores delavras. Excepcionalmente, esses blocos podem ser delimitados por doissubnveis sucessivos, ou mesmo, por duas tiras sucessivas. Os blocos soverticalmente subdivididos em massas menores, constituindo os painis.

No caso das minas subterrneas, cada setor de lavra constitui umaunidade independente, com seu pessoal prprio. Alm disso, os diferentessetores de lavra devem estar de tal forma dispostos, que o trabalho de umdeles no v influir nos outros. Um setor de lavra deve ser suficientemente

grande para que o arranque do mineral til a contido reembolse todos osinvestimentos nele efetuados, incluindo os trabalhos e desenvolvimento. Poroutro lado, no dever ser maior que o necessrio, para que o transporte noresulte demasiadamente difcil e o acesso do pessoal s frentes no sejaexcessivamente fatigante, nem requeira demasiado tempo.

2- Lavra

A extrao industrial das substncias minerais teis de uma jazida (sualavra) pode ser efetuada por trabalhos a cu aberto, por trabalhos subterrneosou por uma combinao de ambos.

A opo de se lavrar a cu aberto ou subterraneamente depende de seultrapassar ou no a relao de minerao limite (relao estril/minrio limite), nmero adimensional que expressa uma relao entre massas ou entrevolumes.

Esta relao um dos valores fundamentais de qualquer planejamentode lavra, bem como os denominados teores de corte (para a mesma jazidahavero teores de corte diferentes, se ela for lavrada a cu aberto ou

subterraneamente, admitindo como tecnicamente vivel ambos esses tipos delavra), os teores mnimos ou marginais, etc.A nvel de toda a jazida, a opo de lavra ser obtida atravs de

anlise das expresses:

Expresso OpoCMs > CMca + RCe (1) Lavra a cu aberto


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CMs = CMca + RCe (2) Lavra indiferenteCMs < CMca + RCe (3) Lavra subterrnea

Onde:

CMscusto de lavra subterrnea de 1 t de minrio, incluindo os custosoperacionais de desmonte, carregamento, britagem do minrio transporte domesmo at a usina de concentrao;CMcacusto de lavra a cu aberto de 1 t de minrio, incluindo os custosoperacionais de desmonte, carregamento, britagem e transporte at a usina deconcentrao;Cecusto de lavra do estril, incluindo seu desmonte, carregamento, britageme transporte at o bota-fora;Rrelao de minerao ou relao estril/minrio, que representa o nmero

de unidades de estril a remover para cada unidade de minrio lavrada a cuaberto.A condio limite obtida da relao (2), denominada ralao de mineraolimite e que vale RL= CMsCMca.

Ce

A opo de lavra se referida, para a mesma jazida, a blocos de decisode lavra, envolveria outras consideraes, para as quais se definem:

- Teor de corte (cu aberto):Entende-se por teor de corte de um bloco (tc), aquele teor capaz depagar sua lavra, seu tratamento, bem como seus custos indiretos efinanceiros, no auferindo nenhum lucro e tambm no suportandoa remoo de nenhum estril associado.

- Teor mnimo ou marginal (cu aberto):Teor mnimo ou marginal (tm) aquele teor que paga apenas os

custos de beneficiamento, alm dos custos indiretos e financeirossubseqentes. Correspondem ao bloco j lavrado que, em lugar de serjogado ao pilha de Estril levado usina de beneficiamento,

extraindo-se o elemento valioso, no dando nem lucro nem prejuzo.

- Teor de utilizao (cu aberto):O conceito de teor de utilizao (tu) tem aspectos a ver com oestabelecimento do contorno final da cava, planejamentoseqencial da lavra, beneficiamento do minrio e fluxo de caixa daempresa.Dentre os materiais desmontados com certeza vai-se encontrarblocos mineralizados e no mineralizados. Estes ltimos, como


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evidente, sero levados a pilha de estril, os blocos

mineralizados constituem o problema: o que se deve utilizar?Como bvio, o teor de alimentao da mina no pode estaraqum do teor marginal, pois ento no se pagaro as despesassubseqentes.Surge assim a necessidade do conceito de teor de utilizao. Esteteor, pelo visto, deve estar compreendido entre o teor de corte e oteor mnimo. A diminuio do teor de utilizao acarreta umaumento do volume de minrio a tratar e uma diminuio doestril, pois dentro do contorno da cava h um volume definido econhecido.O teor de utilizao estimado engendrando-se vrias admisses,que levaram a vrias alternativas, das quais ser selecionada aquelaque melhor se coadune com os objetivos de produo e

econmicos da empresa.- Teor limite (teor de corte subterrneo):Define-se como teor limite (ti) o menor teor que compensa

economicamente a lavra subterrnea.De posse destes conceitos, podemos ento concluir:Se o bloco tecno1gico (ou painel) estiver gravado por uma relaoestril/minrio R superior relao estril/minrio limite RL (R>RL) e se orespectivo teor ti for igual, ou superior a ti, o bloco ser lavradosubterraneamente. Se R>RL, com teor de bloco inferior ao teor limite (ti tl)'no h lavra pois, se houvesse conduziria ser lavrado subterraneamente. SeR>RL, com teor de bloco inferior ao teor limite (ti tl )no h lavra pois, sehouvesse conduziria a prejuzos econmicos.Se R


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Resumindo as diversas opes num grfico, tem-se para. RL =8,83;Tl=0.69%, tc=0,33% e tu=tm=0,29%, por exemplo.

Opes de lavrateor

-ti=,69% lavra a cu aberto----lavra em sub-solo

tc= 0,33%lavra a cu abertono se lavra

tu=tm=0,29%se lavrar o bloco ele vai p/ usinaestril R

Relao Minerao

Rl = 8,83

Escolhido o tipo de 1avra, resta selecionar o mtodo de lavra mais adequado jazida em foco. Comumente, vrios mtodos so possveis e ser escolhido oque for julgado mais indicvel; ou, poder ser adotada uma conciliao entrevrios mtodos. Os minrios de alto valor usualmente requerem um mtodoseletivo e de custo relativamente alto, para uma completa extrao. Osminrios de baixo valor pedem, usualmente, um mtodo de baixo custo, quepode conduzir a uma extrao relativamente baixa.

2.1 - Lavra a cu aberto:

A lavra a cu aberto apresenta, sobre a lavra subterrnea as Vantagensdo menor custo de produo, maior facilidade de superviso, melhorescondies de trabalho, permite o uso mais eficiente racional dos

explosivos, reduz os riscos em geral, permite maiores produes com oemprego de grande equipamentos,etc. Como desvantagens, exige grandesmovimentaes inteis ou estreis, imobiliza grandes reas superficiais,expe os trabalhadores as inclemncias do tempo, limita a lavra aprofundidades moderadas etc.

Os mtodos de lavra a cu aberto no se distinguem por uma variedadeto grande quanto os mtodos de lavra subterrnea. Genericamente podemos


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classific-los em:a) Mtodos Gerais ou convencionais (lavra por bancos):a.1 Em Flancoa.2 Em cava

b) Mtodos Especiais:b.1) Lavra de plcersb.2) Lavra de petrleo e gases combustveisb.3) Lavra de sos solveis ou suspensidesb.4) Lavra de Enxofreb.5) Lavra submarinab.6) Lavra in situ

2.1 - a) Lavra por bancos: lavra convencional a cu aberto pode ocorrer em jazidas atingidas em

encostas ou por grandes aberturas, abaixo do terreno normal, atravs doqual s faz o escoamento do material til desmontado.Para maiorfacilidade de compreenso, podemos dizer que, se aps desmontado, ominrio desce at um determinado nvel especiais da mina por exemplo, onvel do britador primrio), a lavra ao flanco e a remoo das guassuperficiais e de infiltrao se faz, usualmente, por drenagem. Nos casosem que o minrio deva subir at esse nvel especial, a lavra e em cava e,usualmente, as guas tero que ser es gotadas.Comumente, poucos bancos so lavrados simultaneamente (o quepossibilita concentraes dos equipamentos, disposio de maioreslarguras para prvia execuo de furos para exploses, maiores explosessimultneas, menor numero de veculos transportadores, melhor, melhorsuperviso, etc.) a menos que a variao de valores do corpo mineral, parafins de blendagem, imponha.o trabalho de vrios bancos simultaneos ou apremente necessidade de grandes produes. As cristas dos diversosbancos devem estar em um plano que faa um ngulo com a horizontal

inferior ao de deslizamento natural do terreno. Tal ngulo recebe o nomede talude geral de lavra ou, simplesmente, talude de lavra.O talude de lavra um elemento de extraordinria importncia, no s pelasua influncia na segurana dos servios; como por delimitar os limitessuperficiais de uma cava, influenciando a economicidade da lavra e aprofundidade economicamente atingvel. No um fator apenas local,condicionado topografia, natureza do material, seu comportamento ao


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intemperismo, profundidade atingida, impregnao de gua, etc, massusceptvel de apreciveis variaes numa mesma formao geolgica,pela ocorrncia de fraturas, intercalaes, planos de aleitamento,dobramentos, efeitos de exploses, etc.

Para se ter uma idia dos efeitos prticos de variaes do talude de lavra,observa-se que um cone com150m de profundidade, com talude de 50, requero desmonte requerido ser de cerca de 7,5 milhes de m2 de rocha e sediminuirmos de 10 este ngulo, isto , pass-lo para 40, o desmonterequerido ser de cerca de 15 milhes de m3 de rocha.

Quanto s diversas modalidades da lavra convencional, esto muitocondicionadas forma adotada para o transporte dos estreis, o quedetermina no somente a estrutura e as condies de aplicao de ummtodo de lavra, como tambm sua economia, posto que em uma lavra acu aberto, a quantidade de estreis removidos supera vrias vezes de

minrio extrado.Sob este aspecto, podemos ento grupar tais mtodoscom transporte e mtodos sem transporte.Os mtodos com transporte, que no Brasil so os mais comuns, se

caracterizam pela remoo dos estreis por veculos sobre rodas ou porcorreias transportadoras. Na maioria dos casos, esses mtodos se aplicam lavra de camadas inclinados, corpos de forte mergulho ou corpos potentes.Exemplos tpicos seriam as mineraes de ferro do Quadriltero Ferrfero deMinas Gerais, as mineraes de fosfato e pirocloro de Arax, etc MinasGerais, as mineraes de fosfato e pirocloro de Arax, etc.

Os mtodos sem transporte se caracterizam pela deposio dos estreisdiretamente nos locais j lavrados, em operao coordenada com a extrao dasubstancia til. Aplica-se a camadas horizontais ou de pequeno mergulho,como nossas jazidas de carvo e folhelho (xisto) betuminoso. Normalmente setrabalha em banco nico e, s vezes, em dois bancos. Um drag-line de grandelana faz a remoo e deposio do estril capeante e escavadoras frontaisfazem a extrao das substncias teis, conforme mostrando a figura abaixo.Tais mtodos so simples, do ponto de vista da execuo, e garantem umbaixo custo de produo. A principal deficincia est na dependncia entre osservios de descapeamentos os de extrao das substancias teis. O uso de

grandes drag-lines aumenta o campo de aplicao desses mtodos.A lavra por bancos, em casos muito mais raros, pode ainda serexecutada manualmente ou com o uso da gua sobpresso (lavra hidrulica).O mais comum o uso da lavra mecanizada, associada ao emprego deexplosivo, quando necessrio.


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2.1-b) Lavra de Placeres:Os mtodos de lavra esto geralmente associados ao beneficiamento domaterial in loco, pois envolvendo o manuseio de grandes volumes, com

baixo valor unitrio, no possibilitariam, economicamente, longos transportese tratamento elaborado. A recuperao baixa usualmente inferior a 50% compensada pela quantidade produzida, graas aos grandes volumes dematerial tratado.A seleo do mtodo de lavra efetuada pelo volume do plcer, teores,distribuio dos valores, profundidades, granulao do material,disponibilidade de gua, localizao, clima, disponibilidade de capital, etc.Os mtodos so classificados em :b.1 ) Manuaisb.2 ) hidrulicosb.3 ) Mecnicos

b.1 ) Mtodos ManuaisSe limitam a territrios inexplorados, em depsitos pequenos, porm ricos epouco potentes.Existem dois mtodos principais, o de paleao de material at aos sluicesconcentradores e o desmonte hidrulico.No primeiro mtodo gua necessria acumulada numa pequena represa econduzida atravs de canais ou canos rea de lavra. Os sluices se montamnuma trincheira aberta na rocha de base, o ponto mais baixo do placers; seescava uma faixa de 3,6 m a 4,5m de largura ao longo do eixo do aluvio e ossluices vo sendo estendidos medida que a escavao progride gua acima.O material a ser tratado jogado com ps no canal e so desintegrados pelagua e arrastados sobre os rifles ou ranhuras do sluice. Os blocos grandes soremovidos a mo e empilhados ao lado.Para realizar o desmonte hidrulico, se faz gua correr sobre a superfcie ese parte de uma trincheira aberta no rocha de fundo, que se vai estendendogua acima, at alcanar os limites do plcer. Ao chegar a este ponto se dirigea corrente de gua contra o bordo superior do banco a se arranca assim faixade 6m de largura, que se avana no sentido da corrente. A gua conduzida

ao longo da frente de desmonte por valetas ou calhas de madeira. A trincheiraaberta no rocha de fundo conduz as guas e o material desmontado at aossluices. Os sluices so limpos de tempos em tempos e o material recolhido concentrado em bateias.


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b.2) Lavra com monitore HidrulicosNeste mtodo a extrao se faz mediante jatos de gua. Com presses quevariam de 15 a 200 m de coluna dgua, sendo o material concentrado nos

sluices.Inicia-se por localizar um curso dgua em cota elevada, acima do corpo que sedeseja lavrar e conduzir esta gua por trincheiras, canais ou canos queconduzem os monitores. Em geral a gua deve ser suficiente para assegurartrabalho contnuo porm, em certos casos, o trabalho ter que ser intermitente.Para se obter melhores resultados, a rocha de fundo deve ter caimentoprximo do caimento do sluices, no menor que 1,5% e de preferncia 4,5%ou mais. O espao disponvel para o vertedouro deve ser ampliamentesuficiente para a rea a ser lavrada. A escavao de trincheiras na rocha defundo permite aumentar a caimento, porm encarece o mtodo. Em algunscasos favorveis, se avana um galeria sob o aluvio e com isso consegue-se ocaimento e a rea necessria para o vertedouro. Quando se trabalha em leitosde rios ou locais com desnvel insuficiente para o uso da gravidade, sonecessrios elevadores hidrulicos ou bombas.


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b.3) Mtodos Mecnicos:Os mtodos mecnicos podem ser executados com o desmonte por raspadoresde cabos, escavadeiras de arrasto, dragas de alcatruzes, dragas de concha oudragas de suco.As dragas, nas suas diversas modalidades, tm a primazia na lavra de plcers.Na sua concepo mais ampla, uma draga uma mquina escavadora,lavadora-concentradora e transportadora dos rejeitos. Acionada eletricamente,ela trabalha flutuando e escavando sob a gua ou em bancos de moderadaaltura sobre o nvel da gua. Vai descartando os rejeitos atrs, medida quevai escavando a frente, o que faz com que inexistam os tradicionaistransportes de minrio da mina (run-of-mine) e estril para pilhas de estril, dalavra convencional. Com isto tem se conseguido lavrar plcers de baixssimaconcentrao (0,05g/m3 de ouro, por exemplo).

A Draga montada em uma escavao preparada para isto, que inundadaantes de se comear a lavra. Uma pesada haste metlica (agulha) na polpa dobatelo o matem fixo no ponto, podendo a draga ter apenas movimentos derotao em torno dela. Cabos de ao na laterais da proa, adequadamentefixados ( nas margens ou no curso dgua frente da draga), permitem ocontrole desse ngulo de rotao que, em operao, se limita a uns 120 graus.Movimentos da lana no plano vertical, mais o controle do calado, poradmisso ou expulso de lastro ( a prpria gua em que flutua), permitemescavar a maior ou menor profundidade.


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2.2. LAVRA SUBTERRNEAA Lavra subterrnea aquela executada no seio dos terrenos. aplicvel acorpos sob espessas camadas de capeamento, cuja remoo sejaantieconmica para lavra a cu aberto, ou em casos impostos ( legislaomineira, jazidas sob cidades ou espessas lminas dgua, etc.)Os mtodos de lavra subterrnea so baseados em trs princpiosfundamentais: o de abandono de pilares, o de enchimento e o de abatimentocontrolado do cu da mina. Esses princpios se referem maneira de sesuportar a rocha encaixante, e o prprio minrio, durante a lavra. Se bem que,quase sempre, h necessidade de algum escoramento com meio auxiliar outemporrio de suporte.

a) Abandono de Pilares:A superfcie e as rochas sobrejacentes ao minrio so suportadas porpilares, permanente ou provisrios, deixados no corpo de minrio.

Entre os pilares so feitas escavaes de cmeras ou alargamentos, sendoincompleto o desmonte do minrio. , pois, um principio de abandono parcialda jazida (25% a 30% da mesma) e a qualidade abandonada depender dasdimenses dos pilares, do nmero e disposio dos mesmos, da profundidadeda mina e da natureza do minrio.O principio aplicvel a materiais que no imponham recuperao imediata,se bem que, posteriormente, esses pilares possam ser recuperados. Ou, aindanos casos de definitiva preservao do cu da mina.


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B) Enchimento:Nesse princpio as escavaes so enchidas, contempornea ouconseqentemente com material estril. Verifica, portanto, que as aberturasfeitas so ainda conservadas, posto que cheias com outro material. Se oenchimento contemporneo escavao, serve tambm ao suporte dostrabalhadores. Se for posterior, inicialmente so deixados pilares, serolavrados quando da colocao do enchimento. um principio claro, devido maior necessidade de mo de obra e porrequerer transporte do material a ser empregado, devendo, portanto, serempregado para material valioso ou em casos impostos.Ele no preserva inteiramente o cu da mina, pois sempre ocorre algumrecalque do material empregado, que pode ser colocado a seco ouhidraulicamente.


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C) Abatimento controlado do cu da mina:Nesse princpio desiste-se da conservao da abertura: o cu ou o prpriominrio forado a abater.Pode-se efetuar o simples abatimento do cu, aps a retirada do minrio, ou oprprio minrio pode ser desmontado por abatimento.Neste ltimo caso, uma pequena poro do minrio escavada e o materialsuperior deixado ou forado a cair, com as devidas precaues.Em outros casos sucessivas pores da jazida so salopadas e ela abate peloseu prprio peso, mais o das rochas sobrejacentes.O principio alta recuperao, evita perda de pilares e as despesas comenchimento. o mais empregado nas grandes minas metlicas, se executandosistematicamente, dos mais seguros. O abatimento controlado porescoramento provisrio a distancia moderada da frente, evitando-se a queda degrandes blocos, que poderiam causar fortes deslocamentos de ar,

comprometendo o escoramento. As desvantagens esto em manter as vias detransporte, ventilao e drenagem e, em certos casos, haver muito consumo deescoramento provisrio.


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2.2.1) Mtodo de Lavra Subterrnea: claro que se tornaria impossvel, num curso como este, fazer o estudo detodos os mtodos de lavra subterrnea, devido escassez de tempo. Por isso,faremos o estudo, em cada princpio, dos mtodos mais estratgicos e mais emuso atualmente. Observamos, ainda, que muitos so apenas variantes ecombinaes de outros mtodos so apenas variantes e combinaes de outrosmtodos, consideraes principais.Vrias classificaes existem para os mtodos de lavra subterrnea e comumdistinguir-se os mtodos de lavra de carvo dos de lavra de mineraismetlicos. Abordamos estes ltimos, dentro da seguinte classificao geral:Classe A- Mtodos de lavra com sustentao do teto por macios daprpria rocha;Classe B- Mtodos de lavra com sustentao do teto por escoramento ouenchimento;

Classe C- Mtodos de lavra com abatimento do teto;Classe D- Mtodos de lavra compostos.Esta classificao decorre da sistemtica de trabalhos integrante eindispensvel continuidade geral da lavra, podendo, posteriormente, serusado um outro princpio fundamental para o controle geral das aberturasexecutadas, sem que se altere a essncia de mtodo de lavra inicialmenteutilizado.

A-Mtodo de lavra com sustentao do teto por macios da prpriarocha.

a) Mtodo de cmeras e pilares (Room and pillars):Caracterizao: Caracteriza-se pela execuo de aberturasdividindo o corpo em pilares, circulares ou quadrangulares, queprev o suporte dos estratos sobrejacentes. Naturalmente ocorre commaterial de pouco valor que, economicamente, justifique o abandonoparcial da jazida ( sal minrio de ferro, fosfato, etc).

Aplicabilidade: aplicvel a jazidas horizontais ou poucoinclinadas (no mximo 40 graus); teor e comportamento regulares;grandes ares; com cu, cho e corpo razoavelmente fortes e minriode pouco valor e abundante; potncia de at 4 m.


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Desenvolvimento: geralmente simples, contando de acesso,conexo ao corpo e centrais de transporte no prprio corpo,regularmente dispostas, traando os blocos. As centrais de transportepodem ser duplas ou triplas.Lavra: Normalmente no requer uma subdiviso em pisos ou,quando esta existe, bem simples. O minrio lavrado de uma svez, em frente vertical. Quando a jazida de maior potncia, possvel decompor a frente em vrios degraus, se bem prefervel ouso de jumbos e avano em frente nica. A lavra compreendidapor largamentos-cabeceiras partindo de uma das centrais, com alargura possvel (5 e 6m, usualmente) e por largamentos-travessas,perpendiculares aqueles, deixando os pilares. Geralmente, as centraisde transporte so protegidas por pilares fortes. Os pilares comuns, sequadrangulares, tem cerca de 6 e 10 m de lado e disposio

sistemtica ou no. A lavra frontal e quando so empregadostrilhos eles so levados junto s frentes.Vantagens:1- Poucos servios de desenvolvimento;2- Bom rendimento dos mineiros, com baixo custo de produo;3- Pode-se realizar lavra seletiva;4- Permite mecanizao total da lavra;Desvantagens:1- Perdas muito grandes, especialmente em jazidas potentes;2- Algum perigo de abatimento dos alargamentos durante o

trabalho, se o cu no bem firme.

b) Mtodo de Recalque (Shrinkage)- Caracterizao uma modalidade de lavra ascendente, na qual

o minrio desmontado acumulado na abertura feita, servindo deplataforma para os furadores e de suporte para as paredes doalargamento. O material desmontado exerce funo de enchimento

provisrio, at sua completa avacuao. Como o material empolaao ser desmontado (25% a 50%), parte dele deve ser descarregado, medida do desmonte, para possibilitar o ataque da frenteascendente. Aps a retirada de todo o minrio, o alargamento ficavazio, sendo ento abatido ou enchido co estril.


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- AplicabilidadeEm corpos de cu e minrio fortes (pelo menos ocu deve ser forte), mergulho superior a 45o e potncias pequenasou no muito grandes (vieiros). Ocasionalmente em macios, comosubsidirio de outros mtodos. O mtodo simples, requer ummnimo de escoramento, dispensa paleao e de baixo custo. Aextrao praticamente total em vieiros estreitos.

- Desenvolvimento- Alm dos acessos e conexes, compreendecentral de transporte no nvel ou nos subnveis e subidas,comumente no minrio. Geralmente essas centrais distam de 30 ma 60 m entre si (em profundidade), dependendo de menor ou maiorfacilidade de escoamento do minrio desmontado armazenado. Assubidas de acesso aos diversos alargamentos de cada central soexecutadas de cada 30m a 100 m, conforme a considerao anteriore o armazenamento tolervel. Os alargamentos So abertos a partir

de uma subida central, de duas extremas ou de vrias subidas. Nocaso de centrais abertas no minrio, elas so fortemente protegidaspor paliadas, com chutes a cada 6 a 10 m, ou deixado um longopilar de proteo. Em alguns casos, as centrais so na lapa,providas de chutes feitos em subidas-travessas e uma cabeceiraparalela executada no minrio, para fornecer a frente inicial dedesmonte ( abertura de alargamento)

- Lavra- Comporta vrias modalidades, uma delas faz com que ominrio da abertura de alargamento caia na central e ai carregadoe transportado; estabelece-se paliada de proteo, com portas ebicas para a necessria descarga do minrio desmontado, mantendouma frente livre de 2 a 3m acima do empilhamento ( c ) . O acessoe a ventilao se fazem por passagens nas extremidades,emadeiradas ( A ), ou por passagens auxiliares ( P ), todasgradativamente aumentadas medida do avano de alargamento. Afrente de avano , comumente, sensivelmente horizontal, s vezesestagiada ou corrida.

- Desvantagens-- Requer desmonte em fragmentos pequenos, para evitar o

engaiolamento nas portas de descarga;- Pouca seleo nas diversas cachoeiras , para controle de teor;- O esfoliamento das encaixantes polui o minrio, especialmente em

vieiros estreitos;- Considervel investimento imobilizado com o minrio

armazenado, o que pode ser vantajoso na regulao da produo da


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mina, e evitando gastos suplementares de remanuseio superficialdo minrio;

- Inflexibilidade do mtodo;- Impossibilidade de recuperao dos minrios mais pobres,

existentes na capa ou na lapa, devido ao desmoronamento dasparedes.

B) Mtodo de lavra com sustentao do teto por escoramento ou enchimento:-Mtodo de travessas(Cross-cut method)-Caracterizao- uma modalidade de lavra ascendente ou descendente emque o suporte das paredes e para os trabalhadores, as vezes o da prpria frentede desmonte, provido por estril, em operao que constitui parte integranteda lavra, dela dependente para o seu prosseguimento. H algum consumo demadeira.


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-Aplicabilidade- aplicvel a vieiros potentes ou macios, com minrios eparedes fracos. O minrio lavrado por tiras horizontais, em ordemascendente ou descendente, com execuo de painis estreitos, enchidos antesde se lavrar o contguo.-Desenvolvimento- Acessos e conexes, distando os nveis de 15 a 20 m, comcentral de transporte na lapa. So executadas subidas a cada 12 a 20 m (emextenso), at o nvel superior.-Lavra- Cada bloco servido por uma subida e lavrado por paineiras etravessa, com a largura possvel e emadeirados. A parte lateral de cada painel revestida com pranches e o painel enchido. O enchimento necessriodesce do nvel superior, pela subida do bloco. A ordem do desmonte dospainis varivel. Lavrada uma tira de um bloco, a central correspondentepode ser elevada e empreendida a lavra da tira superior no bloco ( o minrio despejado para a central do nvel atravs da parte inferior da subida

correspondente a esse bloco). Os demais blocos so identificados lavrados eenchidos. A partir da 3a tira, a subida emadeirada servir para descida dominrio at central do nvel e, na sua parte superior, para entrada doenchimento. Em alguns casos, os diversos painis so lavradossucessivamente, em ordem contnua, caso no se imponha enchimentoimediato (possibilitando triagem e jogada do estril no painel contguo). Essespainis ou paineiras travessas tem 1,8 a 2,5 m de altura e 1,8 a 3,0 m delargura ( quanto o minrio permitir). A lavra frontal e, naturalmente, maisfcil nas travessas posteriores primeira de cada bloco, bem como nas tirassuperiores. A lavra da ltima tira de cada nvel requer cuidados especiais, amenos que j esteja consolidado o enchimento do nvel superior. A lavradescendente das diversas tiras requer assoalhos e vigas longitudinais sob ospostes dos jogos de madeira assentados. Raramente um nvel comporta maisde 10 tiras, pois o enchimento no compactado e cede um pouco, pelapresso do minrio superincumbente.

B-Mtodos de lavra com abatimento do teto:Abatimento por Subnvel(sub-level cavaing ou SLC)

- CaracterizaoA lavra se processa em ordem descendente ecom abatimento do material superior, medida que se remove ominrio inferior. Nos ltimos 20 anos tem tido grande aplicao,com substanciais mudanas tcnicas. considerado de altaproduo, com mnimo de mo-de-obra e grande mecanizao. Emalguns corpos o custo competitivo com os mtodos de abatimentoem bloco e de lavra aberta por subnveis. Alm de intensamecanizao, houve total supresso do madeiramento e da


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caracterstica formao de colchoseparador do cu abatido do

minrio subjacente.Nessas condies, alguma diluio do minrio inevitvel ocuidadoso controle operacional deve ocorrer, quanto retirada dominrio desmontado, a fim de evitar perdas deste. As melhoresoperaes atuais acusam diluio de 15 a 20% e recuperaes de at85% em condies favorveis. claro que a capa deve abater eacompanhar o minrio extrado, a fim de provocar a quebra dominrio, evitar srios problemas do peso e a possibilidade de bruscasquedas, com perigosos deslocamentos de ar.

-Aplicabilidade- aplicvel a corpos macios e corpos de potnciamdia, fortemente mergulhantes. requisito bsico que seja possvelmanter espao entre o cho e o teto, que permita a execuo de um

leque de furos longos. Tambm desejvel que o cu abata facilmentee em fragmentos no muito finos, e, relao aos de minriodesmontado. Como apresenta razovel diluio, um mtodo deprocessamento dos minrios barato desejvel.

-Desenvolvimento- Comumente, central de transporte na lapa. Apartir dessa central de nvel, so feitas subidas at a altura do subnvelmais elevado ( subidas duplas, com compartimento de passagem e desada de minrio). As diversas subidas so ligadas por cabeceiras,correspondentes aos subnveis, e delas partem travessas, dividindo ominrio em blocos. A distncia vertical entre os diversos subnveisdepende, entre outros fatores, do comprimento da furao a serexecutada, influncia da altura na diluio do minrio, etc.Comumente varia de 7 a 15 m.A distncia horizontal entre as travessas varia de 9 a 15 m.

-Lavra-Processa-se como mostra a frota abaixo. No h revestimentodas galerias e no h formao de colchoseparador do material

abatido do minrio. A lavra se processa em recuo, da capa para lapa e

das extremidades do corpo para o centro.Em cada bloco, os diversos subnveis avanam defasadamente. Ominrio removido medida que desmontado, voltando-se acarregar e a explodir, medida das necessidades. As furaes sofeitas em leque, abrangendo toda a largura do bloco considerado.Tendo-se em conta necessidade de descarregar o materialdesmontado e a corrida do estril acompanhando o minrio que


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extrado, a geometria dos subnveis fator de alta importncia, bemcomo as dimenses envolvidas. igualmente importante a disposiodos furos de desmonte; usualmente, o leque abrange um setor de 60o a120o e seu plano faz ngulo de 70o a 90o com um plano horizontal,cada plano dista de 1,5 a 2,0m do outro. Normalmente cada leque explodido separadamente, para melhor eficincia do explosivo. Nosltimos anos tem-se verificado tendncia para furos largos, de 6dedimetro, verticais, em bancos de at 60 m de altura. So iniciados apartir de um subnvel superior e executados at varao no nvelinferior, tamponados, carregados e explodidos.Em alguns casos, na Rssia, tentou diminuir a contaminao e perdade minrio, mediante o emprego de um a trs camadas de tela dearame, colocadas junto ao teto, durante a abertura do alargamento, (amelhor produo reduziu o custo por tonelada em 13,6)

O mtodo permite alta mecanizao e bastante flexvel, podendoser empregado em terrenos fracos, desde que o capeamento abata epossa haver espao para a execuo dos leques. Observa-se que aocontrrio do mtodo clssico, no h abatimento do minrio pelopeso do estril sobrejacente, sendo o mesmo apenas auxiliado pelaspresses que se manifestam, decorrentes das aberturas executadas e,subsidiariamente, da presso suplementar do estril abatido.


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MTODO DO SUBNVEL Sub-level StopingCaracterizao uma modalidade de lavra ascendente, na qual o minrio desmontado apartir de subnveis, previamente abertos e sistematicamente dispostos. Requerum desenvolvimento relativamente elevado, em parte compensado por ser amaioria no minrio ( desenvolvimento produtivo).

Aplicabilidade aplicvel em corpos grandes e regulares.potentes, de cu e cho firmes eminrio forte. Preferencialmente em mergulhos fortes, mas adaptvel amergulhos fracos, desde que a potncia aumente com a diminuio domergulho. No um mtodo seletivo, da requer corpos uniformes e regulares.

Desenvolvimento

Alm do acesso e das conexes, o desenvlovimento requerido relativamentegrande e muito varivel, conforme a potncia do corpo.Um exemplo tpico a figura em anexo:poo vertical, travessaa de conexonos nveis, centrais de transporte na lapa, travessas dilimitando asextremidades do bloco e subidas no minrio e chutes de cada 6m a 10m.O intervalo vertical entre os nveis de 25m a 200m e o dos subnveis de 6m a60m, conforme o tipo de furao adotado e do minrio ser mais forte.

LavraPode variar amplamente, conforme a potncia e mergulho do minrio,resistncia do minrio e das encaixantes, sistema de furao,etc.Um exemplo tpico para potncia de 6m a 10m, mergulho forte, cu eminrios forte e furao convencional.A cabeceira do 1o subnvel largada ats paredes, exceto nos 3 ou 4m iniciais, preservados para constiturem umpilar de proteo da subida. Esta frente avanada em toda a extenso dobloco, de uma subida outra (preservados os pilares de proteo). A medidaque a frente avana so feitos furos descendentes, em volta das subidas-travessas que varam neste subnvel, para se confeccionarem os funis dedescida do minrio e, depois furos ascendentes, at cerca da metade da

distncia que separa este internvel do 2o

subnvel. So carregados eexplodidos os furos descendentes e, depois, os furos ascendentes,desmontando uns 2,5m a 3,5m sobre toda largura da frente avanada. Ominrio desmontado cai nas subidas-travessas e vai aos chutes contruidos nacentral de transporte. Depois que este subnvel avanou uns 5m a 10m, o 2osubnvel lavrado semelhantemente, caindo o minrio na abertura e chutesinferiores; os furos executados no cho e no cu so explodidos juntos,


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desmontando as partes inferior e superior correspondente a esse subnvel.Procedimento anlogo feito, sucessivamente, nos subnveis superiores, comfrente decaladas de 5m a 10m. Ao se atingir o pilar de proteo da subidaoposta do bloco, os subnveis do bloco contguo j devem ter sido abertos,permanecendo este pilar de segurana entre os dois blocos adjacentes. O pilarpoder ser recuperado posteriormente, com o enchimento dos alargamentos.

VantagensServio seguro (trabalho sob cu e cho firmes),reduzido consumo de madeirae outros escoramentos, oferece muitas frentes de desmonte pequeno consumode explosivos (desmonte em bancada).

DesvantagensDesenvolvimento caro e demorado, fragmentos desmontados grandes imporo

desmonte secundrio (para no obstruir os chutes).

MTODO DE CORTE E ENCHIMENTO CUT AND FILL STOPINGCaracterizao um mtodo em que o suporte das paredes e para os trabalhadorese,eventualmente, o da prpria frente de desmonte provido por estril, emoperao que contitui parte integrante da lavra,dela depende para o seuproseguimento.Geralmente o corpo desmontado em pequenas sees ou reas, totalmenteenchidas antes que se passe a lavra das sees adjacentes. Quase sempre, alavra ascendente, com frente horizontal e o enchimento mantidosensivelmente paralelo a ela e to prximo quanto possvel.

AplicabilidadeCorpos de forte mergulho (45o a 50o ), minrio forte, potncia at 6m,encaixantes fracas ou fortes. aplicvel tambm para minorar subsidncias.

DesenvolvimentoAlm do acesso e conexo, so feitas centrais de transporte, geralmente na

lapa, providas de chutes para o minrio desmontado. So construdas subidas,geralmente no minrio . Geralmente a subida previamente executada, atvarao no nvel superior, provendo entrada suplementar, descida deenchimento fill passdesde o exterior, elas devem ser contnuas atravs dos

diversos nveis.


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LavraSe processa por tiras horizontais ascendentes, em alargamentos corridos ouestagiados. Aps a limpeza ou rastelamento do minrio para os chutes, fica umvo no lugar, havendo ento a necessidade de enchimento desse vo, para aformao de um novo piso, dando altura para se perfurar um novo corte etambm para escorar as laterais do painel. Para isso so construdos chutesemadeirados a cada 6 a 15m, segundo a extenso, sucessivamente prolongado medida que se procede o enchimento do alargamento.As tendncias, com mtodos de enchimento incluem:

- Mecanizao: com utilizao de veculos LHD, acesso por rampashelicoidais, execuo mecnicos pneumticos ou a das subidas;

- Enchimento: com dispositivos no enchimento: para aumento de suaresistncia;

- Emprego de cavilhamento das frentes: para suportestemporrios,etc.

Vantagens e desvantagens:1) Permite boa recuperao (cerca de 95%)2) Baixo custo de desenvolvimento3) Possibilita utilizar os rejeitos do beneficiamento com

enchimento;4) Lavra seletiva;5) um mtodo de alto custo de lavra, devido ao manuseio

de estril.

Exemplos de Aplicao1) Minerao Morro Velho

Os alargamentos ascendentes so enchidos com estril, proveniente doexterior da mina. H trs subidas, a meia declividade, para cada bloco.O minrio subido pelas duas rampas extremas do bloco e o enchimento descido pelo centro, ou subido pela rampa do centro e por uma das laterais eo enchimento descido pela outra rampa lateral. O enchimento colocado aseco, pois a alta temperatura impede enchimento a mido.

2) Minerao So BentoOs alargamentos ascendentes so enchidos hidraulicamente com polpaproveniente dos rejeitos do beneficiamento. Aps a retirada do minrio dopainel de lavra constitudo um cerco de madeira, revestido com bidim, paradrenagem; feita distribuio da rede de drenagem e montagem dos tubulespara acesso de pessoal e passagem de minrio,que tambm so forradoscom


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bidim. O enchimento (back fill) desce atravs de furos de sonda, desde asuperficie at ao painel.

Bibliografia:1- Maia, Joaquim- Apostila de desenvolvimento2- Young, George J.Elementos de Mineria3- Cumins, Arthur B. Given, IvanA.- Mining

Engineering Handbook (SME)4- Borisov,S., Klokov, M e Gornovoi, BLabores

Mineras5- Valente,Jorge M.G. P.Artigo na revista da Escola

de Minas, N. 03 de abril /1982.6- Peele, Robert- Mining Engineers Handbook7- Companhia Vale do Rio Doce- Programa MBA deMineraoModulo Lavra Minas Subterrneas


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PESQUISA E LAVRAS DE MINASVENTILAO DE MINAS SUBTERRNEAS

A atmosfera da mina difere da atmosfera exterior pelo seu estado fsico,temperatura, grau higromtrico, composio gasosa e pelas poeiras que podeter em suspenso. Se no corretamente renovada, por conveniente afluxo dear da superfcie, pode no satisfazer s condies higinicas requeridas pelostrabalhadores ou adquirir, pela presena de elementos inflveis em proporosuficiente, a indesejvel propriedade de se tornar explosvel, por causaacidental que provoque a indignao em qualquer ponto.

H, portanto uma dupla finalidade a atender:a) Ventilao de higiene:

Regrando a temperatura e, acessoriamente, o grau higromtrico e apureza da atmosfera subterrnea, de modo a satisfazer s condiesindispensveis higiene dos trabalhadores. Geralmente adota-seuma vazo mnima de 3 m/min, por trabalhador.

b) Ventilao de segurana:Diluindo suficientemente os elementos gasosos inflamveis, paraafastar o riso de exploso. A vazo mnima de ar deve ser tal, que aconcentrao de tais elementos seja no mximo de 1% da atmosferada mina.

Ser atendida a finalidade que existir a maior vazo e,conseqentemente, ter-se- atendido outra finalidade tambm.Dentre os elementos que prejudicam a atmosfera da mina esto:a) Temperatura:

alterada pelo grau geotrmico, reao das rochas, trabalhohumano, explosivo para desmonte, trabalho das mquinas, etc.Os efeitos fisiolgicos se resumem num desconforto geral dotrabalhador, com baixa produtividade. Os efeitos so muitoagravados se somados a elevado grau higromtrico.

A atmosfera saturada j penosa a 25C, intolervel a 35C emortal a 40C. Se a atmosfera seca, pode permitir trabalho at a50C.

b) Umidade:A umidade relativa varia largamente em diferentes minas e nasdiversas partes se uma mina. Quando o ar entra na mina maisfrio que as paredes desta, ele se aquece a sua umidade relativa


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diminui (a menos que haja evaporao da gua presente); se o aradmitido mais quente que as paredes da mina, sua umidaderelativa aumenta e, se ultrapassa a saturada, h deposio degua.

c) Composio:O ar normal (presso de 1 atm e temperatura de 0C) tem aseguinte composio volumtrica percentual:Oxignio: 21% a 16% de concentrao uma chama se apaga.Nitrognio: 78%Outros: 1%Na atmosfera as mina costumam ocorrer outros elementos,modificando a

c.1. cido carbnico: odor picante e sabor cido.

Densidade: 1,529Limite txico: 3%Perigo de vida: 8%

c.2. Monxido de carbono: inodoro, inspido e incolor.Densidade: 0,967Limite txico: 0.01%Perigo de vida: 0,1%

c.3. Gs sulfdrico: cheiro de ovos podres.Densidade: 1,2

Limite txico: 0.07%Perigo de vida: 0,1%

c.4. xidos de nitrognio: N20; NO2; NO.Densidade: 1,53; 2,65; 1,04Limite txico: 0,01%Perigo de vida: 0,1%

c.5. Gs sulfuroso: cheiro caractersticoDensidade: 2,6

c.6. Grisu (metana impura): incolor, inodora, inspida.Densidade: 0,57 e 0,60No produz efeito txico, mas explosvel.


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A inflamao s ocorre se um ponto da mistura levado atemperatura superior a 650C e se o contato com a fonte de calor for de 10s.Esse tempo decai, para temperaturas mais elevadas, sendo praticamenteinstantneo para 1000C.

c.7. Poeiras diversas:So responsveis pelas pneumoconioses (silicose,

antracose, asbesto etc.) e podem, tambm, acarretar perigo de exploses.

Qualquer proporo de slica livre ou de minerais piezo-eltricos malfica,mas apenas um estado de extrema fineza. Para a slica o tamanho crtico seria10 micra e, especialmente as partculas menores que 5 micra, que, aoatingirem os alvolos pulmonares, matam as clulas limpadoras, por aoqumica, acarretando uma defesa orgnica pelo esclerosamente do alvolo. O

gradativo esclerosamento reduz a capacidade pulmonar, provocando umaaerao deficiente e uma sobrecarga do corao. Quando o diagnstico positivado, a doena j est em adiantado estgio de evoluo, irreversvel ede evoluo gradativa, mesmo que o paciente seja afastado de novascontaminaes.

CLCULO DA VENTILAO

a) Vazo:O clculo da vazo de ar necessria para a ventilao de uma

mina se efetua com a observncia dos seguintes fatores:

1. atendimento quantidade de gases que se desprendem de formacontnua das rochas;

2. atendimento ao nmero mximo de homens presentessimultaneamente na mina;3. atendimento produo diria.Como j dissemos anteriormente, dever ser atendido o requisitomais rigoroso de um volume mnimo de 3 m/min por trabalhador,


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no turno mais populoso ou de diluir os gases nocivos segurana ateor mximo de 1%.Cabe observar que a vazo calculada para uma mina ou trecho dela,no constitui eficiente garantia se a corrente no for bem agitada, demodo a obter uma conveniente homogeneizao em toda a seo dopercurso.

Q = 1/60 (2,5HP + 1,5HH) Qvazo em m/sHPsoma das potncias

dosmotores em

funcionamentoHnmero de homens

trabalhando

b) Depresso Motriz:Como qualquer fluido, a corrente de ventilao requer uma diferena depresso, entre montante e jusante para se movimentar. Poder havertiragem natural ou tiragem artificial (se empregados ventiladoresmecnicos).A depresso motriz geralmente pequena, da ordem de centmetros decoluna dgua, comumente at 40cm. Ela condicionar a vazonecessria para a ventilao e ser condicionada pela resistncia avencer com a movimentao da corrente da ventilao.Se a depresso for muito aumentada, ocorre aumento das perdas de ar,por filtrao atravs dos enchimentos, alm do aumento das poeiras emsuspenso no ar, favorecendo a ocorrncia das pneumoconioses. Paramelhorar a eficincia, prefervel diminuir os obstculos circulao eobter melhor estanqueidade nas paredes de enchimentos, bem comolevar a corrente mais diretamente s frentes de utilizao, atravs degalerias a propsito.

c) Velocidade da Corrente:A velocidade mdia ligada vazo pela frmula V = Q/S. Seu valormnimo no deve ser inferior a 0,2 m/s. O valor mximo de 6m/s nasgalerias onde existe circulao de pessoal e at 8m/s, com autorizaodo DNPM. Pode chegar a valores acima de 8m/s em lugares no subsoloque servem apenas para circulao do ar, como: poo de ventilao,furos de ventilao, etc.


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Orifcio Equivalente: uma caracterstica sugerida por Murge, para traduzir a relao

entre a vazo e a depresso motriz. Denomina-se Orifcio Equivalenteda mina considerada a seo, em m, de um orifcio para o qual haveriaa mesma vazo, com a mesma depresso da mina.

dado pela expresso:A = 0,38 Q/H mQ = vazo em m/sH = depresso motriz em mm de coluna dgua

Considera-se:A < 1m:ventilao difcil1m< A < 2m quadrado: ventilao mdiaA > 2m:ventilao fcil

PRECEITOS DE VENTILAOFundamentalmente, nenhuma frente de lavra e nenhuma galeria

transportedevem ser deixadas sem corrente de ventilao. Mas, dequalquer forma, o desenvolvimento seria demasiadamente grande se omesmo circuito devesse percorrer sucessivamente todas as frentes damina e a depresso motriz atingiria valores irrealizveis. Essa e outrasconsideraes conduzem a princpios gerais para regularizao daventilao.

a) Subdiviso da Corrente:H apreciveis vantagens em subdiviso decorrente ou diminuiopartir do poo de entrada ou, pelo menos, da travessa principal deconexo. Pelo menos a depresso motriz seria significativamentediminuda, pois a mesma varia na razo inversa do cubo do numerode derivaes. Seria 8,27,64 vezes menor, se a circulao fossefracionada em 2,3,4 correntes parciais, com galerias idnticas.

b) Independncia dos Distritos:A reduo da fora motriz no seria a nica vantagem da subdiviso da

corrente. A massa gasosa, uma vez contaminada, deve ser conduzida parafora, ou para um coletor geral, pela via mais direta. Acresce que umocasional desmoronamento poderia parar toda a ventilao, no caso de umanica corrente. No caso de subdiviso, a perturbao seria bem maisrestrita, possibilitando atendimentos locais eventuais, sem ter de variar aaerao total da mina, que seria recurso nico se a corrente no fossesubdividida.


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c) Alargamento das Vias Principais de Estrada e de Retorno ao Ar:As condies de ventilao so melhores para vias de sada de maiorseo. Teoricamente, a seo deveria ser ampliada gradativamente avelocidade, pois todas as causas tendem a aumentar o volume do ar(aquecimento, gases desprendidos, vapor dgua). Donde anecessidade de retornos de ar de ampla seo, freqentementeignorada. As vias devem atender vazo desejada, dentro doslimites de velocidade impostos (com seo nunca inferior a 4mlivres).

d)Aerao Diagonal:Sempre que possvel, os poos de entrada e sada de ar devem ficar

nos pontos mais afastados dos servios. Isso conduzir a um trajetomais simples para a corrente, sem necessidade de retornos e muitascurvaturas, como ocorre para voltar a um ponto prximo da entrada.Com isso, h diminuio das resistncias e das perdas no trajeto,alm de evitar inverses da corrente por eventuais exploses efacilitar o restabelecimento da ventilao normal aps perturbaes.Contudo, no incio dos trabalhos, as duas aberturas poderiam sercolocadas nessa distncia mxima, s mais tarde atingida. Sendoento utilizados poos gmeos, de uso generalizado, pelas muitasvantagens que apresentam.

e) Aerao Ascensional:Consiste em fazer chegar a corrente por via mas profunda e prosseguir de

modo a que v sempre subindo, no se admitindo, o quanto possvel, percursodescente. No so consideradas descidas as declividades normais (1% a 3%)das galerias de transporte. As influncias sofridas pelo ar, em seu percurso,tendem a diminuir sua densidade, com tendncia natural para se elevar. prefervel, portanto, atender a essa tendncia no curso natural de ventilao,que a ela se opor, forando-a descer.

O princpio desejvel para minas no grisuosas e imprescindvelnaquelas.

f) Eliminao de Anfractuosidades e Trabalhos em Fundo de Saco:As anfractuosidades perturbam a corrente e fornecem depsitos para

estagnao de gases, principalmente as do cu da mina. Galerias emadeiradasso piores que as com revestimentos metlicos e muito mais em relao s


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cavilhadas ou muralhadas. Todas as reentrncias devem ser prontamenteanchidas. Nas galerias em fundo de saco deve ser empregada ventilaoauxiliar, at que a galeria possa ser normalmente percorrida pela corrente deventilao.

g) Conveniente Traado para a ventilao:O fluxograma da ventilao deve atender ao mtodo de lavra empregado,

respeitando os seguintes itens:- No admissvel o uso de um s poo para a entrada e sada do ar. Isso

no se aplica para os trabalhos de desenvolvimento do poo.- As frentes de lavra devem ser ventiladas com uma corrente principal de

ventilao.- S possvel iniciar uma frente de lavra quando existe uma corrente.Ventilao natural:Uma ventilao natural (tiragem natural) causada por trs fatoresprincipais: diferena positiva ou negativa, entre a temperatura exterior e asubterrnea; desnivelamento entre as entradas dos poos que ligam asuperfcie aos servios subterrneos; profundidade desses poos.Os doisprimeiros fatores determinam o incio do fenmeno e o sentido da correntede ar. O terceiro, por vezes combinando com o segundo, age diretamentesobre a vazo.

Os esquemas abaixo mostram o sentido da corrente para o inverno onde atemperatura exterior costuma ser maior que a subterrnea, e para o vero,

onde a temperatura exterior costuma ser menor que a subterrnea, e para overo, onde a temperatura exterior costuma ser maior que a subterrnea:

Como essa diferena de temperatura varivel no tempo e de regiopara regio, havendo locais onde no vero no to quente e noinverno no to frio.De modo geral nos climas temperados no se pode contar com

tiragem natural, para produzir ventilao regular dos serviossubterrneos, seno no perodo em que a temperatura exterior acentuadamente menor que a do fundo da mina. Razo pela qual asnormas de segurana imporem a aerao por ventiladores.


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Ventilao Mecnica:

Nesse caso, a movimentao da corrente obtida por ventiladores.Sua funo aspirar o ar de um ambiente onde reina uma presso pe leva-lo a outro no qual a presso p + h. A potencia tilcorresponde a este trabalho, em kg/s medida pelo qh. sobre apredominncia relatividade um ou outro dos fatores destes produtosque se fundamenta a classificao dos ventiladores. Temos, pois:

-Ventiladores volumgenos ou estticos: atuam sobre a vazo (q).-Ventiladores deprimgeos ou dinmicos: atuam sobre a depresso

motriz (h).

Os primeiros so raros e tm funo essencial de gerar volume,

donde seu nome. S servir para minas de pequena resistncia, de vazomoderada, com aparelhos de grandes dimenses para suficientes produes.Os de primgenos so rotativos, sendo o ar arrastado de um

recinto de menor presso para outro de maior presso, por septos girando emtorno de um eixo. Distinguem-se dos anteriores pelo fato de que os recintos demontante e de jusante comunicam-se livremente entre si, atravs do aparelho,por passagens largamente abertas entre seus rgos.

Tais ventiladores compreendem:

a) Ventiladores helicoidaisb) Ventiladores centrfugosc) Ventiladores hlico-centrfugosd) Ventiladores diametraisOs ventiladores helicoidais fornecem depresses limitadas, sendomais utilizados como ventiladores secundrios. So previstos paradepresso totais da ordem de 100mm de gua, podendo atingir160mm em regime de mais baixo rendimento mecnico.Os ventiladores centrfugos so para grandes depresses totais: at

1000mm de gua, com rendimento mximo, podendo atingir at1500mm. Porm so projetados para orifcios pequenos o que faz avazo absoluta ser moderada.Os ventiladores hlico-centrfugos so para grandes vazes(100m/s) com orifcios equivalentes de 2 e 2,5m e depresses de375mm e 240mm.


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Os ventiladores diametrais so muito raros e as trajetrias do ar estocompreendidos em planos normais ao eixo, aproximando-se deste e depoisse afastando.

BIBLIOGRAFIA

- Ventilao em Minas Subterrneas DepartamentoNacional da Produo Mineral.

- Ventilao das Minas Subterrneas e TransporteSubterrneo MAIA, Joaquim.

A Ventilao dos Ambientes Subterrneos EXPLO - Indstrias Qumicas e Explosivos.

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LAVRA DE MINA CÉU ABERTO E SUBTERRANEA II (1)