Lavra Subterrânea

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Lavra Sub

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T3 - Lavra Subterrnea

Curso Tcnico de Minerao

TOMO III

LAVRA SUBTERRNEA

Prof: Luciano Pena

TOMO III

LAVRA SUBTERRNEA

Captulo I

Mtodos de Lavra Subterrnea

1. ABERTURAS SUBTERRNEAS

Aberturas com desenvolvimento linear

Poos: verticais, inclinados

Rampas: produo, exploratria

Galerias: Horizontais - tneis, cabeceiras, travessas

Inclinados ou verticais - Raises de ventilao, passagens de minrio ou estril, passagens de pessoal.

Aberturas com desenvolvimento em volume

Alargamentos ou realces - extrao de minrio

Cmaras para utilidades diversas - silos, salas de mquinas, oficinas...

2. PRINCPIOS DE LAVRA SUBTERRNEA

Abandono de Pilares: Estes mtodos tm como reforo principal das encaixantes os pilares de rocha constitudos por minrio ou estril quando possvel. Existem diversos tipos de pilares estruturais, os mais comuns so: Sill Pillar (Pilar de base), Crown Pillar (Pilar de teto) e Rib Pillar (Pilar lateral ou vertical).

Enchimento: Os mtodos que utilizam deste princpio so porque possuem encaixantes de qualidade ruins e necessitam de um preenchimento das escavaes das reas de lavra (onde foi retirado o minrio). Os principais tipos de enchimento so:

Back Fill: Enchimento hidrulico a base de rejeito deslamado da planta de beneficiamento. introduzido na mina por tubulao e logo aps drenado para adquirir a resistncia necessria para suportar as encaixantes e movimentao de equipamento sobre ele.

Paste Fill: Enchimento hidrulico a base de rejeito da planta de beneficiamento com adio de cimento Portland (comum). introduzido na mina por tubulao e no necessita de desaguamento para adquirir a resistncia necessria para suportar as encaixantes ou movimentao de equipamentos.

Desenho esquemtico de acessos e atividades de uma mina subterrnea (Cortesia Atlas Copco)

Rock Fill: Enchimento a base de rocha estril desmontada das frentes de desenvolvimento. Este tipo de enchimento transportado para os locais de destino atravs de carregadeiras e ou caminhes, sendo basculado no local e logo aps espalhado por equipamentos novamente.

Abatimento Controlado do Teto: Estes mtodos aplicam o conceito de redistribuio das tenses. Necessitam de rochas com caractersticas especficas para sofrerem abatimento logo aps a lavra. O abatimento do teto e das encaixantes atua como enchimento das cavidades subterrneas fazendo o reforo das encaixantes.

3. CLASSIFICAO DOS MTODOS DE LAVRA SUBTERRNEA

Alargamentos Auto-Suportantes (ou com suportes naturais):

Lavra por Recalque (Shrinkage Stoping);

Lavra por Subnveis (Sublevel Stoping);

Lavra por Cmaras e Pilares (Room and Pillar);

Alargamentos Suportados (ou com suportes artificiais):

Lavra por Corte e Enchimento (Cut and Fill);

Lavra por Long Wall;

Alargamentos Abatidos:

Abatimento por Subnveis (Sublevel Caving);

Abatimento em Blocos (Block Caving);

4. ANLISE DOS MTODOS DE LAVRA

Roteiro geral para anlise dos mtodos de lavra subterrnea:

Caractersticas gerais;

Condies de aplicao;

Tipos de depsito;

Mergulho do corpo;

Caractersticas geomecnicas: minrio e encaixantes;

Forma do corpo;

Valor unitrio;

Lavra e produo;

Arranjo geral das frentes de desmonte;

Equipamentos;

Produtividade;

Custo unitrio;

Seletividade;

Diluio;

Recuperao

Segurana;

5. MTODOS DE LAVRA

5.1. LAVRA POR REALCE ABERTO (OPEN STOPING)

Caractersticas Gerais

Pertencente a categoria dos Alargamentos Auto-Suportantes.

Minrio desmontado totalmente transportado.

Qualidade do minrio depende da estabilidade do macio.

Sempre deve ser mantida uma condio segura do teto, para execuo das operaes de perfurao e detonao.

Sempre haver uma face livre para o desmonte.

Condies de aplicao do mtodo

Tipos de depsito: Veios, camadas ou macios.

Mergulho do corpo: Mdio forte, (deve permitir o escoamento por gravidade do minrio).

Caractersticas Geomecnicas;

Minrio: Quanto s caractersticas geomecnicas o mtodo bem flexvel.

Encaixantes: No devem ser muito friveis para minimizar a diluio do minrio.

Forma do corpo: No h restries quanto a forma do corpo, porm para corpos irregulares pode-se recupera menos ou diluir mais.

Valor unitrio do minrio: No h restries, porm se o valor unitrio for muito alto, deve-se deixar menos pilares ou aumentar a diluio, o que for mais econmico e seguro para as operaes.

Lavra e produo

Arranjo geral das frentes de lavra;

Desmonte com face plana (Flat back stope) vertical ou ligeiramente inclinada (>= 80, com a horizontal) para o fundo da galeria: Desmonta-se uma tira por vez, de uma extremidade a outra do corpo de minrio.

5.2. LAVRA POR SUBNVEIS (SUBLEVEL STOPING)

Caractersticas principais

Pertencente a categoria dos Alargamentos Auto-Suportantes.

Mtodo desenvolvido especialmente para utilizar equipamentos de furao longa. Operaes totalmente mecanizadas.

A furao feita a partir de subnveis igualmente espaados, que vo sendo lavrados, o minrio no permanece armazenado nos realces, sendo escoado imediatamente aps o desmonte dos blocos.

Na Lavra por Subnveis a furao vertical (ascendente ou descendente), no existe furao frontal.

Condies de aplicao do mtodo:

Tipos de depsito: Veios, camadas e macios.

Mergulho do corpo: Mdio forte (deve permitir que o minrio escoe por gravidade).

Caractersticas Geomecnicas;

Minrio: O mtodo bastante flexvel.

Encaixantes: No devem ser muito friveis para no causar diluio.

Forma corpo: No h restries, porm para corpos irregulares recupera-se menos.

Valor unitrio do minrio: Idem ao mtodo de Recalque.

Lavra e Produo

Arranjo geral das frentes de desmonte: Na Lavra por Subnveis usam-se normalmente trs tipos de arranjo:

Desmonte com face plana: Mais segurana, maior consumo de explosivos (uma face livre).

Desmonte com faces escalonadas normais: Mais segura para rochas com caractersticas geomecnicas instveis, menor consumo de explosivos (duas faces livres).

Desmonte com faces escalonadas invertidas: s deve ser aplicado se as caractersticas geomecnicas da rocha permitirem, neste caso, o gasto de explosivos reduzido (duas faces livres), porm as lajes ficam em balano.

Equipamentos;

Perfurao: Mtodo desenvolvido para equipamentos de furos longos;

A furao pode ser vertical (ascendente ou descendente) paralela, em leque ou radial.

Ex: Perfuratrizes montadas em chassi porttil (furao paralela), ou, fan drill (furao em leque) e ring drill (furao radial).

Carregamento e Transporte:

Chutes (descarga direta).......Caminho

Carregadeiras frontal.............Caminho

LHD.....................................Caminho

LHD

Produtividade: Mtodo de alta produtividade, devido a mecanizao das operaes.

Custo unitrio de lavra: Baixo, devido a alta produtividade.

Seletividade: Mtodo pouco seletivo.

Diluio: Os fatores que mais causam a diluio so os mesmos do mtodo de Recalque.

Recuperao: A nica parte do que no recuperada aquela que constitui a estrutura de sustentao.

Segurana: Deve-se atender as especificaes geomecnicas para desmonte com face escalonada, e evitar exposio de operrios ao realce. Como medida de segurana utiliza-se carregadeiras de controle remoto.

5.3. LAVRA POR CORTE E ATERRO (CUT AND FILL)

Caractersticas gerais

Pertencente a categoria dos Alargamentos Suportados. O minrio desmontado em tiras do teto e a plataforma de trabalho o enchimento estril, que serve tambm como sustentao permanente das encaixantes. O enchimento pode ser mecnico ou hidrulico:

Enchimento mecnico

Feito atravs de mquinas, com o estril do desenvolvimento da mina, ou material de emprstimo, quando o estril no suficiente.

Enchimento hidrulico

Feito com auxlio hidrulico. Existem dois tipos bsicos. Em ambos o material utilizado, geralmente o rejeito da usina de beneficiamento, que retorna ao interior da mina por meio de caminhes ou tubulaes com destino ao interior dos realces.

Back fill: O material classificado, para retirada das partculas finas (lama), propiciando uma drenagem mais eficiente do material a ser consolidado, alcanando assim as caractersticas especficas para fornecer a sustentao das encaixantes e/ou servir como plataforma de trabalho.

Paste fill: O material no adquire as caractersticas especificadas apenas com a drenagem, sendo necessrio a adio de agregados (cimento, escrias, etc) para promover o aumento da resistncia e reduzir o tempo de cura do material a ser consolidado.

Condies de aplicao do mtodo

Tipos de depsito: Veios, camadas e macios.

Mergulho do corpo: No h restries ao mergulho do corpo. Pois existem arranjos possveis p/ corpos de mergulho fraco forte.

Caractersticas geomecnicas;

Minrio: No h restries.

Encaixantes: No h restries.

Forma do corpo: O mtodo no cria restries a forma do corpo, para vos muito grandes, pode-se deixar pilares intermedirios de minrio ou artificiais, para promover a sustentao.

Para veios muito estreitos deve-se ter abertura mnima para a operao dos equipamentos de lavra.

Valor unitrio do minrio: O mtodo de corte e enchimento possibilita uma maior recuperao da reserva, porm acrescenta os custos de enchimento.

Este mtodo deve ser utilizado para minrios de alto valor unitrio que pagam a operao de enchimento e representam perdas significativa