Regras de Boa Prática no Desmonte a Céu Aberto (LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia)

2/4/2014 LNEG - Laboratrio Nacional de Energia e Geologia

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Regras de Boa Prtica no Desmonte a Cu Aberto (1999)

1. Definies

Para melhor compreender as regras de boa prtica no desmonte a cu aberto, torna-se necessrio introduzir as definies deconceitos, princpios e regras fundamentais da explorao mineira.

No que respeita aos conceitos fundamentais da explorao, torna-se importante definir o que se entende por explorao e quais ostipos existentes, introduzindo o conceito de mtodo de explorao e por ltimo o de mtodo de desmonte.

Explorao a actividade posterior prospeco e pesquisa, abrangendo o reconhecimento, a preparao e a extraco dominrio bruto, do solo ou subsolo, bem como o seu tratamento e transformao, quando processados em anexos mineiros. Estapode ser de quatro tipos:

Subterrnea;

A cu aberto;

A partir de perfuraes;

Hidrulica.

A explorao diz-se subterrnea quando as escavaes realizadas para a explorao do minrio no esto em contacto com o arlivre, encontrando-se rodeadas pelos terrenos do subsolo.

A explorao diz-se a cu aberto quando as escavaes realizadas para a explorao do minrio esto em contacto com o ar livre. o caso das pedreiras e minas a cu aberto.

A explorao por perfurao acontece quando o jazigo, embora subterrneo, explorado sem necessidade de se abandonar asuperfcie, por exemplo a partir de sondagens (caso de algumas exploraes de minerais uranferos, sal gema, petrleo, etc.).

A explorao hidrulica, que pode ser tanto subterrnea como a cu aberto, consiste em utilizar a fora hidrulica (essencialmentegua) nas frentes de trabalho para o desmonte do minrio.

Mtodo de lavra pode-se definir como o conjunto de processos utilizados e de solues adoptadas para a remoo da substnciatil contida numa fraco de jazigo.

Este conceito mais geral que o mtodo de desmonte pois engloba os seguintes elementos fundamentais:

Domnio dos terrenos;

Tipo de preparao;

Posio das vias de transporte;

Forma, extenso, orientao e sentido de progresso da frente de desmonte;

Modo de evacuao dos produtos;

Tratamento dos vazios da explorao;

Desenvolvimento na horizontal e na vertical, da explorao.

Assim pode-se dizer que o mtodo de lavra engloba operaes de desmonte, domnio de terrenos, traagem, preparao,remoo, etc. Mtodo de desmonte definido como o conjunto de processos utilizados para proceder ao arranque do minrio domacio. Trata-se de um conceito mais restrito que o de mtodo de lavra, pois engloba apenas o conjunto de operaes necessrias extraco da substncia til da frente de trabalho.

Uma vez compreendidos os conceitos de mtodo de explorao e mtodo de desmonte, torna-se fundamental compreender osprincpios e regras fundamentais que regem a explorao mineira.

Os princpios fundamentais da explorao mineira so:

Segurana;

Economia;

Bom aproveitamento do jazigo.

Proteco Ambiental;

A segurana o primeiro e o mais importante princpio fundamental da explorao a respeitar ("safety first"), estando relacionadacom o princpio atrs referido.

Para que uma explorao possa decorrer com normalidade e eficincia os trabalhadores devero sentir-se seguros, e comcondies que lhes permitam desempenhar os trabalhos adequadamente. Caso tal no acontea, resultar numa menoroptimizao do trabalho com o consequente aumento dos custos de explorao, o que vai contra o primeiro princpio enunciado.

A economia um princpio fundamental j que um jazigo s ser explorvel se a sua explorao for rentvel. Deste modo h quededicar particular ateno a todos os factores susceptveis de se traduzirem em abaixamento de preos de custo do minrioextrado, como sejam por exemplo, a boa organizao e optimizao do trabalho e a procura de melhores solues tcnicas.

O bom aproveitamento do jazigo importante pois no se deve esquecer que a indstria mineira se caracteriza pelo esgotamentoprogressivo do seu objecto. Tal significa que a riqueza mineral, salvo raras excepes, no se regenera, sendo por conseguinteesgotvel.

Torna-se por isso indispensvel que a boa tcnica mineira se baseie no bom aproveitamento dos jazigos. Para tal necessrio terem considerao inmeros aspectos resumidos nas regras fundamentais da explorao, a seguir enunciadas.

A proteco ambiental cada vez mais essencial em qualquer projecto de explorao, na medida em que necessrio preservar omeio que nos rodeia para as geraes seguintes. Por conseguinte qualquer plano de lavra dever adoptar medidas e sistemas deproteco do ambiente, bem como um plano de recuperao ambiental e paisagstica.

As principais regras da explorao so:

Equilbrio entre os princpios fundamentais;

Boa aplicao do mtodo de explorao;

Economia global;

Minimizao de custo de operaes diferentes;

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Aperfeioamento permanente;

Aproveitamento racional das condies naturais.

Uma primeira anlise dos quatro princpios anteriormente enunciados poder levar concluso de que actuam em sentido inverso,j que uma explorao muito segura pode ser cara e de mau aproveitamento, ou que uma lavra muito econmica pode serperigosa e ambientalmente opressiva.

Por conseguinte pode-se referir que uma das caractersticas que melhor define a perfeio de uma explorao mineira o grau deequilbrio conseguido entre os 4 princpios fundamentais.

A boa aplicao do mtodo de explorao importante, sendo considerado bom mtodo todo aquele que seguro, tenha um bomrendimento econmico, aproveite bem o jazigo e proteja o ambiente circundante.

O que se torna fundamental a sua correcta aplicao, sendo prefervel um mtodo regular, bem aplicado e com continuidade, doque um mtodo "ptimo", mas que mal compreendido, imperfeitamente aplicado ou deficientemente gerido.

A economia global uma regra importante na medida em que qualquer tentativa exagerada de minimizao de custos numa dadaoperao (por exemplo no desmonte) ir reflectir-se de uma forma negativa numa operao subsequente (por exemplo nabritagem). Deste modo o esforo tendente reduo do preo de custo do produto deve ser feito de um modo geral considerandoo circuito global (explorao-beneficiao) e no apenas uma parte.

O aperfeioamento permanente sem dvida uma regra que condiciona todo o processo tcnico e/ou humano. Por conseguintedeve merecer a maior ateno no ramo mineiro e no ser descurado, como o , na maioria dos casos.

O aproveitamento de factores naturais, ocorrentes na rea do jazigo, pode determinar substanciais economias, caso sejamtomadas em considerao na aplicao do mtodo de explorao.

2. Mtodos de Desmonte a Cu Aberto

A explorao a cu aberto pode ser feita por:

Degraus direitos;

Arranque de pequenas ou grandes massas;

Nas exploraes a cu aberto a dimenso dos degraus deve garantir a execuo das manobras com segurana, obedecendo sseguintes condies:

A altura dos degraus no deve ultrapassar 15 m, mas na configurao final, antes de se iniciarem os trabalhos de recuperaopaisagstica, esta no deve ultrapassar os 10 m;

Na base de cada degrau deve existir um patamar, com, pelo menos, 2 m de largura, para permitir, com segurana, a execuodos trabalhos e a circulao dos trabalhadores, no podendo na configurao final esta largura ser inferior a 3 m, tendo emvista os trabalhos de recuperao;

Os trabalhos de arranque num degrau s devem ser retomados depois de retirados os escombros provenientes do arranqueanterior, de forma a deixar limpos os pisos que os servem;

Relao entre o porte da mquina de carregamento e a altura da frente no inferior a 1.

Sendo a explorao a cu aberto feita, na sua grande maioria, por degraus, necessrio a existncia, de acordo com a lei emvigor, de um plano de trabalhos contendo os seguintes elementos:

altura das frentes de desmonte (degraus);

largura das bases dos degraus;

diagramas de fogo, caso existam;

situao das mquinas de desmonte em relao frente e as condies da sua deslocao;

condies de circulao das mquinas de carregamento, perfurao e transporte;

condies de circulao dos trabalhadores;

configurao da escavao durante os trabalhos e no final dos mesmos, devendo-se ter em conta a estabilidade das frentes etaludes;

e local de deposio de eventuais escombros e terras de cobertura, rea e forma a ocupar por estes.

Os mtodos de desmonte a cu aberto podem ser:

Flanco de encosta;

Corta (abaixo da superfcie).

Figura 1 - Tpico Desmonte em Flanco de Encosta

Figura 2 - Tpico Desmonte em CortaO mtodo de desmonte est essencialmente dependente das caractersticas da explorao, pelo que o mtodo usado para



exploraes de rocha ornamental ser completamente diferente do usado em exploraes de rochas industriais.

Assim, dado o facto de as operaes inerentes ao mtodo de desmonte dos dois tipos de explorao serem diferentes, optou-sepor trat-los separadamente.

2.1- Rocha Ornamental

Nas exploraes de rocha ornamental programa-se o desmonte de blocos primrios, blocos esses que so definidos consoante ascaractersticas do macio, as produes requeridas, mo de obra e equipamentos disponveis.

Entende-se por tempo de desmonte de um bloco primrio o tempo necessrio explorao at retirada completa do estril e dominrio gerado pelo mesmo. A explorao de um bloco primrio faz-se em 6 operaes fundamentais, as quais se dividem por suavez em operaes secundrias.

As operaes fundamentais aps a limpeza da rocha til, so:

Furao;

Corte;

Derrube;

Esquartejamento;

Extraco;

Acabamento.

A definio de cada uma das operaes deve constar no plano de lavra e tem por objectivo o aproveitamento mximo de blocos dedimenso comercial.

O desmonte inicia-se com a operao de furao (Figura 3), sendo os furos realizados com o objectivo de definir materialmente area do bloco primrio e a largura das fatias, isto a dimenso do bloco a desmontar.

Aps a execuo dos referidos furos introduzido o fio helicoidal diamantado, roadora ou jacto hidrulico com vista realizaodo corte de levante (corte de fundo). Em seguida, para individualizao do bloco primrio, so realizados os cortes laterais.

Uma vez terminada a individualizao do bloco primrio, procede-se ao corte do bloco em fatias que definem o bloco maiortransportvel, com a operao de esquartejamento.

Aps as fatias se encontrarem plenamente individualizadas, so derrubadas sendo os blocos transportados por grua ou atravs deoutro equipamento de transporte se a corta estiver ligada ao exterior por rampa. Se o material exceder em peso a capacidade dagrua, as dimenses forem superiores ao arco mximo da monolmina, ou apresentar irregularidades excessivas, seroesquartejados na pedreira.

Figura 3 - Operaes fundamentais e acessrias de desmonte de rocha ornamental (Granito)O derrube de uma fatia realizado com o auxlio de uma almofada ou macaco hidrulico, que originam o desequilbrio da fatia atesta cair numa "cama" previamente realizada (. A cama tem uma dupla funo: amortecer o impacto da queda da fatia derrubada,minimizando a quantidade de fracturas induzidas pelo choque, e ajudar posteriormente a operao de esquartejamento, permitindoa passagem do fio adiamantado, sem que seja necessrio proceder a nova furao. A cama normalmente construda com terra,fragmentos de rochas e pneus velhos.

Figura 4 - Pormenor da operao de derrube de uma fatiaO esquartejamento sem dvida a operao crtica no que diz respeito ao correcto planeamento das operaes. Este bastanteinfluenciado pelas caractersticas de fracturao do bloco, operaes anteriores e posteriores, e pelo mercado.

O desmonte termina com a limpeza da frente retirando-se o estril para a escombreira com o recurso p carregadora, eelevando o minrio para o parque de blocos por grua ou dumper.

Pelo facto de os blocos apresentarem dimenses e formas muito variadas, torna-se necessrio efectuar uma operao de



acabamento. Esta operao, realizada pela monolmina, tem por objectivo a correco total dos blocos transportados, com vista aposterior comercializao ou a serragem.

Figura 5 - Operaes fundamentais de uma explorao de rocha ornamental (Mrmore)Quer a corta quer a frente em flanco de encosta tero uma inclinao que est limitada pelas caractersticas geomecnicas domacio, sendo esta inclinao funo da relao altura/patamar (ver Figura 6).

Figura 6 - Inclinao do talude

2.2- Rocha Industrial

A indstria de rocha industrial, ao invs da indstria extractiva de rocha ornamental, realiza o desmonte do minrio com arranquepor explosivos no caso de massa mineral consistente, ou por arranque directo ou hidrulico em massas incoerentes.

Por conseguinte as operaes fundamentais de uma explorao de rocha industrial so totalmente diferentes das operaesrealizadas numa explorao de rocha ornamental (ver Figura 7).

Figura 7 - Operaes fundamentais de uma explorao de rocha industrial

2.2.1- Massas Minerais Coerentes

Neste tipo de exploraes so realizados na frente de desmonte pegas de fogo com o intuito de proceder ao arranque do minrio.A realizao destas pegas de fogo obedece a determinados critrios e factores que determinam a concepo e eficincia damesma.

Quando existe compartimentao geolgica indispensvel introduzir a sua presena na previso da fragmentao, em virtude deas descontinuidades dos macios rochosos serem responsveis por distribuies irregulares da energia explosiva, querabsorvendo, quer dispersando as ondas da exploso atravs de fendas pr-existentes na vizinhana dos furos.

O dimetro das cargas explosivas deve ser to prximo quanto possvel do dimetro dos furos, no caso de explosivosencartuchados, no deve ser nem to pequeno que impea o desenvolvimento completo da detonao, nem to grande que possaoriginar vibraes, sopros exagerados, ou mesmo o fenmeno da sobrefracturao da rocha remanescente.

Em seguida apresentada uma figura onde pode observar a configurao de uma tpica explorao a cu aberto.



Figura 8 - Tpica explorao de rocha industrial a cu abertoNa etapa de estabelecimento do diagrama de fogo deve-se ter em ateno factores importantes como:

Produo por pega de fogo;

Dimetro do furo;

Comprimento do furo;

Subfurao;

Inclinao do furo;

Distncia (afastamento) face livre;

N de furos;

Espaamento entre furos;

Atacamento;

Carga especfica;

Consumo especfico.

Figura 9 - Factores importantes numa pega de fogo a cu aberto(Extrado de EXPLOSA, 1994)

O dimetro do furo depende das propriedades da rocha a ser desmontada, do grau de fragmentao pretendido, da altura dabancada, e est normalmente condicionado ao tipo de equipamento disponvel.

Aps a seleco do dimetro do furo, dimensiona-se o comprimento mais adequado para o dimetro escolhido e para as condiesexistentes, tendo em considerao a inclinao destes, a altura da bancada e a subfurao.

A subfurao, que varia consoante a distncia face livre e inclinao dos furos, facilita a execuo da pega de fogo. No caso deno ser feita a subfurao, a base da bancada no ser arrancada segundo um ngulo de 90, originando por isso um rep.

A- Furo Vertical B- Furo Inclinado

J - SubfuraoB - Distncia face livreT - Atacamento

L - Altura da bancadaH - Comprimento do furoPC - Comprimento da carga



P - Detonador

Figura 10 - Nomenclatura de um furo(Adaptado de ATLASCOPCO)

O uso de furos inclinados uma prtica bastante comum nas pegas de fogo, uma vez que apresenta algumas vantagens, taiscomo:

bancadas mais seguras;

melhor fragmentao;

maior produo;

diminuio do consumo de explosivo;

menores vibraes.

O ajustamento da distncia face livre e o espaamento entre furos permite melhorar os resultados de fragmentao e arranqueda rocha, que se traduzem numa diminuio do consumo especfico de explosivo.

O atacamento deve ter um comprimento semelhante ao valor da distncia face livre de modo a no originar blocos de grandesdimenses provenientes da parte superior da bancada, no devendo ser muito inferior pois nesse caso existe a possibilidade dosgases da exploso se escaparem e provocarem projeces alm da perda do efeito da expanso gasosa sobre a rocha.

Figura 11 - Componentes principais de um Jumbo de furao de bancada(Adaptado de Tamrock, 1984)

Deve ser realizado com material de granulometria fina ou com material destinado para o efeito, tal como argila, areia no siliciosa,p da furao, gua em manga de plstico, etc.

Nos diagramas de fogo a cu aberto a energia do explosivo necessria para que se produza a rotura da rocha no constante emtoda a altura da bancada. Com efeito as tenses libertadas pela detonao devem ser superiores resistncia da rocha ao longoda bancada, especialmente na sua base.

Por tal razo a carga de fundo (ver Figura 9) possui geralmente maior energia que a carga de coluna, embora a dimenso destaltima dependa da altura da bancada.

O atacamento, embora seja muitas vezes esquecido, uma operao muito importante. Se esta operao no for correctamenteexecutada pode acontecer que se originem no interior do furo vazios, o que origina uma grande quebra no rendimento doexplosivo, devido perda de eficincia por parte deste.

Outro aspecto importante a evitar a folga (desacoplamento), que se define pela relao entre os dimetro dos furos e o dimetrodas cargas explosivas, a qual deve ser o mais prximo possvel da unidade, para a qual contribuir uma boa compactao doexplosivo do furo.

O consumo especfico pode definir-se como a relao entre o peso de explosivo utilizado na pega de fogo e o volume total de rochadesmontada.

No que concerne ao dimensionamento dos diagramas de fogo, este tem sido elaborado por diversas frmulas envolvendo osrespectivos parmetros geomtricos, algumas com certo fundamento cientfico, mas quase todas baseadas em relaes empricas.

Existem tambm bacos e at rguas de clculo construdos para o mesmo fim, mas quase todos estes mtodos apresentam oinconveniente de desprezarem um grande nmero de variveis que influenciam o fenmeno de desmonte. Assim, habitualalgumas dessas frmulas pretenderem aplicar-se a todos os tipos de rocha, outras no introduzem indicaes sobre aspropriedades do explosivo, etc.

A principal razo para que existam tais expresses aproximadas deve-se complexidade, variabilidade e elevado nmero deparmetros que influem nos resultados de um desmonte.

ATEHISON considerou a existncia de 20 parmetros distintos que tm influncia decisiva nos desmontes, dividindo-os em 3grupos:

Parmetros relativos ao explosivo: densidade, velocidade de detonao, presso de detonao, impedncia de detonao,volume de gases libertados e energia disponvel.

Parmetros respeitantes ao carregamento dos explosivos nos furos: dimetro e comprimento dos furos, natureza doatacamento, espao livre entre o explosivo e paredes do furo, tipo de escorvamento e ponto de iniciao.

Parmetros relativos rocha: densidade, velocidade ssmica, impedncia caracterstica, ndice de absoro de energia, tensode rotura compresso e traco, heterogeneidade e estrutura do macio rochoso.

Alm destes h a considerar certos factores externos (como por exemplo, a natureza e toxicidade dos fumos e a resistncia doexplosivo humidade existente no interior dos furos) que podem ditar a escolha de tipos de explosivos em contradio com asregras gerais. Por conseguinte, o recurso s frmulas empricas e ao trabalho por tentativas so muitas vezes as nicas soluesdisponveis para projectar adequadamente um desmonte, face dificuldade intrnseca do problema.

A Figura 12 apresenta as especificaes geomtricas principais de um desmonte em bancadas, com a respectiva legendaexplicativa.



Figura 12 - Especificaes Geomtricas dos Esquemas de Fogo para Desmontes em Bancadas(Adaptado de Gama, C. Dinis , 1988)

Em seguida so apresentadas as relaes numricas lineares, onde as letras tm o significado referido na Figura 12.

A = KA x d

(25 KA 40)

S = KS x A (1.25 KS 5)

h = Kh x A (1.5 Kh 4)

G = KG x A (0.2 KG 0.5)

T = KT x A (0.5 KT 1)Segundo a ordem indicada, a partir do conhecimento do dimetro dos furos determina-se o afastamento das cargas, e este ltimopermite calcular os restantes parmetros geomtricos do diagrama de fogo.

De salientar que o processo de seleco do tipo de explosivo a utilizar em determinado desmonte deve ser coerente com o seumecanismo de actuao aps a detonao, e com a reaco da rocha aos correspondentes efeitos mecnicos.

Em relao o dimetro das cargas explosivas, a sua escolha deve atender a diversos factores, entre os quais, a salientar:

to prximo quanto possvel do dimetro dos furos (no caso de explosivos com forma geomtrica fixa).

dimetro nem to pequeno que impea o desenvolvimento completo da detonao, nem to grande que possa originarvibraes, sopros exagerados, ou mesmo o fenmeno de sobrefracturao da rocha remanescente.

2.2.2- Massas Minerais Incoerentes

A explorao de massas minerais incoerentes pode ser feita por desmonte directo ou desmonte hidrulico.

O desmonte directo pode ser manual ou mecnico e consiste em atacar directamente a frente de desmonte de modo aindividualizar o minrio. Por conseguinte a sua utilizao est limitada a massas minerais que sejam facilmente desagregadas.

So vrias as exploraes de massa mineral por desmonte directo mecnico, sendo a explorao de argila, areia e outrosmateriais de construo as mais comuns.

Nas exploraes de argila, areia, cascalho ou quaisquer outras massas de fraca coeso, devem ser observadas as seguintesregras:

Se a explorao no for feita por degraus, o perfil da frente no deve ter inclinao superior ao ngulo de talude natural doterreno;

Se a explorao for feita por degraus, a sua base horizontal no pode ter, em nenhum dos seus pontos, largura inferior alturado maior dos dois degraus que separa, e as frentes no podem ter inclinao superior do talude natural;

Se o mtodo de explorao exigir a presena normal de trabalhadores na base do degrau, a sua altura no pode exceder 2 m.

O desmonte hidrulico consiste em utilizar a fora hidrulica (essencialmente gua) nas frentes de desmonte para a desagregaodo minrio (Figura 13).

De todos os sistemas de explorao existentes, o hidrulico o nico que permite combinar o desmonte de um material, o seutransporte para uma estao de tratamento e sua recuperao nessa mesma estao, assim como o posterior escoamento dosresduos com a energia obtida por um fluxo de gua.

Aplica-se fundamentalmente onde os materiais so desagregados por aco de gua presso, como as aluvies de ouro,cassiterite, diamantes, ilmenite, rtilo, zircnio; formaes argilosas, arenosas e outras.

Os equipamentos hidrulicos so equipamentos de desmonte, constitudos por uma lana ou canho orientvel, de largo dimetro,que projecta um jacto de gua sobre o macio rochoso, que permite desagregar e arrastar os materiais, cujo estado deconsolidao apropriado para tal finalidade.

A utilizao destes equipamentos tem as seguintes vantagens:

Desmonte contnuo do material a explorar;

Infra-estrutura mineira reduzida;

Equipamentos mais econmicos;

Menores necessidades de pessoal e com menor especializao;

Baixo custo de operao.

Os inconvenientes principais so:

Condies especficas do material a desmontar;

Grandes necessidades em caudal e presso de gua;

Necessidade de grandes reas para reteno de resduos;

Escassas probabilidades de selectividade;

Aplicabilidade do sistema quando o processo de tratamento posterior feito em via hmida;

Condies topogrficas adequadas para a circulao dos materiais desmontados;

Disposies restritivas sobre contaminao e impacto ambiental.



Figura 13 - Desmonte HidrulicoNa realizao do desmonte hidrulico devem ser observadas as seguintes regras:

Os operrios e os equipamentos que efectuam o desmonte devem estar protegidos por uma distncia adequada de forma queos possveis desmoronamentos e deslizamentos do talude no os atinjam;

proibida a entrada de pessoas no autorizadas nos taludes onde se realiza o desmonte hidrulico;

O pessoal, no desmonte hidrulico deve estar provido de equipamento especfico e adequado para servios em condies dealta humidade;

Para instalaes do desmonte hidrulico que funcionam com presses de gua acima de 10 Kg/cm2 devem ser cumpridas asseguintes regras adicionais:

a) os tubos, os acoplamentos e os suportes das tubagens de presso devem ser apropriados para esta finalidade(certificados dos fornecedores, provas aleatrias);

b) deve existir um suporte para o equipamento

c) a instalao deve ter um dispositivo para desligar a bomba de presso em caso de emergncia, podendo este seraccionado pelo pessoal que estiver a trabalhar com o equipamento.

De acordo com as caractersticas mecnicas do macio rochoso existem dois esquemas de explorao bsicos:

Desmonte directo do material que se encontra na frente de trabalho;

Desmonte do material, aps uma previa desagregao;

O princpio geral de trabalho quando possvel desmontar o macio directamente, corresponde ao seguinte esquema operativo:

Projeco do jacto sobre o p do talude de modo a criar uma sobreescavao do mesmo at que se origine a queda do talude;

O material desmontado submetido aco do jacto de modo a promover a sua desagregao e escoamento ao longo docanal de transporte;

Uma vez limpa a frente, o equipamento aproximado da nova frente de trabalho, repetindo-se o ciclo.

As distintas possibilidades de posicionamento do equipamento do origem as trs esquemas de explorao, segundo as direcesrelativas do jacto projectado e da polpa escoada (ver Figura 14):

1. Em direco

2. Em contracorrente

3. Misto



Legenda:

1- Equipamento2- Tubagem de alimentao3- Canal de transporte4- Captao

5- Estao de bombagem6- Tubagem da polpa7- Polpa

Figura 14 - Diferentes desmontes hidrulicosO desmonte em direco caracterizado pela direco de circulao da polpa coincidir com a direco do jacto de gua projectado,sendo aplicado sobre frentes com altura inferior a 8 m.

O desmonte em contracorrente aplica-se fundamentalmente em grandes frentes de trabalho que podem variar entre os 20 a 30 m,sendo esta a altura mxima permitida por motivos de segurana.

O desmonte misto utilizado quando se aplicam vrios equipamentos na mesma frente de trabalho, permitindo o arranque domaterial situado na zona intermdia de dois equipamentos.

3. Sistema e Circuito de Transporte

O sistema e circuito de transporte em minas a cu aberto depende de inmeros factores, sendo de realar os seguintes:

Tipo de explorao;

Condies de trabalho;

Produo;

Caractersticas do material desmontado.

Os referidos factores, associados a muitos outros, vo determinar o modo como as operaes de perfurao, carga e transporte sedesenrolaro, o modo como estas se conjugam ao longo da vida da explorao, bem como o tipo de sistema adoptado.

O sistema e circuito de transporte pode ser de dois tipos:

Contnuo;

Cclico.

Nas operaes contnuas em que certas mquinas combinam ou realizam simultaneamente o arranque e a remoo, as operaesde corte, perfurao e uso de explosivos so eliminados, sendo o arranque e a carga (extraco) realizados numa nica ou simplesfuno, a escavao.

A adopo de um sistema contnuo, em explorao a cu aberto, est essencialmente dependente da inclinao dos taludes, ouseja, da profundidade da explorao e da coeso e granulometria do material (ver Figura 15).



Figura 15 - Sistema contnuoNas operaes mineiras de superfcie ou a cu aberto, os equipamentos mais comuns em sistema contnuo so as correias (outelas) transportadoras e os minerodutos.

No caso das operaes cclicas, as mquinas normalmente realizam em simultneo as operaes de carga e transporte,denominando-se por vezes mquinas de remoo.

Dependendo do tipo de sistema existente so empregues diferentes equipamentos para a realizao do transporte.

No caso dos sistemas cclicos os equipamentos mais utilizados so os dumpers, as ps mecnicas, e as gruas, sendo esta ltimadeterminante quando os trabalhos se desenvolvem em profundidade (ver Figura 16).

Figura 16 - Sistema cclicoPara que o transporte em exploraes a cu aberto seja feito em segurana, devem ser observados os seguintes pontos:

Devem ser balizados os limites exteriores das bancadas utilizadas como estradas;

A largura mnima das vias de trnsito deve ser 2 vezes maior que a largura do maior veculo utilizado, no caso de um via nica,e 3 vezes no caso de vias duplas;

proibido o trfego de veculos quando a visibilidade for 2 vezes inferior distncia mnima de travagem do veculo, rodando velocidade mxima permitida;

Circulao perto do talude, devendo a demarcao ser visvel de modo a evitar a queda do veculo;

Deve existir um regulamento interno de circulao e as vias devem ter sinalizao adequada;

A circulao em via dupla nas cortas deve fazer-se de modo que os veculos carregados circulem na parte interior da bancada,isto, no lado da frente do degrau (ver Figura 17);

Figura 17 - Circulao em via dupla

4. Sistema e Circuito de Esgoto

A presena de gua nas exploraes causa problemas ao nvel da produo, estabilidade de taludes, segurana, controle depoluio e por conseguinte no custo de explorao.

A realizao das operaes de esgoto tem como objectivo a combinao dos seguintes aspectos:

Melhorar a estabilidade dos taludes;

Melhorar as condies de trabalho;

Proteger a qualidade da gua e dos aquferos.

Para alm dos referidos problemas as actividades decorrentes de exploraes podem produzir alteraes no regime das condieshidrogeolgicas e da qualidade da gua. Quando se atinge o nvel fretico nas exploraes a cu-aberto pode haver grandeafluncia da gua, sendo necessrio recorrer bombagem, que por sua vez pode provocar alteraes no nvel piezomtrico ediminuir a quantidade de gua disponvel para as populaes e culturas vizinhas da rea em explorao.

Por conseguinte, todas as informaes teis posio, extenso e profundidade dos antigos trabalhos e das acumulaes de gua,nomeadamente camadas aquferas reconhecidas e fontes naturais superfcie que existam no permetro ou na vizinhana de umaexplorao, devem ser registadas em mapas actualizados.



Outra medida importante a realizao prvia de estudos geotcnicos e hidrogeolgicos que permitam prever o comportamentodos terrenos, bem como a realizao de sondagem de reconhecimento.

No que respeita operao de esgoto so vrios os sistemas a adoptar para o correcto desvio e captao das guas com vista sua completa remoo da explorao mineira:

Valas de drenagem na zona envolvente rea de explorao;

Valas de drenagem nos patamares e fundo da explorao;

Furos subhorizontais para drenagem das guas subterrneas do interior do talude;

Poos verticais realizados na rea envolvente explorao;

Poos verticais realizados nas bancadas ou no fundo da explorao;

Combinao dos sistemas anteriores;

A seleco de um sistema e circuito de esgoto adequado crucial para o sucesso da operao, dependendo este dos seguintesfactores:

Geologia e hidrogeologia do local;

Magnitude do sistema;

Mtodo de explorao;

Custo.

Valas de drenagem na zona envolvente da rea de explorao

O referido mtodo deve ser aplicado quando o aqufero de baixo caudal. O mtodo pouco oneroso, e deve ser realizado emconjunto com a drenagem da gua superficial.

O circuito consiste em captar a gua nas valas de drenagem existentes volta do permetro da explorao, por onde soconduzidas por gravidade para uma depresso de modo a serem colectadas. Aps decantao, as guas podem ser utilizadas narega de itinerrios, lavagem de camies ou conduzidas para a bacia hidrogrfica.

Figura 18 - Sistema de drenagem por valas de drenagem na zona envolvente da rea de explorao

Valas de drenagem nos patamares e no fundo da explorao

O sistema e circuito de esgoto em tudo semelhante ao anterior. A diferena reside apenas no tipo de aqufero; enquanto que asvalas superfcie so na sua grande maioria aplicadas na drenagem de aquferos no confinados, as valas nos patamares e nofundo da explorao so usadas para a drenagem de aquferos confinados.

As guas so colectadas, sendo em seguida conduzidas para uma bacia de decantao no fundo da explorao de modo a seremposteriormente bombeadas para uma bacia no exterior.

Figura 19 - Sistema de drenagem por valas de drenagem nos patamares e no fundo da explorao

Furos subhorizontais

Este mtodo torna-se bastante eficaz quando a gua subterrnea afecta a estabilidade de um dado talude.



O mtodo consiste na realizao de furos subhorizontais no macio atravs dos quais so normalmente, embora no sejanecessrio, introduzidos tubos de PVC. Estes furos apresentam uma ligeira inclinao (2 a 5) de modo a que a drenagem se possafazer por gravidade.

Os drenos podem ser furados a partir do fundo da explorao, ou de uma bancada, mas sempre a partir do ponto mais baixo doaqufero a ser drenado.

O circuito do referido sistema simples e semelhante aos anteriores. A gua que sai dos furos drenada por valas de modo a sercolectada num ponto baixo, onde em seguida bombada para o exterior da explorao.

As principais vantagens deste sistema so a rapidez de execuo, o relativo baixo custo de instalao, o consumo de energia nulo,pois a drenagem faz-se por gravidade, o baixo custo de manuteno e a longa durabilidade e flexibilidade.

A principal limitao no uso do referido sistema o facto de s poder ser economicamente efectuado apenas depois da escavaoestar realizada, e no antes desta. Em muitos casos, o tempo necessrio para a instalao de um sistema eficaz suficiente paraque ocorram desabamentos nos taludes.

Figura 20 - Sistema de Drenagem por furos subhorizontais

Poos verticais realizados na rea envolvente explorao

A drenagem atravs de poos verticais um sistema bastante utilizado. A gua pode ser retirada por bombagem, sendo o casomais comum o uso de bombas submersveis.

A grande vantagem deste sistema a possibilidade de retirar a gua antes de iniciar os trabalhos de explorao, prevenindo assima contaminao da gua e anulando qualquer interferncia desta com as operao mineiras. A possibilidade de drenar vriosaquferos com um nico poo, obtido por este sistema, no imediatamente conseguido atravs dos outros mtodos referidos.

A grande desvantagem do sistema o custo de energia necessrio para efectuar a operao, principalmente quando se trata deum aqufero de elevado caudal sobre uma camada impermevel.

Poos verticais realizados nas bancadas ou no fundo da explorao

Os aspectos tcnicos do presente sistema so em tudo semelhantes ao anterior.

A vantagem na realizao dos furos no fundo da explorao, consiste na diminuio da coluna de gua a ser bombada, o queresulta numa diminuio de custos de energia.

As desvantagens residem no difcil acesso ao local onde os furos sero realizados, e na interferncia com as operaes mineiras.

Combinao dos sistemas anteriores

Em muitos projectos de esgoto, so usados dois ou mais sistemas referidos anteriormente, podendo-se simultaneamente combinaras vantagens dos vrios mtodos e minimizar as suas desvantagens, obtendo-se uma optimizao da operao de esgoto.

5. Abastecimento de Energia, Ar Comprimido e gua Industrial

5.1- Abastecimento de Energia Elctrica

Sendo a energia elctrica a fonte principal de exploraes mineiras, o abastecimento de energia torna-se uma operao deextrema importncia.

Esta responsvel pelo accionamento e funcionamento de variadssimas instalaes e equipamentos que realizam operaes vitaispara a realizao das operaes de desmonte, extraco, esgoto, etc.

O desenvolvimento da utilizao da electricidade tem sido bastante grande, sendo hoje em dia, a fonte de energia mais usada nasdiferentes exploraes.

O seu desenvolvimento deve-se a inmeros factores:

Rendimento (8 vezes superior ao do ar comprimido);

Custo de energia;

Custo de manuteno;

Regularidade de marcha;

Potncia;

Facilidade de estabelecimento de ligaes:

a) facilidade de ligar vrios equipamentos utilizados;b) limitao de esforos;c) telecomando;

Permite o telecontrolo, ou seja o controlo distncia e monitorizao de mquinas e equipamentos;

Automao.

No entanto, apesar de tantas vantagens, a electricidade apresenta uma srie de desvantagens face ao ar comprimido, sendo eles:

Segurana:

a) risco de electrocusso;b) risco de incndio;c) risco do grisu (fascas);

Custo elevado da aparelhagem elctrica;

Dificuldade de electrificar os aparelhos de movimento alternado.

A maioria dos sistemas de abastecimento de energia elctrica so constitudos pelas seguintes componentes:



Fontes de alimentao de corrente alterna;

Fontes de alimentao de corrente contnua;

Linhas de transmisso;

Transformadores;

Rectificadores;

Condensadores de correco;

Condensadores de sobretenso.

Toda a explorao deve apresentar plantas dos esquemas de abastecimento de energia elctrica onde estejam, pelo menos,representado:

a ligao da energia da companhia ao transformador principal da mina;

o cabo de alimentao principal;

o esquema elctrico de alimentao das instalaes em subsolo e superfcie

as transmisses, linhas e cabos de tenso;

Painis.

O licenciamento e fiscalizao das instalaes elctricas, bem como dos respectivos anexos, rege-se pela legislao vigente paraas demais instalaes elctricas, da competncia da Direco Geral de Energia.

O projecto das instalaes elctricas entregue no Instituto Geolgico e Mineiro (I.G.M.).

As instalaes elctricas tem de obedecer aos regulamentos de segurana do domnio da electricidade, sendo a destacar, entreoutros, os seguintes pontos:

Nas instalaes e nos servios de electricidade, devem ser observadas no projecto, execuo, operao, manuteno, reformae ampliao, as normas tcnicas oficiais estabelecidas pelo rgo competente e, na falta destas, as normas internacionaisvigentes;

Todas as partes das instalaes elctricas a serem operadas, ajustadas ou examinadas devem ser projectadas, executadas edispostas de maneira que permita um espao suficiente para trabalhar em segurana e de modo que seja possvel prevenir, pormeios seguros, os perigos de choque elctrico e de todos os outros tipos de acidentes;

Todas as instalaes elctricas devem estar convenientemente protegidas contra impactos ocasionais, gua, poeira, animais einfluncia de agentes qumicos;

Os cabos e linhas elctricas, especialmente no subsolo, devem ser dispostos de modo que no sejam danificados por qualquermeio de transporte, lanamento de fragmentos ou pelo peso prprio;

Redes elctricas, transformadores, motores, mquinas e circuitos elctricos, devem ser equipados com dispositivos deproteco automticos ou fusveis para os casos de curto circuito, sobrecarga, queda de tenso e/ou fase;

Toda a rede elctrica deve possuir ligao terra, em intervalos definidos, conforme o projecto, devendo os pontos de ligaoestar assinalados;

Todos os dispositivos de proteco ao sistema elctrico devem ser inspeccionados regularmente, de acordo com as instruesdo fabricante e normas tcnicas vigentes;

A pedreira deve ser dotada de instalaes de emergncia que, por motivos de segurana, garantam o funcionamento deequipamentos de transporte de pessoal, de esgotos e de iluminao colectiva.

Na realizao de trabalhos do tipo elctrico devem ser observados, entre outros, os seguintes pontos:

A instalao, a operao e a manuteno de instalaes elctricas devem ser executadas apenas por pessoal qualificado,treinado e com autorizao do responsvel da pedreira;

Dever conhecer perfeitamente os procedimentos para realizar qualquer tipo de reparao ou modificao que afecte umainstalao elctrica;

Deve ter sua disposio elementos de proteco e isolamento, tanto pessoal como material, adequados ao tipo de tenso dainstalao;

estritamente proibido trabalhar numa instalao elctrica com tenso;

A autorizao e responsabilidade, tanto do corte como restabelecimento da tenso numa instalao elctrica objecto de revisoou reparao;

Evitar a existncia de lamas ou fogo nas proximidades dos transformadores de modo a prevenir incndios;

Os trabalhos sobre linhas elctricas areas s se realizaro aps garantia de que os circuitos esto fora de servio;

Na presena de tempestades devem ser interrompidas quaisquer actividades em linhas elctricas areas;

No que respeita a inspeces, devem ser observados os seguintes pontos:

As inspeces a instalaes elctricas devem ser efectuadas, sempre que possvel, em conjunto, pelas entidades competentes.

Sempre que a entidade inspectora determine a aplicao de medidas que possam acarretar a paragem total ou parcial dalaborao, deve o IGM ser ouvido previamente.

5.2- Abastecimento de Ar Comprimido

Nas exploraes a cu aberto, o ar comprimido tem vrias aplicaes, sendo de referir a sua utilizao no accionamento deferramentas (martelos, etc.), de motores (bombas, etc.).

As suas principais vantagens so:

As mquinas e ferramentas a ar comprimido so robustas, e por conseguinte apresentam um bom tempo de vida e baixo custode manuteno;

As canalizaes de ar comprimido so menos delicadas que as transmisses elctricas;

A sua utilizao tem porm, alguns inconvenientes. A principal o facto de o seu rendimento de utilizao ser muito baixo,podendo em alguns casos atingir 30%, valor este correspondente diferena entre a energia fornecida ao compressor e a energialibertada no aparelho utilizador.

Por conseguinte, e embora o ar comprimido tenha ainda utilizaes dificilmente substituveis, tende a ser cada vez mais preteridoem favor da energia elctrica.

Uma boa eficincia das mquinas utilizadoras s pode ser obtida se as redes de distribuio que as alimentam forem concebidas demodo a poder fornecer-lhes, presso devida, ar de boa qualidade.

Para que tal seja obtido, uma rede de distribuio deve oferecer as seguintes garantias:

Pequena queda de presso nas tubagens, para que as mquinas utilizadoras possam ser alimentadas presso devida;

Rigorosa estanquecidade, segurana de funcionamento e baixo custo de manuteno;

Eliminao da gua de condensao, com o objectivo de evitar diluio das lubrificaes e a formao de gelo nas condutas emecanismos;

Custo de instalao o mais baixo possvel.

Uma inadequada rede de distribuio de ar comprimido originar elevadas despesas de energia, baixa performance dosequipamentos originando um fraca produo.

No que respeita aos compressores devem ser observadas as seguintes regras de segurana:



Os compressores e respectivos equipamentos de conduo e distribuio de ar comprimido utilizados devem observar asnormas especficas de segurana e obedecer aos modelos aprovados nos termos da legislao em vigor;

Os compressores e respectivos equipamentos de conduo e distribuio de ar comprimido devem ser periodicamenteexaminados, de acordo com as instrues do fabricante, de modo a mant-los em perfeitos estado de funcionamento;

S pode ser usado leo cujo valor da temperatura do ponto de inflamao seja indicado e garantido pelo fabricante;

As operaes de manuteno devem ser anotadas no livro de registo.

De salientar que a instalao de compressores precedida da respectiva licena, concedida pelo Instituto Geolgico e Mineiro(IGM). Depois da montagem dever ser requerida uma vistoria e prova da instalao e do reservatrio de ar comprimido.

Nas redes de ar comprimido de mxima convenincia a intercalao de separadores de gua de condensao (purgadores), paraque esta no chegue aos locais de utilizao onde, por um lado, prejudica a lubrificao das mquinas utilizadoras, arrastando oleo lubrificante, e, por outro, por congelao, devido ao arrefecimento provocado pela expanso do ar.

As mangueiras e os seus acessrios so outra componente importante nas redes de distribuio, uma vez que estabelecem aligao entre mquinas e ferramentas que utilizam o ar comprimido e a rede de distribuio. Estas, pelo facto de introduziremperdas de carga apreciveis e proporcionais ao seu comprimento, devem ser o mais curtas possveis.

Sendo destinadas, geralmente, a permitir o fcil deslocamento das ferramenta e equipamentos pneumticos, ao longo dos locais detrabalho, h a necessidade de que tenham a robustez e a resistncia ao desgaste suficientes para que possam ser arrastadas, semgrandes preocupaes ao longo dos pisos irregulares e muito abrasivos.

Legenda:

1. Compressor 2. Reservatrio de ar3. Misturador

4. Purgador com colector de poeiras5. Jumbo de furao

Figura 21 - Abastecimento de ar comprimidoOutro ponto fundamental no abastecimento de ar comprimido a manuteno das redes de distribuio de ar comprimido. Amanuteno consiste, essencialmente, em verificar e garantir a sua estanquecidade com o objectivo de minimizar as fugas.

As fugas mais importantes, que podem atingir facilmente 25% do dbito dos compressores, so as pequenas fugas. Estas so,normalmente, as responsveis pelo essencial das perdas globais das redes uma vez que, ao contrrio das grandes, so maisdifceis de detectar.

5.3- Abastecimento de gua Industrial

O abastecimento de gua industrial importante na medida em que esta utilizada durante a explorao em variadssimasaplicaes, pelo que projecto da rede e dimensionamento da mesma deve ser feito de acordo com as necessidades da explorao.

A rede de abastecimento de gua industrial pode ser feita:

Por sondagens;

Por captaes;

Pela rede pblica.

A primeira opo usada no caso de a zona onde a explorao est inserida no ter uma cursos de gua importantes ou prximosda explorao, mas tem aquferos subterrneos prximos da rea circundante, pelo que se realizam as referidas sondagens.

Caso a explorao esteja situada numa zona onde a rede hidrogrfica extensa, so realizadas captaes junto dos cursos degua com vista ao abastecimento de gua em quantidades suficientes. Esta opo pode ser em muitos casos a mais vantajosa doponto de vista econmico, na medida em que so efectuados apenas investimentos ao nvel da rede.

Quando no possvel realizar nenhuma das anteriores opes, o abastecimento de gua dever ser feita pela rede pblica sendoesta a soluo mais onerosa.

As redes de abastecimento so na sua maioria constitudas por tubos galvanizados (de modo a conferir melhor resistncia), tubosesses que se colocam no cho descendo ao longo do patamares at atingir o fundo da explorao, de modo a servir as frentes dedesmonte.

A sua manuteno no deve ser descurada pois a existncia de fugas, implica a existncia de gua ao longo dos trabalhos, com oconsequente aumento de custo na operao de esgoto.

No que respeita s suas aplicaes esta desempenha um papel importante nas frentes de desmonte, sendo no caso dasexploraes de rocha ornamental com uso de fio diamantado de extrema importncia pois usada no arrefecimento do fioaquando da operao de corte. Por conseguinte a rede de abastecimento dever ser projectada at s vrias frentes de desmonte.

6. Anexos Mineiros

6.1- Aterros de Terras de Cobertura

Nas exploraes a cu aberto as terras de cobertura devem ser retiradas para uma distncia de segurana suficiente do bordosuperior da explorao, deixando-se livre uma faixa com a largura mnima de 2 m, a circundar e limitar o referido bordo.

Deste modo deve ser garantido o armazenamento do solo de cobertura tanto quanto possvel prximo do seu estado inicial, tendoem vista a posterior reconstituio dos terrenos e da flora, de modo a se proceder adequada aplicao das tcnicas e normas dehigiene e segurana, e ao cumprimento das apropriadas medidas de proteco ambiental e recuperao paisagstica.



Por conseguinte a localizao do aterro est dependente da forma final da escavao.

6.2- Aterros de Estreis (Escombreiras)

As rochas estreis provenientes de exploraes a cu aberto depositam-se, geralmente, em montes que constituem asescombreiras.

A escolha de um local para o dimensionamento e construo de uma escombreira deve-se basear, entre outros, em critrios daseguinte natureza:

Tcnicos;

Econmicos;

Ambientais;

Socioeconmicos.

Para a construo de uma escombreira, para alm dos referidos critrios, preciso ter em ateno vrios factores, tais como:

Local de implantao

Entre os critrios especficos mais importantes encontram-se os limites da rea mineralizada, a distncia de transporte desde aexplorao at escombreira, que afecta o custo total da operao, a capacidade de armazenamento necessria, que vem impostapelo volume total de estril a transportar, e as alteraes potenciais que podem produzir-se sobre o meio natural e as restriesecolgicas existentes na rea onde a escombreira realizada.

Por conseguinte, a seleco da rea de implantao de uma escombreira obedece a um nmero de objectivos, sendo a destacar osseguintes:

Minimizar os custos de remoo;

Obter a integrao e restaurao da estrutura, no final da explorao;

Garantir a drenagem;

Minimizar a rea afectada;

Evitar a alterao e impacto em habitates e espcies protegidas.

Dimenso e forma

A dimenso das escombreiras est dependente do volume de estril que preciso retirar para a extraco do minrio. Talquantidade de material depende, nas minas a cu aberto, no s da estrutura geolgica do jazigo e da topografia da rea, comotambm do valor econmico do mineral e dos custos de extraco do estril.

Em relao explorao do jazigo, as escombreiras podem-se classificar em dois tipos: interiores, quando se encontram dentro dovazio criado pela explorao; exteriores, quando se encontram em terrenos contguos explorao.

Atendendo s formas naturais do terreno e s condies normais de explorao, o tipo de escombreiras mais frequentes so asexteriores, sendo a destacar os seguintes tipos: em vale; em flanco de encosta; em altura.

Geologia e capacidade

No que respeita ao local onde a escombreira ser realizada, necessrio proceder a uma investigao de campo que corrobore,por um lado, a no existncia de mineral no subsolo, que poderia ser potencialmente explorvel no futuro, e por outro, permitir aobteno de amostras e informao sobre as caractersticas geotcnicas dos materiais que constituem a base do depsito.

Mtodo e sistema de construo

De acordo com a sequncia de construo, em terrenos inclinados (o caso mais comum), os tipos de escombreiras que se podemdistinguir so quatro:

livre;

por fases;

com dique de reteno no p do talude;

por fases ascendentes sobrepostas.

Figura 22 - Tipos de Escombreiras segundo a sequncia de construoA formao livre s aconselhvel em escombreiras de pequenas dimenses e quando no existe o perigo de derrocada deblocos. Caracteriza-se por apresentar um talude coincidente com a inclinao mxima que permita a estabilidade dos taludes, e porapresentar uma acentuada separao granulomtrica do estril ou acumulao de blocos no sop.

Este mtodo, embora seja o mais utilizado at data, apresenta-se como o mais desfavorvel do ponto de vista geotcnico.

As escombreiras por fases proporcionam factores de segurana mais elevados, uma vez que os taludes finais so mais baixos. Aaltura total pode estar limitada por factores associados ao acesso aos nveis inferiores.

Quando os estreis no so homogneos e apresentam diferentes litologias e caractersticas geotcnicas, pode ser conveniente aconstruo de um dique no p do talude com o estril de maior dimenso e resistncia, de modo a que actuem como obstculo aoescorregamento do restante material depositado.

O tipo de construo por fases ascendentes sobrepostas confere uma maior estabilidade, uma vez que se diminuem os taludesfinais e se obtm uma maior compactao dos materiais.

Por tudo isto constata-se que a sequncia de construo de uma escombreira incide directamente sobre a estabilidade dasreferidas estruturas e sobre a economia da operao, sendo necessrio na maioria dos casos chegar a uma soluo decompromisso entre ambos os factores.



6.3- Bacias de Lamas

A funo principal destas estruturas consiste em armazenar permanentemente os estreis slidos e reter temporariamente osefluentes lquidos provenientes das instalaes de tratamento.

Quando os referidos efluentes contm contaminantes txicos, as presas devem ser projectadas para armazenar a gua durante umlargo perodo de tempo, at que se degradem as substncias qumicas nocivas, ou at que a gua se evapore.

As bacias de lamas diferem dos aterros de estreis convencionais em trs aspectos bsicos:

As bacias de lamas armazenam tanto slidos como lquidos;

Em muitos casos, as prprias lamas so utilizadas como material de construo devidamente preparados;

As bacias so construdas, normalmente, por etapas seguindo o desenrolar das operaes;

De referir que nas ltimas dcadas observou-se um enorme progresso no projecto e construo de bacias de lamas, no querespeita ao campo da hidrologia e geotecnia. Tal avano deve-se principalmente s exigncias de segurana e proteco ambientalque esto, nos dias de hoje, inerentes a qualquer projecto mineiro.

Na tabela seguinte so apresentados os diversos factores que influenciam o dimensionamento e construo de uma bacia delamas:

Tabela: Factores que influenciam o dimensionamento e construo de bacias de lamas

Factores Locais Caractersticas das lamasCaractersticas dosefluentes

Limitaes Ambientais

Geologia Produo de resduos

CaractersticasQumicas:- pH- caties metlicos- potencial- oxidao/reduo- toxicidade

Qualidade do ar

Sismicidade Granulometria Produo de efluentesQualidade das guassuperficiais

Topografia Quantidade em argila Capacidade de circulaoQualidade das guassubterrneas

Rede de drenagem Composio qumicaNecessidades deevaporao

Necessidade de recuperao

Aquferos subterrneos Densidade das lamas Drenagem da guasuperficial

Precipitaes Lixiviabilidade

Evaporao

Disponibilidade dos terrenos

Preo dos terrenos

No que respeita aos factores locais, constata-se que os critrios para o dimensionamento e construo de uma bacia de lamas so,por razes ambientais, mais abrangentes, envolvendo mais do que apenas a proximidade explorao e topografia dos terrenos.

A topografia um factor bsico e determinante que est relacionado com a altura e dimenso das bacias.

A disponibilidade dos terrenos tambm decisiva, na medida em que o tamanho das bacias est dependente do custo dosterrenos, da necessidade e/ou custo da impermeabilizao do mesmo e da sua recuperao final.

Ao construir-se uma bacia de lamas so vrios os factores a considerar no mbito da geologia e sismicidade da rea em questo.Deve ser feito um estudo como objectivo de determinar se existem falhas potencialmente activas, e no caso de ser uma zonaactiva em termos ssmicos, dever-se- avaliar o comportamento dinmico das bacias.

Outros factores que se devem considerar na concepo de bacias de lamas so relativos disponibilidade de materiais deconstruo, capacidade de suporte, drenagem da base de apoio e qualquer existncia de fracturao e/ou falhas geolgicas narea envolvente.

A permeabilidade do terreno que constitui a base da bacia pode ter um peso determinante sobre os custos de construo e aptidodessa rea para a criao de uma bacia de lamas, pois a infiltrao dos efluentes inadequada do ponto de vista ambiental.

Como foi referido as caractersticas das lamas so importantes uma vez que se estas apresentarem determinadas propriedadesfsicas e qumicas podem ser usadas para construir a prpria bacia de lamas. A sua utilizao na construo de bacias de lamasdeve ser feita sempre que possvel, j que tal medida trs enormes vantagens quer do ponto de vista econmico como ambiental.

Nas figuras seguintes so apresentados os mtodos seguros e inseguros de construo de bacias de lamas para o tipo deconstruo mais usual (construo a montante).

Figura 23 - Mtodo seguro de construo a montante

Figura 24 - Mtodo inseguro de construo a montanteAs caractersticas dos efluentes so outro conjunto de factores importantes para o correcto dimensionamento e construo de umabacia de lamas, sendo os mais importantes a quantidade de efluentes, o seu caudal e gradiente hidrulico.



Figura 25 - Construo a montante com ciclones

Figura 26 - Construo a jusante com ciclonesTal como foi referido anteriormente, a construo realizada por etapas e no caso das lamas serem empregues na construo, asunidades de tratamento tm que operar um dado perodo de modo a ser produzido o material necessrio que permita a conclusoda mesma.

Por esta razo a bacia na maioria dos casos construda com o estril da prpria explorao, ou com o estril existente naescombreira.

6.4- Bacias de Rejeitados

Uma significativa melhoria nas operaes mineiras e processos metalrgicos deu origem a que os trabalhos mineiros se efectuemmesmo com baixos teores, criando um problema difcil de resolver: qual o destino a dar aos rejeitados.

Os rejeitados so normalmente transportados hidraulicamente para a bacia de decantao, numa concentrao que ronda os 40%de slidos em peso.

As bacias de rejeitados so uma estrutura importante em qualquer explorao mineira na medida em que cada vez se pretendeuma laborao com custos mnimos, sendo o tratamento e consequente recirculao de guas um ponto importante para aobteno de tais objectivos.

O tratamento dos rejeitos lquidos, incluindo gua poluda, deve ser executado em instalaes e atravs de processosadequadamente projectados e aprovados pelas entidades competentes.

No entanto ao armazenamento de rejeitos em forma de polpa est sempre associada uma potencial poluio que varia consoante otipo de explorao mineira, podendo em alguns casos ser bastante grave.

Por conseguinte estas bacias so estruturas importantes que envolvem dois aspectos que dizem respeito sade pblica. Oprimeiro aspecto diz respeito estabilidade estrutural da bacia e a possvel libertao, caso ocorra um acidente, de um grandevolume de gua e/ou de fluidos rejeitados. O segundo aspecto diz respeito a uma possvel contaminao dos cursos de gua eaquferos subterrneos, caso os rejeitos atravessem a bacia e se infiltrem no terreno.

As normas de segurana e ambientais face poluio podem ter um elevado impacto no projecto, e, em particular, na realizaode medies de controle da infiltrao, exigidas por lei.

Estas so bastante importantes na minimizao do risco de contaminao ou poluio, pois quanto maior for a quantidade de guarecirculada, menor ser a quantidade de rejeitos lquidos que necessitaro de tratamento e/ou armazenamento.

Quando a recirculao completa no for possvel, os rejeitos lquidos que estiverem fora dos limites e padres estabelecidos pelalegislao vigente de proteco ao meio ambiente devem ser recolhidos e tratados, antes de serem lanados nos corposreceptores.

Deste modo a construo e manuteno de bacias de rejeitados deve ser feita de acordo com as normas vigentes, tendo semprepresente que a operao a um custo mnimo est sempre associado a uma possvel contaminao e/ou poluio do meio ambiente.

Vrios mtodos de construo foram desenvolvidos de modo a maximizar o condicionamento de rejeitados e outros produtos,podendo ser agrupados em trs grandes grupos:

Construo a montante;

Construo a jusante;

Construo central (variante da construo a jusante);

Embora os rejeitados estejam longe de ser considerados material ideal para a construo de bacias, estes so na maioria dasvezes utilizados pelo facto de serem o material mais disponvel e simultaneamente mais barato.

Por conseguinte a construo de bacias utilizando rejeitados deve obedecer aos seguintes pontos:

separao dos rejeitados em areias e polpas, sendo apenas as areias usadas como material de construo;

controle das operaes de separao das areias, de modo a garantir que a areia obtida esteja de acordo com as exigncias decalibre e permeabilidade;

Instalao de drenos e filtros internos de modo a prevenir fugas, e baixar o nvel fretico no interior dos taludes de areia;

compactao das areias de modo a aumentar a sua densidade. Tal medida aumenta a resistncia das areias liquefacoaquando de pequenos tremores de terra e permite usar com segurana taludes mais altos e abruptos;

proteco de superfcies facilmente erudveis com vegetao, materiais grosseiros ou mesmo blocos de estril.

O uso de blocos de estril e material excedente proveniente da explorao e cujo transporte seja economicamente vivel podem,na maioria dos casos, ser utilizado na construo de bacias de decantao conferindo-lhes uma maior estabilidade.

No entanto na maioria dos casos a disponibilidade deste tipo de material no coincide com a necessidade de elevar a bacia demodo a manter o topo acima dos rejeitados. Por conseguinte usual combinar-se rocha estril com areia de rejeitados de modo aproduzir uma bacia segura e econmica.

Construo a Montante

Este o mtodo mais antigo de construo de bacias, sendo o mtodo mais barato de despejo de rejeitados.



A construo consiste em colocar material, para montante, em cima do material j existente, elevando assim os taludes da bacia.O material usado para o efeito so na maioria dos casos rejeitados da bacia anterior que entretanto secou, repetindo-se o ciclo.

Deste modo, medida que a altura da bacia aumenta, o dique vai-se movendo para montante encontrando-se apoiado nosrejeitados anteriormente depositados.

Figura 27 - Construo a montanteAs vantagens do presente mtodo so o seu baixo custo e rapidez de construo. No entanto todas as variantes deste mtodo tma grande desvantagem de todas as bacias serem construdas em cima de rejeitados previamente depositados, que no seencontram devidamente consolidados.

Construo a Jusante

Os mtodos de construo a jusante so relativamente recentes, sendo o mtodo o culminar de tentativas de desenvolvimento debacias maiores e mais seguras.

O seu mtodo de construo em tudo semelhante ao anterior variando apenas a direco de construo e/ou desenvolvimento.

Todas as variantes deste mtodo tm um ponto em comum, uma vantagem face ao mtodo anterior, o facto de serem construdasna direco jusante e por conseguinte terem fundaes previamente preparadas e no rejeitados previamente depositados.

As vantagens do presente mtodo, para alm da anterior, so: o controle de compactao e colocao dos materiais poder serrealizado ao longo das operaes de enchimento; a possvel instalao de sistemas internos de drenagem medida que a bacia construda, o que melhora a sua estabilidade; o facto de a bacia poder ser projectada e construda para qualquer grau desegurana, incluindo resistncia a tremores de terra, a possibilidade de esta poder ser elevada, com um mnimo de alteraes eproblemas, acima do valor inicialmente previsto no projecto.

Figura 28 - Construo a jusanteEsta ltima vantagem torna-se muito importante na indstria mineira, na medida em que por vezes a vida da explorao acrescida por novas descobertas de minrio, melhorias no mtodo de explorao ou aumento das cotaes do metal.

A grande desvantagem de todos os mtodos de construo a jusante o enorme volume de areias necessrio para construir abacia.

Construo Central

Este uma variante do mtodo anterior, sendo a nica diferena o facto de o topo da bacia no se mover para jusante mas simverticalmente.

Este mtodo permite que se eleve a bacia de um modo mais rpido e com recurso a menos material (areia).

Figura 29 - Construo central

6.5- Bacias de Decantao

Em qualquer explorao as guas poludas quer fsica quer quimicamente no podem ser lanadas na bacia hidrogrfica sem teremsido sujeitas operao de neutralizao e decantao de modo a obterem-se as condies mnimas na legislao em vigor.

Assim, no tratamento dos rejeitos lquidos, incluindo as guas da explorao e de drenagem, devem ser esgotadas todas aspossibilidades tcnicas e econmicas, de forma a maximizar a quantidade de gua a ser recirculada.

Quando a recirculao completa no for possvel, os rejeitos lquidos que estiverem fora dos limites e padres estabelecidos pelalegislao vigente de proteco ao meio ambiente, so ento recolhidos e tratados em bacias de decantao, antes de seremlanados na bacia hidrogrfica.

O tratamento dos rejeitos lquidos dever ser executado atravs de processos adequadamente projectados e aprovados pelosrgos competentes.

Um outro aspecto importante a dimenso das referidas bacias, que devem ser projectadas e protegidas de modo que as guassuperficiais no prejudiquem o seu funcionamento.

No que concerne ao controle dos depsitos e bacias de decantao devem ser observados os seguintes pontos:

Todos os depsitos e bacias de decantao de estril, rejeitos e produtos, bem como as suas instalaes devem ser controladosregularmente.

Quando forem construdas barragens para bacias de decantao a montante de reas habitadas ou cursos de guas, deve serfeita a monitorizao constante da barragem de modo a prever situaes de emergncia.

Qualquer ocorrncia que afecte a segurana dos depsitos e bacias de decantao deve ser corrigida e comunicadadirectamente ao I.G.M.

6.6- Instalaes Sociais

As instalaes sociais so parte integrante dos anexos mineiros, e variam no s com a dimenso, localizao geogrfica e tipo de



explorao, como tambm com o nmero de trabalhadores.

No que respeita s obrigaes da entidade empregadora tem-se que:

Cabe empresa assegurar-se de que os empregados admitidos encontram-se aptos a realizar os trabalhos de explorao;

A entidade empregadora deve adoptar medidas de higiene e de segurana adequadas preveno de doenas de trabalho,devendo garantir o imediato atendimento ao acidentado, de acordo com a legislao vigente;

A entidade empregadora deve garantir a higiene e segurana dos trabalhadores, devendo existir instalaes sanitrias para oefeito;

A entidade empregadora deve manter em boas condies de higiene e funcionamento as instalaes sanitrias regulamentares,devendo haver no mnimo um sanitrio por cada 5 trabalhadores;

Sempre que os trabalhadores estejam sujeitos a molhar-se ou a sujar-se em demasia, tero direito ao uso de vesturio ecalado apropriados, a fornecer gratuitamente pela empresa. Caso se torne necessrio dever existir vestirios nas instalaessanitrias;

As exploraes que empreguem 50 ou mais trabalhadores devem dispor de um posto para primeiros socorros, devendo estesituar-se em local central relativamente s instalaes da explorao e obedecer s seguintes condies:

- ser espaoso;- ser mobilada de maneira adequada ao fim a que se destinam, compondo-se pelo menos de sala de espera, sala decurativos, gabinete e casa de banho;- proporcionar acesso fcil a uma maca transportando uma pessoa;- estar isolado dos locais destinados a outros fins;- ser utilizado unicamente para os primeiros socorros e assistncia a sinistrados;- ter boas condies ambientais de temperatura, ventilao e iluminao;- dispor de gua quente e fria.

Nas exploraes com mais de 500 trabalhadores, as instalaes do posto de primeiros socorros deve ser composta deinstalaes e material de acordo com a lei vigente;

Os trabalhadores devem ter sua disposio instalaes onde haja gua potvel em quantidade suficiente;

Em todas as exploraes deve existir pelo menos 1 socorrista;

Em locais de trabalho com risco para a sade do trabalhador, a empresa deve possuir um sistema de monitorizao doambiente e controle dos parmetros que afectam a sade do trabalhador.

Alm dos casos referidos podem existir, consoante o nmero de trabalhadores e localizao da explorao, outras instalaes taiscomo:

cantina;

hospital;

escola;

edifcio de habitao;

escritrios;

pr fabricados;

7. Regras de Segurana e Sinalizao

7.1- Regras de Segurana

A segurana em exploraes mineiras a cu aberto est directamente relacionada com a configurao e organizao das mesmas,com a utilizao dos equipamentos e mquinas empregues e com produtos como os explosivos.

As regras de segurana tm como principal objectivo o controle e minimizao dos riscos e doenas profissionais caractersticosdas exploraes a cu aberto.

No sentido de atingir esse objectivo principal, as regras de segurana devem ter em considerao, bem como respeitar e transmitir entidade empregadora, um conjunto de premissas em seguida enumerados:

Preservar a integridade dos trabalhadores e de outras pessoas envolvidas;

Organizar o trabalho de modo a que o risco seja mnimo;

Colocar a preveno frente da correco;

Possuir os equipamentos de proteco colectiva necessrios;

Possuir instalaes de higiene e instalaes sociais para os trabalhadores;

Possuir os equipamentos de proteco individual necessrios;

Informar e dar formao aos trabalhadores sobre os riscos que correm no seu posto de trabalho;

Possuir primeiros socorros;

Usar sinalizao adequada;

Conhecer e cumprir a legislao vigente.

Em seguida so apresentadas regras gerais de segurana a serem observadas com vista preveno de acidentes comuns.

No que concerne preveno da queda de equipamentos ou de cargas, devem ser observadas as seguintes regras de segurana:

No exceder a capacidade do equipamento;

Distribuir bem a carga;

Utilizar vias de circulao com pisos em bom estado o pouco inclinadas;

Proceder verificao diria e inspeco peridica dos equipamentos de extraco, carregamento e transporte;

Substituir periodicamente os cabos de ao da grua em com frequncia os cabos auxiliares que abraam os blocos.

Os atropelamentos podem ser evitados quando observados as seguintes regras de segurana:

Manuteno peridica e adequada das ps, retro e dumpers;

Sinalizar com sinais de perigo as zonas de movimentao de mquinas;

Usar sinalizao sonora de marcha atrs nos equipamentos.

De modo a prevenir o desabamento de terras e queda de blocos dos taludes devem ser observadas as seguintes regras desegurana:

Limpar a terra existente na bordadura da escavao at distncias de pelo menos 2 m;

Sanear os taludes;

Trabalhar o mnimo possvel junto dos taludes e s quando no existir outra alternativa

Usar capacete;

Usar botas de proteco.

Para evitar a queda de pessoas de escadas, precipcios e no mesmo nvel devem ser observadas as seguintes regras desegurana:

Fixar as escadas de mo, de modo a no poderem escorregar, tombar ou oscilar;

Colocar as escadas de mo, de modo a que estas ultrapassem em pelo menos 1 m o limite superior do local a atingir;



Utilizar escadas fixas com proteces laterais para o acesso dos trabalhadores ao interior da pedreira;

Colocar vedao com altura superior a 90 cm junto s zonas de precipcio;

Manter o piso das zonas de passagem regular e no escorregadio;

Desimpedir de obstculos as zonas de passagem;

Usar calado com sola antiderrapante.

De modo a prevenir pancadas de prolas diamantadas ou de fragmentos resultantes de um rebentamento devem ser observadasas seguintes regras de segurana:

Evitar que existam pessoas a trabalhar nas imediaes da mquina, em direces coincidentes com a do corte;

Manejo de explosivos por pessoa habilitada com clula de operador;

Respeitar os diagramas de fogo;

Usar capacete;


As regras de segurana a serem observadas com vista preveno de entalamentos e cortes, so:

Realizar uma manuteno peridica dos equipamentos;

Utilizar ferramentas em perfeitas condies;

Usar luvas;

Usar capacetes;


A preveno do rudo obtida quando observadas as seguintes regras de segurana:

Utilizar equipamentos mais modernos e menos ruidosos;

Reduzir os tempos de exposio;

Usar auriculares adequados.

As poeiras podem ser minoradas quando observadas as seguintes regras de segurana:

Usar sistemas de captao de poeiras;

Usar sistemas de perfurao a hmido

Regar periodicamente as vias de circulao;

Usar mscaras de proteco.

As regras de segurana a serem observadas com vista preveno de vibraes, so:

Utilizao de martelos pneumticos mais recentes;

No utilizar cargas de explosivo excessivas.

De modo a evitar o risco de electrizao (electrocusso, queimaduras, etc.) devem ser observadas as seguintes regras desegurana:

Realizar uma manuteno peridica aos circuitos e quadros elctricos da explorao;

No permitir que os cabos elctricos passem por zonas susceptveis de serem descarnados;

No colocar os quadros elctricos mveis em zonas que possam ficar submersos.

As regras de segurana a serem observadas com vista preveno de riscos qumicos (contacto com lubrificantes), so:

Armazenamento dos lubrificantes e substncias afins em locais prprios;

Evitar a existncia deste tipo de substncias em locais em que as pessoas tm que tocar com as mos;

Usar luvas.

De modo a prevenir o risco de incndio ou exploso devem ser observadas as seguintes regras de segurana:

Armazenamento de combustveis, explosivos e lubrificantes em locais apropriados;

Sinalizar adequadamente os locais de armazenamento das substncias atrs referidas com sinais de proibio e de perigo,adequados;

Manter fechado o acesso aos locais de armazenamento destas substncias.

A transmisso de doenas podem ser prevenidas quando observadas as seguintes regras de segurana:

Utilizar copos individuais para os trabalhadores ingerirem gua;

Possuir instalaes sociais e de higiene limpas e em bom estado.

Nas exploraes a cu aberto de salientar a importncia dos riscos mecnicos pelo facto de estarem na origem da maior partedos acidentes que se registam nas pedreiras, sendo responsveis por quase todos os acidentes mortais que a se verificam.

Deste tipo de riscos destacam-se os seguintes:

Queda de blocos;

Queda de mquinas;

Desabamento e projeco de pedras de grandes dimenses.

Alm dos riscos mecnicos, o rudo, as vibraes e as poeiras, estas ltimas assumindo especial importncia nas exploraes degranito devido ao problema da silicose, so tambm riscos a considerar e a combater prioritariamente a outros tambmapresentados.

7.2- Sinalizao

A sinalizao visual de segurana, de uso obrigatrio nos locais de trabalho de acordo com a legislao vigente, tem por funochamar ateno de forma rpida e eficaz, os trabalhadores e outras pessoas, para objectos e situaes que podero provocardeterminados perigos.

Serve ainda para indicar a posio de dispositivos que sejam importantes do ponto de vista de segurana, bem como recomendarformas de actuao.

Os sinais de segurana devem ser colocados juntos dos locais de trabalho, de um modo bem visvel, devendo estes ter asdimenses indicadas na legislao. Os sinais existentes devem ser capazes de informar sobre os principais riscos existentes, bemcomo facultar as informaes necessrias numa situao de emergncia.

Em seguida apresentada a sinalizao de segurana comum a todas as exploraes.



Figura 30 - Sinalizao de Segurana

Figura 31 - Sinalizao de Segurana (cont.)



Figura 32 - Sinalizao de Segurana (cont.)

8. Casos Prticos

Quanto a casos prticos so muitos os existentes em Portugal, dado o grande nmero de exploraes a cu aberto existentes emtodo o pas, pelo que o exemplo a apresentar deve ser o mais idntico e fidedigno possvel de uma tpica explorao de rochaindustrial existente em Portugal.

No que respeita a pedreiras de rocha ornamental temos as variadssimas exploraes de mrmore na zona de Estremoz, Borba eVila Viosa.

As inmeras pedreiras de calcrio, cujos desmontes, abastecem as fbricas de cimento so um vivo exemplo de uma tpicaexplorao a cu aberto de rocha industrial.

Para que o exemplo fosse o mais real possvel optou-se pela apresentao de um caso concreto, aplicado por uma das empresasmais conceituadas no ramo e que mais estudos tem desenvolvido no sentido de optimizar as vrias pegas de fogo aplicadas nassuas exploraes a cu aberto.

Por conseguinte o exemplo apresentado refere-se a uma pega de fogo aplicada numa explorao a cu aberto pertencente aoGrupo Cimpor.

O diagrama de fogo para desmonte de calcrio o seguinte:

Carga por furo = 31 KgVolume desmontado por furo = 4 x 4.5 x 10 mCarga especfica = 0.172 Kg/m3 = 0.064 Kg/t

Em seguida so apresentados os diagramas de fogo e o esquema de carregamento dos furos.

Figura 33 - Diagrama de Fogo



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Figura 34 - Esquema de Carregamento dos Furos

COMO CITAR ESTA PUBLICAO (HOW TO CITE THIS PUBLICATION):Instituto Geolgico e Mineiro (1999). Regras de Boa Prtica no Desmonte a Cu Aberto.

Verso Online no site do INETI: http://e-Geo.ineti.pt/geociencias/edicoes_online/diversos/boa_pratica/indice.htm

Documents

Regras de Boa Prática no Desmonte a Céu Aberto (LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia)