Generalidades As minas se fazem mais do que se encontram
(Zinmmermann).
Fazer uma mina é produzir uma substância mineraldemandada pela sociedade, de forma rentável.
Mina Para se chegar a mina, inicialmente precisa-se de um
jazimento, depois de um modelo, e, em seguida, de umprojeto para explotação. Esse projeto se baseia nosseguintes fatores:
Dados geológicos;
Dados geofísicos;
Análises químicas;
Análises físicas;
Trincheiras e sondagens;
Lavra experimental, etc.
Objetivos do Projeto de Lavra O projeto de uma mina é um processo complexo com
vários objetivos, entre os quais se destacam:
Seleção do método de explotação;
Dimensionamento geométrico da mina;
Determinação do ritmo de produção anual;
Determinação do teor de corte;
Sequência de extração;
Etc.
Operações da Lavra
• Caminhões;
• Pá-carregadeiras;
• Escavadeiras.
• Tempo de ciclo.
• Acessos para expedição do material;
• Tempo de ciclos;
• Eficiência.
• Uso de explosivos;
• Desmonte mecânico;
• Estabilidade dos taludes.
• Espaçamento entre os furos.
• Parâmetros da bancada.
• Plano de fogo.
Perfuração Desmonte
CarregamentoTransporte
Estéril/Minério A mineração a céu aberto se caracteriza pela movimentação
de grandes quantidades de material, sendo boa parte deste,considerado como estéril, sem valor econômico.
Para que haja explotação, é necessário que o minérioextraído cubra, no mínimo, o seu custo juntamente com oestéril movimentado. A partir daí, teremos a relaçãoestéril/minério, que representará o volume de materialestéril que será preciso retirar para se alcançar determinadovolume de minério.
A relação estéril/minério é diferente para cada jazimento, e,por vezes para cada frente de lavra, entretanto, suadeterminação implicará no avanço da lavra, ou não.
Fatores a Considerar Segurança;
Eficiência (máxima extração);
Economia (máximo retorno, menor custo);
Praticabilidade.
Definição A lavra engloba todo o conjunto de operações unitárias de
aproveitamento da jazida. Corresponde à quarta fase damineração (as anteriores são a prospecção, a exploração e odesenvolvimento) e é alternativamente chamada deexplotação. Denomina-se método de lavra a sistematizaçãoe coordenação das várias operações unitárias visando aoaproveitamento de uma jazida mineral (Curi, 2017).
Lavra de Minas a Céu Aberto A lavra a céu aberto apresenta uma série de vantagens
sobre a lavra subterrânea, tais como:
Menor custo de produção.
Maior facilidade de supervisão.
Melhores condições de trabalho.
Maiores produções.
Entretanto tem a desvantagem de ser mais agressiva aomeio ambiente, pois provoca uma grandemovimentação de material em áreas normalmentemaiores que na mineração subterrânea.
Lavra de Minas a Céu Aberto De forma geral, a lavra a céu aberto pode ser aplicada a
jazidas aflorantes, jazidas de capeamentorelativamente reduzido, jazidas acessíveis em encostase jazidas lavráveis por poços de extração.
Estima-se que os métodos de lavra a seco, sejamresponsáveis por mais de 90% do volume de produçãodas lavras a céu aberto em todo o mundo, englobandoa grande maioria da produção mineral de carvão,rochas industriais e minérios metálicos em geral.
Métodos de Lavra a Céu Aberto A Seco
Lavra em cava (Open Pit Mining);
Lavra em tiras (Strip Mining / Open Cast Mining);
Lavra de pedreiras (Quarry Mining);
A Úmido Lavra de pláceres;
Lavra por dissolução;
Etapas da Lavra a Céu Aberto Desbravamento;
Decapeamento;
Drenagem;
Desmonte: Manual;
Hidráulico;
Com Uso de Explosivos;
Mecânico;
Carregamento;
Transporte;
Lavra em Cava – Open Pit É o processo de mineração de um depósito mineral
superficial por meio de uma ou mais bancadas horizontaisdescendentes. Minas em cava são frequentementeutilizadas para a extração de minerais metálicos ou nãometálicos, e mais esparsamente utilizada na extração decarvão e depósitos com forte acamamento.
O minério é removido das bancadas, cuja altura varia emmédia de 9 a 30 metros. Por meio da abertura de bancadas,a cava pode, a princípio, alcançar qualquer profundidade.Depósitos potentes, apresentam cavas semelhantes agrandes funis, com grande profundidade.
Lavra em Cava – Open Pit O objetivo das bancadas é controlar a profundidade
dos furos e a estabilidade das paredes, diminuindo orisco de desabamentos.
As bancadas também fornecem altura suficiente paraserem sustentadas (quando necessário uso de tirantesou telas) e uma produção ininterrupta.
Bancadas individuais são projetadas para acomodarmateriais e os equipamentos responsáveis pelo seumanuseio. O alcance do equipamento de escavaçãolimita a altura da bancada.
Altura das Bancadas 1º CASO 2º CASO
60 m
15 m
10 m
Comparativo entre a utilização de bancadas de diferentes alturas para se vencer
o mesmo desnível.
Lavra em Cava – Open Pit A lavra em cava geralmente envolve grandes
movimentações de massa (tanto estéril como minério),para tanto, faz-se necessário, ao se pensar no projetodas bancadas, a execução de acessos, principais e entrebancos, para a movimentação dos equipamentos decarregamento e transporte, além dos equipamentos deperfuração.
Outro fator importante é a locação das unidades debeneficiamento e estocagem, que deve ser fora doslimites planejados da cava (pit final), bem como asáreas de bota-fora.
Extração dos Minerais de Valor Nas operações de lavra em cava, as operações podem
ser muito semelhantes ou idênticas, mesmo paraminerais bem diferentes, dependendo dascaracterísticas do minério e do estétil.
Operações Auxiliares Estabilidade de taludes;
Controle de particulado (poeira);
Bombeamento e drenagem;
Disposição de estéril;
Manutenção de equipamentos;
Manutenção de estradas;
Transporte de pessoal;
Controle ambiental;
Orientação dos Maciços Furos verticais ou sub-
verticais;
Mantém uma face limpa;
Reduzir a sub-furação ou diminuir a razão de carga caso haja danos no pé da bancada.
Orientação dos Maciços Furos verticais ou sub-
verticais;
Mantém uma praça limpa;
Utilizando os planos de acamamento, a subfuração se torna desnecessária.
Orientação dos Maciços Possíveis problemas de
repés e fragmentação;
Possíveis problemas na face da bancada;
Problemas no maciço remanescente;
Plano de fogo específico para a última linha de detonação (pre-split).
Orientação dos Maciços Possíveis problemas de
falhas e deslizamentos;
Possíveis problemas na face da bancada;
Backcreak;
Má fragmentação no pé da bancada ou danos e repés;
Evitar faces de bancadas nessa direção.
Intensidade de Juntas e Fraturas Face da bancada estável;
Possibilidade de matacões;
Boa praça de trabalho;
Se a rocha for dura, utilizar explosivos com maior VOD, reduzir retardos;
Se a rocha for branda, utilizar explosivo de menor VOD, mais gasoso, aumentar o tempo de retardo.
Intensidade de Juntas e Fraturas Necessário pré-split ou
cortes especiais;
Repés ou danos ao pé da bancada;
Amplo uso de retardos;
Reduzir a razão de carga;;
Utilizar explosivo de menor onda de choque, mais gasoso.
Intensidade de Juntas e Fraturas Face da bancada estável;
Boa praça de trabalho;
Boa fragmentação, uniformidade de granulometria;
Baixa razão de carga;;
Utilizar explosivo de menor onda de choque, mais gasoso.
Condições CaracterísticasMinério Qualquer tipo de minério;
Resistência da Rocha Qualquer tipo de rocha;
Forma do DepósitoQualquer tipo, mas preferencialmenteparalelo a superfície;
Ângulo de MergulhoQualquer um, mas preferencialmente compequeno ângulo de mergulho;
Tamanho do Depósito Grande ou Espesso;
TeorPode ser até de baixo teor, se as condiçõesforem favoráveis;
Uniformidade do TeorPreferencialmente teor uniforme, mas ablendagem pode ser implementadafacilmente na maioria das operações;
Profundidade:Superficial a intermediário, limitado pelovalor de mercado
Lavra em Tiras – Open Cast(Strip) Mining É o processo de mineração de um depósito mineral
superficial por meio de tiras, semelhante a lavra emcava, mas o estéril não é levado para um bota-fora, eleé colocado numa área recém-lavrada, promovendo já arecuperação/recomposição da área.
Esse método é frequentemente utilizado na extraçãode argilas, carvão e depósitos com acamamento.
Assim como a lavra em cava, a lavra em tiras permiteuma produção em larga escala, sendo o principalmétodo utilizado para rochas brandas, argilas e solos.
A deposição do solo (capeamento/estéril) nas áreas jámineradas, não traz benefícios apenas para arecuperação da área, mas também implica que amineração estará concentrada numa área reduzida ediminuirá a movimentação de materiais, que se refleteem menores custos.
Outra vantagem é a possibilidade de trabalhar comtaludes mais íngremes.
Dimensões normais para lavra em tiras são: 20 a 30 mde altura da bancada, 23 a 45 m de largura da bancadae 60 a 70° de inclinação.
Lavra em Tiras – Open Cast(Strip) Mining
Ciclo de Operações O ciclo de operações depende do tipo de material de
cobertura e do minério a ser lavrado. Solos e rochasfraturadas podem ser facilmente escavados semnecessidade de uso de explosivos.
Isso também influirá sobre as ferramentas deperfuração, sendo rocha dura, usa-se perfuratriz roto-percussiva, se rocha intermediária perfuratriz rotativa.
Quando necessário o uso de explosivos, os furos sãoverticais com subfuração.
Ciclo de Operações Decapeamento;
Extração da camada mineralizada;
Reposição do capeamento;
Operações auxiliares.
Reposição do Capeamento A cobertura/capeamento de uma camada é depositada
no corte anteriormente feito, em alguns casos, pode sercolocado em bota-fora convencional paraposteriormente ser utilizado como preenchimento docorte anterior.
Operações Auxiliares Estabilidade de taludes;
Controle de particulado (poeira);
Bombeamento e drenagem;
Disposição de estéril;
Manutenção de equipamentos;
Manutenção de estradas;
Transporte de pessoal;
Controle ambiental;
Condições CaracterísticasMinério Qualquer tipo de minério;
Resistência da Rocha Qualquer tipo de rocha;
Forma do DepósitoTabular, horizontal com forteacamamento;
Ângulo de MergulhoHorizontal ou com pequeno ângulo demergulho;
Tamanho do DepósitoPreferencialmente depósito contínuo, degrande comprimento;
TeorPode ser até de baixo teor, se as condiçõesforem favoráveis;
Uniformidade do Teor Preferencialmente teor uniforme;
Profundidade: Superficial a intermediário;
A lavra de pláceres é realizada a úmido e aplicada, principalmente, na extração de metais pesados oriundos de depósitos de aluvião, usando-se água para escavar, transportar e/ou concentrar o mineral valioso.
Pode ser realizada por meio de lavra hidráulica e por dragagem.
Entre os minérios e metais ocorrentes em pláceres, incluem-se o ouro, diamante, platina, cassiterita, titânio, rutilo, tungstênio, scheelita, cromita, magnetita e certos tipos de fosfato. Além de depósitos de areias, argilas e cascalhos.
Lavra de Pláceres
Condições CaracterísticasMinério Minérios densos, preferencialmente;
Resistência da RochaRocha branda ou não consolidada e/ousolo ou mesmo matrizes argilosascontendo os grãos de minerais pesados;
Forma do DepósitoTabular, horizontal com forteacamamento;
Ângulo de MergulhoHorizontal ou com pequeno ângulo demergulho;
Tamanho do DepósitoPequeno a intermediário, espessura entre5 a 60m,
TeorPode ser até de baixo teor,preferencialmente uniforme;
Uniformidade do Teor Preferencialmente teor uniforme;
Profundidade: Superficial a intermediário;
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