terça-feira, 19 de abril de 2011

FATORES INLFUENCIANTES NO DESENVOLVIMENTO DA MINA



Pode-se observar que no desenvolvimento da mina, fase em que ocorrem os processos classificatórios de abertura dos canais de comunicação que envolvem a superfície e o material de interesse – a superfície com a jazida mineral – os tipos de desenvolvimento são subordinados por vários fatores dentre eles: a localidade, a geomorfologia, as questões sócio-ambientais, etc., no entanto, de forma abrangente para as diversas situações de disposição da jazida mineral no terreno.

LOCALIZAÇÃO

A localização desempenha significativo controle sobre a abertura de uma mina tendo como efeitos: a facilidade ou não de transporte do produto para o mercado consumidor e insumos para a mina; a disponibilidade de mão-de-obra qualificada e serviços de base (moradia, educação, repouso, saúde, etc.); os impactos operacionais e psicológicos devido as condições climáticas na região e/ou interior da mina; rigidez da localização das minerações, já que são executadas apenas onde permanece a jazida; um adequado gerenciamento que compensará as desvantagens da localização

FATORES GEOLÓGICOS E NATURAIS

A natureza e os processos geológicos são convencionais para conduzir a abertura de acessos e a locação de instalações de superfície, também, influenciam a escolha do método de lavra. Dentre os fatores geológicos estão: Topografia e tipo de solo; Relação espacial - tamanho, forma, atitude, etc. da jazida, incluindo profundidade; Conceitos geológicos (mineralogia, petrografia, estrutura, gênese, gradiente de temperatura, presença de água etc.); propriedades mecânicas das rochas (resistência, elasticidade, plasticidade, dureza, abrasividade, etc.); propriedades químicas e metalúrgicas do minério.

FATORES SOCIAIS, ECONÔMICOS - POLÍTICOS E AMBIENTAIS

Estes são intensamente relacionados a fatores externos e difíceis de quantificar. Exercem grande influência no desenvolvimento e operação da mina. Entre esses fatores temos: Características demográficas e ocupacionais da população local (força de trabalho); Mercado (determina a escala de produção, continuidade da operação, etc.); Estabilidade política; Legislação ambiental; Outras restrições governamentais aplicadas à indústria mineral

FATORES INLFUENCIANTES NO DESENVOLVIMENTO SUBTERRÂNEO

(UNDERGROUND MINING)
Agora veremos os fatores em especial que influenciam no desenvolvimento de acordo com a disposição da jazida mineral no terreno em profundidades relevantes (jazidas minerais subterrâneas). Esses fatores são peculiares por ter uma ação direta, na sua maioria, em todos os trabalhos que envolvem a escavação e manutenção das galerias subterrâneas. Envolvem portanto: Geologia, Topografia, Distribuição de teores, Profundidade da jazida, Transporte de minério, Drenagem e esgotamento e Ventilação.

FATORES GEOLÓGICOS

A Geologia, principalmente a geomorfologia, tem por importância, durante a exploração inicial, detectar falhas estruturais no maciço rochoso, no caso de terrenos com solos inconsistentes, aquosos, entre outros de instabilidade natural. O reflexo das ações de contenção dessas disparidades de coesão no terreno será observado diretamente no desenvolvimento, já que afetam todos os trabalhos incluindo seus custos, prazos, manutenções, etc.

FATORES TOPOGRÁFICOS

Os fatores topográficos em alguns casos podem ser indiretos, com exceção aos desenvolvimentos de ligação à superfície que se constituem como as vias principais de acesso.

FATOR DE DISTRIBUIÇÃO DE TEORES

As concentrações de faixas de maior teor de minério na jazida mineral, conduzem a implantação dos desenvolvimentos. Por vezes, essas concentrações representam os únicos espaços economicamente lavráveis do corpo mineral.

FATOR DE PROFUNDIDADE DA JAZIDA

Quando é levada em consideração a profundidade de uma mina, seja de ouro, cobre ou outro metal precioso, o acesso principal se consolida como prioridade nos trabalhos mineiros. O acesso aos vários níveis pode ser bem planejado desde que a jazida seja bem conhecida ou explorada convenientemente (fase exploração e estimativa da reserva). A exploração em profundidade geralmente é limitada (variações de mergulho, falhas, mudanças de teor e de distribuição de valores, etc). Assim, os acessos executados podem apresentar inconvenientes, tornando-se pouco adequados à lavra mais profunda.

FATOR DE TRANSPORTE DO MINÉRIO

Desempenha grande influência devido a uma das suas finalidades essenciais do desenvolvimento subterrâneo. O sistema de transporte afetará o tipo de via de acesso, sua regularidade, locação e quantidade.

FATOR DRENAGEM-ESGOTAMENTO

Minas com grandes infiltrações infligem muitas despesas com drenagem (esgotamento natural) ou de esgotamento (escoamento mecânico). Um desenvolvimento adequado poderá reduzir esses custos. Alguns desenvolvimentos (aberturas de acessos) têm exclusiva e preponderante finalidade de apenas realizar a drenagem mina, ou executar a redução da distância de bombeamento, estabelecer estágios de escoamento, prover depósitos de acumulação, etc. Sempre que possível os poços ou túneis principais deverão alcançar em profundidade os níveis mais baixos de acumulação para evitar a execução de serviços de desenvolvimento supletivo.

FATORES DE VENTILAÇÃO

Serviços subterrâneos exigem uma ventilação adequada, necessitando de operações especiais, com essa finalidade exclusiva ou afetar substancialmente o layout e as dimensões das vias de transporte que apresentem essa função.

domingo, 10 de abril de 2011

ESCOLHA DO MODO DE ACESSO

DEVELOPMENT (WAY OF ACCESS)

Dentre as considerações básicas para a escolha do modo de acesso, no planejamento da mina, devem-se observar as condições superficiais e o comportamento do corpo. Contudo, com antecipação permanece necessário determinar se jazida foi conveniente explorada ou insuficientemente explorada.

Se a jazida foi favoravelmente explorada, o desenvolvimento será conduzido por uma adaptada coordenação com: o método de lavra adotado, o volume da extração diária pretendida e as condições físicas do corpo mineral e das rochas encaixantes. No entanto, se a jazida foi insuficientemente explorada – por uma conseqüência da deficiência técnica, na fase anterior, ou por outros casos adversos – a etapa de exploração deverá ser prosseguida, até fornecer os dados totais indispensáveis sobre a jazida mineral, ou empreender um desenvolvimento complementar da exploração procedida.

OPÇÃO PELO MODO DE ACESSO

A preferência por um determinado modo de acesso, dadas as exposições referidas, poderá ser: 1)acesso pelo minério ou pelo estéril; 2)acesso por túnel ou por poço; e/ou 3)acesso por poço vertical ou inclinado.

1) ACESSO NO MINÉRIO OU NO ESTÉRIL:

Define-se pelos fatores do comportamento do corpo mineral, pela economia com gastos da construção e/ou disponibilidade financeira.

Quando o acesso é aberto no minério há fornecimento de material útil ou de interesse, reduzindo ou mesmo abonando as despesas envolvidas com a construção (freqüentemente o minério, em alguns casos, é menos resistente do que as rochas encaixantes, o estéril , tornando mais barato o desmonte. Já no estéril, os acessos tornam-se menos extensos por serem galerias mais alinhadas (não acompanham o comportamento do corpo mineral) e mais ajustadas favorecendo a ventilação dentro da mina, além de evitarem a imobilização de pilares laterais de minério.

Portanto, as vias de acesso no minério são singulares – só em minas de reduzida importância ou conduzidas por uma ineficiente avaliação da economia imediata, falta de disponibilidade financeira, inerme visão técnica ou condições locais específicas.

2) ACESSO POR TÚNEL OU POR POÇO:

O acesso por túnel ou por poço é ditado pelas condições topográficas locais. Por túnel, a execução torna-se mais rápida e mais barata; serve à drenagem dos terrenos mais altos; não requer guincho nem torre de extração; prospectam as rochas encaixantes (se são túneis – travessas, embora túneis e cabeceiras sejam preferidos), podem facilitar o transporte para o exterior da mina com grande flexibilidade dos meios de transporte.

Por poço, os acessos são mais dispendiosos (economicamente) e de execução demorada para uma mesma extensão e seção de galerias. Em níveis inferiores ao do túnel, para a extração do minério desmontado, são necessários guinchos. Contudo um poço poderá ser de menor comprimento que o túnel, ter conservação mais barata, apresentar maior velocidade de transporte, oferecer maior capacidade específica, evitar terrenos adversos, etc.

Assim, cada caso requer um estudo comparativo em particular, não se podendo dizer, genericamente, que um túnel é preferível a um poço, ou vice-versa.


3)ACESSO POR POÇO VERTICAL OU POÇO INCLINADO:

É possível escolher unicamente um ou outro, mas também há casos de se conjugarem ambos os tipos (geralmente poço vertical continuado por poço inclinado).

Devem-se considerar fatores como: profundidade a atingir, mergulho da jazida, extração diária de minério e necessidade de materiais e pessoal, prazo disponível, natureza do terreno, disponibilidade financeira, recursos técnicos, prospectiva da mina, ocorrência de água, equipamentos, quantidade de mão-de-obra possível, etc. Qualquer destes fatores poderá ser primordial, ou mesmo excludente, em casos particulares.


INDICAÇÕES PARA ABERTURA E CONSTRUÇÃO DE UM:

POÇO VERTICAL –
indicado para corpos de grande profundidade, corpos verticais ou de forte mergulho, corpos de mergulho inferior a 6° com declividade de até 10% com grande capeamento (comumente, na lapa ou de transição);

POÇO INCLINADO –
indicado para corpos aflorantes, com mergulho de até 50°, em alguns casos, até 70° (habitualmente aberto na lapa), distante do corpo numa faixa de 5 a 15 m. Emprego de caçambas por içamento próprios em declividades superiores a 20°; utilização de correias transportadoras, em declividades inferiores a 16° ou 18°, se for viável uma econômica britagem subterrânea do minério; e em mergulho de até 12°, a possibilidade de tráfego de caminhões, trens com vagões, etc.

COMPARAÇÃO ENTRE POÇO VERTICAL E POÇO INCLINADO

Poços (shafts ou raises) são abertos, ou construídos, em mineração, para alcançar a jazida mineral, estabelecendo o ingresso e regresso de equipamentos, trabalhadores, etc.; podem ser shafts de serviços tais como os de ventilação, transporte de material desmontado, passagem de minério, etc. Contudo, as diferenças nos fatores entre as despesas na construção ou abertura, instalações, capacidade especifica, custo operacional, prazos, entre outros, é preponderante no que diz respeito ao tipo de poço seja este vertical ou inclinado.

O custo de execução da abertura é maior no poço vertical, para mesma extensão e mesma área de seção transversal. Porém para atingir uma dada profundidade, o poço vertical torna-se menos longínquo, embora determine uma maior extensão das travessas.

Com relação ao fator de capacidade específica, este é maior no poço vertical que consequentemente afeta na velocidade do tráfego (mais veloz).

As Instalações, são relevantes para averiguar a comparação entre poços, por exemplo, em uma mina o poço vertical requer menor extensão de cabos, encanamento, instalações elétricas, etc. comparado com um poço de plano inclinado, onde o comprimento do cabo de içamento, encanações, entre outros, são maiores. Comumente, o poço vertical requer menor consumo de materiais para sustentação (madeira, metal e concreto), porém nele torna-se necessário a presença de guinchos e cabos mais resistentes, torre superficial de extração e guias para as caçambas (transporte do minério) e gaiolas (transporte de trabalhadores).

Quanto ao custo operacional este é menor no poço vertical. Contudo, as despesas suplementares, nas travessas estabelecidas, podem extrapolar essas economias diretas. A manutenção do poço trata-se de um item que poderá afetar o custo operacional, sendo menor no poço vertical e maior no inclinado (em material rolante e fixo de transporte, na segurança de abertura).

Com relação à profundidade, quanto ao comprimento podem agravar muito os fatores mencionados, por exemplo: poços inclinados podem impor tambores de guincho demasiadamente grandes mais longos que os poços verticais – para evitar a superposição de camadas de cabo.

No que se refere aos Prazos das operações, sejam estes em longo, médio ou curto são preponderantes na eficiência do acesso quanto ao bom desempenho da produção, por exemplo: o prolongamento de um plano inclinado é bem mais fácil para construir do que a ampliação de um poço vertical. A grande extensão de travessas impõe mais tempo, para que o poço vertical possa atender a um determinado nível da lavra. Nessas condições o desenvolvimento terá de ser antecipado.




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terça-feira, 5 de abril de 2011

TIPOS DE ACESSOS EM MINAS SUBTERRÂNEAS

TIPOS DE ACESSOS EM UNDERGROUND MINING



Os acessos em serviços subterrâneos podem ser através de poços verticais ou inclinados e túneis. Nesses tipos de acessos são desenvolvidas de maiores seções, para ingresso e regresso de equipamentos e pessoal; uma maior simetria de traçado (de acordo com o layout planejado) e locações diversas diferentes das de pesquisa/exploração, distinguindo-se daquelas, mais pela finalidade do que pela natureza.

A opção pelo tipo de acesso, deve considerar:

1 - TERRENOS PLANOS ou POUCO ACIDENTADOS:
no caso de corpos mineralizados verticais ou horizontais, deve ser desenvolvido um poço vertical fora do corpo; para corpos inclinados o poço deve ser vertical (na capa, na lapa, de transição), ou poço inclinado (na lapa ou no corpo). Veja os esquemas abaixo.








2 - TERRENOS ACIDENTADOS:
Poço vertical, poço inclinado ou túnel (na capa, na lapa ou no corpo); Poço inclinado (na lapa, na capa, no corpo); Túnel (cabeceira, travessa).

domingo, 3 de abril de 2011

DESENVOLVENDO UMA MINA SISTEMÁTICAMENTE

DESENVOLVIMENTO SISTÊMICO

O desenvolvimento pode ser especificado de acordo com os sistemas que envolvem o layout da mina. Tratando-se de um Desenvolvimento Sistêmico a escolha dos tipos de vias de entrada e saída (vias de acesso) é preponderante para o bom desempenho da produção da mina. As vias de acesso são os incrementos básicos que permitem atingir um ou múltiplos pontos ou setores da jazida mineral, e o escoamento das substâncias desmontadas. Portanto, podem ser superficiais e/ou subterrâneas.

Alguns fatores generalizantes são bastante relevantes, durante o planejamento, no momento da escolha e implantação das vias de acesso:


A) A TOPOGRAFIA DO LOCAL;

Define o modo da via de acesso quanto a sua forma em minas a céu aberto: inclinação, comprimento, largura e altura, nos casos de rampas; quantidade de acessos, de acordo com o layout da mina, transito na mina, porte dos equipamentos, etc. E no caso de minas subterrâneas determina a localização da entrada do acesso, galerias e túneis, em terrenos acidentados ou não.


B) A MORFOLOGIA DA JAZIDA;

Referente à disposição da jazida mineral , ou seja, a forma em que se encontra o corpo mineralizado nas rochas encaixantes, independente de ser próximo ou não da superfície: tabular, maciço, entre outras formas, ocasiona por fazer a direção a ser tomada pela via de acesso até minério.


C) O TIPO DE LAVRA;

O método a ser empregado divide a jazida mineral em seções ou níveis estabelecendo quantidade e direção das vias de acesso.


D) A INDEPENDÊNCIA DA EXTRAÇÃO (CONFORME CASOS ADVERSOS);

As vias de acesso ao minério são e devem ser abertas de modo a manter comunicação através de uma ou mais vias principais, porém, devem excluir a possibilidade de intervenção de trabalhos de uma frente de lavra para outra. A independência operacional é crucial para o bom andamento da produção, principalmente se tratando de minas suberrâneas.


E) AS DESPESAS;

Varia com a escolha da abertura da via de acesso de acordo com a influencia pela geomorfologia do terreno, estrutura das rochas, profundidade da jazida mineral, acúmulo de água (caso de vias subterrâneas), necessidade de instalações auxiliares, etc.


F) PRODUÇÃO ALMEJADA;

A via de acesso deve ser construída, de acordo com o layout do planejamento inicial, para suportar o transito da mina, incluindo o avanço e recuo de operários e equipamentos bem como a saída de material desmontado das frentes de lavra, principalmente o minério, e material de enchimento (caso de minas sub-superficiais).


G) E OS ACESSOS DE SERVIÇOS;

As vias são escolhidas de convenção com as necessidades básicas das atividades de operação da mina. Em underground mining são indispensáveis, dependendo dos fatos: vias de ventilação; vias de esgotamento de água; passagens para escoamento do minério, somente; vias especiais unicamente para entrada e saída de pessoas; etc.


MODO DAS VIAS DE ACESSO

Em surface mining (lavra a céu aberto) as vias de acesso são freqüentemente, simples aberturas basais, favoravelmente construídas para facilitar a lavra dos diversos bancos, que verticalmente dividem a jazida. O esquema desses acessos requer o conhecimento bem delineado da jazida, dependendo fundamentalmente da topografia local.

Os acessos em serviços subterrâneos são comumente poços verticais ou inclinados e túneis.


TIPOS DE ACESSO EM SURFACE MINING (LAVRA A CÉU ABERTO)

1 - SISTEMA DE AVANÇO E RECUO OU SERPENTINFORME:
A passagem do acesso é desenvolvida ao longo da junção de várias rampas com declividades (compatível com o tipo de transporte) até alcançar os pontos de extração ou as frentes de lavra.


Sistema de anvanço-recuo ou “zigue-zague” ou ainda Serpentina: a estrada de acesso se desenvolve por entre as bancadas, muitas das vezes conectando-se a elas, com declividade compatível com o tipo de transporte. Nesse caso o objetivo é alcançar o ‘fundo da cava’.


No sistema de acesso por serpentina com praças de manobra, os vários trechos em rampa são unificados por plataformas, de nível ou de pequena declividade, que possibilitam uma melhor condução de veículos ao mudarem de direção (giro, ré e outras manobras).


Se a extensão permitir, o acesso poderá ser feito por uma via continua, sem curvas e sem patamares.
O Sistema de ziguezague ou Serpentiforme tem uma vantagem que é a movimentação em pequenas áreas de horizontalidade. Por outro lado a desvantagem está na baixa velocidade de transporte.


2 - SISTEMA DE VIA HELICOIDAL CONTÍNUA (Helical continuous):
Utilizado para jazidas minerais de grande extensão horizontal, em cavas profundas, este sistema se constitui numa via contínua, em hélice, apresentando estradas planas e outras em declividade.

O acesso é executado na medida em que vão sendo extraídas as fatias horizontais compreendidas no núcleo da hélice.



3 - SISTEMA DE PLANOS INCLINADOS (Inclined Plans):
Aplicável a jazidas de pequena área horizontal, com fortes declividades e transporte por skip ou correias transportadoras. São possíveis declividades até 70º ou 80º, permitindo atingir o fundo da cava em reduzida extensão. O minério é carregado em caminhões e despejado em chutes que alimentam os SKIPs e estes, por sua vez, basculam em chutes fora da cava, que alimentarão trens ou caminhões.



4 - SISTEMA DE SUSPENSÃO POR CABOS:
Aplicável a cavas profundas e de pequena área horizontal, atualmente de limitada utilização. Tal sistema foi muito utilizado nas minas de diamantes de Kimberley. Os cabos de suspensão se estendem sobre a cava de pequena área, suspensos por uma ou várias torres especiais. Pode haver uma única torre, neste caso, o cabo trilho é fixado junto à frente de carregamento por forte cavilha.


Uma das formas mais usuais deste método se dá pelo auxilio de duas torres, sendo uma móvel e a outra fixa. O acesso de equipamentos e de trabalhadores é feito por rampas, ligando os diversos bancos ou desenvolvidas lateralmente, nas paredes contínuas. O minério é carregado em caçambas içáveis e despejado em chutes superficiais, para posterior transporte.


5 - SISTEMAS COMBINADOS
Os demais sistemas de extração do minério na cava em surface mining envolvem combinação com serviços de underground mining (lavra subterrânea) e, conseqüentemente, limitações de extração periódica essenciais a estes serviços. O acesso de pessoal e equipamentos às frentes de trabalho é obtido por rampas auxiliares, parciais, de declividades pronunciadas (não sujeitas às limitações impostas pelo tráfego ascendente de caminhões carregados).

5. 1 - SISTEMA DE POÇO VERTICAL:
Um ou mais poços verticais próximos da cava, são ligados aos bancos por travessas (galerias). O minério desmontado em cada banco é transportado horizontalmente, até ao poço e despejado em silos ou chutes.


Nas caçambas o minério é içado para a superfície e despejado em chutes, para carregamento e transporte por caminhões ou vagões de trem. O sistema tem produção diária limitada.


5. 2 - SISTEMA DE ÁDITO INFERIOR:
Utilizável para minas lavradas em flancos de montanhas ou, em casos em que a topografia permite, para lavra em cava. A saída do minério desmontado é feita por um túnel inferior (ádito), no qual o minério é acumulado em um ou mais chutes. Transportado nas galerias, é transferido para este chute por uma ou mais caídas de minério (poços inclinados ou na vertical), às quais se ligam aos bancos. Do ádito, continua percorrendo até a um chute ou é diretamente transportado. Caso a seção (diâmetro de abertura) do ádito permita, o acesso poderá dispor de caminhões ou vagões para o transporte.



5. 3 - SISTEMA DE FUNIL OU CONE:
Consiste em um poço inclinado ou vertical, nas rochas encaixantes, conectado ao corpo de minério por uma travessa da qual partem subidas (poços verticais) até alcançar a superfície. O minério é desmontado no fundo da cava em cones concêntricos.

Através das subidas, previamente abertas, o minério atinge as galerias que estão ligadas a um poço vertical ou inclinado, aberto próximo a cava. Posteriormente o material desmontado é içado e despejado em chutes para em seguida ser transportado.

Se houver necessidade, o poço pode ser aprofundado e novas galerias podem ser construídas.