Desenvolvimento de uma mina subterrânea oficial

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Desenvolvimento de mina.

De um modo geral, o aproveitamento das jazidas minerais que afloram superfcie ou que se encontram a pequena profundidade realizado com a lavra a cu aberto. medida do aumento da profundidade, a relao estril/minrio aumenta e,com ela, os custos da lavra, sendo mais econmico,por vezes, optar-se ou, a partir de determinada situao, realizar os trabalhos com escavaes que prosseguem no subsolo.

Minrios que contm ouro, chumbo, zinco, prata, cobre, ferro, nquel, molibdnio, calcrio, mangans, evaporitos e o carvo so exemplos de lavra em todo o mundo com a utilizao de escavaes subterrneas (poos, tneis, rampas, galerias).

Lavra por corte e enchimento (cut and fill mining); Lavra por alargamento em subnveis (Sublevel Stoping); Lavra por Abatimento em Subnveis (Sublevel caving); Lavra por abatimento em blocos (block caving) Lavra por cmaras e pilares (Room-and-pillar mining); Lavra por frente longa (longwall mining); Lavra por Recalque (Shrinkage Stoping);

A lavra por corte e enchimento ou corte e aterro (cut and fill mining) um mtodo de lavra geralmente ascendente, em que o minrio completamente removido e o material de enchimento suporta as paredes e fornece piso para a lavra da prxima fatia de minrio. O material de enchimento pode consistir de rocha estril distribuda mecanicamente (a seco), mas a prtica mais moderna a utilizao de enchimento hidrulico (back fill), constitudo de mistura de rejeitos de tratamento do minrio, gua e, s vezes, cimento, distribudo atravs de tubulaes

Vantagens: investimento inicial moderado, boa seletividade, alta recuperao de minrio (90 a 100%), baixa diluio, baixo custo de desenvolvimento, verstil e adaptvel, o estril e o rejeito podem ser distribudos no subsolo como enchimento, bom registro de segurana; Desvantagens: alto custo de lavra (custo de enchimento pode chegar a 50% desse custo), produtividade mdia, enchimento causa descontinuidade no ciclo, alto custo de manuseio de estril.

A lavra de alargamento em subnveis (sublevel stoping), um mtodo de lavra ascendente, em que so desmontadas tiras verticais de minrio, de grande volume, escoando-se o material desmontado pelos chutes e travessas de produo. Atualmente, exclusivamente, com furos longos e alto ndice de mecanizao das operaes. O mtodo de subnveis se aplica somente a corpos de forte inclinao (verticais ou sub-verticais). O alargamento tem a sua maior dimenso segundo a vertical. Permite alta produtividade pelo alto grau de mecanizao. . O mtodo semelhante ao de recalque, lavrando-se, porm, tiras verticais de minrio. Quando o corpo mais potente, trabalha-se com mais de um subnvel por horizonte

Vantagens: alta produtividade, custo relativo de lavra de 40% (escala de 0 a 100; com minrio escoando por gravidade), adequado mecanizao, alta taxa de produo, baixo custo de desmonte, fcil ventilao, pequena exposio a condies inseguras (a permanncia e circulao de pessoal restrita a galerias de seo reduzida, sob pequenos vos escavados), pequena necessidade de suporte, recuperao pode alcanar 75%, diluio da ordem de 20%; Desvantagens: desenvolvimento complicado, lento e caro, mtodo inflexvel e no seletivo, perfurao de furos longos requer cuidadoso alinhamento (desvio menor que 2%), grandes detonaes podem causar vibrao excessiva e deslocamento de ar, investimento inicial alto (pela alta mecanizao).

O mtodo de abatimento em subnveis (sublevel caving) um dos mtodos de lavra subterrnea caracterizados pelo fluxo de material fragmentado de granulometria grosseira, que o fator mais importante na aplicao do mtodo. A lavra descendente, com furao longa ascendente, detonao em recuo; o minrio desmontado despejado em passagens, deixando-se a capa deformar-se e abater-se (Hustrulid, 1982). O mtodo aplicvel a corpos de grande mergulho (acima de 45o) e outros de grandes dimenses verticais. Os tipos de minrio que tem sido lavrados pelo princpio do abatimento incluem cobre, molibdnio, ferro, nquel, asbestos e diamante. Os mtodos de abatimento so de larga escala (produo superior a 50.000t/dia), de investimento inicial de centenas de milhes de dlares. Os mtodos de abatimento fornecem o menor custo unitrio entre os mtodos de lavra de grande escala, mas a sua aplicao com sucesso demanda que o corpo de minrio preencha requisitos rgidos: ter grande extenso superficial, ser macio, uniforme em teores, no facilitar a diluio, se quebrar com facilidade

Vantagens: permite completa mecanizao, alta produtividade, de 20 a 50t/(homem x turno), melhores ndices de segurana e de sade, alta recuperao (80 a 90%), independncia das operaes, custo relativo de 50% (Hartman, 1987); Desvantagens: sistemtico, diluio inevitvel (10 a 35%), perdas de minrio entre a detonao de um leque e outro (10 a 20%), subsidncia, controle de fluxo de material crtico, tem de se prover acesso para equipamento.

Mtodo em que massas, painis ou blocos de minrio so solapados para induzir o abatimento, permitindo que o minrio fragmentado seja escoado abaixo. Tanto minrio O mtodo de abatimento em blocos constitui-se em um mtodo aplicvel a corpos de minrio macios de grande dimenso vertical, de grande mergulho, de grande espessura (de 30 a 200m); baixo valor unitrio (exemplo cobre e molibdnio), com caractersticas de abatibilidade (pouco resistentes); que no devem aglomerar-se ou oxidar-se. Rocha encaixante similar ao minrio, contato distinto. Depsito macio ou tabular, mergulho acima de 60, ou quase plano, se espesso, grande rea, profundidade de 600 a 1200m. O mtodo exige um grande tempo de desenvolvimento para a lavra dos blocos, que tm cerca de 1000m2. A necessidade de perfurao e detonao mnima. Os blocos de minrio so solapados e sofrem abatimento controlado quanto rocha encaixante so abatidos.

Vantagens alta produtividade, de 15 a 50t/(homem x turno), baixo custo de lavra (pode alcanar custo relativo de 20%, dos menores em subsolo, custo de perfurao e detonao s com secundria), diluio de 10 a 20%, recuperao pode alcanar 100%, operaes padronizadas, bons ndices de sade e segurana; Desvantagens subsidncia pode ocorrer em grande escala, controle de fluxo crtico, grande tempo e custo de desenvolvimento, mtodo rgido, inflexvel, riscos de bloqueios de material nas passagens

Nos mtodos com abandono de pilares, como o mtodo de cmaras e pilares, o desmonte feito com o avano de vrias aberturas paralelas, convenientemente espaadas, deixando-se pores do minrio para formar pilares, de dimenses e formas adequadas, que limitam os vos das aberturas e promovem a sustentao do teto. Apesar de parte do minrio deixado em pilares pode ser extrada (robbing), como operao final de lavra, esse minrio usualmente considerado como no recupervel . As dimenses dos pilares e das cmaras (vos livres) dependem, principalmente, das caractersticas de resistncia da encaixante superior (capa) e do minrio, da potncia do depsito e de sua profundidade.

Vantagens: custo operacional de lavra baixo (20 a 30% de uma pedreira, semelhante a uma pequena mina a cu aberto), produtividade elevada, face simplicidade das operaes empregadas, de 15 a 70 t/(homem x turno); taxa de produo alta, baixo custo unitrio (US$3 a10/t), verstil para variadas condies de teto; permite a lavra seletiva. Desvantagens: investimento inicial alto (aquisio de equipamentos), no seletivo e grande desenvolvimento requerido para depsito de carvo, riscos potenciais de sade (minas de carvo); recuperao de 20 a 60% (a tenso sobre pilares aumenta de 3 a 4 vezes para recuperaes maiores).

A lavra por frente longa, com abatimento (longwal mining) uma lavra integral, realizada em recuo ou em avano. A caracterstica do mtodo fazer o desmonte em uma face contnua, abrangendo toda a extenso da rea a ser lavrada, em avano ou em recuo. Aplica-se somente a corpos acamadados (sedimentares), de pequena a mdia espessura, mas uniforme. Pode ser utilizada para a lavra de rocha dura, sem abatimento (ex. minas de ouro da frica do Sul) ou de carvo (80% das minas), com a utilizao dos conjuntos mecanizados para lavra por longwall.(cortadeira, transportador de frente e suporte auto-marchante).

um mtodo de lavra ascendente (overhand mining), por tiras horizontais, em que o minrio desmontado mantido temporariamente no interior do realce, servindo de suporte para as encaixantes e de plataforma de trabalho para a perfurao, que manual. O volume relativo ao empolamento do material desmontado extrado durante o desmonte e o restante ao final da lavra, quando ento, o realce fica vazio, sendo ento abatido ou preenchido com estril. Nesse mtodo, a retirada do material fragmentado regulada em funo do avano do desmonte, de tal modo que fique um espao livre de 1,8m a 2,2m de altura, necessrio ao trabalho de perfurao do corpo de minrio.