Método de Lavra Subterrânea - Recalque

8/19/2019 Método de Lavra Subterrânea - Recalque

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DEMIN/EM/UFOP

Lavra Subterrânea

Ouro Preto, 2015-1

Prof. José Margarida da Silva

Métodos menos mecanizados

Lavra por Recalque

Shrinkage Stoping

“Câmaras e armazens”


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Sumário

AplicabilidadeDefinição

DesenvolvimentoLavraExemplos de Uso

Vantagens e Desvantagens


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Minério

deixadono realce

Passagemde pessoale ar

Travessas de carregamento

Galeria de transporte3

LAVRA SUBTERRÂNEAMétodos para forte mergulho – lavra por recalque


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Lavra por recalque


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Definição e GeneralidadesDefinição

• lavra ascendente, por tiras horizontais, em que ominério desmontado é mantido temporariamenteno interior do realce, servindo de suporte para asencaixantes e de plataforma de trabalho para aperfuração manual.

• Retirada do material fragmentado regulada em funçãodo avanço do desmonte, de modo que fique um espaçolivre de 1,8 m a 3 m de altura, necessário ao trabalho deperfuração manual do corpo de minério.

• 30 a 40% do material transportado prontamente.


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transversal

planta

longitudinal

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LAVRA SUBTERRÂNEAVisualização


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Lavra por recalquePara garantir a horizontalidade do minério desmontado, os chutes

de descarga devem ser convenientemente espaçados.

Os corpos de minério têm:• largura de 1 a 30 m,

• subníveis de 30 a 75 m,

• travessas de 3 a 10 m de extensão,

• espaçamento dos chutes de 5 a 15 m (Hustrulid, 1982).• Potência até 5 m;

• Tensões baixas a médias

• Veios estreitos: autores como Xishan (1998) tratam dalavra seletiva para corpos de menos de 0,8 m a 1,2 mde largura: extração de estéril para completar o espaçode trabalho (baixa produtividade, mão-de-obra

intensiva).


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Aplicabilidade• Forte mergulho (maior que ângulo de repouso do

material fragmentado);•

Encaixante e minério resistentes (RMR maior que 60, Qmaior que 4 – encaixante, 10 - minério);• Regularidade de limites e de mergulho;• Minério não afetado pela permanência no alargamento

(oxidação, aglomeração ou combustão);• Dimensões: 1 a 30 m de largura, extensão grande ou

razoável ;• teor uniforme e alto;• Forma da jazida: tabular ou lentes de grande extensão;• Profundidade de rasa (100 m) a média (750 m), nível

baixo a médio de tensões.

(Autores como Kersten, 1984 citam situações acima de650 m de profundidade, em que a recuperação deminério cai muito).


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Desenvolvimento

• em cada nível horizontal,no mínimo uma travessade transporte conectandoo poço a uma galeria de

transporte (no contatocom a lapa, na lapa ou nominério);

• travessas de acesso ao

corpo;• arranjo para receber

material fragmentado(chutes ou outro).


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Recalque ou câmaras com armazenamento

Exemplos de uso:

– Caraíba (BA) – combinado com arranque em subníveis;

– Minas Morro da Fumaça, Nova Fátima, Rio dos Bugres(SC) – fluorita;

– EMITANG – fluorita;

– EUA, Alaska, México, Bolívia, Irlanda, Peru, China (Mina

Zhuanshanzi), África do Sul (Mina Agnes); – Fechadas: Anglogold, Mina Morro Velho, Nova Lima/MG

- Au; Mina São Bento, Eldorado, Santa Bárbara/MG – Au; Panelas (PR) – Pb; Camaquã (RS) – cobre; Brejuí

(RN) – tungstênio.


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Lavra por Recalque

• Perfuração manual: frontal ou ascendente;•

Carregamento: – LHD a partir dos pontos de carga, quando são

usados caminhões em sistemas sem chutes ou apartir de chutes ou carregadeiras tipo overshootloader (descarga traseira), quando se utilizam

trens; – Rastelo, retroescavadeira, shovel (Turner, 2000)

• Transporte – caminhões rebaixados e articulados, com

capacidade de 15 t a 25 t. – trens, vagões do tipo gramby com 4 t a 8 t de

capacidade, em trens com 8 a 12 vagões porcomposição.

Eventual rockbolt ou cable bolt .


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Mina 2, Tanguá

• Fluorita, 70º mergulho, 120m profundidade;

• Subníveis 6m, quadros de madeira;• Retroescavadeiras, vagonetas 3m3, poço vertical,

caminhão -> seleção manual, estocagem -> usina;

• Capacidade 35 mil t/ano.

(Pinho, 2007); (Peçanha, 2001)

Mina Zhuanshanzi:

poço vertical na lapa, nível de 40 m,planta 50-150 t/dia, pilares: soleira 3-4 m, crown pillar 2-4 m, subidaexploratória, ventilação e acesso

(Xishan, 1998).


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Morro da Fumaça

• Fluorita, reserva mais 13-15 anos;

• Poço vertical, subníveis 50m;

• Cabeceiras, chaminés de 80/80m, sill pillar 2m;

• Locomotiva - > poço,

(Sampaio et al., 2008)

(Peçanha, 2001) – cut and fill (?) – capacidades NovaFátima – 84mil t/ano, Rio dos Bugres – 132 mil t/ano


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Operação com rastelo


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Estudopara definição da resistência de pilar como Agnes Gold Mine (África

do Sul)

Retroanálise alternativa a fórmulas convencionais;Tensões de 70MPa, combinadas com largura de pilares de soleira e

teto, causaram ruptura no perímetro escavado, teto (teto, piso elaterais).

Como, com a profundidade (700m), aumentou a diluição e diminuiu a

recuperação de minério, propôs-se estudar métodos alternativos.Resultados: para FS mínimo = 1,5 – largura do pilar foi aumentando de

nível para nível.

Tabela Largura de pilares – Mina Agnes Gold (África do Sul) – estudo de Kersten (1984)

Nível Largura do pilar (m)

40 2035 17

30 15

25 12

20 8


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Projetos em seleção do métodoManantial Espejo (Argentina) - Au-Ag

• 2 minas a céu aberto, mais 2 subterrâneas;

• Variações mergulho, potência, várias faixasmineralizadas – recalque + longhole stoping + corte eenchimento.

Young-Davidson (Canadá) –

Au• Céu aberto mais subterrânea;

• Depósito 210 a 1.500 m profundidade;

• Reserva 2,8 Moz;

• Recalque com furo longo, sublevel retreat, sublevelcaving .

Reativação de Sleeping Giant (Canadá) – 11,4 g/t Au, veio

estreito –

recalque furos longos, combinado comcâmaras e pilares (E&Mj, 2009).


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Produtividade e custo operacional

PRODUTIVIDADE E CUSTOS UNIT RIOS (HARTMAN, 1987 OU 2002)

MÉTODO DE LAVRA PRODUTIVIDADE(t/homem x turno)

CUSTOUNITÁRIO

(US$/t)PEDREIRA (CÉU ABERTO) 28 - 165

CÂMARAS E PILARES 27-73 11-33LAVRA FRONTAL (AL. ABERTOS) 27-45 9-33

LAVRA POR RECALQUE 4-9 17-44LAVRA POR SUBNÍVEIS 14-27 13-39

LAVRA CORTE E ENCHIMENTO 9-18 17-55ALARGAMENTOS ESTEIADOS 22-72

LAVRA ESTRUTURAS RETANGULARES 1-3 33-138LAVRA FRENTE LONGA (LONGWALL) 68-163 6-28

ABATIMENTO EM SUBNÍVEIS 18-36 13-44ABATIMENTO EM BLOCOS 14-36 6-22


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Lavra por Recalque

Vantagens e Desvantagens

• boa recuperação (75 a 80%),• baixa diluição (menos de 10%),• pequena necessidade de suporte,• desenvolvimento moderado,• perigosas condições de trabalho (piso

desigual),• mais de 60% do minério só é retirado no

final (permanecendo meses noalargamento).


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Comentários Atualmente este método tem pequena importância e vem

sendo substituído por outros métodos.

Sob as mesmas condições, a lavra com alargamentos porsubníveis, o abatimento em subníveis e a lavra por cortee enchimento podem ser praticados com considerávelvantagem econômica.

Flexível para corpos estreitos que não necessitamde enchimento (miningbasics.com).

Combinação possível com caving (Webster´s).

Era mais comum antes da lavra mecanizada eintrodução do enchimento.

Alternativa para baixo investimento emequipamento e enchimento (Turner, 2000).


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Referências Bibliográficas• Hall, B. E. Mining of narrow steeply dipping veins. 1987, 31pp;

disponível em www.amcconsultants.com.au, acessada em 2008.• Cummins e Given. SME Mining Engineering Handbook, pp. 12-

135 a 12-139. 1973. (1992)• Engineering and Mining Journal, february/09 – p.10, april/09 –

p.16, september/09 – p. 8, november/2009 – p. 8.• Hartman, H. L. Introductory Mining Engineering, John Wiley, pp.

360-365. 1987. (2002)•

Hustrulid, W. A. Underground Mining Methods Handbook, pp.485-508. 1982.• Gerstch e Bullock, 1998. Techniques in Underground Mining.

Selection of Underground Mining Methods Handbook.• Kersten, R. W. O. The design of pillars in the shrinkage stoping of

a South African gold mine. Journal of South African Institute ofMining and Metallurgy, v. 84, n. 11, p. 365-368. 1984. Disponívelem , acessada em 18/09/2010.

• Hustrulid e Bullock, 2001. Underground Mining Methods.• Maia, J. Notas de Aula Mineração IV. UFOP, pp. 47-50. 1979.

http://www.amcconsultants.com.au/http://www.amcconsultants.com.au/


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Referências Bibliográficas • Peçanha, R. M. Balanço Mineral. Fluorita, p. 488. 2001.

Disponível em , acessada em18/09/2010.

• Pinho, R. R. 2007. UFRRJ. Mapeamento geológico e desuperfície e galeria da Mina 2, área de lavra da EMITANG,Tanguá, RJ. Disponível em www.ufrrj.br/degeo/monografias,acessada em 2010.

• Sampaio, Baltar, Savi e Cancian. Fluorita - Cia NitroQuímica

Brasil/ SC, p. 3. 2008. Disponível em ,acessada em 18/09/2010.• Shevyakov. Mining of mineral deposits, pp. 494-502. 1970.• Silva, J. M. Estudo do fluxo de material fragmentado em

mineração subterrânea, com o uso de modelos físicos. Teseapresentada à UFMG, cap. 3.4. 2005.

• Turner, M. 2000. Underground Mining Methods – ShrinkageMethods. Australian Centre for Geomechanics, 20p. Disponívelem

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