FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoPlano de Fogo FACULDADE KENNEDY Unidade Rio Branco Laboratrio de Solos RELATRIO LABORATRIO Tcnica de amostragem de lotes manuseveis Anlise granulomtrica por peneiramento Setembro de 2011RELATRIO DE CLCULOFACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoPlano de Fogo FACULDADE KENNEDY Unidade Rio Branco Laboratrio de Solos RELATRIO LABORATRIO Tcnica de amostragem de lotes manuseveis Anlise granulomtrica por peneiramento Setembro de 2011FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoPlano de Fogo FACULDADE KENNEDY Unidade Rio Branco Laboratrio de Solos RELATRIO LABORATRIO Tcnica de amostragem de lotes manuseveis Anlise granulomtrica por peneiramento Setembro de 2011Plano de FogoDesmonte de Rochas Por ExplosivosFACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoPlano de Fogo FACULDADE KENNEDY Unidade Rio Branco Laboratrio de Solos RELATRIO LABORATRIO Tcnica de amostragem de lotes manuseveis Anlise granulomtrica por peneiramento Setembro de 2011 Farley FigueiredoPaulo de TrcioWanderson LealFACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoPlano de Fogo FACULDADE KENNEDY Unidade Rio Branco Laboratrio de Solos RELATRIO LABORATRIO Tcnica de amostragem de lotes manuseveis Anlise granulomtrica por peneiramento Setembro de 2011Junho de 2012FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosRelatrio: Relatrio de ClculoInteressado: Prof. MSc. Karina Idemburgo__________________________________________________________________1. IntroduoA partir da dcada de 50 foram desenvolvidas um grande nmero de frmulas e mtodos de determinao das variveis geomtricas: afastamento, espaamento, subperfurao etc. Estas frmulas utilizam um ou vrios grupos de parmetros: dimetro do furo, caractersticas dos explosivos e dos macios rochosos, parmetros de dimensionamentodentre outros fatores queserodetalhados e calculados ao logo do relatrio de clculo.No obstante, devido a grande heterogeneidade das rochas, o mtodo de clculo do plano de fogodevebasear-seemumprocessocontnuodeensaioseanlisesqueconstituemoajustepor tentativa.As regras simples permitem uma primeira aproximao do desenho geomtrico dos desmontes e o clculo das cargas. bvio que em cada caso, depois das provas e anlises dos resultados iniciais, ser necessrio ajustar os esquemas e cargas de explosivos, os tempos de retardos at obter um grau de fragmentao, um controle estrutural e ambiental satisfatrios.2. ObjetivoObjetivodesimular umasituaoreal deumdesmontederochas, fez-sealgumas consideraes e suposies tcnicas necessrias ao planejamento.Odesmonte de rocha detmgrandes responsabilidades, uma delas atender a granulometria necessria pois isso implica na otimizao do transporte e beneficiamento do minrio. funo do tratamento e utilizao posterior do material, e emalguns casos indiretamente da capacidade dos equipamentos de carga._________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 1/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosO tamanho dos blocos Tb se expressa por sua maior longitude, podendo apresentar os seguintes valores:a) Tb 4 A bancada considerada alta.Se Hb /A < 4A bancada considerada baixa.3.3 Espaamento (E) a distncia entre dois furos de uma mesma fila. No caso de bancada baixa(Hb/A4) dois casos devem ser observados:- os furos so iniciados instantaneamente, a seguinte expresso pode ser usada:E=2 x A_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 5/178) 7 ( A HEb +FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por Explosivos-os furos so detonados com retardados, a seguinte expresso pode ser usada:E=1,4 x AO espaamento nunca deve ser menor que o afastamento, caso contrrio, o nmero de mataces ser excessivo. Observao: as Malhas Alongadas (ver 5.4) possuem elevada relao E/A, geralmente acima de 1,75. So indicadas para rochas friveis/macias.3.4 Subperfurao (S) o comprimento perfurado abaixo da praa da bancada ou do greide a ser atingido. A necessidade da subperfurao, decorre do engastamento da rocha no p da bancada. Caso no seja observada esta subperfurao, a base no ser arrancada segundo um angulo de 90 e o p da bancada no permanecer horizontal, mas formar o que conhecido como rep. O rep exigirperfuraes secundriasdeacabamento, grandementeonerosaedealtoriscospara operrios e equipamentos.S = 0,3 A3.5 PROFUNDIDADE DO FURO (Hf ) o comprimento total perfurado que, devido a inclinao e a subperfurao (S), ser maior que a altura da bancada. O comprimento do furo aumenta com a inclinao, entretanto, a subperfurao (S) diminui com esta. Para calcular (Hf)utiliza-se a seguinte expresso:_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 6/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosS xHHbf

,_

+ 1001cos3.6 Tampo (T) a parte superior do furo que no carregada com explosivos, mas sim com terra, areia ou outro material inerte bem socado a fim de confinar os gases do explosivo. O timo tamanho do material do tampo (OT) apresenta um dimetro mdio (D) de 0,05 vezes o dimetro do furo, isto :OT=D / 20 Omaterial dotampodeveserangularparafuncionarapropriadamente. Detritosde perfurao devem ser evitados. O adequado confinamento necessrio para que a carga do explosivo funcione adequadamente e emita o mxima de energia, bem como para o controle da sobrepressoatmosfricaeoultralanamentodosfragmentosrochosos. A altura dotampo pode ser calculada pela seguinte expresso:T=0,7 A T < Arisco de ultralanamento da superfcie mais alta aumenta.T > Aproduzir mais mataces, entretanto o lanamento ser menor ou eliminado.3.7 Volume De Rocha Por Furo (V)O volume de rocha por furo obtido multiplicando-se a altura da bancada (Hb) pelo afastamento (A) e pelo espaamento (E):_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 7/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosV=(Hb /cos) xAxE3.8 Perfurao Especfica (Pe) a relao entre a quantidade de metros perfurados por furo e o volume de rocha por furo (V), isto :PEHVf 3.8 Clculo Das Cargas3.8.1 Razo Linear de Carregamento (RL)RLdxee24000onde: de= dimetro do explosivo(mm); e= densidade do explosivo(g/cm3).3.8.2 Altura da carga de fundo (Hcf )A carga de fundo uma carga reforada, necessria no fundo do furo onda a rocha mais presa.Alguns autores sugerem queHcf deve ser um valor entre 30 a 40% da altura da carga de explosivos (Hc). A tendncia, a depender dos resultados dos desmonte, de reduzi-la cada vez mais para diminuir os custos com explosivos._________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 8/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosHc =0,3(Hf -T)3.8.3 Altura da carga de coluna (Hcc ) Carga de coluna a carga acima da de fundo; no precisa ser to concentrada quandoa de fundo, j que a rochadesta regio no to presa.A altura da carga de coluna igual a altura total da carga (Hc) menos a altura da carga de fundo(Hcf):Hcc =Hc-Hcf

3.8.4 Carga Total (CT) A carga total ser a soma da carga de fundo mais a de coluna:CT =CF + CC3.9 Razo De Carregamento (Rc)RCCTVKg m ( / )34. Exemplos de Clculo de Plano de Fogo 4.1 Exemplo 1Dados:Rocha:granito so_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 9/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosAltura da bancada:15,0 mDimetro da perfurao: 101 mm(4)Angulo de inclinao dos furos:20Explosivo utilizado: ANFO (94,5/5,5); = 0,85 g/cm3Densidade da rocha:2,7 g/cm3Condio de carregamento:furos secos.a)Clculo do Afastamento (A)ereD x A1]1

+

,_

5 , 1 2 0123 , 0m x A 6 , 2 101 5 , 17 , 285 , 02 0123 , 0 1]1

+ ,_

b)Clculo da Subperfurao (S)S = 0,3 x A=0,3x2,6 m = 0,8 mc)Clculo da profundidade do furo(Hf)m x S xHHbf6 , 16 8 , 010020120 cos151001cos ,_

+ ,_

+ d) Clculo do Espaamento (E)Como Hb/A = 5,8 Hb/A > 4, e utilizaremos elementos de retardos entre os furos de uma mesma linha,a seguinte expresso ser aplicada:_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 10/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosE=1,4 x A=1,4 x 2,6 = 3,6 me)Clculo do Tampo (T)T=0,7x A = 0,7x2,6 m=1,8mf)Clculo da razo linear de carregamento (RL)RLdxee24000Para o ANFO:( )m Kg x xdRLeeANFO/ 8 , 6 85 , 04000101 14 , 340002 2 g)Clculo da altura da carga de explosivo (He)He =Hf - T=16,6 1,8=14,8 mh) Clculo da carga de explosivo(CE)CE=RLANFOx He = 6,8Kg/mx14,8 m = 100,64kgh)Clculo do volume de rocha por furo(V)V=(Hb /cos) xAxE=(15/cos20) x2,6x3,6 =149,38m3i)Clculo da razo de carregamento(RC) _________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 11/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por Explosivost gm t x mkgm gmkgVCERC / 5 , 249/ 7 , 2 38 , 14964 , 100/ 72 , 67338 , 14964 , 1003 333 l) Clculo da Perfurao Especfica(PE)33/ 11 , 038 , 1496 , 16m mmmVHPEf 4.1.1 Clculo dos GastosConsidere os dados do problema anterior, assuma que um total de 4481 m3de rocha deve ser produzida no desmonte. Dados:Custo com explosivoseacessrios: ANFO:R$0,5/kg 30 Boosters (um por furo): R$3,0 / unidade R$3,0x30=R$90,0 2 Retardos de superfcie de 30 ms:R$4,5 / unidade 4,50 x2=R$9,0 Cordel detonante (581 m): R$0,45/m R$0,45x581=R$261,45 2 estopins espoletados:R$0,70 R$0,70x2 =R$1,40Custo da perfurao da rocha / m: Acessrios da perfuratriz:R$0,27 Mo de obra:R$0,50 Custo do equipamento e compressor:R$0,67 Combustvel, graxas, lubrificantes etc : R$0,40 Total:R$1,84 / mDeterminar o custo do desmonte por m3 e tonelada (perfurao + explosivos + acessrios).a)Clculo do nmero de furos necessrios (NF)NF=(m3necessrios): (volume de rocha por furo)=4481 : 149,38= 30_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 12/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por Explosivosb)Clculo do total de metros perfurados(MP)MP=NFxHf = 30x16,6 = 498 mc)Clculo do total de explosivos (TE)TE=NFxCE= 30x100,64 kg=3019,2 kgd)Clculo do custo dos explosivos e acessrios (CEA) Custo com explosivo (CCE): CCE=ANFO= R$0,5 x 3019,2 Kg=R$1.509,60 Custo com acessrio (CA): CA =R$90 + R$9 + R$261,45 + R$1,4= R$361,85 CEA=CCE+CA =R$1.509,60+R$361,85 =R$1.871,45e)Clculo do custo da perfurao (CP)CP= MP x custo/m= 498 mx R$1,84/m =R$916,32f)Clculo do Custo Total do Desmonte (Perfurao+Explosivos e acessrios) - CTDCTD=CP + CEA= R$916,32 + R$1.871,45=R$2.787,77g)Custo por m3

(R$2.787,77:4481 m3)=R$0,62 / m3h)Custo por tonelada_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 13/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por Explosivos (R$2.787,77 :4481 m3 x2,7 g/cm3)=0,23 / t4.2 Exemplo 2Clculo do Plano de Fogo usando CartuchosDados:Rocha:Calcrio brando Altura da bancada:7,5 mDimetro da perfurao: 76 mm(3)Angulo de inclinao dos furos:15Explosivo utilizado:Emulso encartuchada; = 1,15 g/cm3;Furos com gua.Dimenses dos cartuchos: 2x24(64 mmx610 mm)Densidade da rocha:2,5 g/cm3. a)Clculo do Afastamento (A)ereD x A1]1

+

,_

5 , 1 2 0123 , 0m x A 0 , 2 64 5 , 15 , 215 , 12 0123 , 0 1]1

+ ,_

b)Clculo da Subperfurao(S)S = 0,3 x A=0,3x2,0 m = 0,6 mc)Clculo da profundidade do furo(Hf)_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 14/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por Explosivosm x S xHHbf2 , 8 6 , 010020115 cos5 , 71001cos ,_

+ ,_

+ d)Clculo do Espaamento (E)Como Hb/A =3,8 Hb/A < 4, e utilizaremos elementos de retardos entre os furos de uma mesma linha,a seguinte expresso ser aplicada:e)Clculo do Tampo (T)T=0,7x A = 0,7x2,0 m= 1,4mf) Clculo da altura da carga de explosivo (Hce)Hce = Hf -T = 8,2 m -1,4 m=6,8 mg)Clculo do nmero de cartuchos da carga de explosivo(NCe) 11610 , 08 , 6. mmcartucho do CompHNccCeh)Clculo da massa da carga de explosivo(CE) Como a razo linear do cartucho (RL) de 64 mm x 610 mm de 3,7 kg/m, teremos:CE= HcexRL= 6,8 mx3,7 kg/m = 25,16 kgj)Clculo do volume de rocha por furo(V)_________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 15/17( )mx A HEb7 , 282 7 5 , 78) 7 (++FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por ExplosivosV=Hb/cos15xA x E=( 7,5 m / 0,9659) x 2,0 m x 2,7 m= 41,9m3k)Clculo da razo de carregamento(RC) RC=CE : V =25,15 kg : 41,9m3=600 g/m3 = 600 : 2,5 = 240 g/t

l)Clculo da Perfurao Especfica(PE)33/ 20 , 09 , 412 , 8m mmmVHPEf 5. Malhas de Perfurao5.1 Malha QuadriculadaAs vantagens da utilizao das malhas quadradas so: rapidez das marcaes e perfuraes. Devido sua geometria de difcil perfurao (menor tempo de locomoo de um furo ao outro), proporcionando grandes paradas das escavadeiras. 5.2 Malhas EstagiadasDevido geometria dos furos alternados dificulta a perfurao (maior tempo de locomoo furo a furo), porm possui melhor distribuio do explosivo no macio rochoso. A _________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 16/17FACULDADE KENNEDYUnidade Rio BrancoDesmonte de Rochas Por Explosivoscargaexplosivacolocadaem50%da rea de carregamento e os outros 50% atuam como tampo. Ideal para minrios friveis.5.3 Malhas Tringulo EquilteroSo malhas estagiadas com a relao E/A=1,15. So indicadas para rochas compactadas e duras, pois possuem tima distribuio da energia do explosivo no macio, maximizando a fragmentao. O centro do tringulo equiltero, o ponto mais crtico da fragmentao, recebe influncia dos trs furos circundantes, gerando um ganho na produo.5.4 Malhas AlongadasPossuem elevadas relaes E/A, geralmente acima de 1,75. So indicados para rochas friveis e macias aumentado o lanamento por terem menor afastamento.5.5 Malhas por Furos CurtosOs furos so de pequeno comprimento. utilizado, basicamente, em minas subterrneas onde o desmonte gera um pequeno volume de minrio desmontado.5.6 Malhas por Furos LongosOs furos so de grandes comprimentos, permitindo o desmonte de grandes volumes de material desmontado. Ateno na dureza e profundidade da rocha para no haver desvios na furaoacarretando na gerao de mataces, almde gerar descontinuidades nomacio rochoso._________________________________________________________________________________________Clculo do Plano de Fogo Cu Aberto Faculdade KennedyAv. Jos Dias Vieira, 46- Belo Horizonte, MGTel.: 31 3408 - 2350 Fax: 31 3408 - 2391 www.kennedy.br Pgina 17/17