UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS

UNIDADE ACADMICA DE MINERAO E GEOLOGIA

PLANEJAMENTO DE LAVRA

PROFESSOR JOS ARLINDO BAZANTE

JEFFSON FIGUEIREDO DOS SANTOS

PROJETO DE LAVRA DE MINA A CU ABERTO

CAMPINA GRANDE PB

2014

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1. INTRODUO

O Planejamento de Lavra visa o aproveitamento mineral de um depsito no

renovvel, tendo como objetivo principal a maximizao do valor econmico atual. O

projeto de lavra depende de vrias fases at que esteja realmente provada sua viabilidade

econmica. A pesquisa mineral e o refinamento das informaes so meios de se

comprovar a autntica existncia de uma jazida. Conhecendo-se o depsito, as condies

econmicas e de segurana, possvel o planejar a lavra garantindo o retorno do

investimento realizado em um perodo de tempo definido, assim como a maximizao

dos lucros.

Devido ao grande volume de dados, as complexidades e particularidades de cada

depsito, necessrio para a elaborao de um projeto de lavra uma equipe

multidisciplinar, envolvendo profissionais das diversas reas envolvidas. Para um bom

planejamento indispensvel tambm uma base de dados slida, pois s ser conhecido

plenamente o depsito aps a exausto do mesmo.

O Datamine Studio 3 o software utilizado para o planejamento deste projeto de

lavra, utilizando-se dos dados do depsito de ouro e cobre Viking Bounty.

2. MODELAGEM DOS DADOS

De posse dos arquivos com dados de sondagem, e topografia, foi importado o

dados para o Datamine, dando-se incio a interpretao dos mesmos.

Figura 1 Furos de sonda na regio do depsito Vista N-S.

Aps o carregamento dos furos de sonda, foi feito a interpretao geolgica do

depsito, gerando-se um modelo de blocos que posteriormente foi combinado com o

modelo de estril. De posse do modelo de blocos, alimenta-se outro software (NPV

Scheduler) gerando-se um arquivo com avaliao econmica dos blocos (cava

3

otimizada), fornecendo assim valores econmicos para os blocos do modelo

estril/minrio.

Figura 2 - Modelo de Minrio.

A partir do modelo econmico de blocos possvel iniciar o desenho da cava final

para o melhor aproveitamento do depsito, levando tambm em considerao limitaes

geomecnicas e de operao da lavra.

Figura 3 Layout da cava final.

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Foi criado uma legenda com objetivo de que sejam determinados os volumes de

minrio e estril presentes na cava, convencionando-se que para valor menor igual a zero

tm-se estril (VALUE 0) e para valor acima de zero tm-se minrio (VALUE > 0).

Tabela 1 Volumes da cava.

Volume m

Estril 17.533.868,00

Minrio 1.412.130,00

Total 18.945.998,00

Relao Estril Minrio 12,42

Figura 4: Vista N-S da cava final, topografia e modelo de blocos otimizado.

3. PLANEJAMENTO DA MINA

3.1 CARACTERSTICAS DO PROJETO

Tabela 2: Caractersticas gerais.

Volume total 18.945.998,00 m

Densidade 2,6 t/m

Distncia da mina para bota fora 1.000,0 m

Distncia da mina para britador 1.000,0 m

5

Tonelagem 49.259.594,8 t

Tabela 3: Dados do Minrio.

Volume 1.412.130,00 m

Densidade 2,6 t/m

Tonelagem 3.671.558,00

Teor 3 g/t

Quantidade de ouro 11.014.674,00 g

Cotao do ouro em 8 Sep, 2014 R$ 91,50 /g

Valor atual da reserva R$ 1.007.842.671,00

Fator de empolamento () 0,8

Tabela 4: Dados do Estril.

Volume 17.533.868,00 m

Densidade 2,6 t/m

Tonelagem 45.588.056,80 t

Fator de empolamento () 0,8

3.2 PRODUO

Tabela 5: Estimativas de Produo.

Vida til da mina 12 anos

Dias de trabalho 26 dias / ms

Horas de trabalho 18 horas / dia

Volume total 18.945.998,00 m

Produo Anual 1.578.833,17 m / ano

Produo Mensal 131.569,43 m / ms

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Produo Diria 5.060,37 m / dia

Produo Horria 281,13 m / hora

3.3 PLANO DE FOGO

Tabela 6: Caractersticas do Plano de Fogo.

Altura da bancada H 10,0 m

Dimetro do Furo D 4 = 100 mm

Afastamento Terico (At) = 45 x D 4,5 m

Prtico (Ap) = At - 0.05 x H 4,0 m

Espaamento E = 1,3 x Ap 5,2 m

Profundidade do furo Pf = (H / cos ) + 0,2 x Ap 10,8 m

Altura da carga de fundo Hf = 1,3 x At 5,85 m

Carga de fundo Cf = D 10 kg/m

Altura de carga de coluna Hc = Pp -2,3 x At 0,5 m

Carga de coluna Cc = 0,5 x 10.000 5 kg/m

Quantidade de explosivo

Carga de fundo: Qf = Hf x

Cf 58,5 kg

Carga de coluna: Qc = Hc x

Cc 2,5 kg

Tampo T = Pp Hf - Hc 4,45 m

Carga explosiva por furo Cpf = (Hf x Cf) + (Hc x Cc) 61 kg/furo

Volume por furo Vpf = Ap x E x H 208 m/furo

Volume por metro

perfurado Vmp = Ap x E x Hf 19,26 m

Razo de carga/m no

corte

No corte: Rc = Cpf / Vpf 0,293 kg/m

Solto: Rs = Cpf /

(empolamento x Vpf) 0,117 km/m

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3.3.1 Custos e Produo do Plano de Fogo

Tabela 7: Plano de fogo.

Nmero de furos (ms) Nf = Produo mensal/(Ap

x E x H) 633 furos / ms

Nmeros de desmontes

por ms Nd 26 fogos / ms

Nmero de furos (dia) Nfd = Nf / Nd 24.35 furos / dia

Quantidade total de

explosivo por fogo Qt = (Qt + Qc) x Nf/Nd 1.485,12 kg / fogo

Clculo do Cordel Detonante

Comprimento na malha Ccm = (7x5) x E + 9 x A Ccm = 218,00 m / fogo

Ccm = 5.668,00 m / ms

Comprimento no furo Ccf = Nfd x Hf Ccf = 143,00 m / fogo

Ccf = 3.718,00 m / ms

Comprimento por fogo Cct = Ccm + Ccf Cct = 361,00 m / fogo

Cct= 9.386,00 m / ms

Tabela 8: Estimativa de Produo de Perfuratriz.

Equipamentos de Perfurao

Demanda de perfurao

por dia Mf = Nfd x Pf Mf = 268,98 m / dia

Demanda de produo de

perfurao por dia Ppd = Mf / 18 h/dia Ppd = 14,61 m / hora

Diante da demanda exigida foi-se escolhido como equipamento de perfurao a

Perfuratriz ECD 40 do frabricante Everdigm.

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Figura 5: Everdigm ECD 40. (Fonte: Everdigm)

Tabela 9: Caractersticas da Perfuratiz.

Caractersticas da perfuratriz Everdigm ECD 40

Bit e Hastes Dimetro do Bit 2.5 4

Profundidade do furo At 22 m

Produo 40 m/h 0,66 m/min

Tabela 10: Ciclo de Perfurao.

Ciclo de perfurao

Manuseio e colocao de

hastes - 10,0 min

Deslocamento entre furos - 3,5 min

Posicionamento e

alinhamento - 2,0 min

Eventuais - 2,0 min

Tempo de perfurao = 10,8 (m) / 0.66 (m/min) 16,37 min

TEMPO TOTAL DE

PERFURAO 33,87 min 39 min e 53 segundos

Produo da perfuratriz

Fator de eficincia 0,83

Produo horria Ph = 0,83 x (60 / 33,87) Ph = 1,47 furos / h

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Produo diria Pd = 1,27 f/h x 18 h Pd = 26,46 furos / dia

Produo diria em metros Pdm = 26,46 x 10,8 m Pdm = 285,76 m / dia

A demanda diria de perfurao para que seja atendido os objetivos do

planejamento de plano de fogo que seja perfurado 268,98 m / dia. A perfuratriz

escolhida atende os objetivos, atingindo produo diria de 185,76 m, no sendo assim

utilizada no seu limite operacional evitando maiores desgastes.

Tabela 11: Acessrios.

Acessrios de perfurao

Total de metros - haste K = (n + 1 ) / 2 n = 4 hastes de 3 metros

K = 2,5

Vida til

Punho 1.200 m

Luvas 600 m

Haste 1.200 m

Coroas 150 m

Punho (N de furos x Hf) / Vida

til 0,257

Luvas (N de furos x Hf) / Vida

til 0,630

Haste (N de furos x Hf) / Vida

til 12,600

Coroas (N de furos x Hf) / Vida

til 2,016

* Estimativa de 5% de quebra prematura.

3.4 CARREGAMENTO

Com os dados de produo obtidos no item 3.2, temos que a necessidade de

produo da mina para atingir os objetivos de 281,13 m / hora. A partir das

necessidades apresentadas decide-se selecionar como equipamento de carregamento a

Retroescavadeira 6015 da Caterpillar (700HP) com caamba de 6,0 m modelo Back

Shovel. A produo desta mquina est estimada em 298,23 m, atendendo assim a

demanda exigida.

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Tabela 12: Caractersticas do Carregamento.

Capacidade de produo =

. . .

Q = 298,23 m/h

Capacidade da caamba c = 6,0 m

Fator de caamba = 0,8

Fator de rendimento = 0,6

Fator de empolamento E = 0,8

Tempo de ciclo Tc = 28s

Figura 6: CAT 6015. (Fonte:

Caterpillar.)

3.5 TRANSPORTE

Novamente com base nos dados de demanda de produo foi-se escolhido o

caminho Terex TR-45 para a operao de transporte.

Tabela 13: Equipamento de Transporte.

Modelo Terex TR-35 (298HP)

Capacidade do caminho 35 toneladas

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Tabela 14: Ciclo de Transporte.

Ciclo de Transporte

Velocidade de ida 5,5 m/s

Velocidade de volta 8,5 m/s

Tempo de carregamento 150 s (5 caambadas)

Tempo de manobra 45 s

Tempo de basculhamnto 35 s

Tempo de ida 182 s

Tempo de volta 118 s

Tempo total 530 s

Fator de empolamento 0,8

Fator de rendimento 0,6

Produo do caminho 108,00 m/h

Nmeros de caminhes para 1

carregadeira 3 caminhes

Produo do sistema de caminhes 324 m/h

Figura 7: Terex TR35. (Fonte:

Terex.)

3.6 CONSUMO DE CONBUSTVEL

= 0,26 ()

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Tabela 15: Dados de Consumo de Combustvel da Retroescavadeira.

Retroescavadeira CAT 6015

Horrio 112,14 l

Dirio 2.691,36 l

Mensal 69.975,36 l

Anual 839.704,32 l

Custo do Diesel R$ 2,20

Custo anual R$ 1.847.349,50

*Fonte: Catlogo do fabricante. (Dados de Potncia do motor e Rendimento)

Tabela 16: Dados de Consumo de Combustvel do Caminho.

Caminho Terex TR35

Horrio* 47,74 l

Dirio* 1.145,75 l

Mensal* 29.789,51 l

Anual* 357.474,12 l

Custo anual dos caminhes (3 und) R$ 2.359.329,22

* Por caminho.

3.7 CUSTOS

Tabela 17: Custos da Mina no Ano 0.

CUSTO (ANO 0)

QUAN. VALOR (Uni.) TOTAL

Retroescavadeiras 1 R$

890.575,40

R$

890.575,40

Caminhes 3 R$

356.115,00

R$

1.068.345,00

Desenvolvimento e instalao de

mina

1 R$ 20.000.000,00 R$ 20.000.000,00

Total R$ 21.958.920,40

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Tabela 18: Custos da Mina no Ano 1.

CUSTO (ANO 1)

Depreciao da Carregadeira 1 R$

254.293,59

R$

254.293,59

Depreciao do Caminho 3 R$

84.803,18

R$

254.409,53

Custo de Minerao R$

4,45 / tonelada

R$ 17.564.519,02

Custo Operacional (20% do

custo de minerao)

R$

0,89

R$ 3.512.903,80

Total R$ 21.586.125,81

Vida til Caminho: 25000 horas (4 anos).

Vida til Retroescavadeira: 25000 horas (4 anos).

3.8. FLUXO DE CAIXA

Grfico 1: Fluxo de Caixa Durante a Vida til da Mina.

Ano 0 Aquisio de equipamentos e desenvolvimento da mina.

Anos 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9 e 10 e 11 Custos operacionais e de minerao.

Anos 4 e 8 Compra de novos equipamentos, custos operacionais e de minerao.

Ano 12 ltimo ano de atividade da mina. Ao fim do ano venda de equipamentos e

gastos com etapas finais de fechamento de mina.

Tabela 19: Valor Presente Lquido.

Valor presente Lquido (VPL) i = 20%

VPL = R$ 199.471.328,24

(30.000.000,00)

(20.000.000,00)

(10.000.000,00)

-

10.000.000,00

20.000.000,00

30.000.000,00

40.000.000,00

50.000.000,00

60.000.000,00

70.000.000,00

Ano 0 Ano 1 Ano 2 Ano 3 Ano 4 Ano 5 Ano 6 Ano 7 Ano 8 Ano 9 Ano 10Ano 11Ano 12

Fluxo de Caixa

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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

1. Notas de Aula: Planejamento de Lavra. Professor Jos Arlindo Bazante. UFCG,

2014.

2. CURI, Adilson. Fundamentos do Planejamento de Lavra. Escola de Minas da

UFOP, Ouro Preto - MG.

3. PORTER, Sarah. Manual Introdutrio de Treinamento para Desenho de Cava

a Cu Aberto. Datamine Studio 3.

4. Manual de Entrenamiento - Studio 3, Bsico. Datamine, Chile. 2005.

5. RICARDO, Hlio; CATALANI, Guilherme. Manual Prtico de Escavao. 3

Edio, PINI.

6. www.everdgin.com, Acesso em 19/08/2014.

7. www.cat.com, Acesso em 20/08/2014.

8. www.terex.com, Acesso em 25/08/2014.