RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA MINA PILAR ...ventsim.com/files/caraiba/rules.pdfmina, que ocorrem em...

RELATÓRIO TÉCNICO

VENTILAÇÃO SUBTERRÂNEA

CLIENTE:

Mineração Caraíba S/A

N.º Contrato 0091-18

www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.

Emitente: Provente Folha: 1

RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA

MINA PILAR

MINERAÇÃO CARAÍBA S/A

NOVEMBRO 2019

http://www.provente.com.br/

RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Este relatório foi elaborado após a visita técnica em Ventilação Subterrânea na Mina de Pilar,

realizada entre nos dias 12 a 14 de Novembro de 2019

Objetivo da visita técnica

Dimensionamento da ventilação principal para o projeto de curto e longo prazo da mina.

Atualização do software de ventilação

Executar o planejamento da ventilação para o ano de 2020

Definição da vida útil dos exaustores do Poço 3 para o aprofundamento da mina até o nível

-1221 metros.

Definição da necessidade da construção dos raises para exaustão do Poço 3 do nível 32 ao

Nível -754.

Inspeção sobre o funcionamento dos exaustores principais da mina.

1– Demanda de ventilação.

O planejamento da ventilação para o ano de 2020 realizado nesta visita técnica de Consultoria,

baseou-se ao planejamento dos seguintes itens:

Demanda de ventilação total para o ano de 2020

Distribuição do ar na mina

Análise e definição dos exaustores principais.

O dimensionamento da ventilação total necessária na mina, foi realizado tendo como base o

planejamento de produção e frota dos equipamentos utilizados no subsolo.

1.1. – Demanda de ventilação para Produção planejada.

Norma: NR 22.24.8 Item C

Vazão de ar = Mínimo de 180 m3/minuto/1.000 toneladas por mês

Tonelada anual de minério de lavra 1.276.229

Tonelada anual de minério do desenvolvimento 138.571

Tonelada anual de estéril do desenvolvimento 553.857

(fonte: planilha 2010-11-08-MCSA – Production Plan-10+2-PP05N)

Vazão de ar necessária para produção de rocha desmontada: 492 m³/s

2020 164.055 1367

PRODUÇÃO DE ROCHA DESMONTADA (TONELADAS)

ANOProdução anual

Lavra/Desenv.

Produção

Mensal

Produção

por turno

1.968.656


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


1.2 – Demanda de ventilação para diluição dos gases dos equipamentos diesel:

Norma: NR22, através da PORTARIA Nº 732, DE 22 DE MAIO DE 2014 do MINISTÉRIO DO

TRABALHO E EMPREGO, onde Altera a Norma Regulamentadora n.º 22 - Segurança e Saúde

Ocupacional na Mineração, onde;

7.2.1 NR 22.24.7.3 No caso da utilização de veículos e equipamentos a óleo diesel que operem

com diesel com teor de enxofre máximo de 50 ppm e motores que tenham padrões de emissão

aceitáveis pela fase P7 do Proconve - Programas de Controle da Poluição do Ar por Veículos

Automotores, a vazão de ar fresco na frente de trabalho deve ser aumentada em 2,65 m3/min (dois

vírgula sessenta e cinco metros cúbicos por minuto) para cada cavalo-vapor de potência instalada.

7.2.2 NR 22.24.7.3.1 No caso da utilização de veículos e equipamentos a óleo diesel com teor de

enxofre acima de 50 ppm ou que operem com motores diesel que não tenham padrões de emissão

aceitáveis pela fase P7 do Proconve - Programas de Controle da Poluição do Ar por Veículos

Automotores, a vazão de ar fresco na frente de trabalho deve ser aumentada em 3,5 m3/min (três e

meio metros cúbicos por minuto) para cada cavalo-vapor de potência instalada. (nova redação)

Observação:

1° - Atendendo informação da Mineração Caraíba, foi aplicada a Norma NR 22.24.7.3 onde se

estabelece o fator de 2,65 m3/min (dois vírgula sessenta e cinco metros cúbicos por minuto) para

cada cavalo-vapor de potência instalada para alguns equipamentos da frota atual, sendo estes os

equipamentos;

Para os demais equipamentos, foi utilizado o fator de 3,5 m3/min (três e meio metros cúbicos por minuto) para cada cavalo-vapor de potência instalada.

Caminhão Volvo FM440

Caminhão Volvo FM480

Caminhão Scania P400

Caminhão Mercedes

Caminhão de apoio

Caminhão de explosivos

Carregadeira CAT

Carregadeira CAT 950

Carregadeira Sandvik 514

Caminhonete

Motoniveladora

EQUIPAMENTO

7848 1194

Frota de equipamentos

Total de (cv) com

diesel S10

Total de (cv) com

diesel comum


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Vazão de ar para diluição dos gases dos equipamentos a diesel: 422 m³/s 1.3 – Vazão de ar para diluição dos gases dos explosivos Norma: NRM 6.2.5.2 B Revisão 20/01/2015

Vazão de ar = (0,5 x A) x V/ t em m³/min

Onde:

QT = vazão total de ar fresco em m³/min

A = quantidade total em kg de explosivos empregados por desmonte

t = tempo de aeração (reentrada) da frente de trabalho em atividade em minutos

V = volume gasoso gerado por quilo de explosivo em m³/kg = 20 m³/kg

Para calcular a quantidade de explosivos utilizados por desmonte, foram utilizados os seguintes

fatores:

1° - Toneladas de rochas desmontadas por turno no desenvolvimento e na lavra.

2° - Quatro turnos de trabalho diários.

3° - Razão média de carregamento: = 1,2 Kg de explosivos / tonelada desmontada.

4° - Tempo de reentrada após as detonações = 10 minutos

Kg de explosivos utilizados por turno: = 1641 Kg

Vazão de ar para utilização de explosivos: = 27 m³/s

Potência Potência Utilização

( kW ) ( cv ) % Total Por turno

Caminhão Volvo FM440 328 446 62 10 8 2212

Caminhão Volvo FM480 357 486 62 4 2 603

Caminhão Scania P400 298 405 62 6 2 502

Caminhão Mercedes 257 350 80 5 4 1120

Caminhão Plataforma 74 101 70 12 5 354

Caminhão de apoio 167 227 20 9 4 182

Caminhão de explosivos 167 227 30 4 3 204

Carregadeira CAT 257 350 90 13 5 1575

Carregadeira CAT 950 160 217 50 1 1 109

Carregadeira Sandvik 514 324 440 80 2 1 352

Scaler BTI 113 154 16 6 2 49

Scaler DOOSAN 86 117 50 2 1 59

Jumbo 85 115 10 8 6 69

Betoneira 74 100 50 6 3 150

Robô projetado 74 100 20 5 2 40

Rock Bolt 33 45 10 8 3 14

Retroescavadeira 92 125 70 4 2 175

Fan Drill Simba 40 55 20 1 1 11

CUBEX 81 110 15 5 3 50

Cable bolting 40 55 15 2 2 17

Solo 40 55 15 1 1 8

Caminhonete 74 101 70 20 14 990

Motoniveladora 92 125 80 4 2 200

FROTA DE EQUIPAMENTOS - 2020

EQUIPAMENTOAno 2020

CV


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


1.4 – Vazão de ar para pessoal Norma: NR 22.24.7.2

Vazão de ar para pessoas = 2 m³/minuto por pessoa

Conforme planejamento, haverá no máximo de 220 (duzentos e vinte) trabalhadores no subsolo, no

turno de maior concentração em atividade nas duas minas.

Vazão de ar necessária para pessoas: 7,3 m³/s

1.5 – Vazão de ar necessária: Observações:

1 ° - Não foi realizado o planejamento do volume de ar necessário na mina em função da distribuição

do ar para as frentes de desenvolvimento e lavra devido os estudos não terem sido realizados pelo

planejamento detalhado das atividades por frente de serviço.

2° - Fator de perda de ar:

A vazão de ar requerida pela NR22.24 e NRM foi acrescida em 10% para suprir as perdas de ar na

mina, que ocorrem em portões de ventilação, tapumes e etc.

3° - Maior vazão de ar planejada para a Mina;

Vazão de ar para tonelada desmontada: 492 m³/seg

Perda de ar (10%) 49 m³/seg

Vazão total requerida: 541 m³/seg

2– Distribuição do ar na mina.

O cálculo para a distribuição do ar na mina foi realizado considerando:

Produção por setor da mina

Percentual da produção planejada para cada setor da mina, multiplicado pelo percentual

correspondente da demanda de ventilação total;

Explosivo

NR.22.24.8

(m3/s)

2020 164.055 1367 1641 7848 1194 220 422 27 492 485 49 541

DIMENSIONAMENTO DA VENTILAÇÃO MINA PILAR - ANO 2020

PRODUÇÃO DE ROCHA DESMONTADA (TONELADAS) Frota de equipamentos Quadro

de

pessoal

por turno

VENTILAÇÃO NECESSÁRIA CONFORME NR22.24.28 (m³/seg)

ANOProdução anual

Lavra/Desenv.

Produção

Mensal

Produção

por turno(Kg/turno)

Perdas em

portões e

tapumes

Tonelada mensal

desmontada (lavra

e desenv.)

Lavra,

desenvolvimento,

oficinas etc.

Total de (cv) com

diesel S10

Total de (cv) com

diesel comum

Equipamentos

diesel e pessoas

Explosivos

utilizados por

turno

1.968.656


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Distribuição do ar para as áreas de produção por setor (corpo de minério)

Distribuição do ar para as áreas de aprofundamento da mina, sendo considerado o volume

mínimo de 15 m³/seg para cada nível e o volume máximo de 35 m³/seg respectivamente.

2.1 – VentSim O Software Ventsim foi atualizado, onde foram realizadas as seguintes atividades:

Foram inseridas as seguintes áreas;

Aprofundamento da mina até o nível -960

Rampa até o nível -989

MSB South

P1 P2 W

P1 P2 NE

R22 West Limb

Foi feita a aferição das curvas dos exaustores principais e inseridas as curvas de eficiência

e potência.

Foi feita a alteração do fator de resistência dos poços de adução que estão sendo equipados

com escadas de saída de emergência.

Fator aplicado:

Raise borer sem escada: Fator K = 0,0024 ns²/m4

Raise borer com escadas: Fator K = 0,0333 ns²/m4

SETOR LavraMinério do

desenvolvimento

Estéril do

desenvolvimento

Percentual de

produção

Vazão de ar

necessária (m³/s)

APROFUNDAMENTO 457107 59268 134830 33 179

MSB SOUTH 352448 40718 128578 27 143

P1 P2 W (WEST LIMB) 174715 25156 135596 17 92

P1 P2 NE 179168 12526 101748 15 81

R22 WEST LIMB 112792 903 53105 8 46

TOTAL 1276230 138571 553857 100 541

PLANEJAMENTO DE PRODUÇÃO - ANO 2020 (TON.)


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Em todos os níveis foram considerados reguladores de ar instalados nas paredes dos

acessos aos raises de exaustão, cujas quantidades e dimensões dos reguladores são

apresentados neste relatório.

Devido à alta resistência da mina, os exaustores do P3 atuarão com ponto de operação

maior que a vazão nominal, não atendendo desta forma a vazão total requerida nos estudos

de dimensionamento da ventilação. Por este motivo, tornou necessário a utilização do

exaustor booster de 400 cv no nível -467 e também de uma unidade de exaustor na cava

(Tecsis 625 cv).

2.2 – Distribuição do ar na mina

PLANEJAMENTO DA VENTILAÇÃO - MINA PILAR - 2020

LOCAL Vazão Tamanho dos reguladores

(m³/s) (m²)

MSB South 81,9 10

P1 P2 W 124,3

P1 P2 NE 56 1

R22 West Limb Ventilador

Nível 732 25,8 2

Nível 767 35 0,9 1,1

Nível 800 28,6 0,6 1,8

Nível 835 30,3 1,3 2,2

Nível 860 32 1,5 3

Nível 890 23,4 3,5 4,5

Nível 930 30,2 2 Exaustores fixo 15

m³s

Nível 960 30 2 Exaustores fixo 15

m³s

Nível 990 20,7 2

TOTAL 518,2


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


2.3 – Quadro dos exaustores

EXAUSTORES PRINCIPAIS

MINA PILAR - ANO 2020

Local de operação Exaustor

N°

Vazão nominal (m³/s)

Vazão calculada

(m³/s)

Potência instalada

(cv)

Potência consumida

(cv)

Pressão nominal (Pascal)

Pressão calculada (Pascal)

POÇO AUXILIAR 1 50 71,7 500 424 5880 1615

2 50 71,7 500 424 5880 1615

POÇO PRINCIPAL 3 50 71,8 500 424 5880 1586

4 50 71,8 500 424 5880 1586

CAVA ( TECSIS) 8 80 104,6 625 336 3736 1809

POÇO 3

9 100 88,0 1000 888 5880 6262

10 100 88,0 1000 888 5880 6261

11 100 88,0 1000 888 5880 6262

VAZÃO TOTAL 655,5

2.4 – Resultado dos exaustores

Raise Poço Principal Poço auxiliar


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Exaustor da Cava Poço 3

Resultado:

Os exaustores do Poço 3 irão operar acima das especificações nominais de vazão e pressão, mas

ficarão dentro da curva de trabalho.

O ponto operacional estará muito perigoso por estar muito próximo do stall, mas ficará dentro da

curva de trabalho.

Estes equipamentos jamais poderão operar fora da curva de trabalho, caso isto ocorra os

exaustores poderão apresentar diversos problemas, como;

Alteração na corrente elétrica provocando desarmes.

Baixa vazão de ar.

Consumo de energia acima da capacidade instalada.

Sistema sem confiabilidade.

O quadro atual dos exaustores oferece condições para que a Mina possa trabalhar no ano

de 2020 sem a necessidade da construção da segunda coluna de raises de exaustão para

o Poço 3.


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


3 – Planejamento de longo prazo.

Os estudos iniciais apresentam um grande aumento de demanda de vazão requerida na mina

no ano de 2024, passando a demanda de ventilação para 652 m³/seg em função do aumento

das produção, conforme pode ser visto no quadro seguinte:

Volume de ar para o aprofundamento: Produção planejada: Lavra: 515004 Ton/ano Desenvolvimento no minério: 60432 Ton/ano Desenvolvimento estéril: 187464 Ton/ano Total: 762900 Ton/ano Média mensal: 63575 Vazão requerida: 190 m³/seg.

3.1 – Simulados para longo prazo. Foi realizado um simulado no software Ventsim, onde a mina foi totalmente inserida até a

conta –1221 m e o ar produzido pelos exaustores do P3 distribuído para as áreas de

aprofundamento da mina para todos os níveis abaixo da cota -963 com uma distribuição média de

30 m³/seg. de ar limpo para cada nível.

3.1.1 – Vazão de ar nos níveis de aprofundamento Nível -989 36,7 m³/s

Nível -1025 40,6 m³/s

Nível -1060 40,8 m³/s

Explosivo

NR.22.24.8

(m3/s)

2020 197.632 1647 1976 7848 1194 220 422 33 593 485 59 652

4

1,2

10

20

Tonelada anual de minério de lavra

Tonelada anual de minério do desenvolvimento

Tonelada anual de estéril do desenvolvimento

DIMENSIONAMENTO DA VENTILAÇÃO MINA PILAR - ANO 2024

PRODUÇÃO DE ROCHA DESMONTADA (TONELADAS) Frota de equipamentos Quadro

de

pessoal

por turno

VENTILAÇÃO NECESSÁRIA CONFORME NR22.24.28 (m³/seg)

ANOProdução anual

Lavra/Desenv.

Produção

Mensal

Produção

por turno(Kg/turno)

Perdas em

portões e

tapumes

Tonelada mensal

desmontada (lavra

e desenv.)

Lavra,

desenvolvimento,

oficinas etc.

Volume gasoso gerado em 1 Kg

de explosivos (m³/kg)

Total de (cv) com

diesel S10

Total de (cv) com

diesel comum

Equipamentos

diesel e pessoas

Explosivos

utilizados por

turno

2.371.581

Turnos diários

Razão média de carga (Kg/ton)

Reentrada após detonação (min)

1.797.207

180.870

393.504


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Nível -1096 33,3 m³/s

Nível -1120 28,0 m³/s

Nível -1154 17,8 m³/s

Nível -1221 35,4 m³/s

Vazão total: 232,6 m³/s

3.1.2 – Vazão total de ar na mina Vazão necessária: 652 m³/seg

Vazão calculada: 697 m³/seg

EXAUSTORES PRINCIPAIS

MINA PILAR - ANO 2024

Local de operação Exaustor

N°

Vazão nominal (m³/s)

Vazão calculada

(m³/s)

Potência instalada

(cv)

Potência consumida

(cv)

Pressão nominal (Pascal)

Pressão calculada (Pascal)

POÇO AUXILIAR 1 50 70,8 500 428 5880 1790

2 50 70,8 500 428 5880 1790

POÇO PRINCIPAL 3 50 70,9 500 427 5880 1760

4 50 70,9 500 427 5880 1760

CAVA ( TECSIS) 5 60 75,0 400 529 3481 2160

8 80 98,4 625 409 3736 2340

POÇO 3

9 100 80,4 1000 846 5880 6483

10 100 80,4 1000 846 5880 6483

11 100 80,4 1000 846 5880 6483

VAZÃO TOTAL 697,9


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


3.1.3 – Curva dos exaustores do Poço 3 3.1.4 – Conclusão final

A) Para o aprofundamento da mina até o nível -1221 metros, os exaustores do Poço 3 irão

trabalhar com o ponto de operação no limite máximo permitido na curva, mas não entrarão

em stall.

B) Para alcançar a demanda de ventilação da mina, os exaustores Tecsis, N°5 e N°8, instalados

na cava deverão continuar em operação.

C) Mantendo o planejamento de produção e também a distribuição da produção conforme o

planejamento atual apresentado neste estudo, não será necessário construir a segunda

linha de poços de exaustão do nível do nível 34 ao nível -754.

4 – Instalação de cone difusor na descarga dos exaustores centrífugos. Conforme reunião realizada com o setor de engenharia, foi aconselhado que seja instalado

cone difusor na descarga dos exaustores centrífugos, devido às seguintes recomendações:

Prolongar a descarga do fluido exaurido. Como o difusor de ar, a descarga do fluido exaurido

será projetada à uma altura maior que a atual, protegendo assim os exaustores principais e

principalmente o registro dumper dos exaustores do Poço 3.


RELATÓRIO TÉCNICO


CLIENTE:



www.provente.com.br

(31) 3541-1748 MINA PILAR

Data: 01/12/2019 Rev.


Redução do consumo de energia. Os difusores de ar são também chamados de cone

recuperador de pressão, pois podem reduzir a pressão de trabalho dos equipamentos.

A pressão total do exaustor é a somatória da pressão estática da entrada de ar e da pressão

dinâmica, também chamada de pressão de velocidade.

A pressão dinâmica ou de velocidade, é calculada sobre a área da descarga de ar do

exaustor, motivo este que, havendo o aumento da área da descarga do exaustor, haverá a

redução da pressão de velocidade do ar e da pressão total do equipamento, o que irá

proporcionar a redução da potência consumida.

O difusor de ar é um acessório, mas deve ter suas dimensões especificadas pelo fabricante

do equipamento, pois trata-se de uma peça aerodinâmica e suas dimensões são projetadas

em conformidade com as dimensões do equipamento.

Solicitamos que a Mineração solicite ao fabricante dos exaustores centrífugos o desenho

dimensional destas peças para que possamos calcular a redução da potência consumida

dos exaustores.

Sander Araújo

Provent Serviços de Ventilação Ltda


RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA MINA PILAR ...ventsim.com/files/caraiba/rules.pdfmina, que ocorrem em...

Documents

Transcript of RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA MINA PILAR ...ventsim.com/files/caraiba/rules.pdfmina, que ocorrem em...