Ahmad e Cesar M.C.a

8/18/2019 Ahmad e Cesar M.C.a.

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Índi e

Introdução ............................................................................................................................................... 3

OPERAÇÕES MINEIRAS: ................................................................................................................. 3

I. OPERAÇÕES UNITÁRIAS: ....................................................................................................... 41. DESCOBERTURA: .................................................................................................................. 4

1.1.1. Remoção do solo vegetal ............................................................................................... 4

1.1.2. Remoção do esteril ........................................................................................................ 4

2. DESMONTE: ............................................................................................................................. 5

Hidraúlico (jateamento de água); ............................................................................................ 5

A fogo (jateamento de fogo para fragmentação de rochas.); ................................................. 5

Pneumático (a base de ar comprimido em comprossores); ................................................... 5

Mecanico: ................................................................................................................................... 5

2.1. Perfuração .......................................................................................................................... 6

2.2. Carga e detonação ............................................................................................................. 8

3. CARREGAMENTO: ................................................................................................................ 9

1.3.1. Escavadeiras ................................................................................................................ 10

1.3.2. Carregadeiras .............................................................................................................. 10

4. TRANSPORTE: ...................................................................................................................... 11

1.4.1. Para Planta................................................................................................................... 12

1.4.2. Para pilha de Esteril .................................................................................................... 13

1.4.3. Para a Comercialização e Exportação ....................................................................... 13

II. OPERAÇÕES AUXILIARES DA LAVRA A CÉU ABERTO ........................................... 14

2.1. Construções Vias de acessos: .............................................................................................. 14

Sistemas de zig-zag ou serpentina ...................................................................................... 14

Sistema de via helicoidal continua ..................................................................................... 14

Sistema de de plano inclinados ........................................................................................... 14

Sistemas de suspensão por cabos aéreos............................................................................ 14

Sistema de poços vertical .................................................................................................... 14

Sistema de adito inferior ..................................................................................................... 14

Sistema de funil.................................................................................................................... 15

2.2. Sistemas de regadios para poeiras ..................................................................................... 15

2.3. Sinalização na mina ............................................................................................................. 15

2.4. Iluminação das vias de acessos ........................................................................................... 15

2.5. Estabilização de taludes ...................................................................................................... 16


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2.6. Bombeamento das águas superficiais e subterraneas ...................................................... 17

III. OPERAÇÕES DE BENEFICIAMENTO ............................................................................. 18

3.1. Cominuição .......................................................................................................................... 18

3.1.1. Britagem ....................................................................................................................... 18

3.1.2. Moagem ........................................................................................................................ 18

3.2. Sizing .................................................................................................................................... 19

3.2.1. Peneiramento ............................................................................................................... 19

3.3. Classificação ......................................................................................................................... 19

3.3.1. Classificador espiral .................................................................................................... 19

3.3.2. Hidrociclone ................................................................................................................. 19

3.3.3. Espessadores ................................................................................................................ 19

3.4. Concentração ....................................................................................................................... 20

Eletrostatica; Eletromagnetica; Separação magnética; Separação gravítica. ....................... 20

3.5. Operações auxiliares ........................................................................................................... 20

ANEXOS: ............................................................................................................................................. 20

Recomendações .................................................................................................................................... 21

Conclusão ............................................................................................................................................. 21

Bibliografias ......................................................................................................................................... 22


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Introdução

Em primeiro temos de agradecer a Deus pelo tema a nós confiado. E dizer que no que diz

reipeito ao nosso tema que é inter ação optimizada da operação mineiras a céu aberto, está

tudo claro nesta obra. No trabalho fala – se com mais detalhes o ciclo das operações na lavra a

céu aberto desde a mina, planta até ao porto. Dificuldade encontradas no decorrer da elaboração

deste trabalho é a insuficiência de manuais em português retratando assuntos desta natureza

com detalhes. Não só mas também as divergências dos autores que falaram deste assunto.

Dizer também que falar das operações mineiras envolve até a planta de processamento, pois é

do nosso conhecimento que um engenheiro de minas tem uma visão geral da planta de

processamento e do fluxo do material extraido. Assim sendo dizer que:

OPERAÇÕES MINEIRAS:

As operações mineiras são todas aquelas que facilitam a extracção, beneficiamento do nosso

bem mineral, bem como na sua comercialização. E elas partem da mina, planta de

processamento e até os portos, aeroportos, industrias. Esquematicamente apresentando:


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I. OPERAÇÕES UNITÁRIAS:

As operações unitárias são: Descobertura, Desmonte, Carregamento, e Transporte.

1. DESCOBERTURA:

1.1.1. Remoção do solo vegetal

Está é uma bulldozer retirando o solo vegetal para facilitar a operação subsequente que é a

remoção do material esteril.

1.1.2. Remoção do esteril

Onde: Overburden = esteril; Muskeg = Pântano ou solo vegetal; Oil sands = Área petrolífera.

A atividade de remoção do material esteril é uma das mais custosa e menos rentável no processo

de extracção de um bem mineral. A retirada deste material facilita o acesso ao jazigo. Na

descobertura, o desmonte, carregamento e transporte são indispensáveis visto que haverá

sempre a movimentação dos materiais.


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2. DESMONTE:

A soma de todos estes factores resulta nos custos de desmonte.

CD = CT + CMo + CEX + CAC

Onde CD é o custo do desmonte ($/furo); CT é o custo de transporte e entrega ($/furo); CMo é o custo

de mão-de-obra ($/furo); CEX é o custo de explosivos ($/furo); CAC é o custo de acessórios ($/furo).

Hidraúlico (jateamento de água);

A fogo (jateamento de fogo para fragmentação de rochas.);

Pneumático (a base de ar comprimido em comprossores);

Mecanico:

Uma pobre fragmentação, usualmente, resulta em alto custo no desmonte secundário e alto

custo de carregamento, transporte, britagem e manutenção, gerando os seguintes problemas:

Carregamento Transporte

- Menor enchimento das caçambas - Atraso na pilha de deposição

- Presença de blocos e lajes - Pisos irregulares

- Aumento do ciclo dos caminhões - Desgastes dos pneus e/ou das correias

transportadoras


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2.1. Perfuração

A perfuração de rochas é uma operação básica no ciclo produtivo das minerações tanto a céu

aberto quanto subterrânea. Por esta razão os inúmeros fornecedores de perfuratrizes de rocha

esforçam-se continuadamente para produzir equipamentos cada vez mais eficientes e

associados aos menores custos de capital e de operação. Encontram-se no mercado disponíveis

vários tipos de perfuratrizes como as churn drills, as perfuratrizes a percussão, as perfuratrizes

rotativas, etc. Todas estas máquinas são projetadas com um objetivo em mente: produzir furos

de determinados diâmetros, profundidade e direção na rocha para permitir a introdução de

explosivos.

2.1.1. Perfuração por percussão:

Também conhecido por perfuração por martelo, é o método mais comum de perfuração para a

maioria das rochas, os martelos podem ser acionados a ar comprimido ou hidráulicos. Tanto o

martelo de superfície como o de fundo (DTH - Down-The-Hole) são utilizados. Na trituração

por impacto a rocha é partida em fragmentos, por meio de uma grande força que é aplicada

sobre um botão ou pastilha de material duro.

Na perfuração percussiva o pistão transmite energia sobre a rocha através da barra de percussão,

das uniões, da haste de perfuração e da broca.


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2.1.2. Rotação/Trituração

Foi inicialmente usada na perfuração de petróleo, porém, atualmente, é também usada em furos

para detonação, perfuração de chaminés verticais de ventilação e abertura de túneis. Esse

método é recomendado em rochas com resistência à compressão de até 5000 bar.

Quando perfuramos por este método, usando brocas tricônicas, a energia é transmitida para a

broca por um tubo, que gira e pressiona o bit contra a rocha. Os botões de metal duro são

pressionados na rocha, causando o fraturamento desta, de acordo basicamente com o mesmo

princípio da perfuração por percussão.

2.1.3. Rotação/Corte

Este método é usado principalmente em rochas brandas com resistência à compressão de até

1500 bar. A perfuração por rotação necessita de uma forte capacidade de empuxo na broca e

um mecanismo superior de rotação. A pressão aplicada e o torque rompem e moem a rocha.

Neste método a energia é transmitida ao cortador pelo tubo de perfuração, que gira e pressiona

o mesmo sobre a rocha. A área de corte da ferramenta exerce pressão sobre a rocha e as lascas

são arrancadas.


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serão primários quando a sua iniciação se der por chama, centelha ou impacto. Secundários

quando, para sua iniciação, for necessário um estímulo inicial de considerável grandeza.

Exemplo de altos explosivos: TNT, dinamites, gelatinas;

2.2.1.3. Baixos explosivos, ou deflagrantes, caracterizam-se por uma velocidade de

reação muito baixa (poucas unidades de m/s) e pressões no máximo de 50.000 psi. Exemplo:

pólvora e explosivos permissíveis.

2.2.1.4. Agentes detonantes são misturas cujos ingredientes não são classificados como

explosivos. Exemplo: ANFO, ANFO/AL, lama, ANFO Pesado, emulsões.

3. CARREGAMENTO:

O carregamento do minério desmontado, geralmente em caminhões, é uma das operações

unitárias mais básicas na mineração. Assim, o sistema de carga deve ser concebido e

dimensionado com o maior cuidado possível. Uma vez que o carregamento encontra-se

vinculado ao transporte, torna-se imprescindível proceder ao ajuste dessas duas operações

associadas. Os equipamentos que teoricamente podem realizar as operações de carregamento

incluem escavadeiras, draglines, clam shells, caregadeiras frontais, retroescavadeiras e várias

outras máquinas. Inobstante à variedade de equipamentos, a maioria das minas (no Brasil e no

mundo) operam geralmente com dois tipos de máquinas: escavadeiras e carregadeiras frontais.


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– 6) (m)

Sendo cc = capacidade da caçamba em m3.

1.3.1. Escavadeiras

As shovel ou retroescavadeiras são geralmente as formas mais fácil do carregamento demateriais desmontado para as unidades de transporte, pois elas manobram sem muitas

dificuldades quanto as pás mecanicas.

Onde: a produção referida a densidade natural de minério in situ é função de :

Cd = capacidade da caçamba em jardas cúbicas

F = fator de enchimento da caçamba (geralmente, 0,85);

A = correção de ângulo de giro

E = eficiência (admitida)

S = setor de empolamento

ts = tempo de ciclo em segundos.

1.3.2. Carregadeiras

O carregamento por pás mecanicas ou simplesmente carregadeiras são geralmente mais simples

de encher um camião fora de estrada, mais com incoveniências ao manobrar.


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Onde: Cb = capacidade da caçamba em jardas cúbicas

F = fator de enchimento

E = eficiência (tempo de utilização)

tm = tempo de ciclo em minutos

Nos últimos tempos, pode-se dispor

4. TRANSPORTE:

Na seleção de equipamento de carga, a primeira consideração que se deve ter em conta é a

escala de produção. Face a inflexibilidade das escavadeiras, o número mínimo de equipamentos

que se costuma solicitar são dois: uma no minério e outra no estéril. Geralmente adquire-seainda uma terceira máquina para caso de quebra de uma das duas em operação. A decisão da

escolha do tamanho do equipamento costuma, ainda, passar pela natureza do material

desmontado. Provavelmente materiais mais difíceis de se escavar, necessitarão de

equipamentos maiores e mais fortes.

O transporte de minério estéril na mina é uma operação absolutamente básica e se incumbe

de levar o minério e o estéril das frentes de lavra, respectivamente, para a planta do processo

(que começa com o sistema de britagem) para as pilhas de estéril. Sem entrar em maiores

detalhes, este transporte é feito geralmente de duas maneiras, uma descontínua, através de

caminhões fora de estrada e outra contínua por correias transportadoras.

A carregadeira ou escavadeira deve ter porte suficiente para passar a altura do caminhão. Deve

pois, haver um compromisso entre os tamanhos dos equipamentos de carga e transporte. Em

condições ‘normais’ costuma-se escolher o porte destas máquinas, de sorte que o caminhão seja


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enchido com de 4 a 6 caçambadas da escavadeira/carregadeira.Um cálculo expedito do número

de caminhões envolvidos no transporte de minério é:

Onde: tc = tempo de ciclo do caminhão em minutos;

A = fator de correção do ângulo de giro da escavadeira;

n = número de passes da escavadeira para encher o caminhão;

ts = ciclo da escavadeira em segundos

O transporte costuma ser o custo mais importante da mineração e é altamente dependente

da distância e desnível incorrido. Em minas profundas, com longas distâncias de transporte,o custo dos mesmos costuma chegar e até ultrapassar a soma dos custos de perfuração, desmonte

e carregamento.

1.4.1. Para Planta

Bandas transportadoras

Vazão volumétrica das bandas transportadoras

K = fator de correção da capacidade. Depende da inclinação l (valor tabelado)


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V = velocidade da correia. Dependa da largura da correia (m/s)

Q = Vazão em tonelada

Camiões Basculantes

É função do tratamento e utilização posterior do material, e em alguns casos indiretamente da

capacidade dos equipamentos de carga.

O tamanho do blocos “Tb“ se expressa por sua maior longitude, podendo apresentar os

seguintes valores:

Sendo: AD = tamanho de admissão do britador;

Exemplos: 12050CC,

Tb = 0.8*120 = 96 cm = 0,96 m

0.96 é o tamanho do bloco máximo que o britador 12050CC pode admitir.

1.4.2. Para pilha de Esteril

Camiões Basculantes –

Material estéril que vai para a pilha de deposição controlada, dependerá da capacidade da

caçamba do equipamento de carregamento:

Sendo: cc = capacidade da caçamba, em m³.

Observação: O tamanho ótimo do bloco é, normalmente, aquele cuja relação com a dimensão

da caçamba do equipamento de carregamento se encontra entre 1/6 e 1/8. Material para o porto

e barragens: granulometria que vai deste 0,5 t a 12 t por bloco.

1.4.3. Para a Comercialização e Exportação

Comboios

Tb < 0,8AD


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O material proveniente da plantas de processamento é transportado para os portos, industrias

pelos transportes ferroviarios. Onde os vagão transportam 64t * 43 vagões (VALE) de minerio

concetrado.

II. OPERAÇÕES AUXILIARES DA LAVRA A CÉU ABERTO

São operações que se realizam no decorrer das operações unitárias (carregamento e transporte)

para permitir: a acessiblidade ao corpo mineral; segurança no trabalho; para minimizar os

tempos de ciclos no transporte. Eis alguns exemplos de operações auxiliares:

2.1. Construções Vias de acessos:

Sistemas de zig-zag ou serpentina- onde a estrada se desenvolve por varios lances,

com declividade compativel com o tipo de transporte.

Sistema de via helicoidal continua- usadas para jazidas de grandes áreas horizontais,

em cavas profundas, este sistema se constitui numa via continua, em helice,

apresentando lances planos e outros em declividade.

Sistema de de plano inclinados- sistemas aplicadas em jazidas de pequena área

horizontal, em cavas profundas. A inclinação vai desde a valores compativeis com o uso

da correias transportadoras até cerca de 80°, para o uso de equipes que trafegam sobre

trilhos.

Sistemas de suspensão por cabos aéreos- aplicavel a cavas profundas e de pequena

área horizontal, tal sistema hoje em desuso.

Sistema de poços vertical- um ou mais poços verticais, próximos da cava são ligados

aos bancos por travessas dotadas de chutes, para carregamento de equipes que farão o

transporte vertical, descarregando em silos na superfície.

Sistema de adito inferior- utilizadas para minas lavradas em flancos ou, em caso que

a topografia permite, para lavra em cava.


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Luzes facilitam a visão noturna, as mineradoras estando preocupadas com o capital elas tem

trabalhado 24 horas por dia e nestas condições é indispensável a iluminação das vias de acesso

e dos equipamentos. A introdução da energia elétrica na mineração ocorreu na virada do Século

XIX para o Século XX, lembrando que este evento trouxe um grande impulso à mecanização.

A mina de Morro Velho, situada à borda da APA Sul RMBH, foi uma das primeiras minas do

mundo a adotar a eletricidade. Convém lembrar que foram no final do século XIX, as grandes

conquistas de Thomas Alva Edison e Nikola Tesla, concernentes aos métodos de suprir

continuamente as correntes elétricas para iluminar casas e mover as rodas da indústria. Ocorria

na época a chamada Guerra das Correntes. Edison, cuja experiência vinha quase queexclusivamente de dínamos ou geradores que usavam corrente contínua (CC) advogava este

tipo de transmissão elétrica, enquanto Tesla defendia a corrente alternada (CA) que acabou

vingando.

2.5. Estabilização de taludes

As taludes devem ser monitoradas, entivadas, ancoradas com arrames e pregos no caso de

taludes com terreno menos consolidado, até criar taludes mais suaves e baixas para melhorsegurança da mina e dos equipamentos que aí circulam. A lavra de minérios, tanto em minas a

céu aberto quanto subterrâneas, altera o estado de tensão nas rochas, podendo induzir

instabilidades com deslocamentos de massas rochosas que podem levar a grandes prejuízos,

incluindo perdas de vidas.

Uma estrutura é estável quando os esforços resistentes igualam ou superam os esforços

solicitantes. Caso contrário, quando as solicitações mecânicas superam as resistências, a


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estrutura entra em colapso. Entende-se por fator de segurança a relação entre os esforços

resistentes e os esforços solicitantes:

Na medida destes esforços (notadamente os esforços resistentes), sempre ocorrem erros e

imprecisões, e, assim, para não se incorrer em riscos indesejados, adota-se nos cálculos de

estabilidade fatores significativamente superiores a unidade.

2.6. Bombeamento das águas superficiais e subterraneas

Assim como qualquer outras atividade na mina, o bombeamento é indispensável pelo fato de

transitabilidade dos equipamentos, segurança das taludes e da mina. Nas minas a céu aberto há

que se considerar o modelamento e drenagem das águas superficiais e subterrâneas.

No verão da região do Quadrilátero Ferrífero ocorre chuvas intensas, capazes de inundar as

cavas profundas. Uma destas tormentas inundou o fundo da cava da Mina da Mutuca, em 1993,

ultrapassando todas as barreiras de proteção da mina chegando a cobrir uma escavadeira de

grande porte (PH 1900) que estava no fundo da cava.


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III. OPERAÇÕES DE BENEFICIAMENTO

Todo circuito de beneficiamento constituido por uma sequência de Operacções que se

denominam Operações unitárias unitárias.

O que varia e combinação e a sequência delas, para atender a um determinado objectivo, ou

para atender as características específicas de um determinado minéiro.

As Operacções Unitárias pode ser esquematicamente agrupadas em:

3.1. Cominuição

A operação de fragmentação, no campo de beneficiamento de minérios, agrupa um conjunto de

técnicas que tem por finalidade reduzir, por ação mecânica externa e algumas vezes interna, um

sólido, de determinado tamanho em fragmentos de tamanho menor.

3.1.1. Britagem

É a operação que fragmenta os blocos obtidos na lavra, mas como existe uma série de tipos de

equipamentos, esta operação deve ser repetida diversas vezes, mudando-se o equipamento, até

se obter um material adequado à alimentação da moagem.

3.1.2. Moagem

A moagem é o último estágio do processo de fragmentação. Neste estágio as partículas

são reduzidas, pela combinação de impacto, compressão, abrasão e atrito, a um tamanho


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adequado à liberação do mineral, geralmente, a ser concentrado nos processos

subsequentes.

3.2. Sizing

3.2.1. Peneiramento

É um processo mecânico de separação de partículas que se utiliza de uma superfície perfurada

para tal. As partículas com dimensões superiores à da abertura considerada tendem a ficar

retidas na superfície, e as com dimensões inferiores tendem a atravessar a mesma.

3.3. Classificação

É o processo de separação que se baseia na velocidade de sedimentação das partículas imersas

num meio fluido. Os fluidos mais utilizados são a água e o ar, resultando nos processos

denominados hidroclassificação e aeroseparação.

3.3.1. Classificador espiral

Em forma de um caracol do mar ou um cilindro espiral.

3.3.2. Hidrociclone

são equipamentos com inúmeras aplicações nos diferentes campos tecnológicos, como na

limpeza de gases, atomização, classificação de partículas, dentre outras.

3.3.3. Espessadores

Utilidade:

s a um determinado processo

subseqüente;

e descarte mais eficazes; recuperação de água para reciclo industrial;

lixiviação, utilizados em processos

hidrometalúrgicos.


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3.4. Concentração

O uso de diferentes propriedades físicas para efetuar a separação. Eis alguns exemplos:

Eletrostatica; Eletromagnetica; Separação magnética; Separação gravítica.

3.5. Operações auxiliares

Transportam os diferentes produtos intermediários entre uma operação unitária e outra e separa

a agua contida nesses produtos. Estas operações são transporte de soldos particulados,

transporte de sólidos em suspensão em agua (polpa), estacagem em silos, filtragem e secaem.

ANEXOS:

Operações mineiras.

Tecnicas de construção das vias de acesso.

Uma pista 14,8 m Uma pista 14,8 m

Drenagem

1,5m

Leiraconvencional2,3m

LeiracentralXXm

Largura total

L = 7 41 m


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operaçõesauxiliares demina a céu

aberto

Descobertura

Desmonte

Carregamento

Transporte

ComunuiçãoSizing

Classificação

Concentração

Operaçõesauxiliaresda planta

Recomendações

Após ter pesquisado, lido e relido o nosso trabalho, o grupo recomenda a todos estudantes da

turma de engenharia de minas 4º Ano que façam um bom aproveito desta obra, pois ela é rica

em conhecimentos que interessara – nos num futuro breve.

Conclusão

Após muita pesquisa e leitura das obras de outros autores1, nós concluimos esquematicamente

que operações mineiras principais são as seguintes:

1 Projeto APA Sul RMBH - Estudos do Meio Físico – Mineração


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Bibliografias

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Relevance for the Selection of Concentration Methods in the Processing of Brazilian

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FRANCA, P. R. Aspectos de Geotecnia Aplicada à Mineração. Nova Lima: MBR, 2003.

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