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”
Sumário Aplicabilidade Definição Desenvolvimento Lavra Exemplos de Uso Vantagens e Desvantagens
LAVRA SUBTERRÂNEA Métodos para forte mergulho – lavra por recalque
Minério deixado no realce
Passagem de pessoal e ar
Travessas de carregamento
Galeria de transporte
Lavra por recalque
Definição e Generalidades Definição •
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lavra ascendente, por tiras horizontais, em que o minério desmontado é mantido temporariamente no interior do realce, servindo de suporte para as encaixantes e de plataforma de trabalho para a perfuração manual.
Retirada do material fragmentado regulada em função do avanço do desmonte, de modo que fique um espaço livre de 1,8 m a 3 m de altura, necessário ao trabalho de perfuração manual do corpo de minério. 30 a 40% do material transportado prontamente.
LAVRA SUBTERRÂNEA Visualização planta
longitudinal
transversal
Lavra por recalque Para 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 •
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Veios estreitos: autores como Xishan (1998) tratam da lavra seletiva para corpos de menos de 0,8 m a 1,2 m de largura: extração de estéril para completar o espaço de trabalho (baixa produtividade, mão-de-obra intensiva).
Aplicabilidade •
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Forte mergulho (maior que ângulo de repouso do material fragmentado); Encaixante e minério resistentes (RMR maior que 60, Q maior 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. –
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(Autores como Kersten, 1984 citam situações acima de 650 m de profundidade, em que a recuperação de minério cai muito).
Desenvolvimento •
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em cada nível horizontal, no mínimo uma travessa de transporte conectando o poço a uma galeria de transporte (no contato com a lapa, na lapa ou no minério); travessas de acesso ao corpo; arranjo para receber material fragmentado (chutes ou outro).
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 •
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Perfuração manual: frontal ou ascendente; Carregamento: –
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LHD a partir dos pontos de carga, quando são
usados caminhões em sistemas sem chutes ou a partir de chutes ou carregadeiras tipo overshoot loader (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 por composição. Eventual rockbolt ou cable bolt .
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Mina 2, Tanguá •
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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 34 m, crown pillar 2-4 m, subida exploratória, ventilação e acesso (Xishan, 1998).
Morro da Fumaça •
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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 Nova Fátima 84mil t/ano, Rio dos Bugres 132 mil t/ano –
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Operação com rastelo
Estudo para 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 e laterais). 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 40 35 30 25 20
Largura do pilar (m) 20 17 15 12 8
Projetos em seleção do método Manantial Espejo (Argentina) - Au-Ag 2 minas a céu aberto, mais 2 subterrâneas; Variações mergulho, potência, várias faixas mineralizadas recalque + longhole stoping + corte e enchimento. •
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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, sublevel caving . –
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Reativação de Sleeping Giant (Canadá) 11,4 g/t Au, veio estreito recalque furos longos, combinado com –
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Produtividade e custo operacional PRODUTIVIDADE E CUSTOS UNIT RIOS (HARTMAN, 1987 OU 2002) MÉTODO DE LAVRA PEDREIRA (CÉU ABERTO) CÂMARAS E PILARES LAVRA FRONTAL (AL. ABERTOS) LAVRA POR RECALQUE LAVRA POR SUBNÍVEIS LAVRA CORTE E ENCHIMENTO ALARGAMENTOS ESTEIADOS LAVRA ESTRUTURAS RETANGULARES LAVRA FRENTE LONGA (LONGWALL) ABATIMENTO EM SUBNÍVEIS ABATIMENTO EM BLOCOS
PRODUTIVIDADE (t/homem x turno) 27-73 27-45 4-9 14-27 9-18 1-3 68-163 18-36 14-36
CUSTO UNITÁRIO (US$/t) 28 - 165 11-33 9-33 17-44 13-39 17-55 22-72 33-138 6-28 13-44 6-22
Lavra por Recalque Vantagens e Desvantagens • • • • •
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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 no alargamento).
Comentários Atualmente este método tem pequena importância e vem sendo substituído por outros métodos. Sob as mesmas condições, a lavra com alargamentos por subníveis, o abatimento em subníveis e a lavra por corte e enchimento podem ser praticados com considerável vantagem econômica. Flexível para corpos estreitos que não necessitam de enchimento (miningbasics.com). Combinação possível com caving (Webster s). ´
Era mais comum antes da lavra mecanizada e introdução do enchimento. Alternativa para baixo investimento em equipamento e enchimento (Turner, 2000).
Referências Bibliográficas •
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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. 12135 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 of Mining and Metallurgy, v. 84, n. 11, p. 365-368. 1984. Disponível em , acessada em 18/09/2010. Hustrulid e Bullock, 2001. Underground Mining Methods. Maia, J. Notas de Aula Mineração IV. UFOP, pp. 47-50. 1979. –
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Referências Bibliográficas •
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Peçanha, R. M. Balanço Mineral. Fluorita, p. 488. 2001. Disponível em , acessada em 18/09/2010. Pinho, R. R. 2007. UFRRJ. Mapeamento geológico e de superfície 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. Tese apresentada à UFMG, cap. 3.4. 2005. Turner, M. 2000. Underground Mining Methods Shrinkage Methods. Australian Centre for Geomechanics, 20p. Disponível em
