AULA 04 - PM2 - Métodos de Exploração

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PESQUISA MINERAL II
Métodos de Exploração
Profº Marcus Alexandre de Carvalho W. da Silveira 
2021/1
Universidade Estadual de Minas Gerais
Campus João Monlevade
• Após a detecção da área alvo, é preciso amostrar a ocorrência mineral a fim de
determinar se ela é um depósito ou não
1. Exploração Geológica (Prospecção = pouco detalhado)
• Amostragem menos densa e pouco regular
• Amostras colhidas em afloramentos
• Apenas para dar uma ideia do teor médio na superfície
2. Avaliação (Exploração = mais detalhado)
• Amostragem mais densa e regular
• Definir o teor médio e as propriedades qualitativas e tecnológicas do minério até uma certa
profundidade (teor, quantidade e disposição do minério)
• Trincheiras, poços, galerias, furos de sonda
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Superfície
• Amostragem com o martelo
• Amostragem de canal
• Amostragem de fragmentos
• Espectômetro de massa
• Amostragem semi-industrial
Métodos de Exploração
Fase de prospecção: não 
falaremos desses 
métodos
• Os métodos de exploração (trincheiras, poços e sondagem) objetivam coletar
uma amostra em profundidade para possibilitar análises químicas e
estratigráficas
• As amostras classificam-se em deformadas e indeformadas
• As amostras podem ser de solo ou rocha
Métodos de Exploração
• Amostra indeformada
Métodos de Exploração
• Amostra deformada
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Amostragem
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Amostragem
• Trincheiras
• Poços
• Sondagem
• Cava de teste (Trial pit)
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
• Trincheira: é um corte ao longo de uma direção pré-estabelecida em que a
dimensão predominante é o comprimento do corte
• A trincheira possibilita o reconhecimento de estratos superficiais e a coleta de uma
quantidade numerosa de amostras indeformadas por meio de canaletas
• Nos trabalhos de exploração, o material retirado da trincheira deve ser utilizado
como preenchimento no final dos trabalhos de pesquisa
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Métodos de Exploração
• Transversal• Longitudinal
Contatos do corpo mineralizado.Continuidade do corpo mineralizado.
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Abertura de trincheiras (material inconsolidado)
• Dimensões aproximadas de trincheiras ortogonais às direções preferenciais das
anomalias nos mapas geológicos, geoquímicos e geofísicos:
➢ Profundidade = 2 m
➢ Largura = 1 m
➢ Comprimento = Poucos metros a 500 m
• Poços associados a trincheiras:
➢ Profundidade típica de 10 m
• Amostragem nas paredes das trincheiras e dos poços (canais)
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Abertura de trincheiras (material inconsolidado)
• Canaletas (feitas com colheres ou espátulas):
➢ Profundidade: 3 a 5 cm
➢ Largura: 5 a 10 cm
➢ Comprimento: variável
➢ Espaçamento ao longo da parede da trincheira: 1 m
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Trincheira
Abertura de trincheiras (material inconsolidado)
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
Poço de pesquisa
É uma escavação vertical de seção circular ou retangular construída para coletar
amostras e verificar a estratigrafia local
O poço possibilita o reconhecimento de estratos superficiais e a coleta de uma
quantidade numerosa de amostras indeformadas por meio de canaletas
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
• Aberto manualmente com pá e picareta
• Escavados em materiais pouco resistentes
• Diâmetro médio de 1,5 m
• Profundidade na ordem de 10 m
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
Métodos de Exploração
Revestimento
Transporte 
(cavalo)
Desmonte
Calor e umidade altos
Aprox. 100 m
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
Cuidados construtivos em poços de pesquisa mineral:
• Não estocar o material escavado perto do poço
• Equipamentos de boa qualidade
• Sinalização e proteção da área em volta do poço
• Nível do lençol freático
• Desmoronamento das paredes do poço
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Poços
A amostragem dos poços pode ser efetuada de duas maneiras:
• Por meio de canais (canaletas de 5 cm x 3 cm, por todo o comprimento do
poço)
• Coleta de determinado volume
• Coleta de determinada camada (cascalho)
Métodos de Exploração
É comum empregar bateias na prospecção de materiais densos, como o ouro
Métodos de Exploração
Vídeo “Geologia UFMT Em busca do ouro perdido 
como batear aula prática Qjinho e Zé”:
http://www.youtube.com/watch?v=_TVT89uBNqk
http://www.youtube.com/watch?v=_TVT89uBNqk
Métodos de Exploração
Plantas-piloto:
Fundação Gorceix
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem
A sondagem objetiva investigar, em profundidade, o subsolo e obter testemunhos
que representam as formações (solos e rochas) amostradas e recuperadas
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Amostragem com Sondas
Métodos de Exploração
✓ As amostras obtidas na sondagem podem ser: fragmentos e testemunhos
✓ As sondagens do tipo Rotary e percussiva geram fragmentos, enquanto que as sondas do
tipo diamantadas, testemunhos
✓ Os fragmentos são transportados pelo fluído de perfuração e recuperados em tanques de
decantação ou por retenção em peneiras. São recolhidos todos os fragmentos, porém entre
0,5 e 1,5 m de minério perfurado, retira-se uma amostra para análise
✓ Os testemunhos obtidos nas sondas são divididos ao meio, uma metade é arquivada e outra
é levada para análise
✓ Se a recuperação do testemunho é superior a 90%, considera-se o teor representativo do
intervalo amostrado, caso seja menor, é necessário coletar amostras de calha e calcular
uma média ponderada entre os teores
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem
Como se dá a perfuração?
ROTAÇÃO
a) Trado
b) Corte diamantado sem recuperação do testemunho
c) Corte diamantado com recuperação do testemunho
PERCUSSÃO
a) SPT (Standard Penetration Test = Teste de Penetração Padrão)
MISTA
a) Banka
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem a trado
A sondagem a trado utiliza um instrumento chamado TRADO para retirar amostras do
solo.
• Obtêm-se informações somente sobre o tipo de material atravessado, não podendo
visualizá-lo como no caso da trincheira e poço
• Assim que coletada, a amostra é colocada no chão
coberto por uma lona
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem a trado (manual)
Métodos de Exploração
Sondagem Manual a Trado:
https://www.youtube.com/watch?v=PsqD6yusymo
✓ Equipamento portátil que
fornece informações
superficiais do depósito
✓ Método ultrapassado
https://www.youtube.com/watch?v=PsqD6yusymo
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem a trado (mecânica)
Métodos de Exploração
A amostra de solo é, geralmente, colocada em uma lona 
que é estendida no chão, transferida para um saco e 
levada para o laboratório de análise química.
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem a trado
Métodos de Exploração
A amostra de solo é, geralmente, colocada em uma lona que é estendida no chão, transferida 
para um saco e levada para o laboratório de análise química.
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem a trado
Coleta de amostra deformada de tipos rochososmoles
✓ Realiza a perfuração através do movimento giratório de uma peça cortante
✓ Procedimento relativamente barato e rápido, mão-de-obra pouco especializada
✓ Investigações rasas (se manual até 12 m e mecânica até 15 m)
✓ Facilmente encontrado no mercado em diversas opções (modelos, diâmetros)
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa sem recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
BROCA
TRICONE
Vídeo (800 Soft Reamer):
https://www.youtube.com/watch?v=OtxusmqZO14
https://www.youtube.com/watch?v=OtxusmqZO14
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa sem recuperação
do testemunho
✓Máquinas grandes e robustas
➢ Pesquisa e produção de petróleo e gás;
➢ Podem ultrapassar 8.000 metros de profundidade.
➢ Estacionárias
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa sem recuperação
do testemunho
✓Máquinas grandes e robustas
➢ Pesquisa e produção de petróleo e gás;
➢ Podem ultrapassar 8.000 metros de profundidade.
➢ Estacionárias
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa sem recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Coleta de amostra indeformada de tipos rochosos duros
✓ Preservação estratigráfica do depósito
✓Grandes profundidades: até 1.000 m
✓Manto de intemperismo: uns 10 m
✓Grandes resistências a perfuração
✓Maior gasto
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
Os furos são projetados para amostrar a rocha ao longo da direção de maior variabilidade.
O geólogo é o profissional mais indicado para reconhecer características geológicas.
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
✓ Possíveis causas de perdas:
➢ Imperícia do operador
➢ Características do material
➢ Equipamento não adequado (friável, fraturado)
➢ Perda no transporte
Espera-se recuperações na ordem de 90%
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
Ferramenta de perfuração
Acondiciona e protege o testemunho
Ajustar o diâmetro do furo
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
✓ Máquina;
✓ Tripé.
✓ Bomba hidráulica;
✓ Coluna de perfuração:
1. Hastes e niples;
2. Barrilete;
3. Calibrador;
4. Broca/coroa.
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com
recuperação do testemunho
✓ Furos de pequeno diâmetro (menores que 60 mm)
✓ Conserva a estrutura do testemunho
✓ Finalidade: identificar contatos litológicos, estruturais, espessuras, desnidade e teores.
Busca-se também o grau de regularidade destes parâmetros (V – coeficiente de
variação);
✓ Não é indicada para terrenos inconsolidados, fraturados ou quando a rocha apresenta
muita heterogeneidade → Indicada para rochas de alta resistência
✓ Desvantagem: econômica / desgaste da coroa
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Sondagem diamantada
(Informações retiradas do site da GeoSol http://www.geosol.com.br/servicos/)
✓Método convencional: A cada coleta de amostra é necessário a retirada de todo
ferramental do interior do furo (aprox. de 6 em 6 metros)
✓Método Wire Line: Após a manobra de corte do testemunho, somente o tubo
interno do barrilete é alçado
Métodos de Exploração
http://www.geosol.com.br/servicos/
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Sondagem diamantada
Métodos de Exploração
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
Colocação das hastes com o auxílio da torre: https://www.youtube.com/watch?v=UOAWjEYthCY
https://www.youtube.com/watch?v=UOAWjEYthCY
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem rotativa com recuperação
do testemunho
Métodos de Exploração
Tubos de aços vazados
Conectores – conexão entre 
as hastes
Transmissão do movimento 
de rotação (até 3 m)
• Métodos de Exploração de Subsuperfície: Sondagem a percurssão (SPT -
Standard Penetration Test)
...próxima aula...
Métodos de Exploração
• Barbosa, V.B., Notas de aula: Avaliação e exploração de depósitos. Departamento de
Engenharia de Minas. Universidade Federal de Minas Gerais. 2018.
• Cavalcanti Neto, M.T.O., Rocha, A.M. R., Noções de prospecção e pesquisa para
técnicos de geologia e mineração . Natal/RN: Editora do IFRN-RN, 2010.
• Pereira, R.M., Fundamentos de Prospecção Mineral. Editora Interciência. Rio de
Janeiro, 2003.
• Silva, 2010: Aulas da Prof. Dra. Rosaline Cristina Figueiredo e Silva lecionadas no curso
de Graduação em Engenharia de Minas. Disciplina: Geologia Econômica (Universidade
Federal de Minas Gerais) em 2010/1
Referências bibliográficas