Máquinas e Equipamentos na Lavra Subterrânea

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Máquinas e Equipamentos de 
Mineração na Lavra Subterrânea
A retirada da maior quantidade de minério removendo a mínima
quantidade de rocha estéril na qual ele está inserido se constitui
num desafio do projeto de lavra subterrânea.
A seleção e dimensionamento dos equipamentos utilizados em
uma mina subterrânea leva em conta as premissas apresentadas,
tipo de minério, encaixantes, método de lavra, entre outros
aspectos de natureza específica.
Os materiais provenientes das aberturas e acessos iniciais
(desenvolvimento) deveriam se constituir na única quantidade
de rocha estéril transportada à superfície.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
• Custos e outros.
A seleção do equipamento depende de algumas características,
tais como:
• Geometria do depósito;
• Altura de escavação;
• Método de lavra;
• Tipo do material;
• Distância do material à rocha encaixante;
• Produtividade;
Trabalhos em Mina Subterrânea
Lavra convencional (cíclica) - explosivos: perfuração,
carregamento e detonação, remoção dos gases, limpeza da
frente;
Lavra contínua - equipamentos que desagregam rocha por
escarificação;
Sistema misto - comum para carvão, corte para face livre
executado por máquina de corte (rafadeira) e execução de furos
para desmonte por explosivo;
Decisão: aspectos técnicos e econômicos. Economia, segurança,
mínimo de perturbação ambiental.
Operações e equipamentos
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Carregamento 
de explosivos 
nos furos
Marcação 
dos furos
Instalação de 
estruturas de 
sustentação
Detonação
Controle da 
Ventilação
Carregamento e 
Transporte
Controle de 
fragmentos de 
rocha (choco)
Operações e equipamentos
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Marcação Topográfica
A topografia na mineração subterrânea está prevista na
Legislação e determinações da ANM, sendo utilizada para
determinar a delimitação das galerias em referência a um
poligonal na superfície através do transporte de coordenadas.
Para que o dimensionamento correto das galerias a topografia é
utilizada, visando permitir principalmente os seguintes aspectos:
trânsito de veículos em seu interior, direcionamento das frentes
de lavra, atualizações constantes das configurações da mina.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Marcação Topográfica
Trabalhos em Mina Subterrânea
Marcação Topográfica
Scanner Laser Maptek I-Site 8200
O I-site 8200SR é mais preciso e rápido que a maioria dos
sistemas de levantamentos em cavidades. Também pode-se
utilizar em aplicações de superfície.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Marcação Topográfica
Scanner Laser Maptek I-Site 8200
Benefícios:
•Scanner versátil para todas os trabalhos topográficos
subterrâneos;
•Configuração simples e rápida para escanear cavidades
subterrâneas;
•Múltiplos pontos de alinhamento para estabelecer a
posição real do scanner;
•Funcionamento confiável e seguro em um ambiente
subterrâneo desafiador;
•Nivelamento automático dos escaneamentos em qualquer
ângulo.
•Solução topográfica com fluxo de trabalho integrado.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Marcação Topográfica
Scanner Laser Maptek I-Site 8200
Benefícios:
•Escaneamento de acessos, túneis, cavidades em pilhas de
estoque com um só sistema;
•Várias opções de montagem para sua instalação com
braços;
•Configuração simples do braço para medir espaços vazios;
Simuladores da plataforma de perfuração subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Simuladores da plataforma de perfuração subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Os erros cometidos no ciclo de perfuração têm grandes
implicações nos custos.
O treinamento efetivo do operador da plataforma de perfuração
em operações complexas de mineração é, portanto,
fundamental para otimizar a produtividade, melhorar a
segurança e minimizar os custos operacionais.
A linha do Simulador da Plataforma de Perfuração Subterrânea
CYBERMINE simula equipamentos pesados de todos os
principais fabricantes, como a Atlas Copco e Sandvik.
Replicação precisa do veículo
Simuladores da plataforma de perfuração subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
O operador do simulador do jumbo imerge em um mundo de
mina altamente realista, virtual, operacional, simulado em 3D,
projetado em três visores de tela ampla e localizados na cabine
do operador da plataforma de perfuração.
Toda a cabine da plataforma de perfuração é replicada para
fornecer todos os instrumentos e controles de traslado,
localizados ao alcance do operador da plataforma de
perfuração.
Replicação precisa do veículo
Simuladores da plataforma de perfuração subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Replicação precisa do veículo
Simuladores da plataforma de perfuração subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Replicação precisa do veículo
Simuladores da plataforma de perfuração subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Os Simuladores de Plataforma de Perfuração CYBERMINE são
replicações altamente precisas do veículo original.
Cabine de veículo fisicamente precisa
Os operadores das plataformas de perfuração utilizam um
assento ergonomicamente ajustável, cercados pela recriação
detalhada dos controles do veículo para uma experiência de
aprendizagem precisamente realista.
Esse realismo permite aplicar facilmente as habilidades do
treinamento em condições reais da mineração.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Perfuração manual
Jumbos de vários tipos e situações
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Jumbos de vários tipos e situações
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
As carretas de perfuração de face robustas são usadas como
perfuratriz para furos de desmonte na mineração subterrânea e
perfuração de túneis, com uma ampla gama de seções
transversais.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
As plataformas de perfuração de furos longos Simba oferecem
uma gama de comprimentos de avanço, configurações de
posicionamento e perfuratrizes construídas para configuração
rápida e posicionamento preciso do furo.
Disponíveis em uma variedade de comprimentos de lanças,
configurações de braços e diferentes tamanhos de chassi.
De Jumbos robustos a simples, passando por unidades
automatizadas, com tecnologia de última geração, os
equipamentos de perfuração subterrânea são projetados para
entregar o menor custo possível por metro perfurado
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Frontal
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Simba da Epiroc
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração de furos longos
As perfuratrizes de perfuração profunda da Epiroc são usadas
para perfuração de produção em aplicações de mineração
subterrânea.
Com uma variedade de tempos de alimentação, configurações
de posicionamento, perfuratrizes e um programa abrangente de
opções; oferecemos a perfuratriz para perfuração profunda ideal
para cada aplicação.
O Sistema de Controle do Jumbo de Perfuração (RCS)
computadorizado oferece níveis diferentes de automação.
Você pode adicionar opções, como um trocador de brocas, um
instalador de tubo do colar ou até uma perfuração automática
de vários furos.
A opção lançada mais recentemente é a função remota,
proporcionando uma vantagem em segurança durante
perfurações e na utilização da máquina.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Com dados oriundos das sondagens, as geologias de longo e
curto prazo realizam as primeiras modelagens do corpo de
minério, estimando teor e massa.
Em seguida, o projeto é enviado ao planejamento para que este
determine o modelo de blocos deste corpo, mostrando a
distribuição espacial do teor ao longo do corpo de minério.
Juntamente à geomecânica, há uma análise das condições do
maciço, determinando qual a condição de suporte da rocha.
Caso haja, as contenções deverão ser utilizadas conforme
orientação.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Trabalhos em Mina Subterrânea
Perfuração
Raise Boring
Trabalhosem Mina Subterrânea
Raise Boring
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalhos em Mina Subterrânea
Raise Boring
Plataforma telescópica autopropelida
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalho Elevado - Plataformas
CARACTERÍSTICAS
Mobilidade: autopropelida
Motorização: a diesel
Local de utilização: para mina 
subterrânea, para túnel
Carga: 1.895 kg (4.178 lb)
Altura de elevação: 9,2 m (30'02")
Plataforma telescópica montada em caminhão Himec
MF 905
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalho Elevado - Plataformas
CARACTERÍSTICAS
Mobilidade: montada em caminhão
Motorização: a diesel
Local de utilização: para mina 
subterrânea
Carga: 500 kg (1.102 lb)
Altura de elevação: MÍN: 0 m (0'00")
MÁX: 11 m (36'01")
Boom Truck A64 A64 STRINGER-S A64 SL
A64 SL Hanger A64 SL Slider A64 SL-S
Trabalhos em Mina Subterrânea
Trabalho Elevado - Plataformas
Layout da ventilação nas frentes de lavra da Mina X –
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Trabalhos em Mina Subterrânea
A ventilação mecânica surge como resposta a não viabilidade
de aplicação da ventilação natural quanto à segurança e
produtividade nas minas.
Ventilação Mecânica
Este sistema de ventilação engloba todo maquinário utilizado
para induzir o fluxo de ar nas aberturas das minas ou dutos.
Faz-se uso mais constante de ventiladores, mas podem ser
utilizados compressores e injetores.
A literatura) distingue três aplicações distintas para ventiladores
na ventilação de minas: ventiladores principais, os de reforço
(booster) e os auxiliares.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Ventiladores principais
Estes são os ventiladores com a maior responsabilidade na
produção do fluxo de ar na mina.
São normalmente permanentes e de grande capacidade.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Sistemas de 
Ventilação
Ventiladores de reforço (booster)
Utilizados em regiões da mina onde o fluxo originário do
ventilador principal é inadequado.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Ventiladores auxiliares
Em geral de pequeno porte, portáteis e de instalação
temporária utilizados na ventilação de locais de trabalho onde
não há ventilação (ex: regiões de fundo de saco).
Costuma-se utilizar dutos para conduzir o fluxo de ar
diretamente para frente de trabalho.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
O ar fresco entra no circuito através de um ou mais shafts (ou
outra estrutura de desenvolvimento primário da mina em
conexão com a superfície, como rampas, áditos, slope).
Este ar movimenta-se pelas galerias de admissão até a frente
de trabalho ou até áreas onde esteja presente ar “viciado”
(contaminado com poeira, gases poluentes e/ou tóxicos).
O ar contaminado direciona-se então pelas galerias de retorno
até ser retirado da mina, via shaft ou rampa.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
A condução do ar fresco ou viciado dentro da mina é
usualmente feita com auxílio de boosters e ventiladores
auxiliares.
Dependendo da necessidade do sistema é possível fazer
combinações de ventiladores em série ou em paralelo,
respectivamente visando ao aumento de pressão ou de vazão
de ar.
Combinações de sistemas de ventilação em série ou paralelo
definem uma rede de ventilação simples.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
A condução do ar entre a superfície e subterrâneo é
comandada por ventiladores principais.
A fonte de ventilação mecânica principal é majoritariamente
localizada na superfície, pois facilita o acesso, manutenção e
proteção do ventilador.
Além disto, pode-se utilizar um único ou dois ventiladores, bem
como instalá-lo em um sistema de exaustão (infla o ar viciado
para fora da mina) ou de adução (sufla o ar fresco para dentro
da mina).
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Configurações possíveis na instalação do ventilador principal,
sendo importante destacar que:
Sistema de adução - a mina irá trabalhar com pressões
superiores à atmosféricas e o ventilador lidará somente com ar
não contaminado (menor desgaste e corrosão, menor
manutenção);
Sistema por exaustão - a mina trabalhará com pressões
inferiores à atmosférica;
Sistema misto - permite alguma região da mina ter pressão
semelhante à atmosférica.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Sistema Aspirante Sistema Insuflador Sistema Misto
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Outras estruturas são comuns no layout de ventilação
subterrâneo para auxiliar a direção e administrar taxas corretas
do fluxo de ar, tais como: reguladores, portões, barreiras e
cruzamentos de ar.
Reguladores - sistema que realiza a abertura ou fechamento
de orifícios para regular vazão de ar na ventilação de uma seção
da mina.
Em geral, constitui-se de uma porta com um sistema de
persianas ou painel de correr, com acionamento manual ou
automático.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Portões - instalados em locais onde é necessário manter um
acesso entre um sistema de admissão e de retorno de ar.
É constituído de um sistema com duas portas, separadas por
uma determinada distância, para permitir a passagem entre os
sistemas de ar sem nele interferir.
As portas devem ser instaladas de modo a abrir para o lado de
maior pressão, propiciando o autofechamento e mantendo o
sistema de vazão de ar.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Barreiras - são estruturas físicas permanentes (parede de
alvenaria, de madeira, de aço ou material depositado)
geralmente construídas para isolar uma frente de trabalho
exaurida onde é desnecessário manter circuito de ventilação;
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Cruzamentos de ar - estruturas construídas em regiões onde o
ar fresco e o ar viciado se cruzam, porém não podendo se
misturar.
Em geral, uma seção de passagem é feita na galeria por onde
um fluxo de ar é direcionado, e o outro fluxo é direcionado para
fora desta seção.
De forma simplificada, pode-se dizer que um sistema de
ventilação precisa de três elementos básicos para funcionar
corretamente e operacionalmente:
• Uma fonte de ventilação mecânica principal e auxiliares;
• Galeria de conexão entre os sistemas de admissão e de
retorno do ar;
• Elementos de controle do fluxo de ar.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Controle de Ventilação
Scaler
Trabalhos em Mina Subterrânea
Vara de Sanitização
O chassi articulado de quatro rodas articulado para serviço
pesado e os estabilizadores retráteis oferecem uma base
estável para o sistema telescópico rampa de nivelamento
que gira 45° para ambos os lados e se estende 2.2 metros (7
pés e 3 polegadas) para uma cobertura máxima da área de
trabalho.
O posicionamento preciso da ferramenta é assegurado pela
rotação de 360° da ferramenta/cabeça inclinada e uma
variedade de ações da lança controladas por dois joysticks
operados por piloto localizados nos apoios dos braços do
assento do operador.
Scaler
Trabalhos em Mina Subterrânea
O totalmente equipado, pressurizado, supressão de ruído,
cabine confortável do operador com cabine hidráulica de 56
cm (22 pol.), o recurso de elevação permite a máxima
visibilidade.
Os Scalers de Baixo Perfil estão disponíveis com escaladores
intercambiáveis, garra rasgadora com dente mecânico,
opcional hidráulico martelo com ferramenta de cinzel,
cortador, bem como lâmina opcional lâmina para limpar
detritos de rocha e pulverizador de água para poeira
controlar a operação de nível inferior.
Scaler
Trabalhos em Mina Subterrânea
Ângulo de 
inclinação ideal 
no processo de 
abatimento de 
choco. 
Sequência de abatimento de choco na face desmontada. 
Imagem da operação de abatimento de 
choco mecanizado na unidade Morro 
Agudo da Votorantim Metais Zinco.
Trabalhos em Mina Subterrânea
Mineradores Contínuos
Trabalhos em Mina Subterrânea
Correia Transportadora