Métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento.

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DIVISÃO DE ENGENHARIA
ENGENHARIA DE MINAS
PLANIFICAÇÃO MINEIRA II
2° ANO TURMA-B C/D
TEMA: Métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento.
	
 
 
TETE, MARÇO DE 2021
Índice
1.Introdução	1
2.Objectivos	2
2.1.Objectivo Geral	2
2.1.1.Objectivos Específicos	2
3.Métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento	3
3.1.Lavra por corte e enchimento	3
3.1.1.Generalidades	3
3.1.2.Definição	5
3.1.3.Principios fundamentais do enchimento	6
4.1.Enchimento	7
4.1.1.Caracterização dos métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento	8
4.1.2.Aplicabilidade	8
4.1.3.Desenvolvimento	8
4.1.4.Lavra	8
4.1.5.Vantagens e desvantagens	9
5.Exemplos de Aplicação	9
6.Conclusão	10
7.Referencias Bibliográficas	11
1.Introdução
Neste presente trabalho irá-se falar dos principais métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento, onde numa primeira fase irá-se dar uns breves conceitos básicos de uns temas abrangidos pelo tema em foque, após os conceitos básicos, irá-se definir o conceito de métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento que é um método que permite lidar com variações quanto à continuidade e homogeneidade da qualidade do minério, provendo diluição e recuperação aceitáveis.
2.Objectivos
2.1.Objectivo Geral
· Descrever os principais métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento.
2.1.1.Objectivos Específicos
· Identificar os métodos de lavra subterrânea;
· Abordar sobre a lavra por corte e por enchimento;
· Conceituar sobre as duas vertentes citados;
· Avaliar as vantagens e desvantagens dos métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento.
3.Métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento
A Lavra subterrânea é aquela executada no seio dos terrenos. É aplicável a corpos sob espessas camadas de capeamento, cuja remoção seja antieconómica para lavra a céu aberto, ou em casos impostos (legislação mineira, jazidas sob cidades ou espessas lâminas de água, etc.) 
Os métodos de lavra subterrânea são baseados em três princípios fundamentais: o de abandono de pilares, o de enchimento e o de abatimento controlado do céu da mina. Esses princípios se referem à maneira de se suportar a rocha encaixante, e o próprio minério, durante a lavra. Se bem que, quase sempre, há necessidade de algum escoramento com meio auxiliar ou temporário de suporte.
3.1.Lavra por corte e enchimento
É um método que permite lidar com variações quanto á continuidade e homogeneidade da qualidade do minério, provendo diluição e recuperação aceitáveis. Caso o material de enchimento seja estéril (do desenvolvimento ou outra fonte), configura-se o enchimento dito mecânico, que pode ser feito com ou sem a adição de cimento.
3.1.1.Generalidades
Quando o material de enchimento é o rejeito do beneficiamento (backfill), cimentado ou não, configura-se o rejeito hidráulico. É um método que permite bom grau de mecanização. 
A relação entre as dimensões dos equipamentos e a espessura e inclinação da camada define a diluição: desde que a espessura da camada permita a operação de equipamentos em seu interior, opera-se com diluição aceitável.
A lavra por corte e enchimento (cut and fill mining) é um método de lavra geralmente ascendente, em que o minério é completamente removido e o material de enchimento suporta as paredes e fornece piso a lavra da próxima fatia de minério.
O grau de mecanização e o tamanho dos equipamentos são definidos a partir da geometria do corpo, sendo usados sistemas mecanizados sempre que a espessura e inclinação o permitirem; nesses casos, utilizam-se equipamentos de pequeno ou médio porte. Nos sistemas semi-mecanizados costuma-se utilizar marteletes para a perfuração e pequenas LHDs ou rastelos para a limpeza.
A perfuração é normalmente feita por carretas de perfuração tipo jumbo ou
carretas tipo wagon drill, eletro-hidráulicas ou pneumáticas ou de marteletes
pneumáticos. 
Em geral são utilizados furos com diâmetros que variam de 40mm a
45mm (marteletes) ou 45mm a 64mm (jumbos e wagon drill).
O carregamento do minério pode ser feito com carregadeiras rebaixadas tipo
LHD, cuja capacidade varia desde pequenas unidades com capacidade de até
0.4m3, usualmente elétricas, até unidades com até 3m3, raramente maiores.
O transporte pode ser feito por caminhões ou trens com vagões de pequeno
porte, tal como se utiliza para o recalque.
Quando se usa enchimento hidráulico, é necessário drenar e bombear de volta
para a superfície a água utilizada no transporte dos rejeitos. Em sistemas semimecanizados são montadas estruturas de drenagem cuja construção é trabalhosa
e onerosa. Em sistemas mecanizados estas estruturas costumam ser mais
simples.
A utilização de rejeito pastoso (paste fill) permite contornar a questão da
drenagem de forma engenhosa, porém o custo é elevado.
O método é empregado no Brasil em algumas minas metálicas:
· Cuiabá, ouro, da Anglogold, em Sabará, Minas Gerais, onde se utiliza
enchimento mecânico;
· São Bento, ouro, da Eldorado, em Santa Bárbara, Minas Gerais, com
enchimento por backfill;
· Maior parte da mina de Crixás, ouro, da Anglogold/TVX-Normandy, em
· Crixás, Goiás, onde se faz o enchimento com areia.
São todas minas mecanizadas. Os sistemas semi-mecanizados caíram em
desuso no Brasil em meados da década de 1980.
3.1.2.Definição
O material de enchimento pode consistir de rocha estéril distribuída mecanicamente (a seco), mas a pratica mais moderna é a utilização de enchimento hidráulico ( backfill), constituído de mistura de rejeito de tratamento do minério, água e, ás vezes, cimento ( pastefill), distribuído através de tubulações.
Pastefill: é amplamente utilizado, por ser de execução mais económica, maior produção e melhor compactação.
Os materiais utilizados são argila, cascalho, areias, escórias, rejeitos de usina, carvões finos, alvenaria.
No caso de enchimento hidráulico, o seu transporte e colocação se fazem com água, com vantagens evidentes.
A polpa é depositada em cercos previamente construídos ou em fundos de alargamentos.
Corte e enchimento (Cut-and-fill): método de configuração em stopes no qual cada fatia horizontal de rocha é removida após detonação e o vazio resultante preenchido com algum tipo de material, deixando espaço para minerar a próxima fatia.
Figura1: Ilustra o corte e enchimento.
3.1.3.Principios fundamentais do enchimento
· Material útil vai sendo extraído;
· Vazio formado é preenchido com outro material para sustentação;
· Desmonte da face é integral;
· Frente se desloca, sendo acompanhada pelo enchimento;
· Teto na frente de trabalho sustentado para evitar queda de blocos ("chocos").
Figura2: Ilustra a lavra por enchimento.
4.Método de lavra por cut and fill (método de lavra por corte e enchimento)
Em uma lavra com método do tipo corte e enchimento, o minério é trabalhado em fatias horizontais. As operações têm início na parte mais baixa do corpo mineralizado prosseguindo no sentido ascendente.
O minério desmontado é transportado para fora do painel de lavra.
Quando uma determinada porção de minério já foi retirada, o espaço correspondente ao mesmo é completado com o material de enchimento, que funciona tanto como suporte para as paredes e também como piso, quando os trabalhos continuam na lavra da próxima fatia. A Figura 3 a seguir ilustra o método.
Figura3: Ilustra o método de lavra subterrânea corte e enchimento.
O material de enchimento consiste em detritos provenientes das escavações efetuadas durante a fase de desenvolvimento da mina, sendo espalhado por meios mecânicos, ou de minério moído ou areia, misturados com água e espalhados por meios hidráulicos.
No processo de enchimento hidráulico, o material é transportado para o interior da mina e distribuído através de uma rede de tubulações.
Quando a água é drenada, o resultado é um enchimento de material competente e com uma superfície lisa. Por vezes, o material de enchimento é misturado com cimento, fornecendo desta maneira um suporte adicional para as paredes, além de criarum piso mais rígido e com melhores condições operacionais.
4.1.Enchimento
Nesse princípio as escavações são enchidas, contemporânea ou consequentemente com material estéril. Verifica, portanto, que as aberturas feitas são ainda conservadas, posto que cheias com outro material. Se o enchimento é contemporâneo à escavação, serve também ao suporte dos trabalhadores. Se for posterior, inicialmente são deixados pilares, serão lavrados quando da colocação do enchimento.
É um princípio claro, devido à maior necessidade de mão-de-obra e por requerer transporte do material a ser empregado, devendo, portanto, ser empregado para material valioso ou em casos impostos.
Ele não preserva inteiramente o céu da mina, pois sempre ocorre algum recalque do material empregado, que pode ser colocado a seco ou hidraulicamente.
4.1.1.Caracterização dos métodos de lavra subterrânea por corte e enchimento
É um método em que o suporte das paredes e para os trabalhadorese, eventualmente, o da própria frente de desmonte é provido por estéril, em operação que contitui parte integrante da lavra,dela depende para o seu proseguimento.
Geralmente o corpo é desmontado em pequenas seções ou áreas, totalmente enchidas antes que se passe a lavra das seções adjacentes. Quase sempre, a lavra ascendente, com frente horizontal e o enchimento é mantido sensivelmente paralelo a ela e tão próximo quanto possível.
4.1.2.Aplicabilidade
Corpos de forte mergulho (45o a 50o ), minério forte, potência até 6m, encaixantes fracas ou fortes. É aplicável também para minorar subsidências. 
4.1.3.Desenvolvimento
Além do acesso e conexão, são feitas centrais de transporte, geralmente na lapa, providas de chutes para o minério desmontado. São construídas subidas, geralmente no minério . Geralmente a subida é previamente executada, até varação no nível superior, provendo entrada suplementar, descida de enchimento “fill pass”desde o exterior, elas devem ser contínuas através dos diversos níveis.
4.1.4.Lavra
Se processa por tiras horizontais ascendentes, em alargamentos corridos ou estagiados. Após a limpeza ou rastelamento do minério para os chutes, fica um vão no lugar, havendo então a necessidade de enchimento desse vão, para a formação de um novo piso, dando altura para se perfurar um novo corte e também para escorar as laterais do painel. Para isso são construídos chutes emadeirados a cada 6 a 15m, segundo a extensão, sucessivamente prolongado à medida que se procede o enchimento do alargamento.
As tendências, com métodos de enchimento incluem:
· Mecanização: com utilização de veículos LHD, acesso por rampas helicoidais, execução mecânicos pneumáticos ou a das subidas;
· Enchimento: com dispositivos no enchimento: para aumento de sua resistência;
· Emprego de cavilhamento das frentes: para suportes temporários,etc.
4.1.5.Vantagens e desvantagens:
1) Permite boa recuperação (cerca de 95%);
2) Baixo custo de desenvolvimento;
3) Possibilita utilizar os rejeitos do beneficiamento com enchimento;
4) Lavra seletiva;
5) É um método de alto custo de lavra, devido ao manuseio de estéril.
5.Exemplos de Aplicação
1) Mineração Morro Velho
Os alargamentos ascendentes são enchidos com estéril, proveniente do exterior da mina. Há três subidas, a meia declividade, para cada bloco. O minério é subido pelas duas rampas extremas do bloco e o enchimento é descido pelo centro, ou é subido pela rampa do centro e por uma das laterais e o enchimento é descido pela outra rampa lateral. O enchimento é colocado a seco, pois a alta temperatura impede enchimento a húmido.
2) Mineração São Bento
Os alargamentos ascendentes são enchidos hidraulicamente com polpa proveniente dos rejeitos do beneficiamento. Após a retirada do minério do painel de lavra é constituído um cerco de madeira, revestido com bidim, para drenagem; é feita distribuição da rede de drenagem e montagem dos tubulões para acesso de pessoal e passagem de minério, que também são forrados com bidim. O enchimento (back fill) desce através de furos de sonda, desde a superficie até ao painel.
6.Conclusão
Após a realização deste presente trabalho concluiu-se que o material de enchimento seja estéril (do desenvolvimento ou outra fonte), configura-se o enchimento dito mecânico, que pode ser feito com ou sem a adição de cimento. Quando o material de enchimento é o rejeito do beneficiamento (backfill), cimentado ou não, configura-se o rejeito hidráulico.
É um método que permite bom grau de mecanização. A relação entre as dimensões dos equipamentos e a espessura e inclinação da camada definem a diluição: desde que a espessura da camada permita a operação de equipamentos em seu interior, opera-se com diluição aceitável.
7.Referencias Bibliográficas
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Cummins, A. B; Given, I. A. 1992. Mining Engineering Handbook. AIME.
Dessureault et al. Application of computers and operations research in the
Mineral industry. Balkema. 2004.
Gerstch, R. E.; Bullock, R. L. Techniques in Underground Mining. SME, Littleton,
USA. 1998.
Hartman, H. L; Mutmansky, J. M. 2002. Introductory Mining Engineering. John
Wiley.
Hustrulid, W. A.; Bullock, R. L. 2001. Underground Mining Methods. SME.
Tatiya, R. R. Surface and Underground Excavations, p. 152-154. 2005.
Urbina, F. P. O. Fundamentos de Laboreo de Minas. FGP. Madri. 1994.
Lisboa, F. M. Mineração – uma experiência vivida. 2009.
Maia, Joaquim- Apostila de desenvolvimento
Young, George J. – Elementos de Mineria
Cumins, Arthur B. Given, IvanA.- Mining Engineering Handbook (SME)
Borisov,S., Klokov, M e Gornovoi, B – Labores Mineras
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