Apostila - DESMONTE DE ROCHA

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DESMONTE E TRANSPORTE DE ROCHAS 
 
 
 
 
 
PROF. VALDIR COSTA E SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PITINGA 
 
NOVEMBRO, 2001. 
SUMÁRIO 
 
PERFURAÇÃO DE ROCHA 
- Aplicação da perfuração ................................................................................................... 1 
- Perfuratrizes ............................................................................... ..................................... 1 
- Características dos furos ................................................................................................ .. 3 
- Malhas de perfuração ......................................................... ................................. ............ 7 
- Cálculo dos componentes da perfuração ............................ .............................................. 8 
- Cálculo do custo total da perfuração ................................................................................ 13 
 
PROPRIEDADES E SELEÇÃO DOS EXPLOSIVOS 
- Introdução ........................................................................ ........................................ ...... 15 
- Explosivos ......................................................................... .......................................... . 15 
- Propriedades dos Explosivos ........................................................................................... 16 
- Classificação dos Explosivos .......................................................................................... 20 
 
MECANISMOS DE RUPTURA DA ROCHA .............................................................. 29 
 
PLANO DE FOGO A CÉU ABERTO 
- Introdução ....................................................................................................................... 33 
- Altura do banco ................................................................... ......................................... ... 34 
- Variáveis geométricas de um plano de fogo ....................................................................... 37 
 
ESTUDO DA FRAGMENTAÇÃO DA ROCHA ............................................................ 50 
 
EFEITO DOS RETARDOS NOS DESMONTES DE ROCHAS . ................................. 54 
 
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA PERFORMANCE DOS DESMONTES 
DE ROCHA ... ................................................................................. ................................. 57 
 
ESTUDO DAS ABERTURAS SUBTERRÂNEAS - ABERTURA DE TÚNEIS 
E GALERIAS ................................................................................................................... 58 
 
PLANO DE FOGO PARA O DESMONTE ESCULTURAL ......................................... 93 
 
PROBLEMAS AMBIENTAIS GERADOS PELOS DESMONTES DE ROCHAS ..... 99 
 
DESMONTE SUB-AQUÁTICO ................................................................................. ... 112 
 
DESMONTE EM RAMPAS .......................................................................................... 119 
 
ESCAVAÇÃO DE RODOVIAS E AUTO-PISTAS ....................................................... 131 
 
ESCAVAÇÃO A MEIA ENCOSTA .............................................................................. 137 
 
SEGURANÇA NOS DESMONTES DE ROCHAS ...................................................... 140 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 145 
 1 
PERFURAÇÃO DE ROCHA 
 
 
 
1.O OBJETIVO 
 
 A perfuração das rochas dentro do campo dos desmontes é a primeira operação que se 
realiza e tem como finalidade abrir uns furos, com a distribuição e geometria adequada dentro dos 
maciços para alojar as cargas de explosivos e acessórios iniciadores. A figura 1 mostra a evolução 
dos sistemas de perfuração com o decorrer do tempo. 
 
2.0 APLICAÇÕES DA PERFURAÇÃO 
 
 Os tipos de trabalho, tanto em obras de superfície como subterrâneas, podem classificar-se 
nos seguintes: perfuração de banco, perfuração de produção, perfuração de chaminés (raises), 
perfuração de poços (shafts), perfuração de rochas com capeamento e reforço das rochas. 
 
3.0 PERFURATRIZES 
 
3.1 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. O motor de rotação ao encontrar rocha 
nova, rompe os cortes em pedaços ainda mais pequenos. O ar comprimido efetua a limpeza dos 
furos e a refrigeração das brocas. 
 2 
 
 Figura 1: A evolução dos métodos e da velocidade de perfuração das rochas 
 
3.2 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. A velocidade normal de rotação é de 50 a 90 rev/min. 
 3 
 
3.3 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. 
 A relação entre a pressão necessária e a faixa de rotação, determinam a velocidade e a 
eficiência da perfuração: 
a) a rocha branda requer menor pressão e rotação mais rápida; 
b) a rocha dura necessita de alta pressão e rotação mais lenta. 
 A velocidade de rotação é de 120 rev/min para um furo de 110 mm e 300 rev/min para 
furos de 60 mm de diâmetro. 
 
4.0 CARACTERÍSTICAS DOS FUROS 
 
 Os furos são geralmente caracterizados por quatro parâmetros: diâmetro, profundidade, 
retilinidade e estabilidade. 
 
4.1 Diâmetro dos furos 
 
 O diâmetro do furo depende da finalidade do mesmo. Em furos para detonações, há vários 
fatores que influem na escolha do diâmetro, por exemplo, o tamanho desejado dos fragmentos, após 
a detonação; tipo de explosivo a ser utilizado, vibração admissível do terreno durante a detonação 
etc. Em grandes pedreiras e outras minerações a céu aberto, furos de grande diâmetro apresentam 
menores custos de perfuração e detonação por m
3 
ou tonelada de rocha escavada. Nas minas 
subterrâneas, as dimensões dos equipamentos de perfuração são determinados pelo método de lavra 
adotado. Em trabalhos menores, o diâmetro do furo pode também ser determinado pelo tamanho do 
equipamento disponível para perfuração, carregamento e transporte. 
 4 
 A eleição do diâmetro dos furos depende, também, da produção horária, do ritmo da 
escavação e da resistência da rocha. A figura 2 mostra a relação entre os diâmetros e o número de 
furos, porte dos equipamentos de escavação, altura da pilha e granulometria dos fragmentos 
rochosos após a detonação. 
 
 Figura 2: Influência do diâmetro no n.º de furos, na fragmentação da rocha, 
 na alturada pilha e no porte do equipamento de carregamento. 
 
A figura 3 mostra a relação entre o diâmetro de perfuração e a seção do túnel ou galeria e o tipo de 
equipamento de perfuração. 
 
4.2 Profundidade dos furos 
 
 A profundidade do furo determina a escolha do equipamento de perfuração. Em espaços 
confinados somente ferramentas de perfuração curtas poderão ser usadas. 
 
 5 
 
Figura 3: Influência do diâmetro da perfuração 
 na seção da galeria 
 
 No caso de maiores profundidades (50 a 70 m ou mais) usa-se perfuração de fundo de 
furo, ao invés de martelo de superfície, já que o método de fundo de furo proporciona mais 
eficiência de transmissão energética e remoção dos cavacos de rocha a essa profundidade. Quando 
utilizamos martelos DTH a energia é em princípio transmitida da mesma forma com a vantagem de 
que o pistão da perfuratriz trabalha diretamente sobre a broca. 
 
4.3 Retilinidade do furo 
 
 A retilinidade de uma perfuração varia, dependendo do tipo e natureza da rocha, do 
diâmetro e da profundidade do furo, do método e das condições do equipamento utilizado, da 
experiência do operador. Na perfuração horizontal ou inclinada, o peso da coluna de perfuração 
pode concorrer para o desvio do furo. Ao perfurar furos profundos para detonação, o furo deve ser 
tão reto quanto possível para que os explosivos, sejam distribuídos corretamente, para se obter o 
resultado desejado. 
 Para compensar o desvio dos furos às vezes é necessário furar com menor espaçamento o 
que resulta em maior custo. Um problema particular causado por um furo com desvio é a 
possibilidade de encontrar-se com um outro já perfurado, causando a detonação de cargas por 
“simpatia”. A probabilidade do equipamento se prender é grande e a detonação não pode ser 
executada adequadamente. 
 6 
 Além do desvio do furo propriamente dito, o alinhamento pode ser afetado pelo 
desalinhamento da lança e pelo cuidado durante o emboque do furo. 
 
4.4 Estabilidade do furo 
 
 Outra necessidade em perfuração é que o furo permaneça “aberto” enquanto estiver sendo 
utilizado para carregamento de explosivos. Em certas condições, por exemplo, quando a perfuração 
é em material “solto” ou rocha (que tendem a desmoronar e tapar o furo), torna-se essencial 
estabilizar-se o furo com tubos ou mangueiras de revestimentos. 
 
5.0 PERFURAÇÃO VERTICAL X INCLINADA 
 
 Principais vantagens da perfuração inclinada 
 
 melhor fragmentação; 
 diminuição dos problemas de repé devido ao melhor aproveitamento das ondas de 
 choque na parte crítica do furo (linha de greide, pé da bancada); 
 maior lançamento; 
 permite maior malha; 
 permite redução da Razão de Carregamento que pode ser obtida pelo uso de 
 explosivos de menor densidade; 
 maior estabilidade da face da bancada; 
 menor ultra arranque. 
 
 Principais desvantagens da perfuração inclinada 
 
 menor produtividade da perfuratriz; 
 maior desgaste de brocas, hastes e estabilizadores; 
 maior custo de perfuração; 
 maior comprimento de furo para uma determinada altura da bancada; 
 maior risco de ulta-lançamentos dos fragmentos rochosos. 
 
 7 
5.0 MALHAS DE PERFURAÇÃO 
 
 A geometria das malhas de perfuração podem ser quadrada, retangular, estagiada, 
triângulo equilátero ou malha alongada: 
 
 A 
 
 E 
 
a) malhar quadrada b) malha retangular 
 
 
 
 
 
 c) malha estagiada (pé de galinha) 
 
Malhas quadradas ou retangulares: devido a sua geometria é de fácil perfuração (menor tempo 
de locomoção de furo a furo). 
 
Malhas estagiada: devido a geometria de furos alternados dificulta a perfuração (maior tempo de 
locomoção furo a furo), porém possui melhor distribuição do explosivo no maciço rochoso. 
 
Malha Triângulo Equilátero: são malhas estagiadas com a relação E/A: 1,15. São indicadas para 
rochas compactas e duras. Possuem ótima distribuição da energia do explosivo na área de 
influencia do furo, maximizando a fragmentação. O centro do triângulo equilátero, o ponto mais 
crítico para fragmentação, recebe igual influência dos três furos circundantes. 
 
Malhas alongadas: : Conforme a relação E/A as malhas podem assumir várias configurações. As 
malhas alongadas possuem elevada relação E/A, geralmente acima de 1,75. São indicadas para 
rochas friáveis/macias aumentando o lançamento por possuir um menor afastamento. 
 
 8 
 
6.0 CÁLCULO DOS COMPONENTES DA PERFURATRIZ 
 
a) Número de furos por dia (Nf ) 
 
 N
VA
A x E x H xF f

365
 
 
sendo: 
VA = volume anual (m
3
); A = afastamento (m); E = espaçamento (m); 
Hf = comprimento do furo (m). 
 
 
b) Profundidade Total perfurado por ano (PT) 
 
 PT = Nf x Hf x Nd (m) 
 
sendo: 
Nf = número de furos por dia; Hf = comprimento do furo (m); 
Nd = número de dias trabalhados durante o ano. 
 
 
c) Metros diários perfurados por uma perfuratriz (MP) 
 
 MP = NH x TP x DM x RMO x U 
 
sendo: 
NH = número de horas/dia trabalhado por uma perfuratriz; 
TP = taxa de penetração (m/h); 
DM = disponibilidade mecânica da perfuratriz (%); 
RMO = rendimento da mão-de-obra (%); 
U = utilização do equipamento (%). 
 9 
d) Relação entre metros de haste e metro de furo (K) 
 
 A vida de uma haste de extensão é geralmente dada em metro/haste que difere de metros 
perfurados, quando mais de uma haste é utilizada. A relação entre metro/haste e metro perfurado 
poderá ser calculada pela seguinte fórmula: 
 
 K
H C
C
f


2
 
 
 
sendo: 
C = comprimento da haste; 
K = coeficiente através do qual o número de metros perfurados precisa ser multiplicado para 
 obter o número de metros/haste. 
 
A figura 4 mostra a relação entre metro/haste e metro perfurado, nesse caso teremos: 
K = (Hf + C) / 2C = (9 + 3) / 2 x 3 = 2 significando que o número de haste/metro é 2 vezes 
maior que o de metros perfurado. Isto pode ser verificado facilmente: 
- a primeira haste perfura 9 m 
- a segunda haste 6 m 
- a terceira haste 3 m 
- Total 18 m 
A relação entre metro/haste e metros perfurados = 18/9 = 2 
 
 
Figura 4: Relação entre metro/haste e metros perfurados. 
 10 
e) Número de hastes (NH) e luvas (NL) 
 
 N e N
P x K
vida utilH L
T 
 
 
f) Número de punhos (NP) 
 
 N
P
vida utilP
T 
 
 
g) Número de coroas (Nc) 
 
 
utilvida
P
N TC  
 
Exemplo 
 
 Uma mineração pretende produzir anualmente 1.000.000 m
3
 de hematita. Seu desmonte de 
rocha apresenta a as seguintes características: 
 
- Malha de perfuração: Afastamento (A) = 2,5 m; Espaçamento = 5,0 m 
 Altura do furo = 10 m; Inclinação dos furos = 0 
 Diâmetro da perfuração = 4” (102 mm) 
 - Taxa de penetração: 40 m/h 
 - Disponibilidade mecânica do equipamento: 85% 
 - Rendimento da mão de obra: 80% 
 - Utilização do equipamento : 80% 
- Dias de trabalho no ano: 365 
- Horas trabalhadas por dia: 8 h 
- Comprimento das hastes: 3 m. 
 11 
A vida útil média dos componentes é a seguinte: 
 
- coroas : 500 m 
- punho : 2.500 m 
- haste e luvas : 1.500 m 
 
 Calcular o número de perfuratrizes necessárias para executar a perfuração,e os 
componentes gastos anualmente (hastes, luvas, punhos e coroas). 
 
Solução: 
 
a) Número de furos por dia (Nf ) 
 
 N
VA
A x E x H x x x xF f
  
365
1000 000
2 5 5 10 365
22
. .
,
 
 
b) Profundidade Total perfurado por ano (PT) 
 
 PT = Nf x Hf x Nd = 22 x 10 x 365 = 80.300 m 
 
c) Metros diários perfurados por uma perfuratriz (MP) 
 
 MP = NH x TP x DM x RMO x U = 8 x 40 x 0,85 x 0,8 x 0,8 = 174,08 m 
 
d) Número de perfuratrizes necessárias (NP) 
 
 NP
P
x MP x
T  
365
80300
365 174 08
1 26
.
,
, 
Obs.: Matematicamente o cálculo aponta, aproximadamente, para a necessidade de duas 
perfuratrizes. Entretanto, a escolha correta será de uma só perfuratriz, pois basta aumentarmos o 
número de horas trabalhadas por dia para obtermos a produção diária desejada. Outra 
possibilidade seria a de perfurar com uma maior taxa de penetração. 
 12 
e) Relação entre metros de haste e metro de furo (K) 
 
 K
H C
C x
f





2
10 3
2 3
217, 
 
f) Número de hastes (NH) e luvas (NL) 
 
 N e N
P x K
vida util
x
H L
T
  
80300 217
1500
116
. ,
 
 
g) Número de punhos (NP) 
 
 N
P
vida utilP
T
  
80300
2500
32
.
.
 
 
h) Número de coroas (NB) 
 
 161
500
300.80

utilvida
P
N TC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13 
 
7.0 CÁLCULO DO CUSTO TOTAL DA PERFURAÇÃO 
 
7.1 Custo Total da Perfuração/m (CTP) 
 
 Uma relativamente simples, mas bastante interessante análise, foi recentemente 
apresentada por Robert W. Thimas, da Baker Hughes Mining Tools Inc., que pode ser assim 
enunciada: 
 
CTP
A
M
D
VP
  
 
 
sendo: 
A = custo da ferramenta de perfuração (brocas e cortadores); 
M = vida útil da ferramenta em metros; 
D = custo horário da perfuratriz (custo de propriedade e custo operativo); 
VP = velocidade de penetração (m/h). 
 
 O exemplo a seguir evidencia que a soma expedida na aquisição de uma broca com uma 
maior velocidade de penetração, aumenta os dividendos, pois o custo total de perfuração será 
reduzido e a produção aumentará. 
 
Exemplo do CTP 
 
Uma perfuratriz trabalha em uma mina de cobre a céu aberto, com uma broca de diâmetro de 12¼” 
. Considerando os seguintes dados: 
- Velocidade de penetração da broca normal: 25,0 m/h 
- Custo da broca normal: US$ 5.356 
- Velocidade de penetração da broca especial XP: 27,5 m/h 
- Custo da broca especial XP: US$ 6.169 
- Vida útil da broca: 3.000 m 
 14 
 
 
Broca normal: 
 
CTP
US
m
US h
m h
US m  
$ .
.
$ /
/
$ , /
5356
3000
450
25
19 785 
 
Broca especial XP: 
 
CTP
US
m
US h
m h
US m  
$ .
.
$ /
, /
$ , /
6169
3000
450
27 5
18 420 
 
Diferença de custo: US$ 1,365/m (6,9%) 
 
Velocidade de penetração da BROCA NORMAL = 25,0 m/h 
 
Velocidade de penetração da BROCA ESPECIAL XP = 27,5 m/h 
 
INCREMENTO DE PRODUTIVIDADE = 2,5 m/h (10%) 
 
 Um acréscimo de apenas 10% na velocidade de perfuração representa uma economia de 
US$ 409.500,00 por ano, em um programa de perfuração de 300.000 m, isto é: (US$ 1,365/m x 
300.000 m = US$ 409.500,00). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 15 
PROPRIEDADES E SELEÇÃO DE EXPLOSIVOS 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 Paralelamente à evolução dos métodos de lavra, os explosivos vêm sofrendo, desde os anos 
40, um acentuado desenvolvimento tecnológico, objetivando alcançar os seguintes resultados: uma 
melhor fragmentação das rochas, maior segurança no manuseio, maior resistência à água, menor 
custo por unidade de rocha desmontada. 
 
2 EXPLOSIVOS 
 
2.1 Definição 
 
 Explosivos são substâncias ou misturas, em qualquer estado físico, que, quando 
submetidos a uma causa térmica ou mecânica suficientemente enérgica (calor, atrito, impacto etc.) 
se transformam, total ou parcialmente, em gases, em um intervalo de tempo muito curto, 
desprendendo considerável quantidade de calor. 
 
2.2 Ingredientes de um explosivo 
 
(a) Explosivo básico (ou explosivo base) é um sólido ou líquido que, submetido a uma aplicação 
suficiente de calor ou choque, desenvolve uma reação exotérmica extremamente rápida e 
transforma-se em gases a altas temperaturas e pressões. Exemplo típico de explosivos básico é a 
nitroglicerina C3H5O9N3, descoberta em 1846 pelo químico italiano Ascanio Sobrera. 
(b) Os combustíveis e oxidantes são adicionados ao explosivo básico para favorecer o balanço de 
oxigênio na reação química de detonação. O combustível (óleo diesel, serragem , carvão em pó, 
parafina, sabugo de milho, palha de arroz etc) combina com o excesso de oxigênio da mistura 
explosiva, de forma que previne a formação de NO e NO2; o agente oxidante (nitrato de amônio, 
nitrato de cálcio, nitrato de potássio, nitrato de sódio etc) assegura a completa oxidação do 
carbono, prevenindo a formação de CO. A formação de NO, NO2 e CO é indesejável, pois além 
de altamente tóxicos para o ser humano, especialmente em trabalhos subterrâneos, esses gases 
reduzem a temperatura da reação “ladrões de calor” e consequentemente, diminuem o potencial 
energético e a eficiência do explosivo. 
(c) os antiácidos geralmente são adicionados para incrementar a estabilidade do produto à 
estocagem, exemplo: carbonato de cálcio, óxido de zinco. 
(d) os depressores de chama (cloreto de sódio) normalmente são utilizados para minimizar as 
possibilidades de fogo na atmosfera da mina, principalmente nas minas onde ocorre a presença 
do gás metano (grisu). 
(e) os agentes controladores de densidade e sensibilidade dividem-se em: químicos (nitrito de 
sódio, ácido nítrico) e mecânicos (micro esferas de vidro). No controle do pH do explosivo 
utilizam-se a cal e o ácido nítrico. 
(f) os agentes cruzadores (cross linking) são utilizados juntamente com a goma guar para dar 
uma forma de gel nas lamas e evitar a migração dos agentes controladores da densidade. 
Exemplo: dicromato de sódio. 
 
 
 16 
3. PROPRIEDADES DOS EXPLOSIVOS 
 
3.1 Densidade de um explosivo 
 
Densidade é a relação entre a massa e o volume dessa massa, medida em g/cm
3
. A 
densidade dos explosivos comerciais varia de 0,6 a 1,45 g/cm
3
. A densidade dos explosivos é um 
fator importante para a escolha do explosivo. Os explosivos com densidade inferior ou igual a 1 
não devem ser utilizados em furos contendo água, para evitar que os mesmos bóiem. Para 
detonações difíceis, em que uma fina fragmentação é desejada, recomenda-se um explosivo denso. 
Para rochas fragmentadas “in situ”, ou onde não é requerida uma fragmentação demasiada, um 
explosivo pouco denso será suficiente. 
 
3.2 Energia de um explosivo 
 
A finalidade da aplicação de um explosivo em um desmonte é gerar trabalho útil. A energia 
liberada pelo explosivo em um furo é utilizada da seguinte forma: pulverização da rocha nas 
paredes do furo, rompimento da rocha, produção de calor e luz, movimento da rocha, vibração do 
terreno e sobrepressão atmosférica. 
No passado, a energia de um explosivo era medida em função da porcentagem de 
nitroglicerina (NG) contida no mesmo. Um explosivo que possuía 60% de (NG) em peso era 
qualificado como tendo força de 60%. Acontece que os modernos explosivos, especialmente os 
agentes detonantes, não possuem NG nas suas formulações, daí a necessidade de se estabelecer um 
novo padrão de comparação. Na atualidade, os seguintes conceitos são utilizados: 
 
- RWS - Relative Weight Strength (Energia relativa por massa): é a energia disponível por 
massa de um explosivo x, comparada com a energia disponível por igual massa de um explosivotomado como padrão. Normalmente o ANFO é tomado como o explosivo padrão. O cálculo do 
RWS é feito através da seguinte expressão: 
 
RWS
ETx
ETp
 
 
onde: ETx e ETp são as energias termoquímicas do explosivo x e padrão, respectivamente. 
 
Exemplo 1: Considere como o explosivo padrão, o ANFO qua apresenta as seguintes propriedades: 
densidade = 0,85 g/cm
3
; Energia termoquímica = 900 cal/g. 
Cálculo da Energia Relativa por Massa (RWS) do explosivo emulsão que apresenta as seguintes 
propriedades: densidade = 1,15 g/cm
3
; Energia termoquímica = 1014 cal/g. 
 
RWS
ETx
ETp
cal g
cal g
 
1014
900
/
/
 
RWS = 1,127 ou RWS = 112,7. Uma unidade de massa da emulsão possui 12,7% a mais 
de energia quando comparada com a mesma unidade de massa do ANFO. 
 
- RBS - Relative Bulk Strength (Energia relativa por volume): é a energia disponível por 
volume de um explosivo x comparada com a energia disponível por igual volume de um 
explosivo tomado como padrão. Isto é: 
 17 
 
RBS
ETx
ETp
x
x
p
RWS x
x
p
 




 
 
onde: x e p são as densidade do explosivo x e p, respectivamente. 
 
Exemplo 2: Utilizando os dados do exemplo anterior; cálculo da Energia Relativa por Volume 
(RBS): 
 
RBS
ETx
ETp
x
x
p
cal g
cal g
x
g cm
g cm
 


1014
900
115
0 85
3
3
/
/
, /
, /
 
 
RBS = 1,52 ou RBS = 152. Uma unidade de volume da emulsão possui 52,0% a mais de 
energia quando comparada com a mesma unidade de volume do ANFO. 
 
 
3.3 Balanço de Oxigênio de um explosivo 
 
 A maioria dos ingredientes dos explosivos são compostos de oxigênio, nitrogênio, hidrogênio e 
carbono. Para misturas explosivas, a liberação de energia é otimizada quando o balanço de 
oxigênio é zero. Balanço zero de oxigênio é definido como o ponto no qual uma mistura tem 
suficiente oxigênio para oxidar completamente todos os combustíveis (óleo diesel, serragem, 
carvão, palha de arroz etc.) presentes na reação, mas não contém excesso de oxigênio que possa 
reagir com o nitrogênio na mistura para formação de NO e NO2 e nem a falta de oxigênio que 
possa gerar o CO, pois além de altamente tóxicos para o ser humano, esses gases reduzem a 
temperatura da reação e, consequentemente, diminuem o potencial energético e a eficiência do 
explosivo. 
 Teoricamente, os gases produzidos na detonação a balanço zero de oxigênio são: CO2, H2O e N2 
e na realidade pequenas quantidades de NO, CO, NH2, CH4 e outros gases. 
 Como exemplo, considere a mistura ideal do nitrato de amônio (N2H403) com o óleo diesel 
(CH2): 
 
N2H403 + CH2  CO2 + H2O + N2 
 
Composto Fórmula Produtos desejados na 
reação 
Necessidade (-) ou excesso 
(+) de oxigênio 
Nitrato de amônio 
Óleo diesel 
 
N2H403 
CH2 
N2, 2H2O 
CO2, H2O 
 
+ 3 - 2 = + 1 
- 2 - 1 = - 3 
 
Necessidades de oxigênio: -3 
 
Tabela 1: Cálculo da necessidade de oxigênio para equilibrar a equação. 
 
 O resultado é uma deficiência de 3 átomos de oxigênio por unidade de CH2 . Desde que cada 
molécula do nitrato de amônio apresenta excesso de um átomo de oxigênio, 3 unidades de nitrato 
de amônio são necessárias para o balanço de cada unidade de óleo diesel na mistura de AN/FO. 
Equilibrando a equação: 
 18 
3N2H403 + CH2  CO2 + 7H2O + 3N2 
 
Cálculo das percentagens de N2H403, CH2 por peso de mistura de AN/FO: 
 
Usando os pesos moleculares da tabela 3, podemos calcular a soma dos pesos moleculares dos 
produtos: 
 
Tabela 2: Cálculo da soma do peso molecular 
 dos produtos da reação. 
 Composição Peso molecular (g) 
 3N2H403 3 x 80 = 240 
 CH2 14 
 Total 254 
 
 
A percentagem do nitrato de amônio na mistura, será: 
 
(240 : 254) x 100% = 94,5% 
 
Então sabemos que 240 g de nitrato de amônio reagem com 14 g de carbono quando o balanço é 
perfeito, quer dizer, o óleo deve representar, em peso: 
 
(14 : 254) x 100% = 5,5% 
 
 
3.4 Velocidade e Pressão de detonação de um explosivo 
 
A velocidade de detonação de um explosivo (VOD) é o índice mais importante da 
performance do mesmo, desde que a pressão de detonação de um explosivo é diretamente 
proporcional ao quadrado da velocidade de detonação, conforme a expressão abaixo. Uma maneira 
de avaliar a performance de um explosivo é pela comparação da pressão produzida no furo 
durante a detonação. Caso a pressão produzida no furo durante a detonação não supere a 
resistência dinâmica da rocha, a mesma não será fragmentada, entretanto a energia não utilizada no 
processo de fragmentação e deslocamento da rocha se propagará no terreno sob a forma de 
vibração. 
O pique da pressão exercida pela expansão dos gases, depende primariamente da densidade 
e da velocidade da detonação. As pressões podem ser calculadas usando a seguinte equação: 
 
 
PF x x
VOD
x


228 10
1 0 8
6
2

( , )
 
 
sendo: 
PF = pressão produzida no furo, quando o explosivo está completamente acoplado ao furo 
(MPa); 
 = densidade do explosivo (g/cm
3
); 
VOD = velocidade de detonação de um explosivo confinado (m/s). 
 19 
 Para a medição da VOD do explosivo, pode-se utilizar o “VOD PROBRE - BLAST 
EVALUATOR” de fabricação da INSTANTEL INC. (Canadá) ou o MiniTrap III, de fabricação 
da MREL do Canadá. O medidor da VOD (The VOD Probe - Blast Evaluator) possui um 
cronômetro eletrônico que é acionado por fibras óticas introduzidas no furo a ser detonado e mede a 
VOD. À medida que ocorre a detonação do explosivo, a luz resultante que é emitida aquece o probe 
de fibra ótica em um certo tempo, permitindo dessa maneira a medição da VOD do explosivo. Já o 
MiniTrap III mede a VOD utilizando cabo coaxial. 
 
 A medição da velocidade de detonação dos explosivos tem os seguintes objetivos: 
 
 determinar a velocidade de detonação do explosivo, para que a partir da mesma seja calculada a 
pressão produzida no furo durante a detonação; 
 comparar a performance do explosivo quando iniciados com diferentes escorvas, acessórios, e 
diferentes materiais utilizados para o confinamento do tampão; 
 verificar se os explosivos e acessórios estão detonando de acordo com o valor fornecido pelos 
fabricantes. 
 
 
 
3.5 Sensibilidade à iniciação 
 
Define-se como a susceptibilidade de um explosivo à iniciação, isto é, se o explosivo é 
sensível a espoleta, cordel, booster etc. 
 
 
 
3.6 Diâmetro crítico 
 
As cargas de explosivos com forma cilíndrica têm um diâmetro abaixo do qual a onda de 
detonação não se propaga ou propaga-se a velocidade muito abaixo das de regime. A esse 
diâmetro, dá-se o nome de diâmetro crítico. Os principais fatores que influenciam no diâmetro 
crítico são: tamanho das partículas, reatividade dos seus ingredientes, densidade e confinamento. 
 
 
 
3.7 Gases gerados pelos explosivos 
 
A classificação dos fumos é primordialmente importante na seleção de explosivos para 
desmontes subterrâneos ou utilização em túneis em que as condições de ventilação e renovação do 
ar são limitadas. Quando o explosivo detona, decompõe-se em estado gasoso. Os principais 
componentes são Dióxido de Carbono, Monóxido de Carbono, Oxigênio, Oxidos de Nitrogênio e 
Gás Sulfídrico. Os gases nocivos ao ser humano, quanto ao nível de toxidade, são classificados 
como: 
- Classe 1 - não tóxicos (menor que 22,65 l/kg); 
- Classe 2 - mediamente tóxicos (de 22,65 a menos de 46,7 l/kg); 
- Classe 3 - tóxicos (de 46,7 a menos de 94,8 l/kg). 
 
Observação: Explosivos mal iniciados ou desbalanceados geram mais gases tóxicos. 
 20 
3.8 Resistência à água 
 
É a capacidade que um explosivo tem de resistir a uma exposição à água durante um 
determinadotempo, sem perder suas características. A resistência de um explosivo à água pode ser 
classificada como: nenhuma, limitada, boa, muito boa e excelente. 
 
 
4.0 CLASSIFICAÇÃO DOS EXPLOSIVOS 
 
 A figura 5 mostra como podem ser classificados os explosivos. Neste artigo discutiremos 
apenas os explosivos químicos, por serem os mais utilizados pelas minerações e obras civis. 
 Como mostra a figura 5, há três tipos de explosivos comerciais: 
 
(a) altos explosivos, isto é, explosivos caracterizados pela elevadíssima velocidade de reação 
(1500 a 9000 m/s) e alta taxa de pressão (50.000 a 4 milhões de psi). Os altos explosivos 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; 
(b) 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. 
(c) Agentes detonantes são misturas cujos ingredientes não são classificados como explosivos. 
Exemplo: ANFO, ANFO/AL, lama, ANFO Pesado, emulsões. 
 
 
 
Classificação dos Explosivos 
 
 
 
 Mecânicos Químicos Nucleares 
 
 
 
 Altos Explosivos Baixos Explosivos Agentes Detonantes 
 
 
 
 Primário Secundário 
 
 
 Permissíveis Não permissíveis 
 
 
 Figura 5 - Classificação dos explosivos 
 
 
 
 
 21 
4.1 Explosivos deflagrante 
Baixo explosivos (propelantes), ou deflagrantes, são aqueles cuja reação química é 
uma combustão muito violenta chamada deflagração, que se propaga a uma 
velocidade da ordem de 400 a 800 m/s e pressões de no máximo 50.000 psi. 
Entre os explosivos deflagrantes, o protótipo é a pólvora negra. Conhecida da remota 
antigüidade, sua invenção tem sido atribuída aos chineses, árabes e hindus. Usada 
pela primeira vez, em mineração, em 1627, na Hungria, e logo após, na Inglaterra. 
A percentagem ponderal média dos componentes da pólvora negra é a seguinte: 
- Nitrato de potássio (KN03) ou de sódio (NaN03) ................................................. 75% 
- Carvão vegetal (C) .............................................................................................. 15% 
- Enxofre (S) ......................................................................................................... 10% 
 
4.2 Altos explosivos com base de nitroglicerina 
 
Dinamites 
As dinamites, inventada pelo químico sueco Alfred Nobel, em 1866, diferem em tipo e graduação 
conforme o fabricante, podendo, contudo, serem classificadas segundo os seguintes grupos 
principais: 
 Dinamite guhr 
 Dinamites simples 
 Dinamites amoniacais 
 
Dinamite guhr 
De interesse puramente histórico, resulta da mistura de Nitroglicerina, Kieselguhr e estabilizantes. 
Não é mais usada. 
Dinamite simples 
Resultante da mistura: Nitroglicerina + Serragem + Oxidante + Estabilizante. Como se vê, a 
serragem substitui o kieselguhr como absorvente e nitrato de sódio é, em geral, o oxidante usado. 
Como estabilizante, ou anti-ácido, usa-se o carbonato de cálcio, com cerca de 1%. A dinamite 
simples produz boa fragmentação. Em contrapartida, apresenta um alto custo e gera gases tóxicos. 
Dinamites amoniacais 
O alto custo da dinamite simples e as qualidades indesejáveis já citadas permitiram o 
desenvolvimento das dinamites amoniacais. As dinamites amoniacais são similares em composição, 
às dinamites simples, mas a nitroglicerina e o nitrato de sódio são parcialmente substituídos por 
nitrato de amônio. 
 22 
Gelatinas 
A gelatina também foi descoberta por Alfred Nobel, em 1875. A gelatina é um explosivo bastante 
denso de textura plástica, parecendo uma goma de mascar, constituida de nitrocglicerina + 
nitrocelulose + nitrato de sódio. É utilizada apenas em casos especiais. Gera gases nocivos. Tem 
grande velocidade de detonação, produz boa fragmentação e ótimo adensamento no furo. 
Gelatinas amoniacais 
As gelatinas amoniacais têm formulações semelhantes àquelas das gelatinas, porém o nitrato de 
amônio substitui, parcialmente, a nitroglicerina e o nitrato de sódio. Essas gelatinas foram 
desenvolvidas para substituir as gelatinas, com maior segurança no manuseio e custo menor de 
produção, porém menos resistentes à água. 
Semi-gelatinas 
Constituem um tipo intermediário entre as gelatinas e as dinamites amoniacais, combinando a baixa 
densidade das amoniacais com a resistência à água e a coesão das gelatinas, em grau mais 
atenuados. As composições são semelhantes àquelas da gelatinas amoniacais, com variações nas 
proporções de nitroglicerina, nitrato de sódio e nitrato de amônio, este em porcentagens mais altas. 
Os gases variam de excelentes a pouco tóxicos. Existem diversas variantes comerciais. 
A tabela 4 mostra as % dos ingredientes dos altos explosivos. 
 
Tabela 4: Porcentagem dos ingredientes dos altos explosivos 
 PORCENTAGEM (%) DOS INGREDIENTES 
Produto N glic. N celul. N Sódio N Amônio Combustível S Antiácido 
 
Dinamites simples 20 - 60 - 60 – 20 - 15 – 18 3 – 0 1,3 – 1,0 
Dinamites Amoniacais 12 – 23 - 57 – 15 12 – 50 10 - 9 7 – 2 1,2 – 1,0 
Gelatinas 20 – 50 0,4 – 1,2 60 – 40 - 11 - 8 8 – 0 1,5 – 1,1 
Gelatinas Amoniacais 23 – 35 0,3 – 0,7 55 – 34 4 - 20 8,0 7 - 0 0,7 – 0,8 
Semi-gelatinas sem informação 
 
 
4.2 AGENTES DETONANTES 
 
4.2.1 EXPLOSIVOS GRANULADOS 
 
Os explosivos granulados, também conhecidos como agentes detonantes, geralmente 
consistem em misturas de nitratos inorgânicos e óleo combustível, podendo sofrer adição ou não de 
substâncias não explosivas (alumínio ou ferro-silício). 
 
 
 23 
ANFO 
Entre os explosivos granulados, há um universalmente conhecido, formado pela mistura pura e 
simples de nitrato de amônio (94,5%) e óleo diesel (5,5%) denominado ANFO, sigla esta resultante 
dos vocábulos ingleses Ammonium Nitrate e Fuel Oil. As proporções acima, consideradas ideais, 
foram determinadas pelos americanos Lee e Akre, em 1955. As maiores vantagens do ANFO são: 
ocupar inteiramente o volume do furo, grande insensibilidade aos choques, poucos gases tóxicos e 
redução do preço global do explosivo (US$0,30/kg). As maiores desvantagens: falta de resistência 
à água, baixa densidade (0,85 g/cm
3
) e necessidade de um iniciador especial. A reação ideal do 
ANFO (N2H403 - Nitrato de amônio e CH2 - Óleo diesel) quando o balanço de oxigênio é zero, 
pode ser expressa por: 
 
3N2H403 + CH2  CO2 + 7H2O + 3N2 + 900 cal/g. 
 
Outros explosivos granulados, fabricados por diferentes produtores, nada mais são do que 
formulações similares à do ANFO, com adição de outros ingredientes, explosivos ou 
sensibilizantes, combustíveis, oxidantes e absorventes. 
 
ANFO/AL 
 
 Os primeiros trabalhos realizados com explosivos contendoalumínio na sua formulação, a fim de 
otimizar os custos de perfuração e desmonte, foram conduzidos no início da década de 60, em 
minas de ferro no Peru e mais tarde na Austrália. O objetivo da adição e alumínio ao ANFO é 
aumentar a produção de energia do mesmo. A adição de alumínio no ANFO varia de 5 a 15% por 
peso. Acima de 15% a relação custo-benefício tende a não ser atrativa. A reação do ANFO/AL 
contendo 5% de Al pode ser expressa por: 
 
4,5N2H403 + CH2 + AL  CO2 + 10H2O + 4,5N2 + ½Al203 + 1100 cal/g 
 
Uma composição de AN/FO/Al (90,86/4,14/5) apresenta as seguintes propriedades: densidade = 
0,87 g/cm
3
; RWS = 1,13 e RBS = 1,16 comparada com o ANFO padrão. 
 
4.2.2 LAMAS (SLURRIES) E PASTAS DETONANTES 
 
 Desenvolvidas e pantenteadas nos Estados Unidos da América, representam vários anos de 
pesquisa de Mr. Melvin A. Cook e H. E. Forman. A lama explosiva foi detonada com sucesso, pela 
primeira vez em dezembro de 1956, na Mina Nob Lake, em Labrador, Canadá. 
 Os materiais necessários à composição da lama (tabela 5) são representados por sais inorgânicos 
(nitrato de amônio, nitrato de cálcio e nitrato de sódio), sensibilizantes (alumínio atomizado, 
ferrosilício) combustíveis (carvão e/ou óleo diesel), estabilizantes, agentes controladores de 
densidade (nitrito de sódio e ácido nítrico) e de pH, agentes gelatinizantes, agentes cruzadores e 
gomas. As pastas são superiores ao ANFO, apresentam boa resistência à água, todavia são bem 
mais caras. Com a introdução das emulsões no mercado internacional, o consumo de lama vem 
decaindo. 
 
 24 
Tabela 5: Composição básica da Lama 
FASE CONTÍNUA 
Água 15 - 20% 
Nitrato de Amônio e/ou de Sódio/Cálcio 65 – 80% 
Goma + Agentes Cruzadores 1 – 2% 
FASE DESCONTÍNUA 
Óleo Diesel 2 - 5% 
Alumínio 0 - 10% 
Agentes de Gaseificação 0,2 % 
 
 
4.2.3 EMULSÕES 
 
 O interesse em explosivos em emulsão deu-se no início da década de 60. Explosivos em emulsão 
são do tipo “água-em-óleo” (water-in-oil). Eles consistem de microgrotículas de solução oxidante 
supersaturada dentro de uma matriz de óleo. Para maximizar o rendimento energético, enquanto 
minimiza custos de produção e preço de venda, o oxidante dentro das microgotículas consiste 
principalmente de nitrato de amônio. Dentro de um ponto de vista químico, uma emulsão se define 
com uma dispersão estável de um líquido imiscível em outro, o qual se consegue mediante agentes 
que favorecem este processo (agentes emulsificantes) e uma forte agitação mecânica. A tabela 6 
mostra a composição básica de um explosivo em emulsão. 
 
 Tabela 6: Composição típica de um explosivo em emulsão (Silva, V. C., 1986) 
 
INGREDIENTE PERCENTAGEM EM MASSA 
Nitrato de Amônio 
Água 
Óleo diesel 
Agente Emulsificante: Oleato de sódio ou 
Monoleato de ezorbitol 
 77,3 
 16,7 
 4,9 
 1,1 
 _____ 
 100,0 
 
 
 
 
4.2.4 ANFO PESADO (HEAVY ANFO) 
 
 A primeira patente utilizando ANFO como agente redutor de densidade foi 
concedida em 1977 (Clay, 1977) desde que os prills e os interstícios do ANFO pode ser utilizados 
para aumentar a sensibilidade da emulsão e ao mesmo tempo aumentar a densidade do ANFO. A 
blendagem da emulsão com o ANFO ou Nitrato de amônio é conhecida como ANFO Pesado 
(tabela 7). A densidade do ANFO Pesado resultante situa-se na faixa de 1,00 a 1,33 g/cm
3
. A 
resistência à água do ANFO pesado é moderada. Para uma blendagem de ANFO/Emulsão: 50/50, 
a uma densidade de 1,33 g/cm
3
, o ANFO pesado passa a apresentar resistência à água, porém a 
mínima escorva de iniciação deve apresentar uma massa acima de 450 g. 
 
 
 
 25 
Tabela 7: Composição típica do ANFO Pesado com resistência à água (Katsabanis, 1999). 
 
INGREDIENTE PERCENTAGEM EM MASSA 
Nitrato de Amônio 
Nitrato de Cálcio 
Água 
Óleo diesel 
Alumínio 
Agente Emulsificante: Oleato de sódio ou 
Monoleato de ezorbitol 
 59,1 
 19,7 
 7,2 
 5,9 
 7,0 
 1,1 
 _____ 
 100,0 
 
 
 
4.3 EXPLOSIVOS PERMISSÍVEIS 
 
 São assim chamados os explosivos que podem ser usados em algumas minas subterrâneas, 
nas quais podem acontecer emanações de metano que, com o ar, forma uma mistura inflamável, ou 
então, em minas com poeiras carbonosas em suspensão. 
 
 
 
A tabela 8 apresenta um resumo das principais propriedades dos explosivos industriais. 
 
 
Tabela 8: Algumas propriedades dos explosivos industriais. Fonte: (Fernandéz, 2000) 
 
Produto Densidade Velocidade de Detonação Pressão de Detonação Energia da Volume de 
 (confinada) Explosão Gases 
 (g/cm
3
) (m/s) (Kbar) (cal/g) (l/kg) 
Dinamites especiais 1,40 2700 – 5700 25 – 144 935 
Dinamite amoniacal 1,25 4700 69 664 821 
Gelatina 1,50 7500 – 7800 225 1430 740 
Gelatina amoniacal 1,32 5000 83 1125 900 
Semi-gelatina 1,24-1,30 4900 – 5100 74 – 85 890 – 950 800 – 810 
ANFO (=6”) 0,85 3500 28 900 1050 
ANFO+Al 2 a 12% 0,86-0,90 4500 – 4700 43 – 47 960 – 1360 900 – 1030 
Lama 1,05-1,15 3300 – 5400 28 – 80 700 – 1400 
Emulsão (1 a 2”) 1,10-1,18 5100 – 5800 72 – 79 710 – 750 900 – 1000 
ANFO Pesado 1,34-1,37 3620 – 4130 44 – 56 630 – 865 1045 – 1120 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 26 
5 CRITÉRIOS GERAIS DE SELEÇÃO DE UM EXPLOSIVO COMERCIAL 
 
5.1 Critério de seleção de explosivos 
 
 A escolha adequada de um explosivo é uma das partes mais importantes no projeto de 
desmonte de rocha. Esta seleção é ditada por considerações econômicas e condições de campo. Os 
fatores que devem ser levados em consideração na escolha do explosivo incluem: tipo de desmonte, 
propriedades dos explosivos (densidade, velocidade e pressão de detonação, resistência à água, 
classe dos gases), segurança no transporte e manuseio, diâmetro da carga; custo do explosivo, da 
perfuração, do carregamento, do transporte e britagem da rocha; condições da geologia local, 
características da rocha a ser desmontada (densidade, resistência à tração, à compressão e 
cisalhamento, módulo de Young, coeficiente de Poisson, velocidade sísmica), condições da 
ventilação dos ambientes subterrâneos, impactos ambientais gerados pelos desmontes de rocha etc. 
Conhecidos esses fatores, pode-se definir qual o explosivo mais indicado para cada situação 
particular.5.2 Guia para seleção de explosivos disponíveis no mercado brasileiro 
 
 Para auxiliar os profissionais que atuam na atividade do desmonte de rocha, é que 
desenvolvemos as tabelas de equivalência dos diferentes produtos de diversos fabricantes que 
atuam no mercado brasileiro. Além da equivalência, as tabela 9, 10 e 11 mostram a aplicação de 
cada explosivo e acessório, respectivamente. 
 
 
Tabela 9: Equivalência de alguns explosivos comerciais disponíveis no mercado 
 brasileiro. 
TIPO DE 
EXPLOSIVO 
FABRICANTE NOME COMERCIAL APLICAÇÕES 
PERMISSÍVEL BRITANITE TOVEX 300 Ambientes inflamáveis de poeira 
e grisu. 
EMULSÃO 
ENCARTUCHADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ORICA 
AVIBRAS 
MAGNUM 
PIROBRÁS 
ORICA 
 
ORICA 
 
ORICA 
 
ORICA 
 
 
 
MAGNUM 
 
TEC HARSEIM 
- POWERGEL 800 
- BRASPEX 
- MAG-GEL 100 
- PIROFORT 
- POWERGEL 800 
 SISMOGRÁFICO 
- POWERGEL RX 
800 
- POWERGEL RX 900 
 
- POWERGEL 900 E 
 1000 (EMULSÃO 
 ALUMINIZADA 
- PREMIUM 
- MAG-GEL 200 
(EMULSÃO ALUM.) 
- DINEX C 
- Mineração a céu aberto, 
 subterrânea e subaquático. 
- Qualquer tipo de rocha, céu 
aberto, subsolo e subaquático 
- Especial para prospecção 
 sísmica. 
- Minerações no subsolo e 
túneis. 
- Mineração a céu aberto, 
 pré-fissuramento e fogacho. 
- Pedreiras e mineração a céu 
 aberto, construção civil em 
 geral e desmontes 
subaquáticos. 
 
- Desmontes em geral 
 27 
Tabela 10: Equivalência de alguns explosivos comerciais disponíveis no 
mercado brasileiro. 
 
TIPO DE 
EXPLOSIVO 
FABRICANTE NOME COMERCIAL APLICAÇÕES 
EMULSÃO 
BOMBEADA 
ORICA 
MAGNUM 
IBQ 
 
POWERGEL 
MAG-MAX 
IBEMUX 
 
Rochas brandas ou duras. 
Carga de fundo. 
Desmonte em geral 
ANFO PESADO 
BOMBEADO 
ORICA 
IBQ 
EXPLON AP 
IBEMEX / IBENITE 
Rocha dura, sã ou fissurada. 
Em furos com água. 
GRANULADO 
BOMBEADO 
ORICA 
IBQ 
MAGNUM 
EXPLON OS 65 
ANFOMAX 
MAGMIX /MAGNUMB 
Rochas brandas e friáveis em 
furos secos. 
AQUAGEL 
(LAMAS) 
BRITANITE TOVEX E 
BRITANITE AL 
Desmonte subaquático, céu 
aberto e subterrâneo. 
GRANULADO MAGNUM 
IBQ 
 
 
AVIBRAS 
 
ORICA 
 
TEC HARSEIM 
MAGNUM BD SE HD 
NITRON, BRITAMON 
E BRITON 
 
BRASPON 
 
POWERMIX MG 
 
DINEX “G” – PPA – 
PPS - PPH 
- Explosivos de coluna em furos 
secos, e para o desmonte 
secundário (fogacho). 
 
- Operações a céu aberto ou 
subsolo, em furos secos onde 
existe a necessidade de 
explosivos de baixa densidade 
de carregamento e nas 
operações com carregamento 
pneumático. 
GELATINA BRITANITE 
 
 
 
IMBEL 
BRITAGEL 
GELATEL 
 
 
BELGEX 
 
PV 15 
- Rochas duras e médias. 
- Rochas muito duras e 
resistentes. 
 
- Rochas muito duras e 
resistentes. 
- Carga de fundo. 
SEMI-GELATINA IMBEL TRIMONIO Carga de coluna em desmonte a 
céu aberto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 28 
Tabela 11: Equivalência de alguns acessórios comerciais disponíveis no 
 mercado brasileiro. 
TIPO DE 
ACESSÓRIO 
FABRICANTE NOME 
COMERCIAL 
APLICAÇÕES 
ESPOLETA 
ELÉTRICA 
SISMOGRÁFICA 
ORICA 
 
MANTESIS Especial para prospecção 
sísmica. 
ESPOLETA 
SIMPES 
ORICA 
BRITANITE 
 
IMBEL 
MAGNUM 
MANTESPO 
ESPOLETA N 8 
BRITANITE 
BELDETON 
MAG-DET 
Iniciar cargas explosivas de 
pequeno diâmetro ou cordéis por 
meio de estopim . 
ESTOPIM DE 
SEGURANÇA 
ORICA 
PIROBRÁS 
ORICA 
BRITANITE 
IMBEL 
PIROBRÁS 
MAGNUM 
COBRA/COBRINHA 
COMUM PIONEIRO 
MANTOPIM 
BRITAMPIM 
BELPIM 
PIROPIM 
MAG-PIM 
- Destinado à iniciação de 
espoletas simples e pólvoras. 
 
- Iniciação de cargas explosivas 
 e fogacho. 
CORDEL 
DETONANTE 
ORICA 
BRITANITE 
IMBEL 
PIROBRÁS 
MAGNUM 
MANTICORD 
BRITACORD 
BELCORD 
PIROCORD 
MAG-CORD 
Iniciação de cargas explosivas, 
iniciação do Nonel, Brinel, 
Mantinel, Exel. 
CORDEL 
DETONANTE 
REFORÇADO 
ORICA 
MAGNUM 
CORDTEX 
MAG-WAX 
Iniciação de cargas explosivas e 
da linha silenciosa. 
ESPOLETA 
SIMPLES DE 
RETARDO 
BRITANITE 
PIROBRÁS 
BRITACRON 
PIROCRON 
Retardar através de esperas de 
milesegundos, a propagação da 
detonação do cordel detonante. 
BOOSTER ORICA 
BRITANITE 
 
PIROBRÁS 
MAGNUM 
AMPLEX 
BRITEX/BOOSTER 
BRITANITE 
PIROFORT 
MAG-FORCE 
Reforçar a iniciação de qualquer 
tipo de explosivo. 
 
 
SISTEMA DE 
RETARDO NÃO 
ELÉTRICO 
ORICA 
BRITANITE 
IMBEL 
PIROBRÁS 
MAGNUM 
TEC HARSEIM 
EXEL 
BRINEL 
NONEL 
PIRO-NEL 
MAG-NEL 
TECNEL 
Destinado a retardar em 
milesegundos, a iniciação das 
cargas explosivas. 
 
 
 
 29 
MECANISMOS DE RUPTURA DA ROCHA 
 
 A finalidade desmonte por explosivo é converter a rocha em vários fragmentos menores 
capazes de serem transportados ou escavado por equipamento disponível. Para isso, são 
necessários 4 fatores: i) fragmentação suficiente; ii) deslocamento, movimentação e lançamento da 
pilha ; iii) redução dos problemas ambientais; iv) mínimo de dano ao maciço remanescente . 
FASE DINÂMICA 
A fase dinâmica do processo de fragmentação corresponde a ação das ondas de choque. Inicia pela 
deflagração da reação química do explosivo, termodinamicamente instável. 
Para SCOTT (1996), a fase dinâmica corresponde a fase de choque representada pelas ondas de 
tensão P (compressão) e S (cisalhamento) associadas à rápida aceleração da explosão da parede do 
furo. A passagem da onda de tensão em volta do furo estabelece um estado de tensão semi-estático. 
A fase dinâmica finda com o surgimento gradativo das fraturas tangenciais a partir das faces livres. 
Quando a onda de choque compressiva possui energia suficiente para alcançar a face livre e 
retornar refletida com amplitude de tensão superior a resistência de tração do maciço rochoso, 
resulta em fragmentação adequada. 
FASE SEMI-ESTÁTICA 
Esta fase corresponde a ação da pressão dos gases de detonação. Trata-se do trabalho mecânico 
realizado durante o processo de expansão ou descompressão dos gases da detonação. Ao percorrem 
pelas fendas e pelas microfissuras resultantes da fase dinâmica, os gases gerados da detonação 
agem através da ação de cunhas, propagando fendas e fraturas, conforme ilustrado na figura 6. 
Assim, separam parte do maciço rochoso em fragmentos de rochas. A medida em que os gases são 
liberados, ocorre o lançamento dos blocos, consumando-se o desmonte de rocha propriamente dito 
(Carlos Magno, 2001). 
 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 6 – Fase Semi-estática 
 
Trituração da rocha 
 Nos primeiros instantes da detonação, a energia é transmitida para o maciço rochoso 
vizinho na forma de uma onda de compressão, ou onda de choque, que se propaga a uma 
velocidade de 2.000 a 6.000 m/s. A pressão da frente da onda de choque, que se expande de forma 
cilíndrica, atinge valores acima de 18.000 atm, superando a resistência dinâmica à compressão da 
rocha, provocando a destruição de sua estrutura inter-cristalina e intergranular. 
 
Fraturamento radial 
 Durante a propagação da onda de choque, a rocha circundante ao furo é submetida a uma 
intensa compressão radial que induz componentes de tração nos planos tangenciais da frente da 
onda. Quando as tensões superam a resistência dinâmica à tração da rocha, inicia-se a formação de 
uma zona densa de fraturas radiais ao redor da zona triturada que rodeia o furo. 
 
 
 31 
Reflexão da onda de choque 
Quando a onda de choque alcança uma superfície livre são geradas uma onda de tração e outra de 
cisalhamento. A onda de tração pode causar fissuramento e fazer a rocha se lascar na região da 
superfície livre. Ambas as ondas de tração e de cisalhamento podem estender as fissuras pré-
existentes. 
Extensão e abertura de fendas radiais 
Durante e depois da formação das fendas radiais, os gases começam a expandir-se e penetrarnas 
fratura prolongando as mesmas. 
Fratura por cisalhamento 
Em formações rochosas sedimentares quando os extratos apresentam distintos módulos de 
elasticidades ou parâmetros geomecânicos, se produz a rotura nos planos de separação. O 
fraturamento por cisalhamento ocorre quando uma rocha adjacente é deslocada em tempos 
diferentes ou a velocidades diferentes. O deslocamento é causado pelos gases a alta pressão. 
A figura 7 apresenta um resumo dos principais mecanismo de rotura da rocha. 
 
 
 Figura 7: Principais mecanismo de rotura da rocha. 
 32 
Ruptura por flexão 
A pressão exercida pelo gases da explosão faz com que a rocha atue como uma viga, produzindo a 
deformação e fraturamento na mesma pelos fenômenos da flexão (figura 8). 
 
 
 
 Figura 8: Mecanismo de rotura por flexão. 
 33 
PLANO DE FOGO - A CÉU ABERTO 
 
1. Introdução 
 A partir da década de 50 foram desenvolvidas um grande número de fórmulas e métodos de 
determinação das variáveis geométricas: afastamento, espaçamento, subperfuração etc. Estas 
fórmulas utilizam um ou vários grupos de parâmetros: diâmetro do furo, características dos 
explosivos e dos maciços rochosos etc. 
 Não obstante, devido a grande heterogeneidade das rochas, o método de cálculo do plano 
de fogo deve basear-se em um processo contínuo de ensaios e análises que constituem o ajuste por 
tentativa. 
 As regras simples permitem uma primeira aproximação do desenho geométrico dos 
desmontes e o cálculo das cargas. É óbvio que em cada caso, depois das provas e análises dos 
resultados iniciais, será necessário ajustar os esquemas e cargas de explosivos, os tempos de 
retardos até obter um grau de fragmentação, um controle estrutural e ambiental satisfatórios. 
 
2. Desmonte em banco 
 
2.1 Aplicações 
 As aplicações mais importantes são: escavação de obras públicas e mineração a céu aberto. 
 
2.2 Diâmetro da perfuração 
 
 A eleição do diâmetro de perfuração depende da produção horária, do ritmo de escavação, 
da altura da bancada e da resistência da rocha. 
 34 
 Uma produção elevada requer furos maiores. A produção não aumenta linearmente em 
relação ao diâmetro do furo, mas praticamente de uma forma quadrática, o que depende da 
capacidade dos diferentes equipamentos de perfuração. 
 Com regra prática pode-se dizer que a altura, em metros, econômico de uma bancada 
deverá ser entre 2 a 5 vezes o diâmetro do furo em polegadas. Utilizando essa regra, também um 
diâmetro razoável de um furo em relação à altura da bancada pode ser estimado. 
2.3 Altura do banco 
A escolha da altura de bancada é uma decisão que deve ser tomada levando-se em consideração 
questões de ordem técnica e econômica, a saber: 
 (1) As condições de estabilidade da rocha que compõe o maciço e a segurança nas 
operações de escavação; 
 (2) O volume de produção desejado, o qual determinará o tipo e o porte dos 
equipamentos de perfuração, carregamento e transporte; 
 (3) A maximização da eficiência no custo total de perfuração e desmonte. 
Principalmente quando se considera a redução dos custos de perfuração e desmonte há uma 
tendência mundial por se trabalhar com bancadas altas. Para se entender melhor o porque disto, 
consideremos o exemplo de uma mineração em bancadas cuja cava tenha 60 metros de 
profundidade conforme a figura 9 (JOÃO CARLOS, 1998). 
 
 1º CASO 2º CASO 
 
 
 
 
 
 
 
 60 m 
 
 
 
 
 
 
 15 m 
 10 m 
 
 
Figura 9 - Comparativo entre a utilização de bancadas de diferentes alturas para se vencer 
 o mesmo desnível. 
 35 
Conforme se observa, no primeiro caso onde a altura de bancada escolhida foi de 10 m, seriam 
necessárias 6 bancadas para se atingir os 60 m de profundidade. Já no segundo caso, com bancadas 
de 15 m de altura, seriam necessárias apenas 4 bancadas para se atingir os mesmos 60 m. Ou seja, 
uma economia de 33 % em número de bancadas. 
 
Consideremos agora, que os seguintes ítens de custo são iguais ou aproximadamente iguais tanto 
para a bancada de 10 m quanto para a bancada de 15 m: 
 
 (1) A metragem de tampão, por exemplo 1,5 m , a qual é responsável pela maior parte 
dos fogos secundários de uma detonação por ser a porção do furo não carregada com 
explosivos; 
 (2) A metragem de subfuração, a qual não contribui com nenhum acréscimo para o 
volume de material detonado; 
 (3) O consumo de acessórios utilizados na ligação dos furos na superfície superior da 
bancada; 
 (4) A mão-de-obra utilizada no carregamento dos fogos de uma das bancadas; 
 (5) O período de tempo necessário para evacuação, espera e retorno às áreas 
detonadas, durante o qual as operações de lavra devem ser suspensas. 
 
Fica claro que todos os ítens listados acima, sofreriam uma redução de 33 % se optássemos pelo 
segundo caso no exemplo da figura 9. 
 
Todavia, ao adotarmos bancadas mais altas nos deparamos com alguns inconvenientes, os quais 
podem ou não anular e até suplantar o peso das vantagens obtidas: 
 
 (1) A precisão da perfuração torna-se cada vez menor a medida que cresce a coluna de 
hastes de perfuração, gerando desvios indesejáveis que comprometem seriamente os 
resultados de fragmentação e arranque do pé da bancada; 
 (2) Devido aos mesmos desvios, há sempre um risco de acidentes com ultra-
lançamento; 
 (3) A velocidade de perfuração efetiva cai com o aumento da profundidade perfurada, 
tanto pela diminuição na velocidade de avanço como pelo aumento no ciclo de 
introdução e remoção das hastes; 
 (4) A altura da pilha de material detonado aumenta, demandando equipamentos de 
carga de maior porte, ou causando aumento no ciclo de carregamento e submetendo os 
equipamentos a um maior desgaste; 
 (5) Há um ligeiro aumento na razão de carga. 
 
 A altura do banco, também, é função do equipamento de carregamento. As dimensões 
recomendadas levam em conta os alcances e características de cada grupo de máquinas. A altura do 
banco pode ser determinada a partir da capacidade da caçamba do equipamento de carregamento: 
 
 36 
 PÁ CARREGADEIRA: H = 5 a 15 (m) 
 ESCAVADEIRA HIDRÁULICA: H = 4 + 0,45cc (m) 
 ESCAVADEIRA A CABO: H = 10 + 0,57(cc -6) (m) 
sendo: cc = capacidade da caçamba em m
3
. 
 
 Em alguns casos a altura do banco está limitada pela geologia do jazimento, por 
imperativos do controle da diluição do minério, por questões de vibração do terreno durante os 
desmontes e por razões de segurança. 
 
2.4 Granulometria exigida 
 
 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: 
a) Tb < 0,8AD sendo: AD = tamanho de admissão do britador; 
 
b) Material estéril que vai para a pilha de deposição controlada, dependerá da capacidade da 
caçamba do equipamento de carregamento: 
 
 
 Tb < 0 7
3, cc 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. 
 
c) Material para o porto e barragens: granulometria que vai deste 0,5 t a 12 t por bloco. 
 
 
 
 
 37 
 
2.5 Variáveis geométricas de um plano de fogo 
 
 
 A figura 10 mostra as variáveis geométricas de um plano de fogo. 
 
 
 
 Figura 10 - Variáveis geométricas de um plano de fogo. 
 
sendo: 
 
H = altura do banco; D = diâmetro do furo; L =longitude do furo, d = diâmetro da carga; A = 
afastamento nominal; E = Espaçamento nominal; LV = longitude do desmonte; AV = 
comprimento da bancada; Ae = Afastamento efetivo; Ee = espaçamento efetivo; T = tampão; S 
= Subperfuração; I = longitude da carga;  = angulo de saída; v/w = grau de equilíbrio; 
 tr = tempo de retardo. 
 
1 = repé; 2 = meia cana do furo; 3 = rocha saliente; 4 = sobreescavação; 
 
 
5 = fenda de tração; 6 = trincamento do; 7 = cratera; 8 = carga 
 maciço desacoplada. 
 
 
 38 
a) Afastamento (A) - É a menor distância que vai do furo à face livre da bancada ou a menor 
distância de uma linha de furos a outra. De todas as dimensões do plano de fogo essa é a mais 
crítica. 
 
AFASTAMENTO MUITO PEQUENO - A rocha é lançada a uma considerável distância da 
face. Os níveis de pulsos de ar são altos e a fragmentação poderá ser excessivamente fina. 
 
AFASTAMENTO MUITO GRANDE - A sobreescavação (backbreak) na parede é muito 
severo. 
 
AFASTAMENTO EXCESSIVO - Grande emissão de gases dos furos contribuindo para um 
ultralançamento dos fragmentos rochosos à distâncias consideráveis, crateras verticais, alto nível 
de onda aérea e vibração do terreno. A fragmentação da rocha pode ser extremamente grosseira e 
problemas no pé da bancada podem ocorrer. 
 Outras variáveis do plano de fogo são mais flexíveis e não produzirão efeitos drásticos nos 
resultados tal como os produzidos pelo erro na estimativa da dimensão do afastamento. 
 O valor do afastamento (A) é função do diâmetro dos furos, das características das rochas 
e dos tipos de explosivos utilizados. Os valores do afastamento oscilam entre 33 e 39 vezes o 
diâmetro do furo, dependendo da resistência da rocha e da altura da carga de fundo. Uma formula 
empírica e bastante útil para o cálculo do afastamento (A) é expressa por: 
 
A x D
e
r
e





 





0 0123 2 15, ,


 
 
sendo: e = densidade do explosivo (g/cm
3
); r = densidade da rocha (g/cm
3
); 
 De = diâmetro do explosivo (mm). 
 
CONSIDERAÇÕES SOBRE O DESMONTE DE ROCHAS 
 
Um dos fatores que interferem na qualidade do desmonte de rocha é a razão entre a altura da 
bancada (Hb) e o afastamento (A). A tabela 12 tece alguns comentários acerca desta relação. 
 
 
 
 39 
Tabela 12: Comentários a respeito da relação Hb e Afastamento (A). Fonte: (Konya, 1985) 
 
Hb/A Fragmentação Onda 
aérea 
Ultralança- 
Mento 
Vibração Comentários 
 1 Ruim severa Severo severa Quebra para trás. Não detonar. 
Recalcular o plano de fogo. 
 2 Regular Regular Regular Regular Recalcular, se possível. 
 3 Boa Boa Bom Boa Bom controle e fragmentação 
 4 Excelente Excelente Excelente excelente Não há aumento em benefícios 
para Hb/A > 4. 
 
Se Hb/A > 4  A bancada é considerada alta. 
Se Hb /A < 4  A bancada é considerada baixa. 
b) ESPAÇAMENTO (E) - É a distância entre dois furos de uma mesma fila. 
No caso de bancada baixa (Hb/A<4) dois casos devem ser observados: 
- os furos de uma linha são iniciados instantaneamente, a seguinte expressão pode ser usada: 
 
 AHE b 233,0  
 
sendo: Hb = altura do banco, em metros. 
 
- os furos são detonados com retardados, a seguinte expressão pode ser usada: 
 
 No caso de bancada baixa (Hb/A>4) dois casos devem ser observados: 
- os furos são iniciados instantaneamente, a seguinte expressão pode ser usada: 
 
E = 2 x A 
 
- os furos são detonados com retardados, a seguinte expressão pode ser usada: 
 
E = 1,4 x A 
 
O espaçamento nunca deve ser menor que o afastamento, caso contrário, o número de 
matacões será excessivo. 
8
)7( AH
E b


 40 
Observação: as Malhas Alongadas possuem elevada relação E/A, geralmente acima de 1,75. São 
indicadas para rochas friáveis/macias. 
 
c) SUBPERFURAÇÃO (S) - É o comprimento perfurado abaixo da praça da bancada ou do 
greide a ser atingido. A necessidade da subperfuração, decorre do engastamento da rocha no pé 
da bancada. Caso não seja observada esta subperfuração, a base não será arrancada segundo 
um angulo de 90 e o pé da bancada não permanecerá horizontal, mas formará o que é 
conhecido como “repé”. O repé exigirá perfurações secundárias de acabamento, grandemente 
onerosa e de alto riscos para operários e equipamentos. 
 
S = 0,3 A 
 
d) PROFUNDIDADE DO FURO (Hf ) - É o comprimento total perfurado que, devido a 
inclinação e a subperfuração (S), será maior que a altura da bancada. O comprimento do furo 
aumenta com a inclinação, entretanto, a subperfuração (S) diminui com esta. Para calcular (Hf) 
utiliza-se a seguinte expressão: 
 
Sx
H
H bf 






100
1
cos


 
 
e) TAMPÃO (T) - É a parte superior do furo que não é carregada com explosivos, mas sim com 
terra, areia ou outro material inerte bem socado a fim de confinar os gases do explosivo. O 
ótimo tamanho do material do tampão (OT) apresenta um diâmetro médio (D) de 0,05 vezes o 
diâmetro do furo, isto é: 
 
OT = D / 20 
 
 O material do tampão deve ser angular para funcionar apropriadamente. Detritos de 
perfuração devem ser evitados. 
 O adequado confinamento é necessário para que a carga do explosivo funcione 
adequadamente e emita o máxima de energia, bem como para o controle da sobrepressão 
 41 
atmosférica e o ultralançamento dos fragmentos rochosos. A altura do tampão pode ser calculada 
pela seguinte expressão: 
 
T = 0,7 A 
 
 
T < A  risco de ultralançamento da superfície mais alta aumenta. 
T > A  produzirá mais matacões, entretanto o lançamento será menor ou eliminado. 
 
f) VOLUME DE ROCHA POR FURO (V) - O volume de rocha por furo é obtido 
multiplicando-se a altura da bancada (Hb) pelo afastamento (A) e pelo espaçamento (E): 
 
V = (Hb /cos) x A x E 
 
 
g) PERFURAÇÃO ESPECÍFICA (PE) - É a relação entre a quantidade de metros perfurados 
por furo e o volume de rocha por furo (V), isto é: 
 
PE
H
V
f
 
 
h) CÁLCULO DAS CARGAS 
 
 Razão Linear de Carregamento (RL) 
 
RL
d
xe e


2
4000
 
 
onde: de = diâmetro do explosivo (mm); 
 e = densidade do explosivo (g/cm
3
). 
Altura da carga de fundo (Hcf ) 
 
 42 
 A carga de fundo é uma carga reforçada, necessária no fundo do furo onda a rocha é mais 
presa. 
 Alguns autores sugerem que Hcf deve ser um valor entre 30 a 40% da altura da carga de 
explosivos (Hc). A tendência, a depender dos resultados dos desmonte, é de reduzi-la cada vez mais 
para diminuir os custos com explosivos. 
 
 Hc = Hf - T 
 
 Altura da carga de coluna (Hcc ) 
 
 Carga de coluna é a carga acima da de fundo; não precisa ser tão concentrada quando a de 
fundo, já que a rocha desta região não é tão presa. 
 A altura da carga de coluna é igual a altura total da carga (Hc) menos a altura da carga de 
fundo (Hcf): 
Hcc = Hc - Hcf 
 
 
Carga Total (CT) 
 
 A carga total será a soma da carga de fundo mais a de coluna: 
 
CT = CF + CC 
 
 
h) RAZÃO DE CARREGAMENTO (RC) 
 
RC
CT
V
Kg m ( / )3 
 
 
 
 
 
 43 
3. EXEMPLOS DE CÁLCULO DE PLANO DE FOGO 
 
Exemplo 1 
 
Dados: 
Rocha: granito são 
Altura da bancada: 15,0 m 
Diâmetro da perfuração: 101 mm (4”) 
Angulo de inclinação dos furos: 20 
Explosivo utilizado: ANFO (94,5/5,5);  = 0,85 g/cm
3
 
Densidade da rocha: 2,7 g/cm
3 
Condição de carregamento: furos secos. 
a) Cálculo do Afastamento (A) 
 
e
r
e DxA 











 5,120123,0


 
 
mxA 6,21015,1
7,2
85,0
20123,0 











b) Cálculo da Subperfuração (S) 
 
 S = 0,3 x A = 0,3 x 2,6 m = 0,8 m 
 
c) Cálculo da profundidade do furo (Hf) 
 
 
mxSx
H
H bf 6,168,0
100
20
1
20cos
15
100
1
cos
















 
 
 
 
 44 
d) Cálculo do Espaçamento (E) 
 
Como Hb/A = 5,8  Hb/A > 4, e utilizaremos elementos de retardos entre os furos de uma mesma 
linha, a seguinte expressão será aplicada: 
 
E = 1,4 x A = 1,4 x 2,6 = 3,6 m 
 
e) Cálculo do Tampão (T) 
 
 T = 0,7 x A = 0,7 x 2,6 m = 1,8 m 
 
 
 
f) Cálculo da razão linear de carregamento (RL) 
 RL
d
xe e


2
4000
 
 
Para o ANFO: 
 
 
mKgxx
d
RL e
e
ANFO /8,685,0
4000
10114,3
4000
22
 

 
 
 
g) Cálculo da altura da carga de explosivo (He) 
 
 He = Hf - T = 16,6 – 1,8 = 14,8 m 
 
h) Cálculo da carga de explosivo (CE) 
 
 CE = RLANFO x He = 6,8 Kg/m x 14,8 m = 100,64 kg 
 
i) Cálculo do volume de rocha por furo (V) 
V = (Hb /cos) x A x E = (15/cos20) x 2,6 x 3,6 = 149,38 m
3 
 45 
 
j) Cálculo da razão de carregamento (RC) 
 
tg
mtxm
kg
mg
m
kg
V
CE
RC /5,249
/7,238,149
64,100
/72,673
38,149
64,100
33
3
3

 
 
l) Cálculo da Perfuração Específica (PE) 
 
 
3
3
/11,0
38,149
6,16
mm
m
m
V
H
PE f  
 
Exemplo 2 
 Considere os dados do problema anterior, assuma que um total de 4481 m
3
 de rocha deve 
ser produzida no desmonte. 
Dados: 
Custo com explosivos e acessórios: 
 ANFO: R$0,5/kg 
 30 Boosters (um por furo): R$3,0 / unidade  R$3,0 x 30 = R$90,0 
 2 Retardos de superfície de 30 ms: R$4,5 / unidade  4,50 x 2 = R$9,0 
 Cordel detonante (581 m): R$0,45/m  R$0,45 x 581 = R$261,45 
 2 estopins espoletados: R$0,70  R$0,70 x 2 = R$1,40 
 
Custo da perfuração da rocha / m: 
 Acessórios da perfuratriz: R$0,27 
 Mão de obra: R$0,50 
 Custo do equipamento e compressor: R$0,67 
 Combustível, graxas, lubrificantes etc : R$0,40 
 Total: R$1,84 / m 
 
Determinar o custo do desmonte por m
3
 e tonelada (perfuração + explosivos + acessórios). 
a) Cálculo do número de furos necessários (NF) 
 
 46 
 NF = (m
3
 necessários) : (volume de rocha por furo) = 4481 : 149,38 = 30 
 
b) Cálculo do total de metros perfurados (MP) 
 
 MP = NF x Hf = 30 x 16,6 = 498 m 
 
c) Cálculo do total de explosivos (TE) 
 
TE = NF x CE = 30 x 100,64 kg = 3019,2 kg 
d) Cálculo do custo dos explosivos e acessórios (CEA) 
 
 Custo com explosivo (CCE): 
 CCE = ANFO = R$0,5 x 3019,2 Kg = R$1.509,60 
 
 Custo com acessório (CA): 
 CA = R$90 + R$9 + R$261,45 + R$1,4 = R$361,85 
 
 CEA = CCE + CA = R$1.509,60 + R$361,85 = R $1.871,45 
 
e) Cálculo do custo da perfuração (CP) 
 
 CP = MP x custo/m = 498 m x R$1,84/m = R$916,32 
 
 
f) Cálculo do Custo Total do Desmonte (Perfuração + Explosivos e acessórios) - CTD 
 
 CTD = CP + CEA = R$916,32 + R$1.871,45 = R$2.787,77 
 
 
g) Custo por m
3
 
 
 (R$2.787,77 : 4481 m
3
) = R$0,62 / m
3
 
 
 47 
 
h) Custo por tonelada 
 
 (R$2.787,77 : 4481 m
3 
x 2,7 g/cm
3
) = 0,23 / t 
 
 
 
Exemplo 3 
 
Cálculo do Plano de Fogo usando Cartuchos 
Dados: 
Rocha: Calcário brando 
Altura da bancada: 7,5 m 
Diâmetro da perfuração: 76 mm (3”) 
Angulo de inclinação dos furos: 15 
Explosivo utilizado: Emulsão encartuchada;  = 1,15 g/cm
3
; Furos com água. 
Dimensões dos cartuchos: 2½” x 24” (64 mm x 610 mm) 
Densidade da rocha: 2,5 g/cm
3
. 
 
a) Cálculo do Afastamento (A) 
 
e
r
e DxA 











 5,120123,0


 
 mxA 0,2645,1
5,2
15,1
20123,0 











 
 
b) Cálculo da Subperfuração (S) 
 
 S = 0,3 x A = 0,3 x 2,0 m = 0,6 m 
 
c) Cálculo da profundidade do furo (Hf) 
 
 48 
mxSx
H
H bf 2,86,0
100
20
1
15cos
5,7
100
1
cos
















 
 
d) Cálculo do Espaçamento (E) 
 
 Como Hb/A =3,8  Hb/A < 4, e utilizaremos elementos de retardos entre os furos de uma mesma 
linha, a seguinte expressão será aplicada: 
 
e) Cálculo do Tampão (T) 
 
 T = 0,7 x A = 0,7 x 2,0 m = 1,4 m 
 
f) Cálculo da altura da carga de explosivo (Hce) 
 
 Hce = Hf - T = 8,2 m - 2,0 m = 6,2 m 
 
g) Cálculo do número de cartuchos da carga de explosivo (NCe) 
 
 10
610,0
2,6
.

m
m
cartuchodoComp
H
N ccCe 
 
h) Cálculo da massa da carga de explosivo (CE) 
 
 Como a razão linear do cartucho (RL) de 64 mm x 610 mm é de 3,7 kg/m, teremos: 
 CE = Hce x RL = 6,2 m x 3,7 kg/m = 22,9 kg 
 
j) Cálculo do volume de rocha por furo (V) 
 
 V = Hb/cos15 x A x E = ( 7,5 m / 0,9659) x 2,0 m x 2,7 m = 41,9 m
3 
k) Cálculo da razão de carregamento (RC) 
 
 
m
xAH
E b 7,2
8
275,7
8
)7(





 49 
 RC = CE : V = 22,9 kg : 41,9 m
3
 = 547 g/m
3
 = 547 : 2,5 = 219 g/t 
 
l) Cálculo da Perfuração Específica (PE) 
 
 
3
3
/20,0
9,41
2,8
mm
m
m
V
H
PE f  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA FRAGMENTAÇÃO DA ROCHA 
 
 50 
 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 
 - pilha baixa e compacta - ângulos acentuados das 
 - aumento nos custos da das vias de acesso 
 manutenção - aumento nos custos de 
 - aumento do ciclo dos caminhões manutenção 
 escavadeiras e/ou pá carregadeira - desgastes dos pneus e/ou das 
 - aumento do desmonte secundário correias transportadoras 
 
 
 Britagem Controle do Maciço 
 - engaiolamento de blocos no britador - instabilidade dos taludes 
 - atrasos nas correias - aumento no tempo do 
 bate-choco 
 - aumento nos custos da manutenção - sobreescavação do maciço 
 
 
Meio Ambiente 
 - excessivo pulso de ar 
 - maior ultralançamento 
 - excessiva poeira e gases 
 - excessiva vibração 
 - riscos de danos às instalações, 
 estruturas, equipamentos e 
 operários 
 
A fragmentação pode ser melhora nos seguintes