Introdução à Mineração

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ESCOLA POLITÉCNICA DO ALTO PARANAÍBA 
Lavra de Minas 
 
 
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conhecimentos, além de ajudá-lo(a) a colocar em prática as habilidades e 
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material com atenção e aproveite as dicas disponibilizadas no decorrer da 
disciplina. 
 
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Sumário 
 
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 4 
PERFURAÇÃO ........................................................................................................... 6 
CARREGAMENTO .................................................................................................... 10 
TRANSPORTE .......................................................................................................... 18 
DESENVOLVIMENTO .............................................................................................. 19 
MÉTODOS DE DESCOBERTURA ........................................................................... 29 
MÉTODOS DE LAVRA À CÉU ABERTO .................................................................. 39 
CICLO BÁSICO DE MINERAÇÃO ............................................................................ 53 
SISTEMÁTICA DA MINERAÇÃO À CÉU ABERTO .................................................. 61 
APLICAÇÃO DA MINERAÇÃO À CÉU ABERTO ...................................................... 63 
DRENAGEM E ESGOTAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS E DE INFILTRAÇÃO ....... 85 
DIMENSIONAMENTO DE EQUIPAMENTOS E PROCESSOS ................................ 89 
DISPOSIÇÃO DE REJEITOS DA LAVRA ............................................................... 110 
CRITÉRIOS ECONÔMICOS PARA DECIDIR ENTRE LAVRA À CÉU ABERTO E 
LAVRA SUBTERRÂNEA ......................................................................................... 117 
CUSTOS UNITÁRIOS DE PRODUÇÃO ................................................................. 120 
CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL .......................................................................... 123 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 128 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
 
MINERAÇÃO: ramo da Engenharia como sendo a ciência e a arte de conduzir 
as operações extrativas principais, tendo em vista: 
 
a) Obter o melhor rendimento do trabalhador em ton/homem/dia; 
b) Obter o melhor rendimento do equipamento mecanizado visando o menor 
investimento; 
c) Obter o menor custo por unidade produzida; 
d) Obter a maior salubridade e segurança dos mineiros; 
e) Evitar a lavra predatória e ambiciosa preservando as reservas futuras e o 
meio ambiente. 
 
De modo geral a mineração à céu aberto proporciona um acréscimo de 
produtividade no trabalho em relação à mineração em subsolo, apesar de, às vezes, 
declinar no aspecto qualidade do produto (ROM). 
Esse aumento de produtividade teve origem após a 2a grande guerra com a 
introdução de novos explosivos, novas máquinas de perfuração, aumento da 
capacidade das máquinas de desmonte, melhoria dos processos de beneficiamento 
dos minerais e uso de máquinas elétricas de grande capacidade (máquinas 
auxiliares, de desmonte, carregamento e transporte). 
Preponderantemente se prefere minerar por métodos de superfície carvão, 
cobre, ferro, argila, gesso, fosfato, calcário, areia, brita, pedras de construção e 
rochas ornamentais. 
Os fatores de controle que determinam a escolha do método de lavra entre 
mineração à céu aberto e mineração subterrânea são os custos de mineração, 
recobrimento de estéril e disseminação do teor. A relação estéril/minério é o fator de 
controle no custo comparativo de mineração por métodos de desmonte à céu aberto 
contra os métodos de mineração em subsolo. A relação limite (“stripping ratio”) não 
deve nunca ser ultrapassada. 
Existem diversos métodos e equipamentos para realização das operações 
 
 
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unitárias necessárias à extração dos diversos minerais de interesse econômico 
sendo as principais atividades extrativas em superfície as seguintes: 
 
- Mineração de minérios metálicos (“open pit”) 
- Mineração de carvão (corte e aterro, “countor mining”, “continuos miners”) 
- Mineração de brita e minerais industriais (“open pit”) 
- Mineração de aluviões (desmonte hidráulico, dragagem) 
- Mineração de rochas ornamentais 
 
As propriedades geomecânicas das rochas têm influencia direta na seleção 
do método de lavra mais apropriado para extração de determinado bem mineral e na 
seleção do tipo de equipamento a ser utilizado. A escolha do equipamento, método 
de acesso e dos sistemas de explotação depende em grande parte das 
propriedades físico-mecânicas da substância mineral e das rochas encaixantes, da 
forma geológica do jazimento e do relevo da superfície. 
As principais propriedades das rochas são: dureza, resistência, peso 
específico, porosidade, fragilidade, umidade e anisotropia. Entre os fatores mais 
importantes para seleção de equipamentos estão a dureza do minério e estéril, 
densidade aparente e “in situ”, resistência e umidade. Com esses fatores os ângulos 
de talude do “pit” final e de trabalho podem ser determinados. 
Outros aspectos importantes na seleção e planejamento das atividades 
extrativas à céu aberto se referem a drenagem natural da região e presença de água 
subterrânea na área da mina. 
Todas essas variáveis devem ser cuidadosamente analisadas para escolha 
correta do método de extração e equipamentos afim de que o sistema projetado 
proporcione a maior produtividade com o menor custo, respeitando as regras 
básicas de segurança dos trabalhadores e preservação do meio ambiente. 
O ciclo de operações unitárias básicas, presentes na maioria das minerações 
à céu aberto é o seguinte: 
Descobertura => perfuração => carga e detonação => carregamento => 
transporte 
 
 
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Essas operações ocorrem concomitantemente, com exceção da detonação, 
que exige a retirada do pessoal e maquinário da área a ser desmontada por razões 
de segurança. 
 
PERFURAÇÃO 
 
Os diferentes métodos de perfuração de rochas se classificam em: 
- Perfuração a percussão 
- Perfuração rotativa 
- Perfuração térmica 
 
A seleção de perfuratrizes se faz segundo a perfurabilidade da rocha, que se 
mede pelo avanço em mm/min ou min/m. 
Geralmente o custo mais baixo se obtém em rocha branda até dureza média 
com perfuração rotativa (“rotary”), em rocha dura com perfuração percussiva e em 
rocha muito dura (taconitos) com perfuração térmica. As perfuração percussiva e 
rotativa são competitivas em rochas com dureza mediana até dura. 
 
Perfuração Percussiva 
 
Na perfuração a percussão a energia gerada pela pressão de ar que atua 
sobre o êmbolo é transmitida por impacto à broca. A potência do martelo sobre o 
êmbolo é igual à energia por golpe multiplicada pelo número de golpes por minuto. A 
potência e a penetração aumentam com o aumento da pressão de ar comprimido. 
O efeito da perfuração é obtido pelo impacto da broca de aço contra a rocha. 
A broca de aço se move com movimento vertical alternativo e o dispositivo de 
percussão pode atuar por gravidade ou por uma força externa aplicada 
mecanicamente. 
As perfuratrizes pneumáticas percussivassão as mais utilizadas no momento 
dentro dessa classificação de perfuração percussiva. Elas quebram a rocha com 
golpes de alta freqüência (2.000 ciclos/min) e alta energia. O êmbolo se move com 
 
 
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movimento alternado dentro de um cilindro graças ao ar comprimido que entra 
através de uma válvula, regulado por um mecanismo de distribuição. A broca 
também gira com certo ângulo após cada golpe. Além disso o cilindro avança 
medida que progride a perfuração. As partículas de rocha são retiradas de forma 
contínua por meio do ar comprimido. As perfuratrizes pneumáticas são utilizadas 
para execução de furos de pequeno diâmetro em rocha dura ou para furos de 
diâmetro maior onde não é possível a utilização de carretas de perfuração (terrenos 
íngremes sem acesso para veículos). 
As perfuratrizes providas de rotação mediante barra ranhurada podem 
perfurar furos de 2 ½” à 6” até 30 m de profundidade. A velocidade de perfuração 
varia em granito de 9 a 18 m/h e em calcário entre 21 a 45 m/h. 
Com exceção de pequenos martelos pneumáticos manuais, a maioria das 
perfuratrizes de superfície são montadas sobre meios de transporte autopropulsores. 
A coluna portadora do mecanismo de rotação e avanço permite a perfuração de 
furos verticais, inclinados e horizontais. 
Para grandes produções se utilizam carretas de perfuração sobre rodas e em 
unidades maiores, sobre esteiras (maior estabilidade e contrapeso). O equipamento 
de perfuração está montado sobre uma coluna sendo o movimento de avanço 
transmitido à perfuratriz por uma barra com filete, correntes e cilindros hidráulicos. 
Nos tipos mais comuns a pressão de alimentação para o avanço pode chegar a 300 
kg. 
As carretas de perfuração leves, para furos de 2 a 4” até mais de 30 m de 
profundidade, pesam de 3.000 a 6.000 kg. Estão equipadas com perfuratrizes de 3 
½ a 5” e requerem de 600 a 900 pcm de ar a pressão de 100 psi. 
As carretas de perfuração pesadas, de 8.000 a 14.000 kg, são utilizadas para 
furos de 4 a 6”até mais de 30 m de profundidade. Sua coluna de perfuração é uma 
torre rígida e podem ser providas de aparatos para captação de pó, macacos 
hidráulicos para nivelamento e equipamento para manejo automático de hastes e 
brocas de perfuração. 
Na perfuração percussiva se utilizam 3 tipos principais de brocas: 
 
 
 
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- broca em cruz com 4 pastilhas de carbureto de tungstênio, 
- broca tipo cinzel com uma pastilha de carbureto de tungstênio, e 
- broca de percussão tipo “botton” com cilindros de carbureto de tungstênio. 
 
Para seleção do equipamento de perfuração percussiva deve-se considerar 
os seguintes fatores: tipo de rocha (dureza e abrasividade), tamanho e profundidade 
dos furos, forma do terreno, volume da produção e custo do equipamento. Além 
disso, o equipamento de perfuração está diretamente relacionado com o tamanho do 
britador e do equipamento de carregamento. 
 
Perfuração Rotativa 
 
A perfuração rotativa é o método de perfuração mais universal. Pode ser 
utilizada em material muito brando, com a utilização de brocas cortantes, e em 
rochas de dureza média a até muito duras, com a utilização de brocas rotativas. As 
carretas de perfuração para rochas brandas podem perfurar de 250 a 360 m por 
turno de 8 h. 
O acionamento para equipamentos de perfuração por rotação pode ser um 
motor diesel ou elétrico. Durante a perfuração, o maior consumidor de energia é o 
compressor, cuja potência pode alcançar 400 CV. A velocidade de rotação varia 
entre 30 e 120 rpm. 
As brocas rotativas atacam a rocha por abrasão, corte, ruptura ou por ação 
combinada destes processos de fragmentação. Todas as perfuratrizes utilizam um 
sistema se empuxo sobre a rocha para fragmentá-la eficientemente. A carga axial 
variável segundo o tipo de rocha alcança, em rochas mais duras, até 2.000 kg/cm de 
diâmetro da broca. A força de empuxo é obtida pelo peso da coluna de barras e pelo 
acoplamento de uma parte do peso da carreta de perfuração através de cilindros 
hidráulicos, cabos ou correntes. Para a perfuração de furos de grande diâmetro são 
necessárias carretas de perfuração pesadas (até 80.000 kg). 
A limpeza dos furos é realizada através da circulação de ar. A limpeza com 
água é empregada unicamente quando a afluência de água no furo é demasiado 
 
 
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grande. 
A penetração de brocas em formações duras com granito, ferro duro e 
taconito varia de 5 a 9 m/h. Rochas de dureza média podem ser perfuradas com 
velocidades da ordem de 9 a 24 m/h. A perfuração de rochas brandas é muito 
rápida, de 30 a 90 m/h e com freqüência é limitada mais pela capacidade da 
máquina de evacuar os detritos de perfuração do que pela penetração do trépano. 
O custo de perfuração depende muito da dureza da rocha e deve variar entre 
0,30$/m em rocha muito branda até 6 $/m em materiais muito duros. 
 
Perfuração Térmica 
 
Entre os processo térmicos, com exceção da abertura de canais laterais em 
rochas ornamentais com a utilização de “flame jet”, o único utilizado em mineração é 
o “jet piercing”, desenvolvido pela Linda Air Products Corp. 
O método consiste em obter o orifício por esquentamento rápido da rocha a 
alta temperatura pelo efeito de uma chama de gás de alta velocidade. O aumento 
brusco e rápido da temperatura causa uma quebra contínua da rocha por ação do 
trincamento, sendo desprezível a fusão da rocha. O método só é econômico para 
furos de 6 a 10” em rochas onde as perfuratrizes convencionais não dão resultados 
eficientes. 
A eficiência dessas perfuratrizes depende sobretudo da capacidade da rocha 
de trincar-se. Resultados particularmente bons foram obtidos na perfuração de 
taconitos. 
 
Seleção de perfuratrizes 
 
Na seleção de perfuratrizes os fatores mais importantes são: 
 
- dureza do terreno, que determina o tipo de método de perfuração e “bit”, 
- tonelagem diária da mina, que afeta o tamanho e consumo de energia. 
A perfuratriz diesel possui grande mobilidade em comparação com a 
 
 
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perfuratriz elétrica que tem baixo custo de manutenção mas necessita mão-de-obra 
extra para movimentação do cabo de alimentação. 
 
CARREGAMENTO 
 
Em mineração à céu aberto utilizam-se amplamente as escavadoras de uma 
caçamba e de caçambas múltiplas. Dentro das escavadoras de caçamba única 
predominam as pás carregadeiras (“traxcavator”), “shovel” e “dragline”. Entre as 
escavadoras de caçambas múltiplas destacam-se a pá mecânica de roda frontal 
(“bucket whell excavator – BWE) e as dragas de caçambas em linha. 
As escavadoras de uma caçamba são utilizadas em diversas situações 
mineiras e com qualquer dureza de rocha. As rochas brandas são escavadas por 
“shovel”, pás carregadeiras ou “dragline” sem o emprego de explosivo. As rochas 
duras são obrigatoriamente fragmentadas com explosivos antes de seu 
carregamento. 
A escavabilidade do solo é da maior importância na seleção do equipamento 
de carregamento. Isso depende de vários fatores tais como a dureza do solo intacto, 
resistência mecânica, propriedades abrasivas dos minerais constituintes, densidade 
“in situ” e empolado, grau de preparação do solo, fragmentação, etc. Para a 
determinação da escavabilidade se pode recorrer ao exame de escavações 
similares nas vizinhanças, estudo do comportamento do solo escavado em poços de 
pesquisa ou ensaios sobre amostras de perfurações e estudos de sismologia de 
refração. 
 
 
Equipamentos de Carregamento 
 
 
Dragas Escavadoras 
 
Existem dois tipos principais de dragas escavadoras: draga escavadora de 
 
 
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mandíbulas (“cleam shell”) e draga escavadora de caçamba (“dragline”). 
 
Figura - Dragline 
 
Uma draga sempre trabalha em cima do banco, trabalha por gravidade e 
desmonta o minério que se encontra a sua frente. São máquinas típicas para a 
solução de problemas de desmonte de grandes massas elevadas e carregamento 
com auxílio de outras máquinas menores. São adequadas aodesmonte de rochas 
brandas e material não muito duro (carvão mole). 
As “cleam shell” servem para material muito frouxo e as “dragline” para 
materiais um pouco mais duros. Para materiais mais resistentes e em zonas 
acidentadas a “shovel” é mais indicada. 
A “dragline” trabalha em cima do banco que está sendo desmontado e possui 
os seguintes movimentos fundamentais: 
 
1. deslocamento horizontal, 
2. rotação em ângulo maior que 90o, 
3. altura regulável também do braço transversal, 
4. caçamba arrastada sobre o piso do nível inferior, e 
5. simplesmente gira e descarrega (não abre a caçamba). O giro é feito por 
gravidade (economia de energia) 
 
 
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Algumas características da “dragline”: 
 
- capacidade de escavar bem acima e abaixo do grade, 
- pode funcionar em condições operacionais menos rígidas que a “shovel”, 
- tem eficiência menor que uma “shovel” do mesmo tamanho devido a 
movimentos menos precisos, 
- pode ou não necessitar de equipamentos auxiliares para disposição de 
estéril, 
- normalmente utilizada para materiais moles e inconsolidados, e 
- unidades grandes podem manusear rocha fragmentada (detonada). 
 
Pás mecânicas 
 
Existem três tipos principais de pás mecânicas: pá mecânica giratória 
(“shovel”), roda frontal giratória (BWE) e retroescavadeira. 
As pás mecânicas pertencem ao grupo de escavadeiras cíclicas (“shovel” e 
retroescavadeira) ou de ciclo contínuo (BWE). 
A pá mecânica giratória ou “shovel” pertence ao grupo das escavadoras 
cíclicas. As “shovel” se dividem em: pás para construção (caçamba de 0,25 a 2,0 
m3), “mining shovel” (caçambas de 3 a 19 m3) e “stripping shovel” (caçambas de 4 a 
126 m3). 
A “shovel” é colocada no piso da bancada que é explotada por cortes 
sucessivos cujas frentes se dispõem no extremo do corte em operação A “shovel” 
escava a rocha com o corte de baixo para cima e avança em direção a bancada à 
medida que avança o trabalho. 
As operações básicas durante o ciclo de trabalho da “shovel” são: 
 
- escavação, 
- giro para descarga, 
- descarga no transportador, 
 
 
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- giro para local de escavação. 
 
Figura – Striping shovel, shovel hidraúlica, mining shovel. 
 
As “quarry mine shovel” tem uma duração do ciclo de operação de 20 a 25 
seg enquanto as “stripping shovel”, com um giro de 90o, um ciclo com duração de 50 
a 55 seg. A maior parte do tempo de duração do ciclo (60%) é gasta nos giros da 
máquina. A duração do ciclo pode ser reduzida pela diminuição do ângulo de giro da 
pá mecânica aumentando-se dessa forma a produtividade da mesma. A duração da 
escavação depende da dureza da rocha e do grau de fragmentação da rocha por 
detonação. 
Recentemente foram desenvolvidas “shovel” com caçamba de até 9 m3 de 
capacidade (peso da máquina de 140 ton) com acionamento hidráulico, sem 
emprego de cabos. Por possuir maior mobilidade e ter um ciclo de trabalho mais 
curto essa máquina oferece bem maior produtividade que as “shovel” tradicionais 
com acionamento através de cabos e polias. 
 
Movimentos fundamentais da “shovel”: 
 
1. deslocamento horizontal, 
2. avanço e recuo, 
3. giro de 90o, 
4. regulagem da lança (entre 35 e 45o), determina a altura de despejo, 
 
 
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5. levantar e abaixar a caçamba com o braço, e 
6. abertura do fundo da caçamba para descarregá-la. 
Algumas características da “shovel” são: 
 
- alta produção, 
- manuseia qualquer tipo de material, inclusive pequenos matacões, 
- condições de trabalho bastante rígidas 
- necessita de equipamento auxiliar para deposição de estéril, com exceção 
de algumas “stripping shovel”, e 
- mobilidade limitada. 
 
A retroescavadeira é um equipamento utilizado para o carregamento e 
desmonte de material que está abaixo da sua posição. A caçamba ao subir move-se 
até o nível da máquina, recolhendo o material e após o braço da caçamba gira e o 
material é descarregado pelo fundo. 
As BWE foram desenvolvidas para a mineração de linhito na Europa e tem 
como característica principal operarem em ciclo contínuo. Algumas características 
da BWE são: 
 
- deve ser operada sobre condições de engenharia muito rígidas, 
- alto custo de investimento inicial, 
- limitada a escavações de rochas muito brandas, 
- capacidade de altas taxas de produção, e 
- necessita de sistema auxiliar de deposição de estéril. 
 
 
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Figura – BWE 
 
Trator com carregador de caçamba frontal (“traxcavator”) 
 
Esse equipamento possui a capacidade de desmontar e colher o material na 
caçamba. Presta-se para o desmonte de uma camada de material ou minério mole e 
o carregamento fácil de um caminhão normal. Existem dois tipos de pás 
carregadeiras: sobre rodas e sobre esteiras. 
A pá carregadeira desmonta e quebra a rocha que, por essa razão, deve ser 
mole. Caso trabalhe com rocha de maior dureza deve-se providenciar a 
fragmentação da mesma com explosivos até uma granulometria que possibilite seu 
carregamento na caçamba da máquina. 
As principais características da pá carregadeira sobre rodas são: 
 
- alto grau de mobilidade, 
- custos relativamente baixos de manutenção, 
- alto custo de pneus em rochas abrasivas (basalto, taconito, etc) 
- pressão relativamente alta sobre o terreno de apoio, e 
- altas velocidades que permitem o transporte de material a maiores 
distâncias em relação à máquina de esteiras. 
 
As principais características da pá carregadeira sobre esteiras são: 
 
- boa habilidade de escavação, 
- velocidade relativamente baixa de marcha, 
- custo alto de manutenção sobre terreno abrasivo, 
- pressão relativamente baixa sobre o solo, 
- boa capacidade para operar em taludes inclinados, e 
- alto grau de manobrabilidada. 
 
 
 
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Trator de lâmina frontal (“buldozer”) 
Os “buldozer” são constituídos 
de um trator ao qual se monta uma 
lâmina côncava que trabalha nas 
operações de terraplanagem. São 
muito utilizados no desmonte primário 
retirando uma camada de 10 a 20 cm 
em cada passada. A capacidade da 
máquina é função da potência do 
motor, peso da máquina e dimensões 
da lâmina. 
 
Figura - buldozer 
 
Um trator tipo D4 tem capacidade de desmonte de até 40 m3/h enquanto o 
tipo D7 de até 100 m3/h.. Oferecem um transporte e serviço eficientes mas com 
distância de percurso curta (50 a 150 m). O carregamento pode ser feito para um 
monte e a partir daí retomado por outras máquinas de carregamento e transporte. 
 
Estes tratores servem basicamente para: 
 
- deslocamento de material, 
- limpeza do terreno, 
 
 
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- preparo do campo para passagem de máquinas maiores, 
- tracionamento de “scrappers”, e 
- limpeza da frente de trabalho. 
 
Escavadora-transportadora (“scrapper”) 
 
Normalmente são veículos rebocados por tratores. Nessas máquinas a 
caçamba possui uma lâmina que se desloca sobre o solo (ou minério) a escavar e 
vai cortando e acumulando o material dentro de sua caçamba. 
Tem um rendimento muito superior ao trator de lâmina frontal, mas só 
trabalha em terrenos incoerentes com fragmentos grosseiros ou finos, areias, rochas 
plásticas e semi-plásticas. O seu rendimento pode ser muito pequeno dependendo 
das condições operacionais. 
Pode ser rebocado ou auto-propulsor. Hoje, grandes máquinas desse tipo 
operam em minas à céu aberto sendo utilizadas como máquinas auxiliares na 
mineração, preparando o terreno para as grandes máquinas ou removendo a 
camada de terra vegetal para posterior revegetação da área minerada. 
 
 
 
 
 
 
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Figura - scrapper 
 
TRANSPORTE 
 
Na mineração à céu aberto os meios de transporte pertencem quase que 
totalmente aos ramos convencionais: rodoviário, ferroviário e hidroviário. Podem 
também ser utilizados transportes não convencionais como oleodutos, gasodutos, 
minerodutos e correias transportadoras. 
Existem vagões para 20 a 30 ton de capacidade e caminhões fora de estrada 
com 100 ou mais ton de capacidade.O transporte se caracteriza por grandes 
massas a serem transportadas, pequenas distâncias e pequenas velocidades. 
A seleção do tipo de transporte é determinada por 3 fatores básicos: 
 
1. características do jazimento, 
2. tamanho da explotação, e 
3. intensidade de condução dos trabalhos. 
 
As características do jazimento determinam o método de acesso e sistema de 
explotação, comprimento das vias de transporte, inclinações, etc. O tamanho da 
produção determina a capacidade necessária dos meios de transporte. 
 
Os principais tipos de transporte à céu aberto são: 
 
- ferroviário, 
- rodoviário, e 
- correias transportadoras. 
 
As principais características desses métodos de transporte são; 
 
 
 
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- Caminhões: necessita boas estradas para minimizar o custo dos pneus, 
pode negociar rampas íngremes, economicamente limitado a um raio de 6 km, são 
muito flexíveis e pode manusear tanto material graúdo como blocos. 
- Trens: são transportadores de alto volume, longas dist6ancias e baixo 
custo unitário, os trilhos necessitam cuidadosa conformidade com as especificações 
da engenharia, alto custo de investimento inicial, não pode ultrapassar inclinações 
maiores que 3% adversas e pode manusear material graúdo e blocos. 
- Correia transportadora: são transportadores de alto volume, longas 
distâncias e baixo custo unitário, difíceis e custosas para movimentar, alto custo de 
investimento inicial, pode negociar inclinações adversas íngremes (acima de 40%), 
necessita de material fragmentado em pequenos pedaços para uma boa vida da 
cinta e possui alto custo de manutenção. 
 
 
 
 
 
Figura – Fora de estrada, trens e correia transportadora 
 
 
DESENVOLVIMENTO 
 
Denomina-se desenvolvimento os serviços mineiros empreendidos para 
 
 
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facultar a lavra de uma jazida, constituindo a terceira fase da Mineração. 
 
Vias de Acesso 
 
As vias de acesso em mineração à céu aberto geralmente são simples 
estradas principais, construídas para possibilitar a lavra dos diversos bancos que 
dividem verticalmente a jazida em blocos de extração. 
Em alguns tipos de lavra especiais como petróleo, gases combustíveis, água 
mineral e sais solúveis, as vias de acesso são simplesmente furos de sonda, 
executados até atingir a jazida e possibilitar a extração das substâncias minerais, 
sem o acesso de pessoal. 
Operação especial => desmatamento do local de lavra e decapeamento da 
cobertura de material estéril. Essa operação pode ser executada antes ou durante a 
lavra, se executada anteriormente a lavra exige vultuosas despesas iniciais. 
 
Acessos em Serviços Superficiais 
 
As estradas inclinadas para acesso principal aos diversos bancos em lavra à 
céu aberto são denominadas acessos (“approachs”). As ligações secundárias entre 
um e outro banco são designadas rampas (“ramps”). 
 
O traçado dos acessos: 
 
Envolve 
 locação, 
 largura, 
 greides (inclinações), 
 raios de curvatura, etc. 
Depende 
 tipo de veículo empregado 
 produção visada 
 
 
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 condições topográficas 
 comportamento da jazida. 
 
Desenvolvimento exploratório em mineração à céu aberto envolve: 
- furos de sondagem em malha regular 100 x 100 m; 200 x 200 m, etc 
- interpolação dos resultados para blocos de 10 – 15 m de lado e altura 
igual a altura da bancada (12 – 15 m => EUA; 30 m => Europa) 
 
Traçado da cava: 
 
- Lavra de flanco: a cava está abaixo do nível principal de trabalhos 
superficiais. 
- Lavra de encosta: a cava está acima do nível principal de trabalhos 
superficiais. 
 
Figura – lavra de flanco (encosta) 
 
O trecho a ser lavrado por métodos superficiais está limitado, em área, pelos 
pontos em que a lavra a céu aberto é mais econômica que a lavra subterrânea. 
A relação máxima de capeamento (relação estéril/minério limite) é definida 
pela seguinte relação: 
 
 
 
22 
 
Onde: 
k ≤ S – CA 
 C 
 
- S: custo unitário de lavra subterrânea ($/ton) 
- CA: custo unitário de lavra à céu aberto ($/ton) 
- C: custo unitário de remoção de estéril da cobertura ($/ton) 
 
Contudo, essa relação comparativa entre lavra à céu aberto e subterrânea 
não é suficiente para exprimir a relação do capeamento para minério que poderia ser 
economicamente removida e, consequentemente, os limites da cava. Isso 
dependerá do que se chama “relação econômica de capeamento”, expressa pela 
seguinte relação: 
Onde: 
 
k’ ≤ V– (CA + L) 
 C’ 
 
- V: valor do produto ($/ton) 
- CA: custo de lavra à céu aberto + custo do beneficiamento ($/ton) 
- L: lucro desejado ($/ton) 
- C’: custo de remoção e deposição do rejeito ($/ton) 
 
k’ > k => parte da jazida deve ser lavrada à céu aberto e parte subterrânea 
k’ < k => toda a jazida deve ser lavrada à céu aberto 
 
Considerando o teor mínimo economicamente lavrável e o talude mínimo 
necessário à lavra, diversos traçados seriam possíveis para a cava desejada. 
Escolhe-se o que se considera mais econômico, ao menos para um período 
razoável de lavra. Se a lavra é em flanco, o problema do traçado é mais simples ou 
fácil, mas são raras as minas totalmente de flanco. 
 
 
23 
 
 
O traçado da lavra depende fundamentalmente de: 
- teor mínimo economicamente lavrável, 
- talude mínimo necessário à estabilidade das bancadas, 
- bermas necessárias à operação nos bancos, e 
- greides máximos exigidos pelos equipamentos de transporte. 
 
As larguras das bermas normalmente são grandes em função dos grandes 
equipamentos modernos utilizados para lavra à céu aberto. A determinação da 
largura das bermas depende de: 
- tipo de equipamento utilizado, 
- número de frentes de trabalho simultâneas, 
- raio de trabalho das escavadoras, 
- raio de giro dos caminhões, 
- espaço para a furação programada (se necessário furar simultaneamente) 
- espaço para o material desmontado da bancada superior, e 
- altura do banco e talude geral da mina. 
 
Projetada a lavra de flanco serão necessários, antes se processe a lavra, os 
serviços de desenvolvimento: 
- desmatamento e decapeamento do material estéril, 
- abertura de acessos e rampas, 
- execução de valetas de proteção contra águas superficiais, 
- drenagem da água subterrânea (bombas, furos de sonda, áditos, etc), e 
- construção de chutes e depósitos. 
 
A declividade dos acessos é função em grande parte do tipo de equipamento 
de transporte. As declividades máximas para os principais equipamentos de 
transporte são: 
- Vagões e linhas férreas: < 3% 
- Caminhões, veículos sobre esteiras/pneus: < 12% 
 
 
24 
 
- Correias transportadoras: < 40% 
 
 
Mineração à céu aberto X Mineração subterrânea 
 
Os fatores de controle que determinam a escolha do método de mineração 
entre operação à céu aberto ou métodos subterrâneos são o custo de mineração, 
recuperação de minério e diluição. 
- remoção de estéril da cobertura Operação à céu aberto => custo de 
mineração - remoção de estéril dos taludes do pit 
- custo de extração de minério 
 
A razão entre os m3 de estéril/ m3 de minério é o fator de controle no custo 
comparativo de mineração à céu aberto x mineração subterrânea. 
 
Exemplo: Custo mineração subterrânea: $ 2,00 / ton minério 
 Custo de mineração céu aberto: $ 0,30 / ton minério 
 Custo de remoção de estéril: $ 0,35 / ton estéril 
 
k = $ 2,00 - $ 0,30 = 4,86 estéril: 1 minério (relação estéril/minério limite) 
 $ 0,35 
 
Apenas a parte do corpo de minério onde a relação estéril/minério não 
exceder 4,86:1 pode ser minerada por métodos à céu aberto. Esta é a relação do 
limite final do pit, o último corte do topo para a base da face final do corte. 
 
Os elementos-chave para fixar os limites finais do pit são: 
- relação estéril/minério (geologia / economia) 
- ângulo final do talude do pit (mecânica de rochas) 
- teor de corte (beneficiamento) 
 
 
 
25 
 
A relação estéril/minério econômicaé a relação estéril/minério limite nos 
limites finais do pit. 
O ângulo final de talude do pit é o talude geral, a inclinação final desde a base 
da última bancada até a interseção com a superfície. 
O teor de corte é o teor limite entre o custo de mineração (excluindo o custo 
de remoção de estéril), beneficiamento e comercialização, e o preço de venda do 
minério recuperável. 
A otimização da interseção entre esses elementos é o objetivo do projeto de 
uma mineração à céu aberto. 
 
Talude Final do Pit 
 
Após fixação da relação estéril/minério possível, o talude final da cava pode 
ser determinado. O ângulo de talude é um fator crítico e de difícil determinação, 
principalmente nos estágios iniciais do projeto da cava. Para minimizar a relação 
estéril/minério geral, o talude deve ser o mais alto possível e permanecer estável. 
 
Fatores chave: 
- estruturas geológicas (juntas, planos de cizalhamento, falhas, etc) 
- propriedades geomecânicas (resistência da rocha, coesão, etc) 
 
A estabilidade dos taludes dependem também do tempo de exposição e da 
presença de água. Águas superficiais requerem drenagem ou canaletas de desvio. 
Águas subterrâneas requerem drenagem cujo método típico é a execução de 
galerias de drenagem. 
 
O talude das bancadas é mais íngreme que o talude final do pit, como mostra 
a figura abaixo: 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ângulo talude da bancada Ângulo talude do pit 
Em muitas situações a superfície da cava intercepta os limites do pit com a 
mesma relação estéril/minério para vários graus de inclinação. Isso depende da 
configuração geométrica do corpo mineral, distribuição de teores e altura da 
cobertura estéril. 
 
Tipos de acesso em mineração à céu aberto: 
 
Sistema zigue-zague ou serpentina 
 
A estrada de acesso se desenvolve por vários lances com declividade 
compatível com o tipo de transporte e largura que permita pelo menos 2 pistas de 
rolamento (8 a 10 m). Os diversos lances são concordados por: 
- curvas de grande raio 
- curvas de pequeno raio (peras – reversões) 
- praças ou plataformas horizontais (manobra de veículos) 
- plataformas de reversão de marcha (trens – evitar curvas de grande raio) 
 
Sistema via helicoidal contínua 
Apresenta lances planos e outros em declividade. Só é possível em jazidas 
de grande extensão horizontal 
 
Sistema de plano inclinado á céu aberto 
Forte declividade e transporte por “skips” ou correia transportadora. Há chutes 
 
 
27 
 
para transferência em todos ou alguns bancos (bancos sem chutes transportam para 
os bancos providos de chutes através de caídas de minério). Pode ser aplicado em 
minas de pequena área superficial. 
 
Sistema de suspensão por cabos aéreos 
De limitada utilização (rochas ornamentais). Os cabos se estendem sobre a 
cava, de pequena área, por um ou várias torres especiais (guindastes Derrick), 
elevam caçambas com minério (ou blocos) e transladam-nas para chutes no nível 
superficial. 
 
Sistema do poço vertical 
 
Executa-se 1 ou mais poços próximos à cava; os bancos (ou alguns deles) 
ligam- se ao poço por travessas com chutes para carregar “:skips” no poço. 
 
Sistema do ádito inferior 
 
Um túnel é executado no fundo da cava, se a topografia o permite, o minério 
é transportado nos vários bancos e transferido para chutes do ádito através de 
caídas de minério subterrâneas e de travessas, nos níveis de cada banco. 
 
Sistema do funil (“glory hole”) 
 
A lavra se procede por sucessivos níveis na cava, sem bancos. O minério 
desmontado é escoado por aberturas afuniladas no fundo, atingindo chutes na base 
dessas aberturas, segue por travessas subterrâneas e é guinchado até a superfície 
por “skips” através de plano inclinado ou poço vertical e descarregado em chutes 
superficiais. 
 
Observações: 
 
 
 
28 
 
1. Alguns desses sistemas não fornecem acesso às frentes de extração para 
homens e equipamentos. Esse terá de ser provido por vias transitáveis, de mais fácil 
execução, possibilitando rampas mais fortes, curvas de menor raio, pisos mais 
irregulares, etc. 
 
2. Além das vias iniciais para saída de minério e acesso de homens e 
equipamentos, freqüentemente deve-se prover um “bota fora” para estéril do 
capeamento ou intercalado no corpo de minério, com vias total ou parcialmente 
separadas. 
 
Os sistemas de acesso dependem fundamentalmente de: 
- topografia local, 
- tipo e tamanho da jazida, 
- condições de capeamento, 
- extração visada, 
- tipo e vulto dos equipamentos, 
- valor do material minerado, 
- disponibilidades financeiras, etc. 
 
 
29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura - Acesso por meio de rampas em bancadas múltiplas, por meio de 
rampas espirais em bancadas múltiplas. 
 
MÉTODOS DE DESCOBERTURA 
 
 
Objetivo: remover o material de capeamento do corpo de minério ao menor 
custo possível e dentro do prazo previsto. 
Fatores importantes na seleção do método de descobertura: 
- Tamanho do corpo de minério, distribuição de teores, forma do jazimento. 
- Natureza da cobertura a ser removida (rocha dura, estratificada, friável, 
terra, areia, argila, etc). 
- Características e influência das estruturas geológicas (fraturas, falhas, 
 
 
30 
 
presença de água, zonas tensionadas, etc). 
- Alteração da cobertura pelas condições climáticas e inoperância dos 
equipamentos em estações desfavoráveis. 
- Duração da operação e taxas de produção. 
- Operação é contínua ou intermitente. 
- Capacidade e distância de transporte até à área de disposição dos 
rejeitos. 
- Utilização futura do equipamento de descobertura. O mesmo será 
utilizado para minerar o minério também ou só realizará a descobertura? 
 
 
Tipos de Equipamentos Disponíveis 
 
Escavadoras 
 
“Shovel”: 
 
- alta produção, 
- ciclo de operação rígido, 
- movimenta qualquer tipo de material, 
- necessita de equipamento auxiliar para disposição de rejeito, 
- mobilidade limitada. “Dragline”: 
- pode operar em condições menos rígidas que a “shovel”, 
- tem 75 a 80% da eficiência de uma “shovel” do mesmo tamanho devido a 
imprecisão de seus movimentos, 
- pode ou não ter equipamento auxiliar para deposição de rejeitos, 
- normalmente utilizadas para movimentação de materiais mais moles 
e inconsolidado. Unidade maiores podem trabalhar com rocha fragmentada. 
 
“Scrappers”: 
 
 
 
31 
 
- excelente mobilidade, 
- limitados a movimentar material mole e finamente fragmentado, 
- requer equipamento auxiliar (“pusher”) para carregamento, 
- normalmente opera sem equipamento auxiliar para disposição de rejeito 
quando a distância é menor que 2 km até o bota-fora. 
 
“Bucket Whell Excavator”: 
 
- deve ser operado sob condições de engenharia extremamente rígidas, 
- alto custo de investimento inicial, 
- limitada a escavação de rochas moles e inconsolidadas, 
- capacidade de atingir altas taxas de produção, operando em ciclo 
contínuo, 
- necessita de sistemas auxiliares de deposição. 
 
Transporte 
 
“Bulldozer”: 
 
- trator de lâmina frontal sobre esteiras, 
- limitado a um raio de operação pequeno de aproximadamente 200 m, 
- possui um grande torque e força para arranque de árvores, raízes e 
pequenos matacões enterrados na superfície. 
 
“Scrappers”: 
 
- necessita de boas estradas para reduzir o custo de pneus, 
- são rápidos mas limitados a um raio de operação de aproximadamente 2 
km. 
 
“Trucks”: 
 
 
32 
 
 
- caminhão fora de estrada, 
- são unidades de transporte de baixo volume, média distância e alto custo 
unitário, 
- necessita de boas estradas para reduzir o custo de pneus, 
- pode negociar rampas íngremes, 
- limitado a um raio de operação de aproximadamente 6 km, 
- possuem grande mobilidade e flexibilidade, 
- pode movimentar material graúdo e blocos. “Trains”: 
- transporte ferroviário, 
- são unidades de transporte de alto volume, longa distância e baixo custo 
unitário,- os trilhos necessitam cuidadosa obediência às especificações técnicas, 
- alto custo de investimento inicial, 
- não podem negociar inclinações adversas maiores que 3%, 
- pode movimentar material graúdo e blocos. Correias transportadoras: 
- são unidades de transporte de alto volume, longa distância e baixo custo 
unitário, 
- são difíceis e caras para movimentação, 
- alto custo de investimento inicial, 
- podem negociar inclinações adversas de até 40%, dependendo do ângulo 
de repouso do material a ser transportado, 
- necessita de material britado para melhorar a vida da cinta, 
- alto custo de manutenção. 
 
Devido ao aumento da produtividade dos equipamentos o custo da 
descobertura na mineração de “open pits” tende a permanecer constante. Em 
contraste o custo de mineração subterrânea tem subido constantemente. 
Os principais fatores que afetam o custo de mineração à céu aberto são: 
 
- tipo de material minerado, 
 
 
33 
 
- tamanho da operação, 
- distância a ser transportado o material. 
 
Como uma regra geral, o custo/ton tende a diminuir com o aumento na 
produção, aumento do tamanho das máquinas, decréscimo na distância de 
transporte e facilidade de manusear o material. 
A variação no custo de perfuração, detonação e carregamento geralmente 
são muito menores que as variações no custo de transporte que, além de ser um 
item substancial no custo direto de mineração, também é um dos mais variáveis 
itens de custo. 
Os principais sistemas de transporte são trens, caminhões, correias e 
“scrappers”. “Skips” e “pipelines” são métodos adicionais mas limitados. Os custos 
variam com a distância mas não em proporção direta. Em geral, trens são melhores 
para distâncias muito longas, correias transportadoras para distâncias longas, 
caminhões para distâncias pequenas e “scrappers” para distâncias muito pequenas. 
 
Sistemas de Descobertura 
 
Sistema “Truck – shovel” 
 
É um sistema normalmente selecionado por uma das seguintes razões: 
1. A cobertura é rocha que quebra em pedaços angulares e largos. 
2. Existe um acesso limitado à frente de operação. 
3. As estradas existentes são pequenas e com inclinações íngremes. 
4. É necessária extrema mobilidade e flexibilidade nas operações. 
5. O transporte é de média distância. 
 
Exemplo: 
 
1. Phelps Dodge Corp, Tyrone, USA 
 
 
 
34 
 
Material: quartzo monzonito e monzonito pórfiro, granito e aluvião. Todos 
necessitam de fragmentação com explosivo antes da remoção. 
Objetivo: remoção de 95.000.000 ton de estéril. 
Produção: 29.000 ton/dia de minério e 120 a 130.000 ton/dia de estéril. 
Distâncias: estéril até silos (2 km), minério até planta de concentração (3 km), 
minério até planta de lixiviação (6 km) 
 
Método de descobertura: “buldozer” para retirada da terra vegetal e limpeza 
da superfície. “Perfuratrizes elétricas 12½”. “Shovels” (6 unidades de 10 jd3) e 32 
caminhões de 85 ton. 
 
2. American Smelting & Refining Co, Mission Mine, Tucson, USA 
 
Material: aluvião com 70 m de espessura, escavado sem detonação, 
conglomerado cimentado com 7 m de espessura, diretamente acima da 
mineralização de calcário, removido após detonação. 
Objetivo: descobertura de pré-produção de 33.000.000 ton mais 
desenvolvimento paralelo à mineração (produção). 
Produção: 22.500 ton/dia de minério, 100.000 ton/dia de estéril. 
Distâncias: aluvião de 2 a 3,5 km, grade + 7%; conglomerado 2,5 a 4 km, 
grade + 7%; minério 2,5 km, grade + 7%; estéril 4 a 5 km, grade + 7%. 
Método de descobertura: “scrappers” utilizados para descobertura do aluvião 
e formação das bancadas. “Shovel” de 9 jd3 carregando caminhões de 85 ton. 
 
3. Southern Peru Cooper Corporation, Toquepala, Peru 
 
Material: rochas vulcânicas com intrusões dioríticas, todas necessitando 
detonação. Objetivo: remoção de 125.000.000 ton de estéril antes do início da 
produção do minério, mais desenvolvimento paralelo à mineração (produção). 
 
Produção: 30.000 ton/dia de minério, 130 a 140.000 ton/dia de estéril. 
 
 
35 
 
 
Distâncias: estéril para silos por meio de caminhões 2 km, minério para planta 
de concentração por meio de trens 7 km. 
 
Método de descobertura: “Shovels” (8 e 9 jd3) carregando para caminhões de 
100 ton. 
 
4. Palabora Mining Co, Phalaborwa Transvall, África do Sul 
 
Material: pipe intrusivo cortando dolomita e carbonatos, fosforita e piroxênitos. 
Objetivo: 9.000.000 ton de descobertura em 18 meses mais o 
desenvolvimento paralelo à mineração (produção). 
Produção: 38.500 ton/dia de minério; 41.600 ton/dia de descarga (inclui 
minério de baixo teor). 
Distâncias: minério 1,5 km; estéril 3 km; grade + 8%. 
Método de descobertura: “Shovels” (2 de 4 ½ jd3; 6 de 6 jd3 e 1 de 12 jd3) 
carregando 26 caminhões de 65 ton. 
 
Sistema “Shovel-Train Stripping” 
 
O uso de trem como unidade de transporte para essa operação de 
descobertura deve ser considerado quando uma das seguintes condições existe: 
 
1. A operação é longa o suficiente para amortizar o alto investimento inicial. 
2. A distância é longa (maior que 7 km) 
3. As inclinações devem ser mantidas num mínimo, menores que 4% a favor 
e 3% contra. 
4. O rígido sistema de transporte não prejudica o progresso da 
descobertura. 
5. O material a ser transportado é grande, duro e na forma de blocos. 
 
 
 
36 
 
O transporte por trens é particularmente adequado para operações de longo 
prazo e altas tonelagens de material. 
 
Exemplos: 
 
1. Phelps Dodge Corporation, Morenci Mine, Morenci, USA 
 
Material: granito pórfiro e quartzo monzonito com necessidade de detonação. 
Objetivo: descobertura de 37.000.000 ton de estéril. 
Produção: 60.000 ton/dia de minério, 156.000 ton/dia de material (minério + 
estéril). Distâncias: variável de 2 a 18 km, média: 8 km. 
Método de descobertura: “Shovels” (6, 7 e 9 jd3) carregando trens com 11 
vagões de 80 ton. Trens carregam tanto minério como estéril. 
 
Sistema de “Rippers e Scrappers” 
 
O desenvolvimento de tratores e “scrappers” maiores e mais potentes bem 
como de aços especiais para os pontos de ripagem, tem feito da ripagem 
(escarificação) e o uso de “scrappers” um método competitivo de descobertura em 
condições favoráveis de material a ser removido. Materiais que não podem ser 
escarificados ”in situ” podem ser removidos economicamente pela combinação de 
detonação com escarificação. 
A vantagem de aplicar-se o método “ripper-scrapper” é sua versatilidade. 
“Scrappers” podem movimentar-se para uma área rapidamente, construir suas 
próprias estradas ou rampas, e tem sua própria fonte de energia. É uma combinação 
particularmente efetiva quando o trabalho é pequeno, onde o acesso é limitado e 
onde as fontes de energia são escassas. 
Indicado para materiais moles e inconsistentes ou para pequenas detonações 
para afrouxar o material, tipo arenitos, calcários, ardósia, etc. Não é possível operar 
com fragmentos grandes de rocha. 
 
 
 
37 
 
Exemplos: 
 
1. The Anaconda Company, Twin Buttes Mine, Tucson, USA Material: aluvião 
com aproximadamente 120 m de espessura. 
Objetivo: remoção de 200.000.000 de toneladas em 4 anos de operação. 
Produção: 240.000 ton/dia de estéril. 
Distância: 7 km 
 
Método de descobertura: “scrappers” de 80 ton auxiliados por tratores com 
“rippers” no pit, carregando para correias transportadoras de 60”e comprimento de 
300 m que carregam caminhões para depósito em silos. 
 
Sistema “Bucket Whell Excavator – BWE” 
 
Grandes BWE tem sido construídas numa tentativa de obter-se baixos custos 
pela aplicação dos princípios da mineração contínua na remoção de cobertura 
estéril. 
Uma consideração cuidadosa dos sistemas auxiliares de disposição de estéril 
é imperativo de modo que as altas taxas de produção das caçambas possam ser 
efetivamente utilizadas. 
Minerador contínuo de alta produção e baixo custo unitário. Hoje são 
produzidas pequenas unidades para produçõesmenores. Material mole e 
inconsolidado. 
 
Exemplos: 
 
1. Nchanga Consolidated Cooper Mines, Zambia Material: aluvião. 
Produção: 500.000 jd3/mês. 
Distância: 500 m. 
 
Método de descobertura: BWE carregando sistema de correias 
 
 
38 
 
transportadoras de 48” até silos, auxiliado por uma correia móvel. 
 
Sistema “Draglines” 
 
As “draglines” são usadas primariamente na remoção de coberturas onde a 
vantagem pode ser sua profundidade de escavação e disposição em linha reta. 
Também podem escavar coberturas submersas e são usadas em conjunção com 
outras unidades de disposição onde é necessário manter o sistema de deposição de 
estéril fora da área de trabalho. É difícil de carregar um alvo específico com 
caminhões, trens e “dumps”. Elas são freqüentemente usadas para lançar a 
cobertura diretamente para a área de deposição de estéril sem a necessidade de 
equipamento de transporte auxiliar. 
Com o advento das grandes “draglines” (acima de 200 jd3), aumentou a sua 
capacidade para manusear rocha alterada e possibilitaram também sua utilização 
em rocha fragmentada. O grande investimento para aquisição dessas máquinas 
exige seu uso contínuo para manter os custos unitários baixos. 
 
Exemplos: 
 
1. Reynolds Metals Mining Corp., Bauxite, USA 
 
Material: sedimentos de areia, argila, grauvacas e bandas linhíticas (carvão). 
Objetivo: seleção do método de descobertura de corpos de bauxita com 35 a 
70 m de altura. 
Produção: não avaliável. 
 
Distância: disposição lateral à escavação. 
Método de descobertura: “dragline” de 25 jd3 com lança de 85,5 m. 
 
Outros sistemas de descobertura 
 
 
 
39 
 
Pás carregadeiras (“front-end bucket loaders”) que apresentam caçambas 
com capacidade de até 20 jd3 podem ser competitivas com as “shovel” pequenas 
sob certas condições de trabalho. A sua mobilidade extrema comparada com a 
“shovel” é um fator que não deve ser desprezado. 
O uso de dragas é muito comum em lagos e terras inundadas onde a água é 
abundante. A draga de sucção (hidráulica) é a mais usada pois possui uma 
capacidade maior do que a draga de caçamba e pode movimentar a cobertura para 
o lugar de disposição via “pipelines”. 
Quando certas condições de descobertura existem, a utilização de métodos 
hidráulicos (monitores) para remoção de cobertura tem sido extremamente exitosos. 
São métodos interessantes se o terreno e a cobertura são favoráveis, a água é 
abundante e a recuperação da área minerada não é necessária. 
Equipamentos auxiliares: correias transportadoras, “pipelines”(transporte 
hidráulico por tubulações) e “skips” inclinados. 
 
MÉTODOS DE LAVRA À CÉU ABERTO 
 
A mineração à céu aberto pode ser definida como uma escavação superficial 
para remoção de minerais de interesse econômico. Pode ser empregada para a 
explotação de minerais metálicos e não metálicos (industriais) em depósitos 
próximos à superfície, geralmente com profundidades menores que 150 m. O 
tamanho dos depósitos podem variar de poucas toneladas (ouro) até 100 milhões de 
toneladas (ferro). 
Os métodos de lavra à céu aberto podem ser classificados entre os 3 tipos 
básicos descritos a seguir: 
 
1. Mineração de pláceres: 
- Método de calhas e represas (“panning and sluicing”) 
- Método de desmonte hidráulico (“hidraulicking”) 
- Métodos de dragagem (“dredging”) 
 
 
 
40 
 
2. Mineração de open pits: 
- Método de bancada simples 
- Método de bancadas múltiplas 
- Método de corte e aterro (“stripping”) 
- Método de pedreiras (“quarry mining”) 
 
3. Mineração combinada 
- Método do funil (“glory hole”) Vantagens da mineração à céu aberto: 
- grande flexibilidade na produção 
- possibilidade de se minerar seletivamente 
- possibilidade de extração de 100% do material dentro dos limites do pit 
- pouca necessidade de mão-de-obra 
- possibilidade de mecanização permite alta produção unitária e maior 
segurança Problemas da mineração à céu aberto: 
- ocorrência de estações climáticas desfavoráveis em alguns locais 
- problemas ambientais - escarificação da superfície (buracos, encostas) 
- poeira 
- vibrações e barulho das explosões 
- disposição de rejeito da lavra Seleção do método de mineração: 
 
Fatores que afetam diretamente a seleção do método de lavra: 
 
- espessura da cobertura e propriedades físicas da rocha estéril 
- espessura, forma, configuração e estrutura do depósito mineral 
- modo de ocorrência (posição com respeito à superfície, ângulo de 
mergulho) 
- condições hidrogeológicas na mineração 
- instalações técnicas viáveis para realizar trabalhos em superfície (energia, 
equipamentos, perfuração principal, equipamentos de carregamento e transporte) 
- condições climáticas da área de mineração 
- fatores econômicos (teor de minério, custos comparativos de
 
 
41 
 
 mineração, capacidades de produção requeridas) 
- fatores ambientais: 
- preservação da superfície (recomposição topográfica) 
- prevenção da poluição do ar e da água 
 
 
Mineração de Pláceres 
 
A mineração de pláceres é afetada pela concentração de minerais de detritos 
materiais originados da sedimentação seletiva em água corrente. Um primeiro 
requisito é que o material esteja próximo ou dentro da água e sobre ou próximo à 
terra superficial. 
 
Método de Calhas e Represas (“Panning and Sluicing”) 
 
O sistema de calhas é utilizado onde a água é abundante e apenas quando o 
minério ou mineral valioso é mais pesado que os minerais de ganga (estéril) e 
também para produções muito limitadas. O sistema de calhas é mais útil como 
método de prospecção/exploração a procura da fonte de minérios (rocha mãe) em 
depósitos de pláceres. 
O sistema de represas (“sluicing”) usado no início da produção de ouro tem 
sido substituído por métodos de produção mais eficientes. 
A água e um canal de passagem (“sluice box”) são usados para separar o 
minério do estéril. É necessário um terreno inclinado para a água carrear o material 
através dos canais de passagem para que haja sua concentração gravimétrica. 
 
Método de Desmonte Hidráulico (“Hidraulicking”) 
 
É um método utilizado em grandes depósitos de pláceres que normalmente 
contém cascalho e matacões. Grandes quantidades de água sob pressão são 
dirigidos através de monitores (“giants”) para desintegração do depósito. Esse 
 
 
42 
 
sistema pode envolver uma represa no terreno onde o material é lavado através de 
um canal de passagem (“sluice box”). Alternativamente a areia, cascalho e mineral 
valioso são elevados através de bombeamento para um sistema de calhas ou planta 
de separação (transporte hidráulico). 
A altura das faces podem variar de 5 a 20 m podendo chegar a 50 m com a 
utilização de monitores com controle remoto. A inclinação do embasamento (“bed 
rock”) necessita ser maior que 2% e para material grosseiro maior que 5% para 
haver o deslizamento do mesmo sobre a superfície até o sistema de recuperação do 
mineral valioso. A produção é limitada pela disponibilidade de água sob pressão 
adequada, espessura do depósito, tamanho dos matacões e inclinação do 
embasamento. 
Figura - Método de desmonte hidráulico (“hidraulicking”) 
Métodos de Dragagem (“Dredging”) 
 
A dragagem é uma escavação abaixo da água de um depósito de pláceres de 
 
 
43 
 
detritos de material rochoso. Normalmente é utilizado em depósitos de baixo teor em 
largas áreas superficiais e grande espessura. A dragagem pode ser utilizada em 
antigos leitos de rios e em cursos de rios ativos. Também pode ser realizada ao 
longo da margem de rios (“off shore”) sob condições apropriadas. 
Quando o embasamento é duro e reto, onde as perdas no fundo são mínimas 
ou o fundo pode ser dragado, então as taxas de recuperação são muito altas. 
 
As dragas utilizadas são de dois tipos básicos: 
- draga de caçambas em linha (“bucket ladder dredges”) 
- draga por corte e sucção (suction cutter dredges”) 
 
 
Figura - Métodos de Dragagem(“Dredging”) 
 
Dragas Tipo Caçambas em Linha (“bucket ladder dredges”) 
 
 
 
44 
 
Consiste de um braço onde está colocada uma corrente de caçambas sem 
fim. Basicamente é uma máquina de dragagem contínua de alto volume, 
normalmente com instalações de concentração gravimétrica (“jigs”). Uma correia 
transportadora (“stacker”) proporciona a descarga de rejeito. 
 
Figura - Dragas tipo caçambas em linha (“bucket ladder dredges”): 
 
 
A draga basicamente é uma planta flutuante montada sobre uma grande 
barca. 
 
Draga por Corte e Sucção (“suction cutter dredge”) 
 
Esse tipo de draga é basicamente uma barca flutuante com uma bomba 
montada a bordo que escava o material por sucção e transporte ele para uma planta 
de concentração em terra ou flutuante. A tubulação de sucção pode ser equipada 
com uma cabeça cortante para aumentar a escavação do material. Depósitos 
marítimos de areia como rutilo, ilmenita e zircão são freqüentemente escavados por 
esse método. 
A draga de sucção pode ser usada em lâminas de água com 4 a 30 m de 
profundidade e tem sido usada para depósitos de estanho em profundidades de até 
48 m. 
 
 
45 
 
 
Figura - Draga por corte e sucção (“suction cutter dredge”) 
 
Dragas de sucção operam em lagoas com profundidades até 9 m; com 
grandes profundidades a bomba de sucção deve ser auxiliada pela injeção de ar. 
Problemas associados com dragagem estão relacionados com água 
suficiente na lagoa para que a draga flutue e suficiente água limpa para beneficiar o 
material escavado. Como a dragagem é normalmente feita em larga escala, a 
deposição de rejeitos e recuperação das áreas escavadas e da água são os maiores 
problemas. 
 
“Open Pit Mining” 
 
Esse tipo de mineração à céu aberto é utilizado para minerar depósitos 
minerais em qualquer tipo de rocha aflorante ou próximo à superfície. São os 
métodos mais indicados para minerar corpos de minério de dimensões horizontais 
que permitam altas taxas de produção e assim baixos custos unitários de produção. 
As variações mais importantes dentre os métodos tipo “open pit” são: 
 
- “stripping mining” – mineração de carvão e camadas horizontais delgadas. 
- “quarry mining” – mineração de rochas ornamentais e agregados (não 
metálicos) 
 
Fatores que determinam o “lay out” da cava: 
 
 
46 
 
- orientação do depósito 
- razão de descobertura 
- taxa de produção requerida 
- equipamento disponível 
 
A escolha entre mineração à céu aberto e mineração subterrânea é a razão 
de descobertura limite, calculada através da razão entre o volume de cobertura a ser 
removido e a tonelagem de mineral útil descoberto. 
Fatores de controle em mineração por “open pit”: 
- custos de mineração (descobertura, céu aberto x subterrânea, 
beneficiamento) 
- recuperação de minério 
- diluição (distribuição de teores) 
 
Tipos de metodologia de trabalho em “open pits”: 
- lavra através de bancadas simples 
- lavra através de bancadas múltiplas 
- lavra através de “stripping mining” 
- lavra através de “quarry mining” 
 
 
Bancadas Simples 
 
Na mineração à céu aberto uma bancada é um nível de operação dentro do 
qual os materiais (mineral e estéril) são escavados da face da bancada. 
A mineração tipo “open pit” em bancada simples pode ser empregada para 
minerar qualquer tipo de depósito mineral superficial em qualquer tipo de rocha. 
Assim, “quarry mining” e “strip mining” podem ser operações em bancada simples. 
A altura máxima da bancada e inclinação do talude dependem do tipo de 
rocha que forma a bancada. As alturas são especificadas pelas regulamentações 
mineiras específicas de cada país e não deve exceder 20 m. Para minas de areia as 
 
 
47 
 
altura máxima é a altura vertical da escavadeira na face de trabalho ou 10 m, o que 
for menor. Em alguns casos já foram usadas alturas de bancada de até 60 m 
(excepcional). Nesses casos obviamente a estabilidade da face é crítica colocando 
em perigo o pessoal e o equipamento. 
Operações típicas: 
- depósitos de areia e cascalho 
- camadas de carvão com cobertura limitada 
- exposições superficiais de rochas ornamentais 
- depósitos de agregados para construção civil 
 
Figura - Bancadas simples 
 
A produção é limitada apenas pela capacidade do equipamento que pode ser 
empregado na cava e pelo número de frentes de arranque ao longo da face de 
trabalho que podem ser escavadas simultaneamente. 
 
Bancadas Múltiplas 
 
 
 
48 
 
A mineração através de bancadas múltiplas é indicada para: 
 
- depósitos massivos de grande espessura, 
- depósitos filonares de grande largura lateral, e 
- depósitos tabulares espessos com profundidade superior ao possível com 
utilização de bancadas simples. 
 
Pode ser empregada para lavrar material rochoso de qualquer tipo 
suficientemente resistente para permitir o desenvolvimento de bancadas de altura 
econômica em material inconsolidado até rocha dura. 
Quando a profundidade da cava é superior a 8 a 15 m, mais de uma bancada 
normalmente é necessária. 
A largura da bancada varia em função do tamanho da escavação 
(carregamento), equipamento de transporte e tipo de rocha na face da bancada. 
Normalmente varia de 6 até 20 m e são projetadas para proporcionar proteção 
contra pequenos deslizes. 
As bancadas são utilizadas como vias de transporte formando ou uma espiral 
até o fundo da cava ou com rampas entre bancadas horizontais em diferentes níveis. 
 
 
49 
 
 
Figura - Bancadas múltiplas: 
 
A inclinação das bancadas é mais íngreme que a inclinação final da cava a 
rocha pode manter taludes de faces verticais por curtos períodos de tempo. A 
inclinação da cava varia entre 20 e 70o da horizontal. Na fase final da mineração, 
antes de seu abandono, a inclinação das bancadas deve se tornar o mais íngreme 
possível para aumentar a recuperação de mineral. 
 
Aspectos ambientais: 
 
- disposição de rejeitos 
- geração de poeira e ruídos 
- vibração oriunda das detonações 
- recuperação topográfica da superfície minerada. 
 
 “Strip Mining” 
 
 
50 
 
Esse forma de mineração do tipo “open pit” tem sua principal aplicação em: 
 
- mineração de camadas de carvão próximas à superfície, 
- mineração de outros depósitos minerais que possuem baixa coesão, e 
- mineração de formações sedimentares. 
 
A fragmentação da rocha pode ou não ser utilizada dependendo do tipo de 
cobertura. 
A potência das camadas de carvão varia entre 1 e 10 m ou mais. Camadas 
finas e camadas múltiplas normalmente são mineradas por bancadas múltiplas. 
Com o equipamento atual razões de descobertura de até 30 : 1, em 
profundidades de até 50 m com cobertura favorável (inconsolidada). As razões limite 
variam com o tempo em função dos custos de mineração e eficiência dos 
equipamentos. 
 
Metodologia de escavação: 
 
A remoção da cobertura e do carvão é feita através da execução de um corte 
ao longo de uma das dimensões do depósito. Um outro corte paralelo ao primeiro é 
após escavado na direção oposta ao primeiro e a cobertura de rocha estéril é 
depositada dentro do corte previamente minerado. Esse ciclo é repetido até chegar-
se aos limites da área de extração. 
O equipamento normalmente é de grandes dimensões e descarga o material 
de rejeito diretamente no corte previamente minerado (“dragline => casting”). 
Equipamentos utilizados em “stripping mining”: 
 
- “draglines” com caçambas entre 5 e 200 m3 
- “bucket whell excavator” 
- “stripping shovels” 
 
A mineração de carvão normalmente utiliza o sistema de descobertura tipo 
 
 
51 
 
“truck – shovel”. 
A manutenção das paredes das faces não é tão crítica como nas operações 
de cavas com bancadas múltiplas. Entretanto, cavas com grande volume de estéril 
podem apresentar problemas de estabilidade de taludes nos aterros de rejeito 
(rompimento). 
 
Figura - “Strip mining” 
 
 “Quarry Mining” 
 
Esse forma de mineração tem aplicaçãoprincipalmente em: 
 
- mineração de depósitos de rochas ornamentais 
- mineração de depósitos de rochas sedimentares (arenitos, calcários), 
metamórficas (mármores, ardósias) e ígneas (granitos, basaltos) 
 
Existem dois tipos básicos de pedreiras: 
 
 
52 
 
- rocha ornamental (mármores e granitos) 
- brita (calcário e agregados para construção civil) 
 
As pedreiras de rocha ornamental geralmente tem bancadas com faces 
verticais e a inclinação geral da cava é bastante íngreme. 
 Rocha normalmente é cortada através de perfuração e detonação 
controladas (“pré spliting”) ou por equipamentos de corte contínuo (fio diamantado, 
“water jet”, “flame jet”, cortadeiras de braço diamantada ou de correias). Isso é feito 
de modo a preservar as características de forma e resistência dos blocos. 
A altura das bancadas ascende a até 60 m quando os blocos cortados são 
retirados da frente de extração para emparelhamento em outro local (cancha de 
emparelhamento). A produção é bastante seletiva e em quantidades limitadas. 
Pedreiras de agregados ou calcário são operadas normalmente através de 
detonação para fragmentação da rocha. O grau de fragmentação depende do tipo de 
produto desejado. A produção é menos seletiva e com taxas de produção bem 
maiores que as pedreiras de rocha ornamental. Normalmente necessitam de 
remoção da cobertura. 
 
Figura - “Quarry mining” 
 
“Glory Hole Mining” 
 
 
53 
 
A mineração na forma de funil (“glory hole”) implica numa escavação aberta 
na superfície da qual o minério é removido por gravidade através de passagens de 
minério conectadas com um sistema de transporte subterrâneo. 
A operação clássica determina a escavação de minério em volta das 
passagens de minério e caimento dele por gravidade, resultando uma configuração 
de um funil. 
Cavas modernas podem transportar minério até passagens de minério 
conectadas à instalações de carregamento por “skips” ao lado ou abaixo do nível da 
cava superficial. 
É um método que encontra aplicação em qualquer depósito cujo material 
minerado não tenha tendência de entupimento em pontos de descarga. 
 
Figura - “Glory Hole mining” 
 
CICLO BÁSICO DE MINERAÇÃO 
 
Os ciclos básicos de mineração à céu aberto e mineração subterrânea são 
praticamente os mesmos e compõem-se das seguintes operações: 
 
1. Estabelecimento dos acessos (desenvolvimento), 
2. Extração em um ciclo perfuração => detonação => carregamento, 
 
 
54 
 
3. Transporte do material desmontado. 
 
Esquematicamente esse ciclo pode ser descrito como: 
 
 
Fatores a considerar nos métodos de mineração: 
 
A seleção do método de mineração é determinada por 4 princípios básicos: 
 
1. segurança 
2. eficiência (máxima extração) 
3. economia (máximo retorno, menor custo) 
4. praticabilidade 
 
Fatores que afetam a configuração geométrica do “pit” e a utilização dos 
equipamentos em mineração à céu aberto: 
 
1. Características espaciais do corpo de minério: 
 
- tamanho 
- forma (espessura, extensão vertical, regularidade) 
 
 
55 
 
- atitude (inclinação, mergulho) 
- profundidade 
 
2. Propriedades físicas, químicas e mecânicas do minério e encaixante: 
 
- propriedades geomecânicas 
- planos de fraqueza (juntas, estratificação, falhas) 
- suscetibilidade à degradação e oxidação 
- mineralogia 
 
3. Condições hidráulicas e da água superficial 
 
4. Fatores econômicos 
 
- teor do minério, valor do mineral, distribuição de teores na jazida 
- custos de mineração e beneficiamento 
- taxas de produção desejadas 
- considerações geográficas (disponibilidade de mão-de-obra e 
materiais, infra-estrutura) 
 
5. Fatores ambientais 
 
- considerações geográficas 
- preservação da natureza 
- prevenção da poluição do ar e da água 
- problemas de profundidade (pressão e tensão na rocha) 
 
A opção de seleção do método de lavra normalmente está entre dois 
extremos: 
- Alta produção / baixo teor / baixo custo / alta diluição / baixa eficiência 
 
 
 
56 
 
- Baixa produção / alto teor / alto custo / pequena diluição / alta eficiência 
(min. seletiva) 
 
Na mineração à céu aberto enfatiza-se em geral a economia de escala, que 
depende da movimentação de grandes volumes de rocha a baixo custo unitário com 
grandes máquinas de mineração, ao invés da mineração seletiva. 
Consequentemente utilizam-se equipamentos de carregamento e transporte de 
grande capacidade. Antes de escavar o solo normalmente necessita-se da 
fragmentação do material através de perfuração e detonação. 
 
Perfuração e Detonação 
 
A perfuração é feita normalmente no topo da bancada (“underhand drilling”). 
A altura das bancadas varia normalmente entre 10 m (para cavas em areia e 
minerais industriais em geral) e 20 m (para cavas de minérios metálicos). 
A perfuração é uma parte muito importante na operação de um “pit” para ter-
se uma fragmentação satisfatória do maciço e também porque fornece informações 
para controle da escavação. 
Os furos são perfurados com uma profundidade suficiente para evitar a 
formação de repés e para assegurar um piso de trabalho satisfatório para a bancada 
inferior, que pode afetar significativamente o carregamento de minério. Para 
assegurar um bom piso é adotada uma subfuração, na ordem de 10% da altura da 
bancada. 
O tamanho e número de furos carregados, em relação ao afastamento e 
espaçamento, dependerá da natureza do maciço e escala da operação, diâmetro do 
produto desejado e equipamentos disponíveis para posterior redução do minério. 
Quando existem restrições ambientais deve-se dar uma atenção especial à 
detonação com relação ao ruído, sobrepressão, vibração do terreno, arremesso de 
fragmentos (“flying rock”) e geração de poeira. 
Deve-se expor um comprimento suficiente de face para garantir uma 
operação eficiente dos equipamentos de escavação e carregamento. Isso deve ser 
 
 
57 
 
equacionado com o avanço diário de face planejado. 
 
Carregamento 
 
O carregamento de material é conduzido pelo equipamento de escavação. 
Para material em blocos duros usualmente se usa a “shovel” elétrica para grandes 
capacidades de caçamba, carregando grandes caminhões fora de estrada. “Shovels” 
de 17,6 m3 de caçamba podem carregar caminhões de 200 ton em 4 ou 5 passadas 
(ciclos). 
Outras escavadoras cíclicos incluem “shovels” à diesel, elétrica-diesel e 
hidráulicas. As “shovel” hidráulicas podem ser usadas como se fossem retro- 
escavadeiras. As pás carregadeiras oferecem muitas vantagens, especialmente 
mobilidade, e possuem aplicação para operações de curto prazo onde as condições 
da pilha de rocha fragmentada são favoráveis. Escavadoras contínuas (BWE) tem 
aplicação para materiais que não requerem fragmentação, especialmente para 
remoção de coberturas moles. 
É boa prática na mina assegurar, sempre que possível, 2 ou mais bancadas 
simultâneas para ter-se: 
 
- áreas alternativas para trabalho (estoques de minério fragmentado) 
- flexibilidade no planejamento de controle de teor (blendagem) 
 
Transporte 
 
Os caminhões fora de estrada oferecem maior grau de flexibilidade num 
sistema de transporte e são especialmente indicados quando estão disponíveis 
vários minérios e fontes de minério (frentes de arranque). 
Um fator importante para a eficiência do “pit” é a adequação do tamanho do 
caminhão à capacidade da escavadora e também o controle de despejo dos 
caminhões para Ter-se o mínimo tempo de espera: 
 
 
 
58 
 
- escavadora esperando caminhão para carregar 
- fila de caminhões esperando a escavadora 
 
Outras formas de transporte no “pit” é o uso de correias transportadoras e 
transporte ferroviário. 
Correias transportadoras tem aplicação especialmente se o material 
escavado tem tamanho apropriado para a cinta da correia transportadora. Isso é 
freqüentemente obtido com o uso de britagem no “pit” (britadores móveis). 
 
Tipos menos freqüentes de transportepara partículas finas: 
 
- transporte hidráulico (minerodutos) 
- bombeamento por “pipelines” 
 
Serviços 
 
Principais equipamentos de perfuração e carregamento são diesel, diesel- 
elétricos ou totalmente elétricos. Equipamentos de alta produção tendem a ser 
elétricos, especialmente escavadoras. 
A distribuição de energia no “pit” normalmente consiste no fornecimento de 
energia em alta voltagem (33 kV) e redução através de transformadores móveis (6,6 
ou 3,3 kV) para fornecimento às unidades vai cabos. 
Outros serviços incluem fornecimento de materiais de consumo, 
combustíveis, explosivos e outros ítens de estoque; transporte de pessoal; 
supervisão nas frentes de extração e funções de controle; suprimento de água para 
controle de poeira nas bancadas, estradas e pilhas de estocagem; drenagem da 
mina e bombeamento de águas de infiltração e superficiais. 
 
Pilhas de estocagem 
 
Existem 2 tipos básicos de pilhas de estocagem em mineração à céu aberto: 
 
 
59 
 
 
- pilhas de estocagem de mineral de baixo teor para futuro beneficiamento, 
- disposição de material estéril nos “bota-fora” 
 
As pilhas de minério e material de baixo teor devem ser locadas próximo à 
planta de beneficiamento para reduzir os custos de transporte no seu 
aproveitamento posterior. 
Existe um ponto ótimo entre a configuração das estradas e a distância 
econômica de transporte dos equipamentos utilizados. 
Quando necessita-se aterramento do “pit” no final das operações mineiras, o 
material de estéril deve estar disposto próximo a cava. 
O ângulo de repouso das pilhas de estéril e minério devem ter uma inclinação 
adequada para a sua estabilização, especialmente os aterros para construção de 
acessos e rampas. 
 
 
 
60 
 
 
Figura – Depósito tipo rampa 
 
Figura – Depósito tipo rampa (espiral); Depósito tipo Preenchimento de Vales 
 
 
 
61 
 
Figura - Depósito tipo Encosta 
 
SISTEMÁTICA DA MINERAÇÃO À CÉU ABERTO 
 
A mineração à céu aberto ocorre dentro de uma sistemática comum a todos 
os empreendimentos, mas com a aplicação diferenciada dos recursos produtivos, 
seguindo basicamente as seguintes etapas básicas: 
 
Exploração do depósito => desenvolvimento exploratório e sistemático => 
planejamento de lavra => implantação da mina e operação 
 
Os sistemas e métodos de trabalho disponíveis podem ser agrupados como 
segue: 
Método de descobertura: 
Cíclicos: 
- “shovels” 
- “draglines” 
- “scrapper” 
 
Contínuos: 
- “bucket whell excavator” 
- dragagem 
- desmonte hidráulico 
 
Sistemas de perfuração: 
- percursiva 
- rotativa 
- rotopercursiva 
- especiais: “jet piercing”, “water jet”, “flame jet” 
 
Método de detonação: 
 
 
62 
 
- plano de fogo 
- seleção do explosivo 
 
Sistema de escavação e carregamento: 
Cíclicos: 
- “shovels” 
- “draglines” 
- “scrapper” 
Contínuos: 
- “bucket whell excavator” 
- dragagem 
- desmonte hidráulico 
 
Sistemas de transporte: 
 
Cíclicos: 
- caminhões (convencional/fora de estrada) 
- trens (vagões) 
 
Contínuos: 
- correias transportadoras 
- minerodutos 
- “skips” inclinados 
- caídas de minério, túneis e poços 
 
Serviços auxiliares: 
Manutenção 
- preventiva 
- preditiva 
- corretiva 
Britagem primária da minério 
 
 
63 
 
Comunicação 
Drenagem das águas 
- superficiais (valas, canais, etc) 
- infiltração (bombas, bacias, etc) 
 
Geometria da cava: 
 
A geometria final da cava é determinada pêlos seguintes fatores: 
 
- ângulo de talude operacional e final da cava; 
- berma das bancadas; 
- altura das bancadas; 
- estabilidade dos taludes operacionais e final; 
- projeto e execução das vias de acesso (inclinações; largura, ângulo de 
curvatura) => função do tipo de transporte e distâncias; 
- altura final do “pit” => função do ângulo de talude final, relação estéril-
minério limite, distribuição de teores (disseminação), propriedades geomecânicas 
das rochas. 
 
Figura - Geometria da cava 
APLICAÇÃO DA MINERAÇÃO À CÉU ABERTO 
 
 
 
64 
 
Mineração de Carvão 
 
Descobertura e extração dos leitos de carvão: 
- “shovel” 
- “dragline” 
- “bucket whell excavator” 
- combinação “shovel” + BWE 
 
Profundidade média da cobertura estéril => sincronizada com capacidade das 
máquinas de descobertura. 
- Perfuração tipo “Auger”, normalmente vertical. 
- Coberturas pequenas (< 30 m): perfuração rotativa, furos horizontais 
- Coberturas altas (>50 m); perfuração vertical e utilização de furos largos 
(15”) 
 
Detonação de minério: 
Melhores resultados com utilização de ANFO. 
Utilização de “draglines” requer maior fragmentação => maior custo que 
“shovel”. 
 
Carregamento de minério: 
Melhores resultados são obtidos com utilização de “shovels”. 
Outros equipamentos utilizados: “draglines”, pás-carregadeiras sobre pneus; 
BWE, retroescavadeira e “front-end-loaders”. 
 utiliza-se sempre que possível a maior caçamba disponível e compatível 
com a produção diária e tipo de transporte utilizado. 
 
Transporte: 
Caminhões fora de estrada (até 240 ton) 
Outros tipos de transporte convencional: correias transportadoras, trens. 
 
 
 
65 
 
 
Figura - BURTON COAL MINE, AUSTRALIA 
 
Figura - KALTIM PRIMA COAL MINE, INDONESIA 
 
Mineração de Minerais Industriais 
 
Principais tipos de minerais industriais lavrados à céu aberto: calcário, 
dolomita, magnesita, granito, saibro, gabro, basalto, bauxita, feldspato, nefelina, 
rocha fosfática, areia, sílica, urânio, argilas, etc. 
 
Perfuração: 
Rochas não abrasivas 
 => perfuratrizes rotativas 
Rochas abrasivas 
=> perfuratrizes percursivas pneumáticas (∅ pequenos) 
=> carretas de perfuração (∅ maiores) 
 
Detonação: 
 
 
66 
 
Preferência por explosivos tipo ANFO. 
Na existência de problemas de infiltração de água nos furos => dinamites 
Necessidade de boa fragmentação quando existe britagem posterior. 
Carregamento: 
Utilização intensiva de “power shovels” elétricas (maiores) ou diesel 
(menores) Pás carregadeiras sobre pneus. 
 
Transporte: 
Transporte da cava até a planta de concentração: 
- ferroviário (distâncias longas) 
- caminhões fora de estrada (> 100 ton) 
- correias transportadoras, minerodutos (areia, caulim, fosfatos, cascalho) 
- outros tipos não convencionais (“skips” inclinados, cabos aéreos, 
“scrappers”) 
 
Exemplos: 
 
Perfuração: 
- Percursiva DTH (down-to-hole): granito, basalto, feldspato, nefelina, 
magnesita, dolomita, calcário, etc 
- Rotativa: calcário mole, fosfato, bauxita (tipo Auger). 
 
Explosivos: 
- dinamites (semi-gelatina, amoniacal, gelatinas) 
- ANFO 
- lamas metálicas 
 
Carregamento: 
- pá carregadeira 
- shovel 
- dragline 
 
 
67 
 
 
Britagem primária: 
- britador de mandíbulas 
- britador de impacto 
- britador giratório 
 
Transporte: 
- caminhões entre 2 ½ e 35 tons (média: 15 a 30 ton) 
- minerodutos (fosfato), ∅ tubulação entre 14 e 20”. Bombas de 175 a 800 
hp com vazão da ordem de 300 a 1500 ton/h de minério. 
 
Figura - BENGUÉRIR CHÉRIFIEN DES PHOSPHATES, MOROCCO 
 
Figura- CBG, GUINEA BAUXITE (ALUMINIUM ORE) MINING OPERATIONS, 
GUINEA 
Mineração de Cobre 
 
A mineração à céu aberto de cobre normalmente é realizada sobre corpos de 
 
 
68 
 
minério maciço e disseminado com teores limite em torno de 0,2% de cobre 
utilizando muitas vezes a tecnologia de lixiviação em pilha (cerca de 12% da 
produção total de cobre nos EUA). 
 
Perfuração: 
Perfuratrizes rotativas ∅ entre 6 e 12” (média: 9”). Velocidade de penetração 
entre 35 e 60 ft/h. 
 
Detonação: 
Utilização intensiva de ANFO e lamas (em alguns casos lamas metalizadas). 
Bancadas em geral com altura média entre 40 e 50 ft (30 e 79 ft) com sobrefuração. 
 
Carregamento e transporte: 
O menor custo é encontrado com a utilização do sistema “truck-shovel”. 
Na mineração seletiva normalmente utiliza-se pás carregadeiras e caminhões.