Princípios de perfuração da rocha

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PRINCÍPIOS DA PERFURAÇÃO DA 
ROCHA E CARACTERÍSTICAS DOS 
FUROS 
Faina Ludmila Tomé Sainho 
Gizela da Rosa Cândido Mausse 
Misé da Nissia Manhiça Gabriel 
Walter Hugo Salomão Mandlate 
Docente: MSc. Ismael Racia 
Tete, Setembro de 2022 
Serviços Mineiros I 
HISTÓRIA DA PERFURAÇÃO DE 
ROCHA 
 
Inicialmente, a perfuração em rocha era efetuada com 
objectivo de obter blocos de pedra para obras públicas. Para 
isso utilizavam-se pedras mais duras, que se fraccionavam 
sobre pedras mais brandas (calcário, arenitos, etc.). Para que 
isso ocorresse eram fabricadas pedras com formatos especiais 
ou por vezes empregavam-se chifres de animais ou qualquer 
outro objecto que possuísse dureza suficiente. 
 
Com a descoberta dos metais, começou a trabalhar os minérios 
que continham cobre e, posteriormente, o ferro. As ferramentas 
de metal permitem a realização de furos, onde posteriormente 
se aplicava uma cunha, possibilitando que um bloco fosse 
rapidamente destacado do maciço. 
Nesta época já tinha a noção do sistema de percussão (bater) e 
rotação (girar) para possibilitar a furacão e melhorar o 
rendimento. Com a evolução industrial, a técnica de mineração 
não poderia ficar para trás, portanto, a tecnologia de perfuração 
teve que acompanhar o ritmo, o que exigiu grandes mudanças 
no sistema de perfuração de rochas. 
História da Perfuração de Rocha (Cont.) 
A mão de homem foi gradativamente substituída pela máquina, 
introduziram-se as perfuratrizes, aperfeiçoaram-se as brocas, 
chegaram finalmente, a introdução da ponta de carboneto 
tungsténio, que se pode considerar como maior revolução neste 
sentido, nas últimas décadas. 
Cont. 
 
PERFURAÇÃO DA ROCHA 
OBJECTIVO 
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. 
PRINCÍPIO DA PERFURAÇÃO DA ROCHA 
DEFINIÇÃO: 
É o conjunto de normas ou parâmetros estabelecidos para o 
bom gerenciamento e controle do processo de perfuração. 
 
 
 
 
 
 
Existem quatro princínpos da perfuração 
da rocha nomeadamente: 
PERCUSSÃO 
AVANÇO OU PERFURAÇÃO 
LIMPEZA 
ROTÃO 
 
PRINCÍPIO DA PERFURAÇÃO DA ROCHA 
PRINCÍPIOS DA PERFURAÇÃO 
PERCUSSÃO 
Mecanismo responsável pelo fornecimento de energia (onda 
de choque), que se transmite ao punho  haste  bit  
rocha, fragmentando-a. 
 
 
PRINCÍPIOS DA PERFURAÇÃO 
AVANÇO OU PERFURAÇÃO 
Mecanismo responsável pelo esforço sobre a 
coluna de seccionados ou broca integral; mantendo 
a coroa sempre em contacto com a rocha de modo 
a se aproveitar ao máximo a energia percussiva. 
A força de avanço é transmitida mecanicamente à 
perfuratriz por meio de corrente ou parafuso. 
 
 
PRINCÍPIOS DA PERFURAÇÃO 
LIMPEZA 
Sistema que tem por finalidade apresentar à coroa uma nova 
superfície de rocha limpa através da remoção contínua, do 
interior do furo, da rocha fragmentada (cavacos). 
Normalmente, os agentes de limpeza mais comuns são: 
AR: normalmente empregado em perfuração a céu aberto; 
ÁGUA: Normalmente empregada em perfuração subterrânea ou 
em locais com restrições ambientais; 
ESPUMA: Normalmente empregada com o ar em rochas muito 
fraturadas/decompostas, facilitando a remoção dos fragmentos 
além de estabilizar as paredes do furo. 
 
PRINCÍPIOS DA PERFURAÇÃO 
 
IMPORTÂNCIA DA LIMPEZA 
Baixa taxa de penetração; 
Maior risco de prender os acessórios; 
Maior desgaste das coroas. 
 
PRINCÍPIOS DA PERFURAÇÃO 
ROTAÇÃO 
POR PERCUSSÃO: 
Mecanismo que faz a coroa girar entre impactos sucessivos, 
colocando-a numa nova posição de rocha ainda não 
fragmentada. 
 
ROTAÇÃO E TRITURAÇÃO: 
A Finalidade da rotação é virar o Bit de forma que o mesmo 
quebre continuamente novos pedaços de rocha no fundo do 
Furo. 
 
CONT. 
ROTAÇÃO E CORTE 
 NESSE MÉTODO, OS CORTADORES QUEBRAM A 
ROCHA À MEDIDA QUE O BIT É GIRADO E 
PRESSIONADO CONTRA O FUNDO DO FURO. 
CARACTERÍSTICAS DOS FUROS 
 
Os furos são geralmente caracterizados por quatro 
parâmetros: 
Diâmetro, 
Profundidade, 
Rectilinidade 
Estabilidade. 
CARACTERÍSTICAS DOS FUROS 
(CONT.) 
O diâmetro do furo depende da finalidade do 
mesmo. Em furos para detonação há varios factores 
que influenciam para a escolha dos furos, como: 
O tamanho desejado dos fragmentos; 
O tipo de explosivo a ser utilizado; 
A vibração admissivel do terreno. 
CARACTERÍSTICAS DOS FUROS (CONT.) 
RELAÇÃO ENTRE O DIÂMETRO DO FURO, A 
FRAGMENTAÇÃO E O PORTE DO EQUIPAMENTO DE 
CARREGAMENTO 
 
 
FONTE: Valdir e Costa, Operacoes Mineiras - UFOP 
CARACTERÍSTICAS DOS FUROS 
A profundidade do furo determina a escolha do equipamento 
de perfuração. Em espaços confinados somente ferramentas 
de perfuração curtas poderão ser usadas. No caso de maiores 
profundidades (50 a 70 m ou mais) utiliza-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. 
CARACTERÍSTICAS DOS FUROS 
A rectilinidade 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. 
CARACTERÍSTICAS DOS FUROS 
Estabilidade do furo é a necessidade em perfuração em 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, 
torna-se essencial estabilizar-se o furo com tubos ou 
mangueiras de revestimentos. 
ENERGIA PARA UMA ÓPTIMA QUEBRA 
DA ROCHA 
 𝑛 =
60×𝑓×𝑏
𝜋×𝐷
 
Onde: 
n - velocidade de rotação 
b - distância adotada de 9 a 10 mm entre cada 
percussão da perfuratriz 
f - frequência de percussão (Hz)