Métodos de Exploração de Minas e Pedreiras - Máuria Stefânia

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MÉTODOS DE 
EXPLORAÇÃO DE MINAS 
E PEDREIRAS
Máuria Stefânia Reginaldo de Zaza
ESTÁGIOS/FASES DE 
MINERAÇÃO
2
3
4
As principais Fase de Mineraão São:
̶ Prospecção/Pesquisa Mineral;
̶ Desenvolvimento;
̶ Produção;
̶ Fechamento;
Fases de Mineração (Cont.)
5
̶ Prospecção/Pesquisa Mineral significa a busca por recursos
adequados para a explotação. Inclui:
• Pesquisa e análise de dados históricos de explorações;
• Realização de levantamentos topográficos, estudos geológicos e
geoquímicos;
• Campanhas de sondagem, abertura de trincheiras e amostragens.
Prospecção/Pesquisa Mineral
6
7
̶ Avaliação significa a determinação da viabilidade técnica 
e econômica de um Recursos Mineral. Inclui:
• Avaliação de volumes e teores dos depósitos;
• Testes metalúrgicos e de tratamento mineral;
• Análise de infraestrutura e logística;
• Estudos de mercado;
• Avaliação economica/financeira.
AVALIACAO
8
• A etapa de avaliação geralmente produz um estudo de
viabilidade (Feasibility Study) que define as Reservas
Minerais provadas e prováveis, levando a uma tomada de
decisão para avançar ou não a próxima fase.
AVALIACAO
9
AVALIACAO
10
̶ Desenvolvimento significa estabelecer acessos e preparar
para a implantação do projeto visando a future extração,
tratamento e transporte da produção. Inclui:
• Remoção das camadas superficiais (Pre-Stripping);
• Construção de shafts;
• Construção de estradas e acessos.
DESENVOLVIMENTO
11
DESENVOLVIMENTO
12
̶ Produção significa o dia-a-dia das atividades visando a
obtenção de um produto vendável. Inclui desde a
extração até a atividades antes da venda.
PRODUCAO
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• Fechamento ocorre após o término das operações
mineiras e inclui a desmobilização e reabilitação das
áreas degradadas.
FECHAMENTO
14
RESUMO DA AULA ANTERIOR
15
̶ Explorações a Céu Aberto: São aquelas em que os trabalhos
de escavação realizados para o arranque da substância útil
estão em contacto com o ar livre.
̶ Vantagens e devatagens da mineração a céu aberto
(analisar profunidade limitada, custos e investimentos)
CRITÉRIOS DA SELECÇÃO DO MÉTODO DE MINERAÇÃO A CÉU 
ABERTO
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CICLO DAS OPERAÇÕES A CÉU ABERTO
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MORFOLOGIA DE SOLOS
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MORFOLOGIA DE SOLOS (Cont)
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JAZIGOS TIPICOS PARA A LAVRA A CÉU ABERTO
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JAZIGOS TIPICOS PARA A LAVRA A CÉU ABERTO
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JAZIGOS TIPICOS PARA A LAVRA A CÉU ABERTO
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JAZIGOS TIPICOS PARA A LAVRA A CÉU ABERTO
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̶ Arranque e carga sem uso de explosivo:
o Pás escavados: 1. De balde único (Pá mecanica de balde frontal “Shovel”,
Balde de arrasto “Dragalines”, Retroescavadora “ “Backhoe”; 2. De Balde
Multiplo (Cadeias de baldes “Chain Digger” e Roda de baldes “Bucket
weels”;
o Bulldozers
o Escarificadores “reppers”
o Scrapers ou arrastrilhos
o Dragas
o Fio helicoidal, diamantado e roçadouras
̶ Carga
o Pás carregadoras
o Grúas
EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE
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RODA DE BALDES “BUCKET WEELS”
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CADEIAS DE BALDES “CHAIN DIGGER”
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̶ Transporte:
o Camiões basculante “Dumpes” e smelhantes “Trucks”
o Caminhos de ferro
o Telas transportadoras;
o Skips
EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE
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̶ Os principais sistemas de transporte são trens, camiões,
correias e “scrappers”. “Skips” e “pipelines” são métodos
adicionais mas limitados.
̶ Os custos variam com a distância mas não em proporção
direta.
Em geral:
o trens são melhores para distâncias muito longas,
o correias transportadoras para distâncias longas,
oCaminhões para distâncias pequenas,
o “scrappers” para distâncias muito pequenas.
EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE
28
AULA 7
29
CONTINUAÇÃO DA AULA ANTERIOR 
30
̶ 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.
̶ 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 jazigo/mineral,
2. Tamanho da explotação, e
3. Intensidade de condução dos trabalhos.
4. Distância
EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE
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LAVRA POR BANCADAS
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Frentes de Desmonte
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̶ A lavra por bancadas pode ser por bancada única ou
bancadas múltiplas.
̶ A banca simples/única possui frentes corridas ou paralelas;
̶ As bancas múltiplas desenvolvem-se assumindo-se blocos
de desmonte;
̶ A direcção da lavra depende da produção exigida, do
perímetro da frente, da topografia, do tipo de jazigo e dos
equipamento de transporte.
SISTEMAS DE BANCADA SIMPLES (ÚNICA) E MÚLTIPLAS
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Corte de uma frente com um único banco
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Corte de uma frente com bancos multiples
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SITUAÇÃO DAS FRENTES DE LAVRA EM RELAÇÃO AS VIAS DE 
TRANSPORTE
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SITUAÇÃO DAS FRENTES DE LAVRA EM RELAÇÃO AS VIAS DE 
TRANSPORTE
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Frentes de Desmonte
(Cont.)
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̶ As dimensões das bancadas vão depender de um grupo de
factores:
➢Das caracteristicas do terreno;
➢Do modo de execução do desmonte;
➢Da selectividade exigida;
➢Valor comercial dos produtos
̶ Quanto maior for a selectividade exigida na exploração e
mais elevado for o valor comercial dos produtos, menor
deverá ser a altura dos degraus
DIMENSIONAMENTO DAS BANCAS
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ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
41
̶ Talude: É a conformação do terreno definida entre o pé e a
crista de uma bancada de lavra ou disposição de estéril.
̶ Bermas: Praças horizontais formadas entre os taludes com
objetivo de promover as operações de lavra.
̶ Pé de Banco: Interseção da face de desmonte com as
bermas inferiores.
̶ Crista de Banco: Interseção da face de desmonte com
bermas superiores.
CONCEITOS IMPORTANTES
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̶ Ângulo de Face dos Taludes (angulo de talude) : E a
inclinação apresentada individualmente por uma bancada,
formada pela interseção entre o plano da berma e o
alinhamento entre o pé e a crista.
̶ Ângulo Geral dos Taludes: É o ângulo formado pelo
alinhamento que passa pelo pé do conjunto de bancos e
plano horizontal do fundo da cava ou pilha de estéril.
̶ Estéril: Todo material descartado da lavra, em caráter
temporário ou não.
CONCEITOS IMPORTANTES
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̶ Estéril Temporário: Estrutura formada pelo lançamento do
estéril ou minério marginal, destinada aproveitamento
futuro.
̶ Berma final ou de segurança: Praça mínima deixada após a
lavra ou disposição de estéril.
̶ Pit: Conformação final da área máxima de lavra
̶ Rampa: Acesso inclinado entre dois bancos sucessivos
̶ Estrada de Acesso: conjunto de rampas intercaladas por
trechos planos ou não.As dimensões das bancadas vão
depender de um grupo de factores:
CONCEITOS IMPORTANTES
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ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
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ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
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ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
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ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
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Sendo:
h-altura do degrau;
α-ângulo de talude;
β-ângulo de talude de trabalho;
ϒ-ângulo de talude final
Quanto maior for a altura dos degraus, maior será a
rentabilidade de desmonte e de transporte
ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
49
Alturas
Alturas exageradas trazem consigos os seguintes
incovenientes:
1) Insegurança devido a maior probabilidade de queda de blocos
ou pedras pondo em perigo os trabalhadores e o equipamento;
2) Perturbação no rítmo da extracção por obstrução temporária das
vias de transporte;
3) Dificuldade de saneamento das frentes
principalmente durante os turnos da noite;
4) Oversizes escessivos no caso de desmonte com
explosivos.
ÂNGULOS DE TALUDE E ALTURA
50
IMPACTOS DAS RUPTURAS DE TALUDES PODEM CAUSAR
SEGURANÇA / FATORES SOCIAIS
• Perda de vidas/invalidez.
• Perda de ganho para os trabalhadores.
• Perda de confiança dos trabalhadores.
• Perda de credibilidade da corporação tanto externamente como com os 
acionistas.
FATORES ECONÔMICOS
• Interrupção das operações.
• Perda de minério.
• Perda de equipamento.
• Aumento de remoção de estéril.
• Custo adicional de limpeza.• Perda de mercado.
ÂNGULOS DE TALUDE E ALTURA
51
IMPACTOS DAS RUPTURAS DE TALUDES PODEM CAUSAR
FATORES AMBIENTAIS E REGULATÓRIOS
• Impacto ambiental.
• Aumento do rigor dos regulamentos.
• Impacto no fechamento da mina.
ÂNGULOS DE TALUDE E ALTURA
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ALTURA DOS BANCOS
53
max. 1 m
Alturas:
De um modo geral:
1) No desmonte sem explosivos as alturas dos degraus variam de 4
a 10 metros, qual deverá ser tanto menor quanto mais brando o
material.
2) Em rochas duras onde as escavadoras são utilizadas como
equipamento de acrga após a fragmentação por explosivos as
alturas dos degraus podem atingir 10 a 15 metros
ÂNGULOS DE TALUDE E DE DEGRAU
54
Largura (Berma):
1) A largura depende do equipamento utilizado e do modo
operatório podendo atingir 40, 60 até 100 metros.
2) Para o caso de desmonte com escavadoras a la largura (L) será
igual:
L=(1 a 1.5) Ro +l+ l1 + l2
LARGURA DOS BANCOS (
55
Largura:
Sendo:
Ro - Raio de alcance da pá escavadora;
l- Distância entre a aresta inferior do degrau e a via ferroviaria ou
rodoviária (geralmente de 3 a 4 metros;
l1 -Largura da via;
l2 -Margem correspondente ao degrau inferior
LARGURA DOS BANCOS
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Largura:
3) Para o caso de desmonte com explosivos a la largura (L) será
igual:
L=A +l+ l1 + l2 + l3
Sendo:
A – Estensão ocupada pelo amontoado da rocha projectada após o
desmonte;
l- A distância entre a base da pilha e o eixo da via ferroviaria (3 a 4
metros);
l1 –metade da largura de assentamento da via;
LARGURA DOS BANCOS
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Largura:
l2 –largura corresponde à marginal a manter para assegurar a
extracção das reservas preparadas para desmonte do degrau interior
(10 a 20 metros);
l3 –área do terreno destinada a perfuração (6, 10 e 20 metros).
LARGURA DOS BANCOS
58
A largura de A depende do método de perfuração e do diagrama de
fogo mas em geral calcula-se como:
A= CxHxb(n-1)
Sendo:
C= Um coeficiente que varia de 1,5 e 2;
H- Altura da bancada;
b-distancia entre furos;
n- o número de furos
LARGURA DOS BANCOS
59
Lei de corte “Cut off”: É a concentração mínima que deve ter o
elemento (mineral) no jazigo para ser explorável ou seja a
concentração que torna possível pagar todos os custos envolvidos no
processo mineiro (extração, processamento e comercialização).
Para análise deve conhecer uma serie de parâmetros preço de
venda, custos, investimentos, o limite final do pit e a sequencia de
exploração
CONCEITOS
60
DESENHO DE FIGURAS DE MINA
FIGURAS DA MINA
61
DESENHO DE FIGURAS DE MINA
FIGURAS DA MINA
62
DESENHO DE FIGURAS DE MINA
FIGURAS DA MINA
63
O destape nas minas a céu aberto realiza-se através da trincheira
de acesso (criação de acessos ou caminhos).
Trincheira.-É uma escavação mineira aberta, que uma secção
trapezoidal e com grande profundidade.
Trinchera Principal.-es la labor inclinada que sirve para el destape del
campo de la cantera y que permite la vinculación de la superfície con
los bancos de trabajo y,
Trinchera de Corte.-Es la labor horizontalque se emplea para
lacreación del frente de trabajo en el banco.
PARAMETROS PRINCIPAIS DA TRINCHEIRA
64
Os principais parâmetros da trincheira são:
• Cumprimento
• Largura
• Pendente????
• Angulo de talude
• Equipamento de transporte
PARAMETROS PRINCIPAIS DA TRINCHEIRA
65
Área transversal da trincheira (S)
S= h(b+hcotα)
Volume da trincheira de corte(Vtc)
Vtc= Sxl
CÁLCULO DA ÁREA TRANSVERSAL DA TRINCHEIRA
66
Volume da trincheira de transporte (Vta)
Vta= StaxLta
Tgα=i
Lta=h/tgi
Sta=S/2
CÁLCULO DA ÁREA TRANSVERSAL DA TRINCHEIRA
67
Velocidade de excavação da trincheira de corte (Vc)
Vc= Q/S
Q: Produtividade mensal da pá escavadora
Tempo de execução da trincheira (Ta ou Tc)
T=Vta ou Vtc /Q
CÁLCULO DA ÁREA TRANSVERSAL DA TRINCHEIRA
68
PROFUNDIDADE DA MINA A CÉU 
ABERTO
69
Recordamos que a escolha da mineração a céu aberto é
tecnicamente e economicamente viável quando se trata de jazigos:
a) Possantes e aflorantes;
b) Com terrenos estéreis de coberturas não demasiados
esspenços
Existem factores de que depende a escolha deste método:
a) As características mineralógicas e mecânicas do minério e das
rochas encaixantes;
Profundidade da Minas
70
b) O valor comercial do mineral;
c) A profundidade prevista para a exploração;
d) A topografia e o valor dos terrenos da superfície.
Sabe-se também que:
a) Que os custos unitários de exploração subterrânea são no geral
maiores que os da exploração a céu aberto;
b) A exploração a céu aberto é mais económica quanto menos
profundo se encontra o jazigo mineral;
c) O acréscimos dos custos unitários a céu aberto com a
profundidade tornam-se maior que na subterrânea.
Profundidade da Minas
71
O problema da determinação do limite económico das explorações
em profundidade é preocupante em mineração a céu aberto que na
mineração subterrânea.
subterrânea.
Profundidade da Minas
72
GRÁFICO ANALÍTICO 
(custo vs profundidade)
73
GRÁFICO ANALÍTICO 
(profundidade limite de exploração a céu aberto)
74
Para a mineração a céu aberto é válido o seguinte:
• As relações estéril/mineral aumentam à medida que as
explorações progridem em profundidade, o mesmo sucede com
os custos unitários a céu aberto
• Os custos unitários das explorações subterrâneos são
inicialmente elevados mas apresentam acréscimos menores
coma progressão da profundidade e na profundidade H se
igualam.
Profundidade da Minas
75
A mineração a céu aberto só é vantajosa quando:
Ca<Cs ou seja Cm+R.Ce+Co<Cs
Cm: custo de desmonte e transporte da unidade de volume do
minério;
R: relação estéril/minério em volume
Ce: custo de desmonte e transporte da unidade de volume do
estéril;
Co: custo totais fixos por unidade de volume de minério;
Cs: custo total da exploração subterrânea por unidade de volume
do minério;
Ca: custo total da exploração a céu aberto por unidade de volume
do minério
Profundidade da Minas
76
Hx= (Cs-Ca)/Ce x e/cotɤ+cotɤ´) - Co/Cm x hc
Hx: altura limite de exploração para taludes verticais;
e: possança do jazigo no local que considerado para os calculo;
c: cumprimento dos limites de exploração;
h: possança aparente do jazigo que se pretende desmontar
Profundidade da Minas
77
Profundidade da Minas
78
ESCOMBREIRAS
79
Existem quatro grupos fundamentais de métodos de escombreiras.
1) Métodos de escombreiras no interior da escavação;
2) Método de escombreiras no exterior da escavação;
3) Método de escombreiras mistas; e
4) Métodos de escombreiras muito pequenas.
Métodos de escombreiras
80
Métodos de escombreiras no interior da escavação
Neste método se efectua o desmonte dos terrenos estéreis de
cobertura, seguindo-se a sua imediata deposição à retaguarda das
frentes de trabalho nos vazios criados pela exploração do mineral útil
e no interior dos seus limites.
A literatura anglo-saxónica denomina estes métodos por “cut and
fill”, “open cast” ou “strip mining”
Métodos de escombreiras
81
Métodos de escombreiras
82
Métodos de escombreiras no exterior da escavação
Neste método se engloba os métodos em que não é possível
depositar o estéril subjacente e adjacente ao jazigo nos vazios criado
pela exploração, sendo assim necessário transportá-los para
escombreiras situadas no exterior dos contornos finais ao nós
designamos por “Método de escombreiras exteriores”
A literatura anglo-saxónica denomina estes métodos por “bench
mining” que traduzida seria “Método das bancadas ou degraus” o
que de certo modo é imprecisa em virtude destas características não
ser especifico dum determinado método.
Métodos de escombreiras
83
Métodos de escombreiras
84
Métodos de escombreiras mistas
Neste método, após o desmonte dos terrenos de cobertura se
transporta para escombreiras localizadas parcialmente no interior e
no exterior dos contornos finais da exploração, designam-se
“Método de escombreiras mistas”
A literatura anglo-saxónica denomina estes métodos por “Combined
mining”
Métodos de escombreiras
85
Métodos de escombreiras
86
Métodosde escombreiras muito pequenas
Estes métodos agrupam aqueles em que a quantidade de estéril a
remover é insignificante ou mesmo nula, métodos aplicáveis com
frequência nas pedreiras, em virtudes do baixo valor comercial das
substancias extraídas que os jazigos contenham pouco ou menos
estéril, para que a exploração seja viável
Métodos de escombreiras
87
CORRECÇÃO DO TESTE 
88
1. Mencione 5 (cinco) factores que afectam directamente a 
selecção do método de lavra mineira? (2,5)
Resposta
• 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)
Correcção de teste 1
89
• Condições hidrogeológicas na mineração
• Condições climáticas da área de mineração
• Fatores econômicos (teor de minério, custos comparativos 
de mineração, capacidades de produção requeridas)
• Fatores ambientais: - preservação da superfície 
(recomposição topográfica)
• Prevenção da poluição do ar e da água
Correcção de teste 1
90
2. A exploração de recursos minerais para construção é a 
principal actividade mineira praticada na Província de 
Maputo, com maior enfoque para a pedra de construção 
através da mineração a céu aberto. 
a) Que factores ou que elementos iria considerar para a 
determinação da altura dos bancos numa determinada 
pedreira? (1,5V)
Correcção de teste 1
91
Resposta
• Dureza das rochas e consequentemente a estabilidade do 
maciço;
• O tipo de equipamento a utilizar
Correcção de teste 1
92
b) Que consequências podem resultar do uso de alturas com 
valores acima dos recomendados para este tipo de 
exploração? (2.0V)
Resposta
• Insegurança devido a maior probabilidade de queda de blocos ou 
pedras pondo em perigo os trabalhadores e o equipamento;
• Perturbação no rítmo da extracção por obstrução temporária das 
vias de transporte;
• Dificuldade de saneamento das frentes principalmente durante os 
turnos da noite;
• Oversizes escessivos no caso de desmonte com explosivos.
Correcção de teste 1
93
c) Que tipo de escombreira iria adoptar para este tipo de 
pedreiras? Fundamente. (1,0V)
Resposta
• Escombreira pequenas porque a quantidade de estéril a 
remover é insignificante ou mesmo nula, com o baixo valor 
comercial da pedra.
d) Usando a lógica sobre o tipo de exploração referido em 2 e 
os factores considerados em a) o ângulo de talude será maior 
ou menor? (1,0V)
Resposta
• O angulo de talude será maior
Correcção de teste 1
94
3. Para a abertura de uma mina a céu aberto pelo borde final
de cada horizonte se prepara uma trincheira de corte ao
longo de todo campo da mina com 1.400 metros, a largura da
trincheira pelo fundo é de 25 metros, a altura dos bancos é de
12 metros, a berma é de 10 metros e a inclinação dos bancos
é de 75º, pendente/inclinação/declive de 8%. Para os
trabalhos da mina será usada uma pá escavadora EKG-5 com
produtividade de 100.000 m3/mês, a qual diminui em 90%
devido ao sistema de transporte aplicado.
a) Determine os tempos de execução e a velocidade de
profundação dos trabalhos na mina. (6V)
Correcção de teste 1
95
Dados Desig Unidade
Cumprimento trincheira de Corte Lc 1 400.00 m
Largura de base b 25 m
Altura do banco h 12 m
Angulo Inclinação Tccɸ 75 graus
Pendente/inclinação i 80 %
Valor da inclina ii 0.08
Berma A 10 m
Cotagente de ângulo cotgɸ 0.26795
Produtividade da pá Q 90 000.00 m3/mês
Cumprimento trincheira de acesso Lta=h/tg 150.00 
1.5V a) Área da secção transversal Sc= h(b+hcotgɸ) 338.58 m2
Áreas da secção transversal Sa Sa=Sc/2 169.29 m2
1.5V b) Volume de trincheira de corte Vtc= Sc*Lc 474 018.72 m3
Volume de trincheira de acesso Vta=Sa*Lta 25 393.86 m3
1.5V c) Velocidade de trincheira corte Vc=Q/Sc 265.81 m/mês
Velocidade da trincheira de acesso Va=Q/Sa 531.62 m/mês
1.5V d) Tempo de aprofundamento no corte Tc=Vtc/Q 5.27 meses
d) Tempo de aprofundamento no acesso Ta=Vta/Q 0.28 mês
Correcção de teste 1
96
4.0 O esquema que se segue foi proposto por Abrão e
Oliveira (1998) ilustrando um empreendimento mineiro.
a) Elabore um diagrama que ilustre as fases tidas em
conta e que tenham culminado com a execução do referido
empreendimento mineiro. (2V)
Correcção de teste 1
97
Correcção de teste 1
98
Correcção de teste 1
99
Fechamento
Produção
Exemplos de Actividades Exemplos de Actividades
Desenvolvimento
Exemplos de Actividades Exemplos de Actividades
Pesquisa
Exemplos de Actividades Exemplos de Actividades
b) Usando designações próprias sobre a figura acima, 
debruce-se sobre os fundamentos estudados em aulas 
nomeadamente sobre a profundidade limite de exploração e 
a disposição de escombreiras. (4V)
Correcção de teste 1
100
Correcção de teste 1
101
Resposta
• O estéril extraído das zonas E para poder-se explorar o 
corpo tracejado
• em preto é depositado numa escombreira exterior B.
• H é a profundidade limite na qual os custos de exploração se 
tornam igual aos de exploração subterrânea (Ca=Cs), pelo 
que optou-se pela abertura duma mina subterrânea que 
permitiu a extração do corpo em diante.
Correcção de teste 1
102
ALGUNS CONCEITOS USADOS NA 
EXPLORAÇÃO MINEIRAS
(Céu abeto e subterrâneo) 
103
104
Exemplo
Distância vertical é de 22,5m
Distância horizontal é 150 m
i= 22,5/150 x 100= 15%
Calculo da Pendente/Inclinação/declive
105
• Arranque: Processo de separação do minério do maciço
através de diferentes métodos.
• Ganga: Minerais e/ou rochas sem interesse económico que
ocorrem associados com o minério (impurezas). A ganga é
prejudicial, pode diminuir o teor, dificultar a extração ou o
beneficiamento do minério.
• Escombros: Estéril que se descarta do minério se deposita e
se deposita na superfície (escombreiras) e como material de
enchimento.
Alguns conceitos usados na mineração
106
• Perdas: Parte da reserva que fica no maciço depois dos
trabalhos de arranque e o que se perde durante o
transporte do minério para a planta de processamento;
• Perdas planificadas: É resultado de factores geomineiras ou
ocasionadas pelo método de exploração aplicado.
• Massa mineira: É o minério extraído e levado à superfície da
mina contendo a ganga e escombro.
Alguns conceitos usados na mineração
107
• Coeficiente de empobrecimento: É a diminuição do
componente mineral útil no minério extraído para superfície
em comparação com a que tinha no maciço. Os factores que
provocam o empobrecimento são: misturas, lixiviação,
oxidação, perda do pó mais fino entre outros.
Alguns conceitos usados na mineração
108
Massa Mineira (Qa)
Qa= Qr +Qm;
Qr: minério e Qm: ganga + escombro
Perda
Kp= Δp/P; Onde
P: é o volume planificado de extração do mineral útil (minério)
Δp: é a perda absoluta do mineral útil
Alguns conceitos usados na mineração
109
Massa Mineira (Qa)
Qa= Qr +Qm;
Qr: minério e Qm: ganga + escombro
Empobrecimento qualitativo: diminuição do conteúdo do
mineral útil pela junção da rocha estéril
ρ= ɤ- ɤʹ/ɤ; Onde
ɤ- conteúdo no minério no maciço (%);
ɤʹ- conteúdo no minério extraído (%);
Alguns conceitos usados na mineração
110
Empobrecimento qualitativo:
ρʹ= V/p
V: Quantidade de rocha estéril adicionado ao minério
Alguns conceitos usados na mineração
111
AULA 17
112
LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS
113
A lavra das rochas ornamentais tem como objectivo a
remoção de material útil ou economicamente aproveitável
dos maciços rochosos.
O produto da etapa de lavra ou extração é o bloco de arestas
aproximadamente retangulares ou quadrangulares de
dimensões variadas
Rochas Ornamentais
114
A extração dos blocos de rochas ornamentais pode ser
realizada tanto por lavra à céu aberto como por lavra
subterrânea. O primeiro tipo de lavra ocorre em maior
frequência.
Rochas Ornamentais
115
Lavra por desabamento
O método de lavra por desmoronamento ou desabamento é
aplicado para os casos em que a rocha se apresenta sob a
forma de prismas delimitados por falhas ou planos de
esfoliação,dispostos em afloramentos caracterizados por
elevados gradientes topográficos.
Nos pontos de queda (pé da encosta), o volume desmontado
é desdobrado em volumes secundários (filões), que serão
tombados e esquadrejados em blocos.
Rochas Ornamentais
116
Rochas Ornamentais
117
O método por desmoronamento de capas naturais é limitado a poucos
casos, onde prevalecem as condições estruturais favoráveis.
Embora sejam tomados todos os cuidados e precauções, é inevitável o
desperdício de uma considerável quantidade de rocha, pelas
características geológicoestruturais presentes no maciço e pelo
desabamento propriamente dito, acarretando perdas econômicas pelo
baixo índice de recuperação da lavra
Neste método existe um aumento do custo de transporte dos rejeitos
gerados, para as pilhas de disposição controlada desses volumes
descartados, para liberação dos espaços, evitando não comprometer a
evolução dos trabalhos de lavra.
De modo geral, as condições de segurança no método de lavra por
desabamento são consideradas críticas.
Rochas Ornamentais
118
O método por desmoronamento de capas naturais é limitado
a poucos casos, onde prevalecem as condições estruturais
favoráveis.
Mesmo com a tomada de todos os cuidados e precauções
torna-se inevitável o desperdício de uma considerável
quantidade de rocha, pelas características geológico-
estruturais presentes no maciço e pelo desabamento
propriamente dito, acarretando perdas econômicas pelo
baixo índice de recuperação da lavra
Rochas Ornamentais
119
Neste método existe um aumento do custo de transporte dos
rejeitos gerados, para as pilhas de disposição controlada
desses volumes descartados, para liberação dos espaços,
evitando não comprometer a evolução dos trabalhos de lavra.
De modo geral, as condições de segurança no método de
lavra por desabamento são consideradas críticas.
Rochas Ornamentais
120
Lavra Selectiva
O método de lavra seletiva aplica-se frequentemente nos
casos onde o maciço a ser explorado possui, como
característica, a presença de famílias distintas de fraturas com
orientações principais preferencialmente ortogonais.
Assim sendo, tais fraturas podem ser aproveitadas como
planos naturais de separação de porções rochosas, e com
auxílio de cortes complementares, obtêm-se volumes
liberados e prontos para a realização das operações de
recorte e esquadrejamento
Lavra Selectiva
121
Lavra Selectiva
122
A diferença fundamental entre o método de lavra seletiva e o
método por desmoronamento é que o último condiciona os
trabalhos de confecção dos blocos no local em que se
posicionam as porções rochosas após o desmonte principal, já
o primeiro adota critérios de seleção que permitem a
identificação de volumes de rochas suscetíveis a serem
deslocados e transportados
Lavra Selectiva
123
A produtividade da metodologia da lavra seletiva é
geralmente muito baixa e, portanto, torna-se necessário
adotar velocidades elevadas para o desenvolvimento dos
trabalhos mediante a utilização de equipamentos que
permitam versatilidade, potência e alta produtividade.
De modo geral, a configuração da pedreira apresenta-se com
seus elementos constituintes bastante definidos (frentes de
lavra, praças, rampas de acesso, áreas de manobras, zonas de
deposição de rejeitos etc.)
Lavra Selectiva
124
Lavra Bancadas
No método de lavra por bancadas, a mina é subdividida em
níveis sucessivos de lavra, que evoluem lateralmente de
forma sequenciada, com altura definida em função da
geomorfologia da jazida e das características físico-mecânicas
da rocha.
O número de níveis em lavra é função das características
geomorfológicas do maciço rochoso e das exigências
produtivas
Lavra Bancadas
125
Lavra baixas
É um método dirigida especificamente a maciços
homogêneos, isento de fraturas, sem veios e nenhuma
variação faciológica significativa.
O método apresenta baixa seletividade de material, tem
como característica sua altura (espessura) correspondente a
uma das dimensões comerciais, ou seja, variável em geral
entre 1,8 m e 3,0 m, obtendo-se blocos diretamente do
maciço rochoso com dimensões próximas àquelas usuais nos
teares convencionais.
Lavra Bancadas
126
Bancadas Baixas
127
Lavra Altas
As bancadas altas permitem maior seletividade de material e
consequentemente potencial de elevação da sua taxa de
recuperação, e envolvem operações mais complexas do que
o método das bancadas baixas.
O método é usado especificamente para maciços rochosos
heterogêneos do ponto de vista qualitativo e estrutural, com
suas faces verticais (atura) variando em geral entre 6,0 m e
12,0 m.
Lavra Bancadas
128
Bancadas Altas
129
Este método é aplicado tanto em minas localizadas em
encostas, como naquelas que evoluem em cava, localizadas
abaixo do nível do terreno.
As minas em encostas possibilitam que toda a movimentação
da produção e do rejeito seja realizada de maneira
descendente, reduzindo o custo operacional da lavra. A
drenagem da mina também é facilitada pelo auxílio da
gravidade
Lavra Bancadas
130
Pedreira em flanco de encosta
131
LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS 
(CONT)
132
AULA 19
133
Lavra subterrânea
A lavra subterrânea é adotada para alguns tipos de materiais
que, mediante a utilização das novas tecnologias, podem
sustentar o confronto econômico com os métodos
conduzidos a céu aberto.
A atividade de abertura de lavra em subsolo é realizada
mediante a criação de espaços subterrâneos, denominados
salões, sustentados por pilares, geralmente constituídos por
material de qualidade inferior, uma vez que estes não serão
explorados
Lavra subterrânea
134
O sistema de lavra mais utilizado em pedreiras subterrâneas é
o método de câmaras e pilares.
Neste método de desmonte, a massa útil é retirada das
câmaras, deixando-se um conjunto de pilares para suporte do
teto de escavação.
Este método caracteriza-se pela existência de galerias retas e
paralelas
Outros métodos comuns de exploração subterrânea são o
Método de Frentes Corridas e o Método de Corte Enchimento
Lavra subterrânea
135
Lavra subterrânea
136
Lavra subterrânea
137
Atualmente a lavra subterrânea de rochas ornamentais vem
sendo praticada em vários países como Itália, Espanha,
Portugal, Croácia, Grécia, França, Eslovênia, Turquia e os
Estados Unidos.
A Itália é o país que tem o maior número de lavras
subterrâneas que utilizam vários equipamentos e técnicas
para a extração, dependendo da configuração do depósito.
São cerca de 45 pedreiras subterrâneas na região de Carrara
de mármores.
Lavra subterrânea
138
Os principais fatores que podem estar na decisão de avanço
para uma exploração em subterrâneo são:
➢Existência de material excelente qualidade sob elevadas
coberturas de solos e de material de fraca aptidão
ornamental.
➢Áreas licenciadas de reduzidas dimensões que inviabilizam
o alargamento da pedreira e a remoção das camadas
superficiais estéreis.
➢ Forte pressão ambiental.
Lavra subterrânea
139
Para a abertura de uma exploração subterrânea devem ser
realizados estudos preliminares aprofundados que permitam
caracterizar o maciço rochoso em questão e definir o “modelo
geomecânico” do mesmo:
➢Estudo geológico;
➢Características estruturais da jazida;
➢Características geomecânicas do maciço;
➢Estado de tensão in situ;
➢Dimensões possíveis para as cavidades;
➢Recuperação da jazida; e
➢Rendimento
Lavra subterrânea
140
Posteriormente a esses estudos, é selecionado o método de
desmonte. Na seleção do método de desmonte, devem ser
levados em consideração os seguintes fatores:
➢Características geológicas do local;
➢Morfologia;
➢Espessura e inclinação das camadas;
➢Continuidade da jazida;
➢Profundidade da jazida; e
➢Fatores econômicos
Lavra subterrânea
141
AULA 20
142
Tecnologias de lavra
Na antiguidade os blocos de mármores eram extraídos
mediante a introdução de cunhas de madeiras nas fissuras
naturais do corpo rochoso
Tecnologias de lavra
143
Tecnologias de lavra
144
A escolha das tecnologias de corte é funçãode:
• Características da jazida, no que se refere a suas reservas,
• Parâmetros geoestruturais,
• Características minero-petrográficas e estruturais da rocha,
• Infraestrutura local existente e
• Disponibilidades financeiras do empregador.
Tecnologias de lavra
145
As tecnologias de corte denominadas como tradicionais e
avançadas podem ser divididas em dois grupos principais:
tecnologias cíclicas e tecnologias de corte contínuo
As tecnologias cíclicas são aquelas em que os cortes
necessários para o isolamento de volumes de rocha são
realizados mediante a sucessão de diversas operações:
• Divisão mecânica com cunhas;
• Corte com perfuração e explosivo;
• Corte com perfuração contínua; e
• Divisão mediante argamassa expansiva
Tecnologias de lavra
146
As tecnologias de corte contínuo constituem-se basicamente
naquelas cujas operações são efetuadas sem o uso
predominante de perfuração. Este tipo de tecnologia
encontrou sua consolidação nas operações em rochas de
origem carbonática (mármores)
• Fio helicoidal;
• Maçarico (flame-jet);
• Cortador à corrente;
• Cortador à corrente diamantada;
• Fio diamantado; e
• Corte com água (water-jet).
Tecnologias de lavra
147
Técnica de divisão através de cunhas
Existem duas tecnologias por meios mecânicos de utilização
de cortes de rochas ornamentais através de cunhas: manuais
e hidráulicas
Cunhas manuais “Pichote”, são constituídas pela própria
cunha e de duas chapas metálicas (contracunhas). Estes
elementos quando introduzidos nos furos sob pressão,
transmitem uma tensão às paredes dos furos e como
consequência se produz uma linha preferencial de
fraturamento, o que consequentemente provoca a rutura do
prisma ou do bloco
Técnica de divisão por cunhas
148
Técnica de divisão por cunhas
149
Cunhas Hidráulicas
As cunhas hidráulicas são constituídas por uma bomba
hidráulica de alta pressão e por vários cilindros hidráulicos,
cada um deles unido a bomba através de mangueiras flexíveis
reforçadas de alta pressão, com a bomba sendo acionada por
um motor elétrico, ou a diesel, ou pneumático.
Cada cilindro é composto de um macaco hidráulico de efeito
duplo, que funciona sob uma pressão hidráulica de 50 MPA e
de um conjunto de cunha e contracunha na sua parte inferior.
Técnica de divisão por cunhas
150
Técnica de divisão por cunhas
151
AULA 21
152
LAVRA POR LIXIVIAÇÃO
153
Conceito de Lixiviação
É a dissolução do mineral do metal de valor pela água ou por
uma solução aquosa do agente lixiviante.
Utilização
O processo de lixiviação é executado com o objetivo único de
separação e consiste, tipicamente, na remoção do metal de
valor de modo a separá-lo de uma grande massa de ganga
com um beneficiamento mínimo do minério.
Mineração por Lixiviação
154
Utilização (Cont.)
Em alguns casos, a lixiviação também é usada para a remoção
de impurezas. Quando realizada com este objetivo, o
processo é chamado beneficiamento lixiviação ou
hidrometalúrgico.
Na lixiviação, os reagentes mais comuns são ácido sulfúrico,
sulfeto férrico, amônia e carbonato de amônio. O ácido
sulfúrico é usado com minerais da classe dos óxidos; sal
férrico oxidante é empregado no ataque a sulfetos, e as
soluções amoniacais são empregadas na lixiviação de cobre
nativo ou cobre e níquel no estado metálico
Mineração por Lixiviação
155
AULA 22
156
LAVRA DE PLACERES
157
MINERAIS DE PLÁCERES 
Os principais minerais concentrados em pláceres são os
minerais de estanho, platina, nióbio, tântalo, titânio, zircônio,
ETR, ouro nativo e diamante;
Os principais minerais de alta densidade encontrados em
areia de praia com concentração de até 5% são ilmenita,
rutílio, zircão, granadas e monazitas
Lavra de Placeres
158
Paleação de material até aos sluices concentradores: a água
necessária é acumulada numa pequena represa e conduzida
através de canais à área de lavra.
Os sluices se montam numa trincheira aberta na rocha de
base, o ponto mais baixo do placers
Desmonte hidráulico
Lavra de Placeres
159
Lavra de Placeres
160
Lavra de Placeres
161
Lavra de Placeres (Peneiramento)
162
AULA 23
163
IDENTIFICAÇÃO E CONTROLO DE RISCOS 
164
Riscos na Mineração
Os riscos das atividades mineiras dependem de algumas
condições, sendo de destacar as seguintes:
• Tipo de mineral ou lavra
• Formação geológica do mineral e da rocha encaixante
• Percentagem de sílica livre no minério lavrado (Por
exemplo mármore <granito)
165
Riscos na Mineração
• Métodos de lavra. Implicam em diversos riscos, pois
alteram o maciço rochoso, possibilitando desabamento,
se não forem executados adequadamente.
166
Riscos de acidentes na Mineração
• Deslizamentos: podem ocorrer não só em minas de subsolo,
mas em minas a céu aberto;
• Máquinas e equipamentos sem proteção, tais como correias
transportadoras, polias, guinchos etc.;
• Eletricidade: fiação elétrica desprotegida, disjuntores e
transformadores sem proteção, supervisão e manutenção
insuficiente e falta de sinalização são fatores de risco
elétrico;
167
Riscos de acidentes na Mineração
• Falta de proteção de aberturas dos locais de transferência e
tombamento de minério, escadas com degraus
inadequados, escorregadios e sem corrimãos, passarelas
improvisadas sem guarda corpo e corrimão;
• Iluminação deficiente: propicia quedas e dificulta a
identificação obstaculos;
• Pisos irregulares;
• Trânsito de equipamentos pesados.
168
Riscos Ambientais na Mineração
Físicos:
• Radiações ionizantes: presentes em minerações de urânio,
podendo ainda ocorrer na presença de radônio,
principalmente em minas subterrâneas.
• Radiações não-ionizantes: ocorrem em atividades de solda
e corte e são decorrentes da exposição à radiação solar, que
é de grande importância em minas a céu aberto;
169
Riscos Ambientais na Mineração
Físicos:
• Frio: ocorre em minas a céu aberto em regiões
montanhosas e frias e em níveis superiores de minas de
subsolo, cujo sistema de ventilação exige o resfriamento do
ar utilizado;
• Calor: ocorre exposição em trabalhos a céu aberto
170
Riscos Ambientais na Mineração
Físicos:
• Humidade: ocorre em trabalhos a céu aberto, em operações
de perfuração a húmido, plantas de beneficiamento;
• Ruído: é um dos maiores fatores de risco presentes no setor
mineral e decorre da utilização de grandes equipamentos,
britagem ou moagem, atividades de perfuração (manual ou
mecanizada), utilização de ar comprimido e atividades de
manutenção em geral;
171
Riscos Ambientais na Mineração
Físicos:
• Vibrações: também presentes na operação de grandes
equipamentos como tratores, carregadeiras, caminhões e
no uso de ferramentas manuais como marteletes
pneumáticos e lixadeiras.
172
Riscos Ambientais na Mineração
Químicos:
• Poeiras minerais: a de maior importância é a sílica livre, cuja
ocorrência vai depender das condições geológicas locais.
Outras poeiras também são importantes, como poeiras de
asbestos, manganês, minério de chumbo e de cromo;
• Fumos metálicos: presentes nas atividades de
beneficiamento (moagem, britagem e fundição) e nas
atividades de solda e corte;
173
Riscos Ambientais na Mineração
Químicos:
• Névoas: geradas, por exemplo, nos processos de perfuração
decorrentes do óleo de lubrificação do equipamento, sendo
mais importantes na perfuração manual;
174
Riscos Ambientais na Mineração
Biológicos:
• Exposição a fungos, bactérias e outros parasitas:
decorrentes de precárias condições de higiene, tais como
falta de limpeza dos locais de trabalho e de sanitários e
vestiários.
175
PRINCÍPIOS DE GESTÃO AMBIENTAL
176
177
IDENTIFICAÇÃO DE IMPACTOS
• Medida de mitigação: Regar sempre que possível as fontes
de emissão de poeiras.
• Medida de mitigação: Calibrar e testar as máquinas para
reduzir a emissão de ruidos ao nível aceitável; evitar
trabalhar nos momentos de descanso.
• Medida de mitigação: evitar o contacto das águas e
efluentes contaminados provenientes dos procesos mineiros
com correntes e rios proximos.
• Medida de mitigação:Repor os solos e sedimentos
retirados durante as operações de abertura de trincheiras;
Montar colectores, isoladores nos locais de abastecimento,
lubrificação e manutenção de equipamentos, para evitar e
controlar fugas e derrames acidentais;
178
MEDIDAS DE MITIGAÇÃO
• Impacto 1: Degradação da qualidade do ar ou poluição 
atmosférica
• Impacto 2: Poluição sonora provocado pelo funcionamento
de maquinarias e equipamentos
• Impacto 3: Degradação e Poluição da água superficial e
subterrânea
• Impacto 4: Degradação e contaminação de solos
179
AULA 24
180
MONITORAMENTO
181
IMPACTO AO NÍVEL LOCAL/ECONOMICO
• Criação de postos de trabalho
• Construção de infra-estruturas como pontes e estradas;
• Construção de escolas comunitárias e abertura de furos 
de água;
• Financiamento de projectos agrícolas e avícolas;.
• Um fundos para responsabilidade social;
• Pagamento de impostos e taxas
182
IDENTIFICAÇÃO DE IMPACTOS
• Medida de mitigação: Regar sempre que possível as fontes
de emissão de poeiras.
• Medida de mitigação: Calibrar e testar as máquinas para
reduzir a emissão de ruidos ao nível aceitável; evitar
trabalhar nos momentos de descanso.
• Medida de mitigação: evitar o contacto das águas e
efluentes contaminados provenientes dos procesos mineiros
com correntes e rios proximos.
• Medida de mitigação: Repor os solos e sedimentos
retirados durante as operações de abertura de trincheiras;
Montar colectores, isoladores nos locais de abastecimento,
lubrificação e manutenção de equipamentos, para evitar e
controlar fugas e derrames acidentais;
183
	Slide 1: MÉTODOS DE EXPLORAÇÃO DE MINAS E PEDREIRAS
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	Slide 163: AULA 23
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	Slide 165: Riscos na Mineração
	Slide 166: Riscos na Mineração
	Slide 167: Riscos de acidentes na Mineração
	Slide 168: Riscos de acidentes na Mineração
	Slide 169: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 170: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 171: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 172: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 173: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 174: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 175: Riscos Ambientais na Mineração
	Slide 176
	Slide 177
	Slide 178: IDENTIFICAÇÃO DE IMPACTOS
	Slide 179: MEDIDAS DE MITIGAÇÃO
	Slide 180: AULA 24
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	Slide 182: IMPACTO AO NÍVEL LOCAL/ECONOMICO
	Slide 183: IDENTIFICAÇÃO DE IMPACTOS