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Detonações são usadas em todos os lugares aonde a escavação mecânica é cara e muito lenta. PROCESSOS MINEIROS •PERFURAÇÃO •DETONAÇÃO •CARGA •TRANSPOTE •BRITAGEM DETONAÇÃO Igualmente à perfuração, o desmonte poderá alterar todas as operações subsequentes. OBJETIVOS DA PERFURAÇÃO E DO DESMONTE NAS MINAS 1. Minimizar Riscos 2. Minimizar Custos de Lavra •Produzindo boa fragmentação e pilha adequada. •Reduzindo perdas de minério e diluição. •Reduzindo problemas de repé. •Controlando fogos, paredes finais satisfatórias. 3. Produzindo vibrações e sons admissíveis. 4. Controlando flyrock e poeira. EM UMA DETONAÇÃO PRECISAMOS ASSEGURAR 1. SE A ENERGIA POTENCIAL DE EXPLOSÃO É ADEQUADA. 2. SE A ENERGIA POTENCIAL É LIBERADA, E 3. SE A ENERGIA LIBERADA É USADA EFETIVAMENTE TODA A ENERGIA DO EXPLOSIVO EXECUTANDO TRABALHO. GRANDE PARTE DA ENERGIA DO EXPLOSIVO, DESPERDIÇADA Características Zonas de Fase Dinâmica Sequência Fase Dinâmica •Duração da fase dinâmica - 5 ms •Propagação da onda de choque •Ondas de choque com velocidade variável 1º Fraturas Radiais 2º Reflexão de ondas na face livre 3º Fraturas tangenciais 1º Zona Hidrodinâmica ( Alta temperatura e pressão) 2º Zona Plástica (Alta tensão,pulverização da rocha) 3º Zona Fraturada (fraturas radiais / tangenciais) 4º Zona Elástica ou sísmica MECÂNISMO DE DETONAÇÃO Processo de Detonação TÉRMINO PREMATURO DA PROPAGAÇÃO DAS FRATURAS RADIAIS DEVIDO A FALHAS NA ROCHA FACE FRATURAS RADIAIS FALHA TOPO DA BANCADA AFASTAMENTO DA CRISTA AFASTAMENTO ESPAÇAMENTO CRISTA COLAR DO FURO TAMPÃO CAVIDADE PISO ÂNGULO DE PÉ FURAÇÃO SUB-FURAÇÃO AFASTAMENTO NO PÉ ELEMENTOS DE DETONAÇÃO EM MINERAÇÃO FACE REPÉ H ESTUDO DA FRAGMENTAÇÃO DA ROCHA Uma pobre fragmentação, usualmente, resulta em alto custo no desmonte secundário e alto custo de carregamento, transporte, britagem e manutenção, gerando os seguintes problemas: Carregamento Transporte - menor enchimento das caçambas - atraso na pilha de deposição - presença de blocos e lajes - pisos irregulares - pilha baixa e compacta - ângulos acentuados das - aumento nos custos da das vias de acesso manutenção - aumento nos custos de - aumento do ciclo dos caminhões manutenção escavadeiras e/ou pá carregadeira - desgastes dos pneus e/ou das - aumento do desmonte secundário correias transportadoras •A Vantagem predominante para grandes alturas de bancada é que todo o trabalho pode ser feito em uma única vez. •Não é necessário construir vias para os níveis intermediários, especialmente quando se trabalha em terrenos muito íngremes onde uma divisão resultaria em bancadas muito estreitas. Neste caso estaria justificado a altura. Altura da Bancada As bancadas altas apresentará certos números de desvantagens no que diz respeito a perfuração e desmonte. Durante a perfuração perde-se muita energia nos acoplamentos, resultando em baixa velocidade de penetração da ferramenta, além de um maior desgaste do equipamento de extensão. Os desvios da furação serão inevitáveis, causando sérios danos durante a detonação. Podem, criar falso afastamentos e espaçamentos, gerando razões de cargas excessivas em uma parte do furo e deficitária em outro. Altura da Bancada Comentários a respeito da relação Hb e Afastamento (A). Fonte: (Konya, 1985) Hb/A Fragmentação Onda aérea Ultralança- Mento Vibração Comentários 1 Ruim severa Severo severa Quebra para trás. Não detonar. Recalcular o plano de fogo. 2 Regular Regular Regular Regular Recalcular, se possível. 3 Boa Boa Bom Boa Bom controle e fragmentação 4 Excelente Excelente Excelente excelente Não há aumento em benefícios para Hb/A > 4. Se Hb/A > 4 A bancada é considerada alta. Se Hb /A < 4 A bancada é considerada baixa. ELEMENTOS DO PLANO DE FOGO 1. Altura da Bancada • Condições Geológicas • Tipo de Equipamento • Produção Desejada 2. Diâmetro de Perfuração • Equipamento • Capacidade do equipamento de carga d(“) = C(j) 3. Explosivo • Presença de água • Tipo de rocha Impedâncias Equivalentes IE= IR Onde: IE = VD x Densidade do Explosivos IR = V. Sônica x Densidade da rocha • Diâmetro de perfuração: Acoplamento 4. Afastamento Influência Direta: •Fragmentação •Lançamento •Back Break •Repé •Ultralançamento •Air Blasting •0,6 x d(“) < A < d(“) 5. Espaçamento (E) Influência direta: •Regularidade da face remanescente •Repé •Ultralançamento •Fragmentação •1,3 x A < E (m) < 3 x A MARCAÇÃO DA FURAÇÃO ESPAÇAMENTO DE PROJETO = 3,0m 3,0m 3,0 3,1 3,5 2,8 2,0 3,2m 4,0 11,0 2 Graus PERFURAÇÃO E DETONAÇÃO SÃO CASADOS ERROS OCORRIDOS NA PERFURAÇÃO EXEMPLOS DE DESVIOS NA PERFURAÇÃO CONTROLE DO ERRRO DE PROFUNDIDADE CONTROLE DO ERRO DE INCLINAÇÃO E DIREÇÃO CONTROLE DO ERRO DE DEFLEXÃO CONTROLE DOS DESVIOS DOS FUROS (cont.) PERFURAÇÃO COM EQUIPAMENTOS GUIAS Posição ideal do fundo do furo Perfuração sem equip. guias Perfuração com equip. guias DESMONTES EFETUADOS SEM E COM EQUIPAMENTOS GUIAS Tampão (T) Influência direta: •Ultralançamento •Back Break •Comprimento de Carga •Consumo de Explosivo •Air Blasting •0,5 x A < T (m) < A Por que Tampão? Qual o Tipo de Tamponamento? TIPO DE TAMPÃO I AR ÁGUA PÓ DE PERFURAÇÃO BRITA EXPLOSIVO DEVEMOS EVITAR REMOER O PÓ DA FURAÇÃO O PÓ GROSSO PROPORCIONA : VIDA MAIS LONGA PARA O BIT RÁPIDA VELOCIDADE DE PENETRAÇÃO TAMPÃO MAIS EFICIENTE MELHOR TAMPÃO PROPORCIONA: MELHORA DA PILHA DE MATERIAL MENOS BARULHO MENOR SOPRO DE AR MENOS POEIRA 7. Sub - Perfuração Influência direta: •Repé •Regularidade da Praça •Sf = 0,3 x A 8. Inclinação do Furo (§) Influência direta: •Melhor lançamento •Menor back break •Menor Vibração SUB-FURAÇÃO FACE PISO AFASTAMENTO MUITO GRANDE NO PÉ MAIOR QUE 12 d 8 d8 d d BAFASTAMENTO FURO MUITO CURTO ROCHA DURA NÍVEL DO PISO DC BANCADA SUB-FURAÇÃO SUB-FURAÇÃO ZERO SUB-FURAÇÃO NORMAL SUB-FURAÇÃO EXTRA REPÉ NÍVEL DA PRAÇA MATACO DA BANCADA ANTERIOR ? VIBRAÇÕES E DANOS NO PISO TRICAMENTO ZONA DE EMBOQUE DOS FUROS DO PRÓXIMO BANCO CONTRÔLE DA CRISTA SUB-FURAÇÃO LIMITE FINAL Danos na Crista Overbreak Detonações anteriores Fogo de produção FURAÇÃO INCLINADA DIREÇÃO PRINCIPAL DO MOVIMENTO DA ROCHA (O SENO DO ÂNGULO É COPONENTE ASCENDENTE) B B B COM A FURAÇÃO VERTICAL: - MENOR ATUAÇÃO DO EXPLOSIVO NO TAMPÃO; - MENOR LANÇAMENTO; - MAIOR VIBRAÇÃO NO MACIÇO. COM A FURAÇÃO INCLINADA: - PRESERVAÇÃO DA CRISTA REMANESCENTE; - MAIOR ESPALHAMENTO NA PRAÇA; - MAIOR EFICIÊNCIA NO PÉ DA BANCADA. 9. Comprimento do Furo (C) •Furos Verticais C (m) = H + S •Furos Inclinados C(m) = H / Cos § + S 10. Comprimento da Carga •Cq = C - T 11.Comprimento de Carga de Fundo •Cf = 0,3 x Cq 12. Comprimento de Carga de Coluna •Cc = Cq - Cf 13. Volume de Rocha p/ Furo (V) •V(m³) = A x E x H 14. Razão Linear de Carga: •É a quantidade explosivo por unidade de comprimento do furo, dado em Kg/m •Razão Linear de Carga de Fundo (RLCf) •Razão Linear de Carga de Coluna (RLCc) 15. Carga de Fundo (Qf) •Qf(Kg) = Cf x RLCf 16. Carga de Coluna (Qc) Qc (Kg) = Cc x RLCc 17. Carga Total (QT) QT (Kg) = Qf + Q c 18. Razão de Carga (RC) É a quantidade de explosivo utilizada para desmontar 1 m³ de rocha. RC (kg/m³) = QT / V 19. Perfuração Específica (PE) PE = Metros perfurados/ Volume PRINCÍPIO DA FACE LIVRE RAZÃO DE CARREGAMENTO ~ 0,06 Kg/m³ RAZÃO DE CARREGAMENTO ~ 1,0 Kg/m³ RAZÃO DE CARREGAMENTO ~ 0,5 Kg/m³ Ex. Plano de Fogo em Valas Ex. Plano de Fogo em Valas FOGO SEM RETARDO FIM DO EFEITO DE ARRANQUE : MATACO NA PARTE FINAL UM ÚNICO FURO DETONANDO AS FRATURAS PODEM RELAXAR E ABRIR FRAGMENTAÇÃO RUIM LINHA INSTANTÂNEA AUMENTO DO PLANO DE FRATURA EXTENÇÃO DO TRINCAMENTO Rocha Maciça O O O O O Juntas em L inha O O O O O Juntas Perpendiculares O O O O O Detonação Instantânea OVERBREAK 13511810184 42 59 76 93 5134170 152 110 513417 42 59 Início da Detonação 68 76 93 68 0 84 101 118 135 Tempos de detonação Retardos de Superfície INICIAÇÃO FURO A FURO Maior tempo de retardo entre furos As Juntas Podem Relaxar e Abrir O O O O #1 #2 #2 X Menor tempo de retardo entre furos Interação das Ondas de Tensão Melhor Fragmentação O O O O #1 #2 #3 #4 2 a 5 ms por m ao longo das linhas 15 a 20 ms por m entre linhas Melhor Tempo de Retardo TEMPO DE RETARDO - FRAGMENTAÇÃO RESULTADO DO USO DE PEQUENOS INTERVALOS DE TEMPO DOS RETARDOS ENTRE AS LINHAS TIPOS DE QUEBRA - FRATURAS FACE LIVRE ZONA DE POUCO FRATURAMENTO JUNTAS ESPAÇAMENTO = AFASTAMENTO FACE LIVRE LAJES DE PEDRA GASES ACOMPANHAM AS FRATURAS QUEBRA ATRAVÉS DOS ÂNGULOS DE FRATURA ESPAÇAMENTO = AFASTAMENTO JUNTAS FACE LIVRE QUAL SERÁ O PRÓXIMO FURO ? A B C QUEBRA ATRAVÉS DOS ÂNGULOS DE FRATURA TEM A MELHOR FACE PARA QUEBRA É PROVAVELMENTE A MELHOR ENTÃO SEQÜÊNCIA PRIMEIRA FACE LIVRE POSSÍVEL ABERTURA DO ESPAÇAMENTO A B C C A B C ORIENTAÇÃO DA FACE EM FUNÇÃO DAS FRATURAS FURO ANTERIOR DIREÇÃO DO AVANÇO DIREÇÃO DO AVANÇO FRATURAS PROBLEMAS EM FUNÇÃO DOS PLANOS DE FRATURA ZONA DE DESPLACAMENTO ZONA DE DIFÍCIL QUEBRA ( PODE FICAR CHAPÉU ) ( CUIDADO COM DIMENCIONAMETO DO TAMPÃO ) POSSÍVEL REPÉ BLOCOS DUROS NÃO FISSURADOS CONTIDOS EM CAMADA DE MATERIAL DE COMPORTAMENTO PLÁSTICO BLOCOS DUROS MATERIAL PLÁSTICO TAMPÃO ROCHA SÓLIDA A AA A A B B BB OS BLOCOS ASSINALADOS COM ''A'' SERÃO QUEBRADOS OS BLOCOS ASSINALADOS COM ''B'' NÃO SERÃO CARGA SATÉLITE E PRÉ-FOGACHO CAPA DE ROCHA MAIS DURA POSSÍVEL ULTRA-LANÇAMENTO SEM ULTRA-LANÇAMENTO TAMPÃO DE COMPRIMENTO NORMAL INCREMENTO NO TAMPÃO PRÉ-FOGACHO CARGA SATÉLITE CARGA COM COMPRIMENTO CONSTANTE PODEMOS TER PROBLEMA FACE O OPERADOR DA PERFURATRIZ DEVE AVISAR O BLASTER CARGA ESCALONADA CUIDADOS DETONAÇÃO POR SIMPATIA DESSENSIBILIZAÇÃO DESACOPLAMENTO DAS CARGAS TEMPOS DE RETARDOS EXCESSIVOS REDUÇÃO PREMATURA DO AFASTAMENTO ENERGIA INSUFICIENTE CARGA COM RETARDO PEQUENA SEM RETARDO MOVIMENTO TAMPÕES DA FACE INTERMEDIÁRIOS ESPAÇO LIVRE TAMPÃO ESPAÇADOR DE AR TAMPÃO MOVIMENTO DA FACE CARGA DE FUNDO DANO NO MASSIÇO ESPAÇADOR DE AR POSIÇÃO DO INICIADOR ESCORVA NO FUNDO ESCORVA NO TOPO ESCORVA ESCORVA MOVIMENTO INICIAL DA ROCHA ONDE COLOCAR A ESCORVA ? ? ? NIVEL DA PRAÇA A B D C E ESCORVA ESPERA=8 ESPERA=7 ESPERA=8 ESPERA=7 POSICIONAMENTO DO BOOSTER PENTEX - ORICA POSICIONANDO O PRIMER IMPACTO BOOSTER ÁGUA LEVANTAR BOOSTER EXEL CA EXPLOSIVO MANGUEIRA DE CARREGA. LOCALIZAÇÃO DA ESCORVA O ESFORÇO DE ROMPIMENTO FAZ V IBRAR O PÉ PICO ALTO TEMPO CURTO PICO BAIXO TEMPO LONGO NO N ÍVEL DA PRAÇA NO FUNDO DO FURO DUAS ESCORVAS POR FURO ESPERA 8 ( TEMPO NOMINAL DE DETONAÇÃO ) = 200 ms ESPERA 7 ( TEMPO NOMINAL DE DETONAÇÃO ) = 175 ms TEMPO DE QUEIMA DO TUBO SUPERIOR = 2 m = 1 ms A ESCORVA SUPERIOR DETONA A = 200 + 1 ms = 201 ms TEMPO DE QEIMA DO TUBO INFERIOR = 10 m = 5 ms A ESCORVA INFERIOR DETONA A = 200 + 5 ms = 205 ms ESPERA 8 ESPERA 8 ESPERA 7 INICIAÇÃO COM CORDEL DETONANTE NP-10 CONSEQUENCIAS DA ALTA DENSIDADE DOS CORDÉIS DETONANTES DANOS NO TAMPÃO INICIAÇÃO NO TOPO DA CARGA VOD VARIÁVEL PRODUZIDA NO ANFO ENERGIA VARIÁVEL LIBERADA NO ANFO TEMPO COMPLETO DE INICIAÇÃO = 1 ms TEMPO COMPLETO DA INICIAÇÃO PONTUAL = 3 ms ( 7 m DE CARGA A 2,3 Km / seg. ) PONTOS DE INICIAÇÃO ANFO DESENSIBILIZAÇÃO PELO CORDEL DETONANTE ANFO INICIAÇÃO DESENSIBILIZAÇÃO DE PARTE DO ANFO PONTOS DE INICIAÇÃO ANFO 3,6 g/m 5 g/m 10 g/m DIÂMETRO DO FURO 89 mm Ok ? Ok ?? Ok IMPACTO NA ÁGUA - FALHAS FALHAS CARTUCHOS IMPACTO INICIADOR ÁGUA VAZIO EXPLOSVIOS EM CONTATO C/ÁGUA ANFO NOVO NÍVEL DA ÁGUA NÍVEL DA ÁGUA ANFO ÚMIDO CARTUCHO S CARTUCHO S ****** ****** ****** ****** ****** X POSSÍVEIS VARIAÇÕES DE CARREGAMENTO TODOS FUROS C/ 70 KG DE EXPLOSIVOS FURO 89 mm EXPLOSIVO FURO 84mm FURO C/ PAREDE IRREGULAR 9,8 M 2,8 M1.0 M AMARRAÇÕES PARA LINHA MÚLTIPLAS PERFURAÇÃO E INICIAÇÃO FAVORÁVEL Ponto de iniciação FORMAS DE AMARRAÇÃO PARA UMA MESMA BANCADA a) ligação em um banco que apresenta apenas uma face livre; b) ligação em um banco que apresenta duas faces livres. Face Livre Face Livre Face Livre Face Livre AMARRAÇÃO - MINA DE PITINGA - AM AMARRAÇÃO UTILIZADA NA MINA CRUZEIRO LIMEIRA - SÃO PAULO Retardo de 17 ms
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