Equipamento de Contenção do Maciço Rochoso

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Máquinas e Equipamentos Utilizados Em 
Mineração Subterrânea 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Andorinha, 2011 
CETEP – Centro Territorial de Educação Profissional do 
Norte do Itapicuru 
EXTENSÃO – Colégio Estadual de Andorinha 
CURSO – Técnico em Mineração 
Professor: Jean 
 
Atoni Ernesto Araújo de Lima 
Emanuella Rangel Almeida Pereira 
Maria de Fátima Pereira Soares 
Reis Carlos Vieira Figueiredo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Andorinha, 2011 
Equipamento de Contenção do Maciço Rochoso 
Este trabalho tem por objetivo elencar de 
forma sucinta as utilizações, características e 
princípios de funcionamento do Robô projetor 
de concreto Meyco Cobra Basf 
1.0 Introdução 
 
1.1 Contenção 
A contenção é todo elemento ou estrutura destinada a contrapor-se a empuxo ou 
tensões gerado e maciço cuja condição de equilíbrio foi alterada por algum tipo de 
escavações corte ou aterro . 
O minério pode ser extraído a céu aberto ou em subsolo. Através da mineração 
subterrânea, quando abrimos as galerias para a retirada do bem mineral, acontece a 
deformação do teto, que tende a fechar o espaço vazio, podendo causar o fenômeno 
chamado subsidência. Por isso precisamos escorar, formando uma sustentação do teto, 
através de alguns métodos, garantindo assim a segurança de todos.·. 
Para retirar s rocha a qual se tem interesse, é necessário quebrá-lo em pequenos 
blocos, através do desmonte, utilizando explosivos. Para o teto não cair, por causa do peso 
das rochas e das vibrações, é necessário o escoramento tanto do teto quanto das laterais. 
 Uma das maneiras mais usadas para conter o maciço rochoso (rocha frágil) é o 
concreto projetado, podendo ser empregado manualmente e através de robô pulverizador 
de concreto (equipamento este que retratar adiante). 
 
1.2 Rocha Frágil 
 É aquela que apresenta ruptura frágil. Esta é definida a partir do ponto em que a 
capacidade de resistir as cargas diminui simultaneamente com aumentos de deformação, e 
por essas características são essa rocha que mais necessitam de um programa de 
contenção competente. 
 
1.3 História do Concreto 
Os primeiros materiais a serem empregados nas construções antigas foram a pedra 
natural e a madeira, por estarem disponíveis na natureza. O ferro, o aço e o concreto só 
foram empregados nas construções séculos mais tarde. O material considerado ideal para 
as construções é aquele que apresenta conjuntamente as qualidades de resistência e 
durabilidade. A pedra, muito usada nas construções antigas, tem resistência à compressão 
e durabilidade muito elevadas, porém, tem baixa resistência à tração. A madeira tem 
razoável resistência, mas a durabilidade é limitada. O ferro e o aço têm resistência 
elevada, mas a durabilidade também é limitada em consequência da corrosão que podem 
sofrer. 
O concreto surgiu da necessidade de aliar a durabilidade da pedra com a resistência 
do aço, com as vantagens do material composto poder assumir qualquer forma, com 
rapidez e facilidade, e com o aço envolvido e protegido pelo concreto para evitar a sua 
corrosão. Os materiais de construção feitos à base de cimento, chamados “materiais 
cimentícios”, podem ser considerados os materiais mais importantes produzidos pelo 
4 
homem, porque lhe possibilitou construir as edificações se todas as principais obras de que 
necessitava para viver, como por exemplo, as habitações, fortificações, aquedutos, 
barragens, obras sanitárias, pontes, rodovias, escolas, hospitais, teatros, igrejas, museus, 
palácios, entre tantos outros tipos e construção. A abundância das matérias primas em 
quase todas as regiões, somada à sua grande versatilidade para aplicação nas mais 
variadas formas, foram os principais motivos para o seu desenvolvimento, desde os 
tempos primórdios até a atualidade. 
Na antiguidade foram os romanos os que mais se destacaram na aplicação dos 
concretos e argamassas, que lhes possibilitou criar espaços amplos em forma de arco, 
abóbadas e cúpulas, de grandes dimensões. Combinando o concreto da época com tijolos 
de argila, pedra e outros materiais naturais, conseguiram produzir obras magníficas, 
inéditas até aquele período, que trouxeram grande desenvolvimento e revolucionaram a 
Arquitetura da época. Como exemplos mais marcantes de construções romanas que 
aplicaram o concreto existente na época podem ser citados o Panteão e o Coliseu. O 
Panteão foi construído em 27 a.C com concretos de diferentes materiais, em forma de 
abóbada de concreto com diâmetro de 43,3 m. O Coliseu foi construído entre 69 e 79 d.C., 
sendo a maior obra construída pelos romanos, mesclando pedras e concreto. 
O consumo mundial total de concreto, no ano de 1963, foi estimado em 3bilhões de 
toneladas, ou seja, uma tonelada por ser humano vivo. O homem não consome nenhum 
outro material em tal quantidade, a não ser a água. Dentre fatores de seu alto consumo é a 
facilidade e disponibilidade de encontrar os materiais que o compõem e a um custo 
relativamente baixo; facilidade de execução; adaptação a praticamente todo tipo de forma 
e tamanho; excelente resistência à água e a diversas ações; e ainda, o fato de se 
apresentar como um material “ecologicamente correto”. 
 
1.3.1 Tipos de Concreto 
Concreto é basicamente o resultado da mistura de cimento, água, pedra e areia, 
sendo que o cimento ao ser hidratado pela água forma uma pasta resistente e aderente 
aos fragmentos de agregados (pedra e areia), formando um bloco monolítico. Com isto 
surgem vários tipos de concreto como: Concreto Convencional, Concreto Pré-moldado, 
Concreto Armado, Concreto Protendido, Concreto Rolado, Concreto Resfriado, entre 
outros muito, Falaremos sobre o Concreto Projetado. 
 
 
1.3.1.1 Concreto Projetado 
 
Concreto que é lançado por equipamentos especiais e em alta velocidade sobre 
uma superfície, proporcionando a compactação e a aderência do mesmo a esta superfície. 
São utilizados para revestimentos de túneis, paredes, pilares, contenção de encostas, etc. 
Este Concreto pode ser projetado por via seca ou via úmida, alterando desta forma à 
especificação do equipamento de aplicação e do traço que será utilizado. 
 
 
1.3.1.1.1 Aditivos 
Os aditivos são produtos que, adicionados em pequena quantidade aos concretos 
de cimento, modificam algumas propriedades, no sentido de melhorar esses concretos 
5 
para determinadas condições. Os principais tipos de aditivos são: plastificantes, 
retardadores de pega, aceleradores de pega, plastificantes retardadores, plastificantes 
aceleradores, incorporadores de ar, superplastificantes, superplastificantes retardadores e 
superplastificantes aceleradores. 
 
 
1.4 Fibras 
 
Concreto reforçado com fibras pode ser definido como um material feito com 
cimento agregados, e contendo fibras descontínuas misturadas. 
 
A utilização de fibras como intuito de reforçar matrizes frágeis é uma prática utilizada 
desde a antiguidade, quando se usava palha ou capim como reforços de tijolos de barro 
secos ao sol, sendo que Asbestos foi primeira fibra inorgânica usada provavelmente em 
2500 a.C. 
 
 Fibras como reforço de matrizes frágeis cimentíceas, de um modo mais sistemático, 
inicialmente utilizando apenas fibras de aço retas, atualmente são empregadas 
industrialmente vários tipos de fibras como: poliméricas, vegetais, metálicas e minerais. 
 
 
1.4.1 Fibras Metálicas 
 
As fibras metálicas mais comuns são as de aço. Sua resistência atração é de 
aproximadamente 200GPa. Dependendo do meio onde estão inseridas, apresentam 
problemas relacionados à corrosão. Uma técnica utilizada para minimizar tal problema é o 
banho de níquel. Há uma grande variedade de formas e comprimentos, (Anexo 1) 
dependendo do processo de manufatura.1.4.1.1 Fibra de Aço 
 
As fibras de aço são produzidas a partir de fios de aço trefilados, que são cortados e 
comercializados em diversos comprimentos e diâmetros. As destinadas ao reforço do 
concreto possuem comprimentos variando entre 6,7 e 76mm e fator de forma variando 
entre 20 e 100, sendo desta forma suficientemente curtas para se dispersarem 
aleatoriamente numa mistura fresca de concreto. (Anexo 2). 
 
Os concretos reforçados com fibras de aço vêm encontrando cada vez maior 
aceitação e, portanto, a utilização de fibras deste tipo de está progressivamente se 
expandindo em nível internacional. No Brasil, atualmente, as fibras deformadas nas 
extremidades são as mais facilmente encontradas. 
 
 
2.0 Desenvolvimento 
 
 
2.1 Equipamento de Pesquisa 
 
Robô Pulverizador de Concreto MEYCO COBRA (Anexo 3) 
 
2.1.1 Características Gerais 
 O Meyco Cobra é perfeito para aplicações de concreto molhado pulverizado em 
6 
minas, ou em qualquer lugar onde há perfis restritos. Com todos os componentes 
necessários dispostos sobre um chassi e a capacidade de chegar a qualquer área de uma 
mina rapidamente, aumentando assim a eficiência, não só da pulverização mas também da 
mina como um todo. 
 
 Dentro dos apertados horários de trabalho é fundamental que a pulverização set-up 
possa ser rapidamente instalado e pronto para começar a realizar dentro de minutos, e 
imediatamente após a pulverização concluída o equipamento deve ser removido de modo 
que o ciclo de trabalho seguinte possa começar com o Meyco cobra isso é totalmente 
possível pela sua capacidade de manobrar em torno de túneis sinuosos, sendo que a 
execução de pulverização em varias faces é simplificada graças ao compressor integrado 
a maquina. 
 
 
 
2.2 Componentes Padrão 
 
»Manipulador de Pulverização 
»Suprema Pulverizador-bomba de betão 
»Sistema de dosagem de aditivos 
»PUAS- veiculo transportador para unidade de mineração, de 4 rodas com articulação 
»Deutz motor a diesel com sistema de combate a incêndios 
»Cabo com controle remoto (opção de rádio) 
»Estabilizadores hidráulicos 
»Bobina de cabo com acionamento hidráulico e montagem articulada 
»Cabo de alimentação elétrica 
»Lubrificação central (opção) 
»Sistema bocal 
»Tanque de liquido acelerador 
»Luzes de trabalho 
»Alta pressão de agua 
»Carretel da mangueira de agua + bocal 
»Lançamento de bomba de óleo 
 
2.3 Motor 
 
 Diesel DEUTZ refrigerado a agua BF4M 1012Cilindradas com 106 Cv. Existem 
outras opções de motores. 
 
2.4 Sistema Elétrico 
 
»Transformador de tensão (de acordo com o requisito do cliente) 
»Todos os componentes elétricos são rotulados para facilitar a identificação no diagrama 
de circuito 
»Luzes de trabalho: 24volts com vidro temperado resistente a mudança de temperatura 
»Todas as luzes de condução protegida por barras de aço (Anexo 4) 
 
» Total para todos os motores elétricos-----------------------------------142kW 
»Tensão da alimentação de entrada---------------------------------------- 3 x 400/50 V/Hz 
» E-cabo 400/690 volts comprimento padrão-----------------------------60/90metros 
7 
 
 
 
 
2.5 Chassi 
 
»PAUS universa 50, modificado, Fabricado em folhas grossas de aço. 
»Estabilizadores para operação de pulverização 
» Peso total do Meyco cobra----------------------------------12.000Kg 
 
2.6 Desempenhos 
 
2.6.1 Vazão de concreto projetado 
 
» Vazão Máxima---------------------------------------------------4/20 m³/h 
»Pressão de vasão------------------------------------------------50 bar 
»Distancia horizontal de vasão---------------------------------300m 
»Distancia vertical de vasão------------------------------------100m 
 
 A distancia de vasão horizontal e vertical são dependentes da constituição da 
mistura de concreto, por exemplo, da granulometria, do teor de cimento no concreto, da 
plasticidade do cimento etc., sendo assim os valores acima são aproximados. 
 
2.6.2 Braço de Pulverização (anexo 5) 
 
»Alcance Vertical-----------------------------------------------------9m 
»Alcance da lança paralela----------------------------------------4,7m 
»Alcance Horizontal--------------------------------------------------9,2m 
»Curso da lança-------------------------------------------------------1,5m 
»Ângulo de rotação da mesa giratória---------------------------270° 
»Sistema de agulhetas-----------------------------------------------max.65mm 
 
8 
 Todas as funções importantes do braço são operadas por meio de controle remoto 
 
 
2.6.3 Compressor 
 
»Quantidade de ar-------------------------------------------------------12m³/h 
»Pressão de ar------------------------------------------------------------7bar 
»Impulso elétrico---------------------------------------------------------75kW 
»RPM-----------------------------------------------------------------------1770rpm 
 
2.6.4 Sistema doseador (anexo 6) 
 
»Quantidade máx. de dosagem----------------------------------------12/20 l/mim 
»Pressão---------------------------------------------------------------------máx. 10 bar 
»Impulso elétrico------------------------------------------------------------0,75kW 
»Fluximetro------------------------------------------------------------------12/20 l/mim, 10 VDC 
»Tanque de aditivo----------------------------------------------------------400 l 
 
2.6.5 Lavadora de jato de água de alta pressão 
 
»Quantidade de produção-------------------------------------------------820 l/h 
»Pressão-----------------------------------------------------------------------10/155 bar 
»Impulso elétrico-------------------------------------------------------------4,7 kW, 3 x 400 V 
 
9 
 
2.7 Controle remoto (anexo 7) 
 
 Assim como já foi dito todas as funções da lança de pulverização são operados 
através de controle remoto, que pode ser a rádio ou cabo. Vejamos essas funções: 
 
2.8 Movendo o veiculo 
 
 Para movimenta o veiculo o transportador da lança de engate e a lança devem 
encontra-se sempre completamente retraídos. 
 O manipulador de espalhamento deve ser rotacionado para posição de transporte e 
transportador de lança de engate apoiado no estribo quando se pretende deslocar a 
grandes distâncias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
2.9 Dimensões (milímetros) 
 
 
2.9.1 Articulação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
3.0 Vantagens 
A principal vantagem é no âmbito humano, pois como a pulverização realizada com o 
robô o operador ganha exponencialmente em Segurança do Trabalho, uma vez que a 
maioria dos acidentes em minas subterrâneas é oriunda de desmoronamentos que 
ocorrem na execução da contenção do maciço. O trabalhador por operar o equipamento a 
distancia (controle remoto) podendo assim fica protegido em áreas já contidas. 
O ganho em produtividade e eficiência da projeção de concreto é inegável, o ciclo 
produtivo não fica comprometido devido a boa mobilidade e fácil entrada em operação. 
 
4.0 Desvantagens 
Por ser um equipamento um tanto sofisticado necessita de uma mão de obra 
qualificado, tanto para manutenção quanto para operação, O treinamento bem realizado 
torna-se essencial. Existe um custo um tanto alto para sua aquisição porem seus pontos 
positivos sobressaísse nesse ponto. 
 
5.0 Conclusão 
Qualquer empresa de mineração, majoritariamente subterrâneas, que primam pela 
segurança dos seus colaboradores assim como pela eficiência no que tange a contenção 
do maciço rochoso através de pulverização de concreto é inconcebível não ter o Meyco 
Cobra na sua frota de equipamentos de operação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexo 1 
Anexo 2 
Anexo 3 
Anexo4 
Anexo 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexo 6 
Anexo 7 
 
7.0 Referencias 
 
Site: www.meyco.basf.com 
Acesso em: 01 de outubro de 2011 
Site: www.galenicaltda.com.br/agulha-diamante.htm 
Acesso em: 03 de outubro de 2011 
Site: www.cornealring.com/instrume.php 
Acesso em 03 de outubro de 2011 
Site: www.abnt.com.br 
Acesso em: 04 de outubro de 2011 
Site: www.dnpm-pe.gov.br/Legisla/nrm_01.htm 
Acesso em: 04 de outubro de 2011 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
 
1. Introdução .................................................................................................................... 4 
1.1 Contenção .............................................................................................................. 4 
1.2 Rocha Frágil ...........................................................................................................4 
1.3 História do Concreto ..............................................................................................4 
1.3.1 Tipos de Concreto ......................................................................................5 
1.3.1.1 Concreto Projetado ...............................................................................5 
1.3.1.1.1 Aditivos .....................................................................................5 
1.4 Fibras ......................................................................................................................6 
1.4.1 Fibras Metálicas .........................................................................................6 
1.4.1.1 Fibra de Aço .........................................................................................6 
2. Desenvolvimento.......................................................................................................... 6 
2.1 Equipamentos de Pesquisa .................................................................................... 6 
2.1.1 Características Gerais ................................................................................ 6 
2.2 Componentes Padrão ............................................................................................. 7 
2.3 Motor ..................................................................................................................... 7 
2.4 Sistema Elétrico ..................................................................................................... 7 
2.5 Chassi .................................................................................................................... 7 
2.6 Desempenhos ........................................................................................................ 8 
2.6.1 Vazão de Concreto Projetado ....................................................................... 8 
2.6.2 Braço de Pulverização .................................................................................. 8 
2.6.3 Compressor ................................................................................................... 9 
2.6.4 Sistema dosador ............................................................................................ 9 
2.6.5 Lavadora de jato de água de alta pressão ..................................................... 9 
2.7 Controle Remoto .................................................................................................. 10 
2.8 Movendo o Veículo .............................................................................................. 10 
2.9 Dimensões (Milímetros) ....................................................................................... 11 
2.9.1 Articulação ................................................................................................. 11 
3. Vantagens ................................................................................................................... 12 
4. Desvantagens .............................................................................................................. 12 
5. Conclusão ................................................................................................................... 12 
Referências 
Anexos