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7. OPERAÇÕES MINEIRAS 7.1Perfuração A perfuração das rochas, dentro do campo do desmonte, é a primeira operação que se realiza e tem como finalidade abrir furos com uma distribuição e geometria adequada dentro dos maciços para alojar as cargas de explosivos e acessórios iniciadores. Os tipos de trabalho, tanto em obras de superfície como subterrâneas podem classificar-se nos seguintes: Perfuração de banco, perfuração de produção, perfuração de chaminés (raises), perfuração de poços(shafts), perfuração de rochas com capeamentos e reforço das rochas. Principais métodos de perfuração Existem três principais métodos de perfuração para o desmonte de rochas com explosivos aplicados à mineração: Perfuração rotativa com brocas tricônicas( Holler bit) Martelo de superfície( Top-Hammer, método roto-percussivo) Martelo de fundo de furo ou furo abaixo ( Down theHole, método roto- percussivo) A perfuração roto-percussiva é o sistema mais clássico de perfuração. Estas perfuratrizes possuem dois sistemas de acionamento básicos: rotação e percussão. Estas forças são transmitidas através da haste para a coroa de perfuração. Os martelos podem ter acionamento pneumático ou hidráulico, e são localizados na superfície sobre a lança da perfuratriz. A perfuração roto-percussiva se baseia na combinação das seguintes ações Percussão: Os impactos produzidos pelas batidas do pistão do martelo originam ondas de choque que se transmitem à rocha. Rotação: Com este movimento se faz girar a broca para que se produzam impactos sobre a rocha em diferentes posições. Pressão de avanço: para se manter em contato a ferramenta de perfuração e a rocha é exercida uma pressão de avanço sobre a broca de perfuração. Fluido de limpeza: O fluido de limpeza permite extrair os detritos do fundo do furo. A perfuração das galerias (de acesso, lavra e pesquisa) e rampas ( principal e de comunicação) nas Minas de Ipueira são realizadas utilizando equipamentos sofisticados e adequados para essas funções. A FERBASA possui os seguintes equipamentos de perfuração: 7.1.1 Jumbos de 2 braços: JB 05- Boomer H 252 (Atlas Copco); JB 06 - Rocket Boomer M2D (Atlas Copco); JB 07- Axera DO7- 240 ( Sandvik), dotado com Sistema TCAD; JB 08- Axera DO7- 240 ( Sandvik), dotado com Sistema TCAD; JB 09- Axera M2D ( Sandvik), dotado com Sistema TCAD. 7.1.2 Fandrill: CAB 01- Cabolt 7-5 (Sandvik); CAB 02- Cabolt DS 420-C (Sandvik); CAB 03- Cabolt DS 420-C (Sandvik); FD 04 – Promec M195 pneumático ( Atlas Copco); FD 06- Simba H253 pneumático ( Atlas Copco); FD 07- Simba H254 hidráulico ( Atlas Copco); FD 08- Aquila C ITH ( Cubex); FD 09- Solo 510 RTS ( Sandvik); FD 10- Simba ITH M6C (Atlas Copco). Figura 1 - Jumbo Axera M2D Figura 2 - Simba – CaboltDS 420-C Figura 3 - Simba – M6C – Atlas Copco Os Jumbos 09 e 07 desenvolvido pela SandvikTamrock são equipados com o sistema TCAD , este é um software de orientação na perfuração de frentes de galerias, sendo uma ferramenta de grande utilidade para localização dos furos com suas especificações apropriadas ( direção e inclinação). Através do software Visual Tunneling os dados coletados do TCAD ( nos jumbos) geram planos de perfuração executadas com seus respectivos relatórios para análise. Figura 4 - Janelas operacionais para utilização do Sistema TCAD nos Jumbos. 7.1.3 Perfuração de frentes Os trabalhos de desenvolvimento compreendem a abertura de rampas principais, rampas de acesso e galerias de produção . São também executadas galerias com seção reduzida para pesquisa geológica por sondagem na sub-superfície. A perfuração para a construção das aberturas é realizada com equipamentos de última geração, que garantem alta precisão de localização e desvios mínimos dos furos. Os furos carregados e não-carreados são executados com diâmetros de 2 e 4 polegadas (5,1 e 10,2 cm) respectivamente. 7.1.3.1 Plano de Fogo Para avanços com seção plena em galeria ou túnel a face é subdividida nos seguintes setores: pilão (cut), alargamento (stoping), contorno (contour) e levante (lifters), conforme indicado na Figura 1, adaptada de Holmberg (1982). Na Tabela abaixo encontra-se um sumário dos dados relativos aos planos de fogo para rampas, galerias de produção e galerias de pesquisa. Tabela 1 - Características básicas dos planos de fogo atualmente em uso para rampas e galerias Tipo de Abertura Largura x Altura (m) Numero Total de furos Pilão- Nº de furos Carregados de Alívio Rampa 4,7 x 5,0 63 16 4 Galeria 4,0 x 4,2 43 12 4 Galeria de Pesquisa 3,5 x 4,2 41 12 4 Os diâmetros dos furos carregados são de 2 polegadas( 51mm). A face livre é gerada através do pilão que possui furos de alívio com 102 mm de diâmetro não carregados. Figura 5 - Plano de Fogo para Rampas Principais Figura 6 - Plano de Fogo para Galerias de Lavra Figura 8 - Frente de desenvolvimento após desmonte Figura 7 - Plano de Fogo para Galerias de Pesquisa 7.1.4Perfuração de Seção de Lavra A perfuração de lavra se divide em: Chaminé, slot raise, seções de lavra e seções de cabos. Quando uma galeria finaliza a etapa de desenvolvimento, inicia-se à lavra. Assim o processo inicia-se com a perfuração dos furos da chaminé e doslot raise. Ambos constituem-se na face livre inicial. A altura da face livre é definida em função do minério. Antes de se iniciar a perfuração da chaminé é dos leques de lavra, o técnico responsável analisa com precisão a planta baixa e as seções geológicas a fim de projetar no software topograf em planta a marcação da chaminé e dos leques de lavra que posteriormente serão perfurados. O afastamento entre seções depende muito da altura do corpo mineralizado. A chaminé e o slot raise depois de desmontado gera a face livre para as demais seções de lavra da galeria Figura 9 - Plano de Perfuração de uma Seção de Lavra Figura 10 - Plano de Perfuração de chaminé de comprimento menor que 12 metros. Figura 11 - Plano de Perfuração de chaminé de comprimento maior que 15 metros. . Todas as seções de lavras, chaminés e slot raisessão carregadas com encartuchados de 1 1/8” x 24”. Na carga de fundo a razão é de 3 encartuchados por metro (1,76 kg/m), já a carga de coluna a razão é de 3 encartuchados por metro (1,32 kg/m). A seguir são perfurados três seções, denominadas slot raises, a primeira SR(slot raise) dista 30 cm da chaminé, e a primeira e ultima seção das slot raises distam 2 metros. Ainda a frente da chaminé existe uma outra seção perfurada denominada de seção auxiliar. A chaminé gera a face livre inicial da galeria, e as slot raises são responsável pelo alargamento desta face. A seção auxiliar permite recuperar seletivamente o resto de minério que está na frente da chaminé. Figura 29 - Imagem de uma chaminé e slot raise desmontado. 7. Operações Mineiras 7.1Perfuração 7.1.1 Jumbos de 2 braços: 7.1.2 Fandrill: 7.1.3 Perfuração de frentes 7.1.3.1 Plano de Fogo 7.1.4Perfuração de Seção de Lavra