Projeto graduação - Guilherme Ulisses

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS
GUILHERME ULISSES LINS DE ASSIS
	
OTIMIZAÇÃO DE DESMONTE DE ROCHAS COM A UTILIZAÇÃO DE INCLINÔMETRO
RECIFE
2016
GUILHERME ULISSES LINS DE ASSIS
OTIMIZAÇÃO DE DESMONTE DE ROCHAS COM A UTILIZAÇÃO DE INCLINÔMETRO
Projeto de graduação apresentado à banca examinadora do departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Pernambuco para a obtenção do grau de bacharelado em Engenharia de Minas. 
Orientador: Prof. Dr. Júlio Cézar de Souza. 
Co-orientadora: Prof. Msc. Maria Carolina de Albuquerque Feitosa
RECIFE
2016
GUILHERME ULISSES LINS DE ASSIS
Projeto de graduação apresentado à banca examinadora do Departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Pernambuco para a obtenção do Grau bacharelado em Engenharia de Minas com nota final igual a __________.
A banca examinadora é formada pelos professores:
COMISSÃO EXAMINADORA
________________________________________
Prof. Dr. Júlio César de Souza
(DEMINAS/UFPE)
________________________________________
Prof. Dr. Márcio Luiz de Siqueira Campos Barros
(DEMINAS/UFPE)
________________________________________
Prof. Dr. Enrique Munaretti
(DEMIN/UFRGS)
RECIFE
2016
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, aos meus pais Manoel Ulisses de Assis e Ivanira Lins de Assis pelo incentivo e apoio em todos esses anos da minha graduação, que arduamente lutaram e me deram a base de tudo para que eu pudesse me desenvolver.
Agradeço a minha irmã Catarina Lins de Assis em que diversos momentos me deu conselhos, me orientou e sempre foi uma referência em minha vida.
A minha esposa Adriane por ter entrado na minha vida de forma tão especial, sendo uma companheira que sempre esteve ao meu lado, me encorajando nas horas que mais precisei. Aos meus filhos Guilherme e Israel que me deram mais força e empenho para a conclusão da minha graduação.
A empresa OPEX LTDA pela oportunidade de estágio e colaborando para o início da minha vida profissional.
Aos professores do Departamento de Engenharia de Minas da UFPE, em especial ao professor Júlio César pelo incentivo a este trabalho, e ao professor Márcio Barros pela sua disposição e colaboração.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Localização da empresa Lafarge Holcim	12
Figura 2: Localização da Bacia da Paraíba (vermelho), suas divisões e área da CIPASA (azul)	13
Figura 3: Coluna estratigráfica das Sub-Bacias Olinda e Alhandra/Miriri, Bacia da Paraíba.	14
Figura 4: Cava em 2015	15
Figura 5: Ação das pressões causadas pelos gases do explosivo sobre a parede do furo em direção a face livre da bancada	16
Figura 6: Pólvora negra	20
Figura 7: Explosivo Nitroglicerinado	21
Figura 8: Lama explosiva	21
Figura 9: Aplicação de ANFO em furo para desmonte de rocha	22
Figura 10: Emulsão encartuchada	22
Figura 11: Emulsão bombeada	23
Figura 12: Espoleta simples	24
Figura 13: Estopim	25
Figura 14: Espoleta elétrica	26
Figura 15: Espoletim	26
Figura 16: Cordel detonante	27
Figura 17: Lead in line	28
Figura 18: Excel CA	29
Figura 19: Booster	30
Figura 20: Conector de retardo de 42 ms	31
Figura 21: Parâmetros de bancada a céu aberto	36
Figura 22: Inclinômetro SDF	38
Figura 23: Registrador SDF da Ztex	40
Figura 24: Principais erros que ocorrem durante o desenvolvimento das operações de perfuração.	42
Figura 25: Enumeração dos furos	44
Figura 26: Medição do afastamento real	45
Figura 27: Preparando registrador	46
Figura 28: Alinhamento da sonda	46
Figura 29: Referência da sonda	47
Figura 30: Leitura do furo com a sonda	48
Figura 31: Transferência de dados do inclinômetro	48
Figura 32: Transferência de dados do inclinômetro concluída	49
Figura 33: Trena a laser Disto D510	50
Figura 34: Smartphone de Apoio	51
Figura 35: Planilha com dados obtidos com a Trena a Laser	52
Figura 36: Avaliação da face da bancada	53
Figura 37: Definindo parâmetros da malha	54
Figura 38: Malha configurada com 3 linhas	54
Figura 39: Parâmetros da malha com furos da face	55
Figura 40: Malha configurada com a face da bancada	55
Figura 41: Vista superior da bancada	57
Figura 42: Entre minas	58
Figura 43: Perfil da face bancada do furo 1	58
Figura 44: Perfil da face da bancada	59
Figura 45: Furos críticos (pesados)	61
Figura 46: Furos críticos (leves)	61
Figura 47: Excesso de material entre os furos 1 e 3	63
Figura 48: Excesso de material do furo 14 ao 22.	63
Figura 49: Perfil do furo 4	64
Figura 50: Perfil do furo 5	65
Figura 51: Região fraturada no furo 5	66
Figura 52: Perfil furo 6	67
Figura 53: Perfil furo 7	68
Figura 54: Face do furo 9	69
Figura 55: Face do furo 10	70
Figura 56: Face do furo 13	71
Figura 57: Face do furo 23	72
Figura 58: Face do furo 11	73
Figura 59: Face do furo 12	74
Figura 60: Região com fraturas no furo 12	76
Figura 61: Face dos furos 15 e 16	77
Figura 62: Face do furo 8	78
Figura 63: Entre minas da bancada	79
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Características do Cordel detonante	27
Tabela 2: Relação entre altura da bancada e afastamento	32
Tabela 3: Diâmetro de perfuração dos equipamentos	33
Tabela 4: Limites de afastamento crítico	57
Tabela 5: Dados da malha	60
Resumo
Este projeto de graduação apresenta a análise de performance de perfuração e a verificação de desvios dos furos a partir do inclinômetro SDF. Este processo de avaliação previne diversos fatores como excesso de profundidade de furos, irregularidades remanescentes nas paredes, ultra lançamento e desvio laterais e frontais
Durante o processo de perfuração na bancada, é comum ocorrer desvios de perfuração que aumentam gradativamente com a profundidade do furo. Além de verificar possíveis desvios na perfuração, outros dados podem ser obtidos em campo, como a leitura da face da bancada em 3D utilizando a trena a laser obtendo os afastamentos dos furos da primeira linha em relação a face da bancada.
É importante citar que nem sempre a face da bancada possui uma forma regular, impedindo que se obtenha os afastamentos reais dos furos à face. Portanto a ação do explosivo vai variar conforme os afastamentos reais encontrados, resultando em geração de blocos ou ultralançamentos e com isso aumentando custos operacionais e reduzindo a segurança da mina.
O inclinômetro SDF é um equipamento que visa otimização do desmonte, não só na redução dos riscos de ultralançamento, mas também tem objetivo de obter um plano de fogo adequado, diminuindo o excesso de matacões, vibração e ruído do terreno. As atividades deste projeto foram realizadas na pedreira da empresa LafargeHolcim localizada no município de Caaporã/PB.
Palavras Chave: Inclinômetro, Perfilagem de bancadas, Desmonte, Ultralançamento
Abstract
This graduation project presents the analysis of the drilling performance and also the verification of drillholes deviation through SDF Inclinometer. This evaluation process prevents many factors as excess depth inside the drillholes, remaining irregularities on the walls, flyrocks and angular deviation.
Throughout the drilling process on the bench, it is common to occur drilling deviations that gradually grow along the depth of the drillhole. Besides verifying possible drilling deviations, other data can be obtained on site, as the 3D bench face reading using a laser distance measurer, obtaining the spacing between the collars in the first row and the bench face.
It is important to say that the bench face is not always regular, hindering the measurement of the actual spacings between collars and the bench face. Therefore the explosive action will vary according to the measured spacings, resulting in boulder generation or overthrow and thus raisingthe operational costs and reducing mine security.
The SDF Inclinometer is an equipment that promotes the blast optimization, not only reducing overthrow risks but also the goal of achieving an adequate blast, reducing boulder excess, vibration and terrain noise. The project activities were performed at LafargeHolcim’s quarry, situated in Caaporã/PB - Brazil.
Keywords: Inclinometer, Bench Profiling, Blast, Overthrow, Drillhole deviation.
INTRODUÇÃO
O desmonte de rochas por explosivo é uma operação complexa que constitui em uma das principais responsáveis pelos custos de lavra de uma mina, e pelos custos globais de mineração. A detonação busca um material com características de granulometria e volume que melhor favorecerão as operações subseqüentes, incluindo a britagem. Além dessas características principais a detonação deverá produzir o mínimo de riscos e incômodos possíveis. Nas detonações próximas a áreas urbanizadas deverão ser tomadas precauções quanto a ruídos e nível de vibração do solo, além de ultra-lançamento e condições do maciço remanescente.
Nos últimos anos novas tecnologias surgiram para a otimização no desmonte de rochas, e uma delas é o inclinômetro SDF, um sistema portátil e barato para a determinação dos desvios de perfuração. Este não sofre influência da existência de água nos furos, nem do tipo de solo perfurado.
O sistema é composto por uma sonda conectada a um registrador no qual a cada metro este registra a posição (ângulos) no interior dos furos e por uma trena a laser para leitura da face. A determinação do perfil da bancada é executada manualmente e requer de atenção do operador para o escaneamento correto da face.
O estudo deste projeto foi elaborado com medições na pedreira da empresa Lafarge-Holcim localizada no Estado da Paraíba. A pedreira da Lafarge Holcim está situada no município de Caaporã localizado na Região Metropolitana de João Pessoa, e distante 45 km da capital. A rocha predominante é calcário e a sua meta de produção é de 1,7M toneladas cimento/ano 
O projeto apresenta um pouco da localização e geologia da região estudada, a revisão literária sobre desmonte de rochas abrangendo todo contexto teórico, a metodologia aplicada e os resultados obtidos com as medições realizadas.
JUSTIFICATIVA
Este projeto vem a ser um estudo pouco discutido na otimização do desmonte rochas com a utilização de um sistema de medição desvio de furos, e tem se mostrado eficiente quanto a sua aplicação.
 A execução deste estudo visa otimizar a utilização prática e a metodologia de aplicação do SDF Inclinômetro na perfilagem de bancadas e correção do plano de fogo relacionado com desvios de furos nos desmontes de rocha visando principalmente a segurança de cada desmonte.
OBJETIVOS
O objetivo principal deste projeto é otimizar o desmonte de rochas com auxílio do Inclinômetro SDF e com as informações colhidas, investigar possíveis erros de perfuração, implementar o equipamento como ferramenta na elaboração do plano de fogo, assim obtendo uma melhor fragmentação com bancadas mais estáveis.
LOCALIZAÇÃO E GEOLOGIA
4.1. LOCALIZAÇÃO E EMPREENDIMENTO
A empresa Lafarge Holcim está situada no município de Caaporã localizado na região metropolitana de João Pessoa, vizinho dos municípios de Alhandra, Goiana e Pitimbu, Caaporã se situa a 12 km a Norte-Leste de Goiana a maior cidade nos arredores. Situado a 37 metros de altitude, de Caaporã as coordenadas geográficas do município Latitude: 7° 30' 57'' Sul Longitude: 34° 54' 30'' Oeste.
 A entrada da empresa Lafarge-Holcim está localizada na PB-044, Caaporã-PB, próximo a PB-008, entrada de Acaú, município de Pitimbu.
Figura 1: Localização da empresa Lafarge Holcim
Fonte: Google Maps
Este empreendimento possui como rocha predominante o calcário e está direcionado para a produção do Cimento Campeão onde é comercializado em sacos de cimento de 50kg e pode ser encontrado em São Paulo, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Goiás e Distrito Federal. Sua meta de produção é de 1,7M toneladas cimento/ano. Em julho de 2015, as cimenteiras Holcim e Lafarge anunciaram a fusão lançando a Lafarge Holcim.
4.2. GEOLOGIA LOCAL E REGIONAL
A área da mina está localizada na Bacia Sedimentar da Paraíba. Esta bacia teve sua origem a cerca de 90 milhões de anos atrás, no Período Cretáceo. Abaixo segue figura da Bacia Paraíba e suas subdivisões. A Bacia da Paraíba é limitada: Ao sul pelo Lineamento Pernambuco e ao norte pela Falha de Mamanguape
Figura 2: Localização da Bacia da Paraíba (vermelho), suas divisões e área da CIPASA (azul)
Fonte: Plano de modelagem geológica – Lafarge 2014
Os processos relacionados com a aquisição estão localizados, mais precisamente, no limite entre as Sub-Bacias Olinda e Alhandra. Segue abaixo figura ilustrando a coluna estratigráfica dessas Sub-Bacias. 
O calcário é extraído das rochas carbonáticas da Formação Gramame, de idade Maastrichtiano (70,6 M.a.), nas áreas não ocorrem as rochas da Formação Maria Farinha Inferior. A Formação Gramame é composta na porção inferior por calcários com siliciclásticos e na parte média e superior por uma alternância de calcários e margas.
Figura 3: Coluna estratigráfica das Sub-Bacias Olinda e Alhandra/Miriri, Bacia da Paraíba.
Fonte: Plano de modelagem geológica – Lafarge 2014
Figura 4: Cava em 2015
Fonte: Google Earth
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
5.1. DESMONTE DE ROCHAS
O desmonte de rochas por explosivo é uma operação complexa que constitui em uma das principais responsáveis pelos custos de lavra de uma mina, e pelos custos globais de mineração. A detonação busca um material com características de granulometria e volume que melhor favorecerão as operações subseqüentes, incluindo a britagem. Além dessas características principais a detonação deverá produzir o mínimo de riscos e incômodos possíveis. Nas detonações próximas a áreas urbanizadas deverão ser tomadas precauções quanto a ruídos e nível de vibração do solo, além de ultra-lançamento e condições do maciço remanescente.
O explosivo utiliza a energia para arrancar o maciço rochoso que está adiante dele, no sentido da face livre ou linha de menor resistência.
Durante a explosão a temperatura pode alcançar de 2500 a 4000º C. A nitroglicerina, principal substância explosiva, aumenta de 18000 a 19000 vezes o seu volume original. A detonação de um explosivo produz uma onda de choque que percorre a rocha a uma velocidade de 3000 a 5000 m/s causando fissuras na rocha, essa onda produz tensões radiais e tangenciais na rocha ao se deslocar do centro para a periferia, e ao chegar à frente livre da bancada a onda de choque tende a projetar o material da superfície. Este lançamento será mais acentuado quanto mais fraturada for a rocha.
 
Figura 5: Ação das pressões causadas pelos gases do explosivo sobre a parede do furo em direção a face livre da bancada
Fonte: UFSM
Propriedades dos explosivos
É importante conhecer as propriedades dos explosivos, pois, com os diferentes tipos do mesmo, cada um será utilizado para um tipo de serviço. Do ponto de vista da escavação a céu aberto, as propriedades são classificadas em (RICARDO e CATALANI, 2007).
Densidade
Segundo Geraldi (2011), explosivos com maior densidade significam maior concentração de carga explosiva por metro linear de furo, consequentemente aumentando a razão de carregamento que é representada pela carga do explosivo (kg) por metro cúbico de rocha a detonar.
Força
É a quantidade de energia liberada na detonação, expressa em porcentagem.(RICARDO E CATALANI,2007)
	
Sensibilidade
É a capacidade de propagação da onda gerada pelo explosivo de um cartucho a outro, ou de toda a coluna explosiva presente no furo. A sensibilidade pode ser afetada pela falta de contato entre cartuchos ou por “vazios” criados em furos mal carregados (GERALDI, 2011).
Resistência a água
Ao se detonar uma rocha, é importante saber se tem concentraçãode água nos furos, pois alguns tipos de explosivos não são resistentes à água, e assim, ficarão neutralizados e não detonarão. Esta resistência é medida pelo número de horas em que, tendo o explosivo ficado submerso em água, é ainda capaz de ser iniciado com eficiência e detonar completamente através de uma espoleta nº 6, conforme o “Bureau of Mines-USA” (RICARDO E CATALANI, 2007).
Velocidade
Após a explosão da rocha, ocorre uma reação química com a produção de luz, calor e gases a uma pressão elevada. A velocidade com que a frente da reação química avança num explosivo de forma cilíndrica é definida como velocidade de detonação do explosivo. Esta velocidade varia de 1.500 a 7.500m/s (RICARDO e CATALANI, 2007).
Volume de gases
Segundo RICARDO e CATALANI (2007), os gases se desenvolvem ao longo da explosão e seu volume refere-se ao volume na temperatura e pressão de explosão, sendo divididos em duas classes: baixa expansão gasosa (até 800L/Kg) e alta expansão gasosa (acima de 800L/kg).
Gases tóxicos
Os gases gerados a partir da explosão nas escavações em subsolos podem causar nos trabalhadores do desmonte, dores de cabeça e náuseas (RICARDO e CATALANI, 2007).
Estes gases são classificados em: 
- Categoria A: até 22,6L/Kg – classe 1 (pouco gases tóxicos) 
- Categoria B: de 22,6L/Kg até 46,7L/Kg – classe 2 (quantidade elevada de gases tóxicos) 
- Categoria C: mais de 46,7L/Kg e menos de 94,8L/Kg – classe 3 (quantidade elevada de gases tóxicos).
Segurança no manuseio
Para RICARDO e CATALANI (2007), até o explosivo chegar à área de detonação, ele sofre vários choques e transbordos, assim é de suma importância a segurança no manuseio para que não ocorra a detonação com facilidade.
Tipos de explosivos
O tipo de explosivo deve ser determinado em função da tipologia e características apresentadas pela rocha que sofrerá o desmonte. Na escolha do explosivo são considerados os seguintes fatores: dureza da rocha (dura, média ou branda); gênese da rocha; natureza da rocha (homogeneidade, fraturamento, fissuramento, entre outros); presença de água; região onde se destina o explosivo (carga de fundo ou coluna); diâmetro do furo; custo.
As cargas que são utilizadas no furo, tanto as cargas de fundo, quanto as cargas de coluna necessitam de uma energia mínima para que os mesmos sejam iniciados. Essa energia deriva de acessórios especiais que provocam a detonação das cargas.
Os principais acessórios de detonação utilizados na operação de desmonte são: espoleta simples, estopim, cordel detonante, espoleta elétrica de retardo ou instantânea, linha silenciosa, reforçadores (“booster”), entre outros.
A aplicação de cada acessório depende das características intrínsecas da rocha, finalidade do desmonte de rocha, localização do desmonte de rocha e relação custo/benefício para o empreendedor mineral.
Pólvora negra
Com a descoberta da nitroglicerina, a pólvora foi sendo pouco utilizada. São de baixa velocidade, enquadradas na categoria de baixos explosivos, muito higroscópicas, não podem ser utilizadas na presença de água. A pólvora é produzida em dois tipos (RICARDO e CATALANI, 2007):
 - Tipo A: utilizada para cortar pedras na produção de paralelepípedos, lajotas para revestimento de pisos e paredes, sendo pouco utilizada para desmonte intensivo de rocha. 
- Tipo B: utilizada na detonação de argilas e folhelhos, sendo de menor força e mais lenta
Figura 6: Pólvora negra
Fonte: Manual Britanite, 2012
Gelatinas e Semi-Gelatinas
Utilizados no desmonte de rochas muito duras, médias, a céu aberto, subterrâneas ou subaquáticas e apresentam alta resistência à água, baixa quantidade de nitroglicerina, menor velocidade e custo (BRITANITE, 2010).
Figura 7: Explosivo Nitroglicerinado
Fonte: Manual Britanite, 2012
Lamas explosivas ou aquagéis
Possuem consistência de uma pasta fluida contendo principalmente água em sua fórmula. Têm alta densidade e por ter uma consistência pastosa, ocorre o preenchimento total do furo, ajudando assim, na energia liberada. Pode ser aplicado em quase todos os tipos de rocha (RICARDO E CATALANI, 2007).
Figura 8: Lama explosiva
Fonte: Manual Britanite, 2012
ANFO
Basicamente composto de nitrato de amônia e é necessária a utilização de outro explosivo semigelatinoso, gelatinoso ou de um reforçador para iniciar o processo de detonação. Não possuem resistência à água, contém baixa densidade e baixo custo. Por ter baixa densidade, é utilizado para preenchimento de carga de coluna (RICARDO e CATALANI, 2007).
Figura 9: Aplicação de ANFO em furo para desmonte de rocha
Fonte: Revista Minérios,2013
Emulsão encartuchada
Explosivo encartuchado com alto poder de ruptura, alta resistência à água e grande potencia de detonação. Ideal para aplicação em minerações subterrâneas, a céu aberto, desmontes subaquáticos e construção civil em geral (BRITANITE, 2010)
Figura 10: Emulsão encartuchada
Fonte: Orica
Emulsão Bombeada
São explosivos que preenchem totalmente o volume do furo, resultando em uma melhor distribuição e transmissão da energia para a rocha, eliminado os espaços anelares tomadores de energia. A facilidade na aplicação otimiza o ciclo de carregamento e reduz os custo com mão-de-obra. Sua aplicação é feita por unidades móveis de bombeamento, caminhões especiais (BRITANITE, 2010). 
Figura 11: Emulsão bombeada
Fonte: OPEX LTDA
Acessórios de detonação
São introduzidas nas cargas explosivas nos furos, procede-se à detonação inicial, através de acessórios especiais, que provocam a detonação das cargas.
Espoleta simples
São acessórios destinados a iniciar a detonação de explosivos encartuchados cordéis ou S.N.E. Consistem em uma cápsula de alumínio contendo uma carga primária, sensível à chama e uma carga secundária cuja explosão inicia a detonação da “massa” explosiva. São, portanto, detonadores (BRITANITE, 2010).
Figura 12: Espoleta simples
Fonte: Catálago da EXPLO, 2013
Estopim
O estopim de segurança, ou estopim, conduz chama com velocidade uniforme a um tempo de queima constante de 140 s (+ ou - 10 s) por metro, para ignição direta de uma carga de pólvora ou detonação de uma espoleta simples. (Valdir Costa – UFOP)
 Figura 13: Estopim
 Fonte: Catálago da EXPLO, 2013
Espoleta eletrônica
Constituída por uma resistência elétrica envolta em pólvora negra (Squibb)
coloca junto a um explosivo primário (Azida de Chumbo) justaposto a um explosivo
secundário (nitropenta).
Existem dois tipos de espoletas: Instantânea e de Retardo. Na de retardo, existe um elemento de espera que atrasa a detonação; a utilização deste tipo de espoleta permite a detonação de cargas explosivas segundo uma seqüência, permite o controle das vibrações, a melhoria da fragmentação,
entre outras vantagens.(BRITANITE,2010)
Figura 14: Espoleta elétrica
Fonte: Manual da Britanite, 2010
Espoletim
É um conjunto composto de uma espoleta comum e um estopim devidamente conectado e pronto para acionamento.
 Figura 15: Espoletim
 Fonte: Orica
Cordel detonante
O cordel detonante consiste num núcleo de alto explosivo, o tetranitrato de penta-eritritol (PETN), revestido conforme o uso a que se destina. A PETN detona com velocidade de 7.000 - 8.000 m/s, superior portanto à de muitas dinamites e emulsões. A iniciação do cordel detonante pode ser feita através de espoletas elétricas ou simples.
Tabela 1: Características do Cordel detonante
Fonte: Orica
Figura 16: Cordel detonante
Fonte: Orica
Lead in line
O Exel™ Lead in Line é um sistema, em bobine, de tubo de choque para a iniciação de desmontes. O Exel™ Lead in Line consiste numa longa extensão de tubo. O tubo Exel™ é altamente resistente à abrasão. É usado para servir de extensão para os sistemas não-elétricos.Este mecanismo permite a iniciação dos desmontes em locais distantes e seguros. Ele pode ser usado em minas a céu aberto ou subterrâneas, em pedreiras ou em projetos de construção.
Figura 17: Lead in line
Fonte: Autor
Tubo de choque
Basicamente o sistema se baseia em um tubo plástico cuja superfície interna é impregnada com uma substância reativa que mantém a propagação da onda de choque a uma velocidade de cerca de 2.000 m/s. Esta onda tem energia suficiente para iniciar um explosivo primário ou uma espoleta de retardo. Uma vez que a reação está confinada no tubo, este não explode e atua como mero condutor de energia. A marca Orica utiliza o tubo de choque Excel CA (Figura 18).
 Figura 18: Excel CA
Fonte: Autor
Reforçadores (Boosters)
A espoleta antes descrita não tem capacidade de iniciar agentes detonantes ou explosivos pouco sensíveis ao choque. Há, por isso, necessidade de ser usado outro iniciador de maior potência.
Os reforçadores são fabricados em diversos diâmetros de acordo com o diâmetro do furo no qual será utilizado e em variadas gramaturas e o reforçador deve possuir uma sensibilidade suficiente para ser iniciado por uma espoleta ou cordel detonante e uma carga capaz de iniciar o explosivo insensível. Para a escolha de um reforçador, é necessário levar em consideração o diâmetro do furo, o explosivo a ser iniciado e o grau de confinamento. (Persson et al., 1996). Na figura 18, temos um Booster de 150g da marca Orica.
Figura 19: Booster
Fonte: Autor
Conector de retardo
Tem a função de retardar, através de esperas de milisegundos, a propagação da detonação. O conector de retardo é provido de um corpo plástico protetor que possibilita sua ligação ao circuito de fogo e de um espoleta dupla com retardos de tempo pré-determinados.
Figura 20: Conector de retardo de 42 ms
Fonte: Autor
Plano de fogo
O planejamento do desmonte de rochas por explosivo é denominado de “Plano de Fogo”. Nele temos uma definição do tipo de explosivo, peso das cargas, conexões e tempos das cargas, acionamento, furação, entre outros. A elaboração de um plano de fogo envolve a determinação de vários parâmetros, que devem ser considerados no desmonte de rocha.
Afastamento
O afastamento é a distância expressa em metros entre a frente da bancada (frente livre) e a primeira linha do fogo (linha de furos) a detonar. Quando está previsto duas ou mais linhas de furos a detonar no mesmo plano de fogo, o mesmo afastamento deverá ser mantido entre elas (GERALDI, 2011). 
Para um afastamento correto, adota-se uma regra prática que estabelece uma relação direta entre esta dimensão e o diâmetro do furo a ser utilizado:
Amáx < D 
Sendo "A" expresso em metros e "D" em polegadas
Quando o objetivo do desmonte é ter como resultado uma rocha mais fragmentada, deve-se reduzir o afastamento, e caso contrário, obter uma rocha com menor fragmentação, blocos de maior porte, o afastamento dever ser ampliado. Quando o afastamento for maior que estabelecido em relação com o diâmetro do furo a ser utilizado, poderá resultar em irregularidades nos resultados, tais como fraturar a rocha, mas não provocar o seu desprendimento total da bancada. Em alguns casos extremos, a detonação provocará apenas o surgimento de fraturas mecânicas no maciço rochoso e a bancada permanecerá parcial ou totalmente intacta (GERALDI, 2011).
Tabela 2: Relação entre altura da bancada e afastamento
Fonte: Apostila desmonte de rochas – Profº Valdir
Espaçamento
A partir dos anos de 1970 foram desenvolvidos explosivos e técnicas para utilização de malhas de maior área, denominadas malhas alongadas. Para maciços sãos, bastante homogêneos e com baixo grau de fraturamento, a seguinte relação entre afastamento e espaçamento vem sendo adotada, com grande sucesso (GERALDI, 2011): 
3 < E / A < 5
Diâmetro de perfuração
Segundo Geraldi (2011), com as metas de produção estabelecidas, escavação de rocha, procede-se a determinação dos diâmetros de perfuração e a consequente seleção e dimensionamento das perfuratrizes.
 	Segundo Cameron & Hagan (1996 apud Morais 2004) nas operações de lavra de minas a céu aberto e pedreiras, os diâmetros de perfuração geralmente variam de 75 mm (3”) a furos de grande diâmetro, como 381mm (15”).
 
Este parâmetro é determinado em função do equipamento de perfuração, que por sua vez deve estar coerente com o equipamento disponível para carregamento da rocha detonada. Isso significa que ambos, devem ter suas produtividades próximas, para que não ocorra ociosidade de nenhuma das partes ou não seja necessário um número elevado de unidades de um tipo de equipamento para se ter a produção adequada a uma unidade do outro tipo (RICARDO e CATALANI, 2007). 
Segundo RICARDO e CATALANI (2007), outras grandezas do plano de fogo estão de forma direta ou indireta ligadas com o diâmetro do furo, por isso uma regra prática é levada em consideração: “o valor máximo do diâmetro do furo em polegadas é igual à capacidade da caçamba do equipamento de carga em jardas cúbicas”. Para a escolha do diâmetro de perfuração, o quadro abaixo indica as possibilidades dos equipamentos:
Tabela 3: Diâmetro de perfuração dos equipamentos
Fonte: RICARDO E CATALANI, 2007
Profundidade do furo
É função da altura da bancada, sendo a altura da bancada (H) acrescida da sobrefuração, em metros, para se evitar o repé. Se a bancada tiver inclinada, a profundidade do furo será um pouco maior e deverá ser medida de acordo com a inclinação do furo (GERALDI, 2011).
 Bancadas verticais P = H + 0,3 A
 Bancadas inclinadas P = H / cosα + 0,3 A
 
Subperfuração
A sobrefuração é uma extensão do furo, que ultrapassa a altura da frente livre da bancada. Este procedimento é necessário para se evitar a formação dos repés – detonação insuficiente na soleira (pé) da bancada, representada por uma superfície inclinada e que dificultará a exploração das bancadas sucessivas. Para removê-la serão necessárias perfurações adicionais, consequentemente perda de tempo na produção e maior consumo de explosivos e de brocas. Nesta região ficam concentrados os explosivos mais densos e velozes, por se tratar de uma zona de maior engastamento da rocha. Normalmente, a sobrefuração deverá ser no máximo de 30% da medida do afastamento da malha de perfuração a ser utilizada no desmonte. Dentre alguns problemas causados por sobrefurações excessivas, executadas como maiores extensões, pode-se citar a maior fragmentação no piso da bancada inferior (GERALDI, 2011)
S = 0,3 A
 
Tampão
O tampão é a porção superior do furo, sem carga explosiva, já que esta carga explosiva seria excessiva e resultaria apenas em lançamentos de lascas de rocha pela boca do furo (GERALDI, 2011).
T = 0,7 A
 
Inclinação do furo
Normalmente os furos para o desmonte de rocha a céu aberto serão verticais ou inclinados, de forma a se conservar a estabilidade do talude rochoso remanescente após a detonação. Os furos mais inclinados contribuem para um melhor arranque da rocha, pois diminui o engastamento da mesma no pé da bancada, reduzindo a formação de repés. Porém, o ângulo da inclinação não deve exceder 20º em relação a vertical. Quanto maior a inclinação do furo, menor será a velocidade de perfuração e maiores os riscos de desvios e acidentes com ferramentas de perfuração (GERALDI, 2006)
Altura da bancada
	
Para obter-se êxito na escavação é de extrema importância a escolha de uma altura adequada para a bancada (RICARDO, CATALANI, 2007). Uma altura de bancada comumente utilizada em grandes minas a céu aberto atualmente é de 15 m, para minas de menor porte esse valor pode atingir até 7,5 m. Em via de regra a altura do banco deve ser combinada com o porte do equipamento de carga (HUSTRULID e KUCHTA; 2013)
Carga de fundo e carga de coluna
Carga de fundo trata-se de uma maior concentração de explosivo necessária na parteinferior da perfuração, onde a rocha é mais presa (RICARDO e CATALANI, 2007). Alguns autores sugerem que a altura da carga de fundo deve ser um valor entre 30 a 40 % da carga de explosivos, entretanto há uma tendência em reduzi-la, dependendo dos resultados dos desmontes, a fim de reduzir custos com explosivos (COSTA E SILVA, 2009).
A carga de coluna é a carga de explosivo situada imediatamente acima da carga de fundo, não necessita ser tão concentrada como a carga de fundo, uma vez que a rocha não é tão presa quanto à rocha no fundo da perfuração (COSTA E SILVA, 2009). A concentração da carga de coluna é de 40 à 50 % da concentração da carga de fundo. Em determinados casos se faz necessária à introdução de espaçadores (material inerte) entre as cargas explosivas para se atinja a extensão da carga de coluna (RICARDO; CATALANI, 2007). A altura da carga de coluna é calculada pela equação 1. 
Hcc = Hce - Hcf
Onde: 
Hcc: 	altura da carga de coluna; 
Hce:		altura da carga de explosivos; 
Hcf: 	altura da carga de fundo.
Figura 21: Parâmetros de bancada a céu aberto
Fonte: Manual da Britanite
A perfuração de rocha é extremamente importante no sucesso do desmonte de rocha com explosivos. Uma perfuração incorreta no maciço pode acarretar uma série de problemas, tais como fragmentação deficiente, excesso de vibrações, excesso de ruídos, ultralançamento e etc (QUAGLIO, 2003). 
Durante a perfuração ocorrem normalmente desvios, dependentes das características da rocha, do equipamento utilizado, e dos cuidados no decorrer da operação (CASTRO e PARAS, 1986 apud QUAGLIO 2003).
INCLINÔMETRO SDF
O inclinômetro é um equipamento composto por uma sonda conectada a uma mangueira com alta resistência a abrasão e torção e um registrador que recebe os dados dos sensores.
Princípios de funcionamento
Dentro da sonda há dois sensores de inclinação (inclinômetros) muito precisos e dispostos 90º entre si. Esses sensores utilizam a aceleração da gravidade para medir as inclinações nos dois eixos. 
Na sonda há também um microcontrolador que lê os dados dos sensores e envia esses dados para o registrador. 
O programa visualizador que acompanha o sistema permite ao usuário interpretar esses dados. Para converter os dados (profundidade e inclinações) é necessário gerar um modelo 3D (tridimensional) dos furos. Pode-se entender o furo como um conjunto de segmentos cujo comprimento e ângulos devem ser medidos. Assim, o que deve-se fazer é reconstruir o furo a partir desses segmentos.
Figura 22: Inclinômetro SDF
Fonte: Autor
Especificações do equipamento
A profundidade máxima do enrolador que a empresa possui é de 22 metros, mas pode variar de acordo com o cliente. A memória do registrador permite medições em até duas áreas de 2000 leituras, e sua bateria tem autonomia de 65 horas de uso contínuo (com luz de fundo desligada).
 
Software Sistema de Desvio de Furos (SDF)
O programa possui uma interface bem simples e de fácil entendimento para o usuário. Para usar o Sistema de Desvio de Furos (SDF) é necessário seguir alguns passos. No primeiro passo o usuário define a configuração da malha de furação: número de furos, espaçamento, afastamento, posições, ângulo de furação e a numeração. 
Uma vez definida a configuração da malha e sua numeração, a segunda etapa é fazer as medições dos desvios dos furos. Essa numeração é muito importante, pois a leitura dos furos deve seguir a mesma ordem da numeração da malha.
A terceira etapa, os dados das medições (que estão armazenados na memória do registrador e os dados da trena laser) são transferidos para o programa. O programa irá atribuir os dados da leitura pressupondo que a numeração da malha foi utilizada como ordem de leitura no campo.
E por último após o usuário transferir os dados do campo para a malha definida no passo 1, o programa já tem todas as informações para calcular os desvios e gerar relatórios.
Registrador
O registrador é um equipamento que armazena os dados obtidos pelo inclinômetro, as leituras salvas pelo registrador são feitas metro a metro, ou a cada meio metro.
Figura 23: Registrador SDF da Ztex
Fonte: Autor
PROBLEMAS NO DESMONTE DECORRENTES DA QUALIDADE DA PERFURAÇÃO
A perfuração de rocha é extremamente importante no sucesso do desmonte de rocha com explosivos. Uma perfuração incorreta no maciço pode acarretar uma série de problemas, tais como fragmentação deficiente, excesso de vibrações, excesso de ruídos, ultralançamento e etc (QUAGLIO, 2003).
 
Durante a perfuração ocorrem normalmente desvios, dependentes das características da rocha, do equipamento utilizado, e dos cuidados no decorrer da operação (CASTRO e PARAS, 1986 apud QUAGLIO 2003).
Quando a detonação é executada, os resultados são bons quando a fragmentação do material detonada é uniforme e a rocha no pé da bancada foi cortada com nitidez. Isto exige que a perfuração seja realizada com precisão, afim de alojar as cargas de explosivos exatamente nos lugares previstos.
É necessário esclarecer que a precisão da perfuração é um termo relativo que está relacionado ao seu próprio esquema de detonação. Por exemplo, um desvio de 1 metro na parte inferior dos furos trás consequências graves para uma malha 3m x 2m, mas muito menos em uma malha aberta de 4m x 8m. 
Portanto a qualidade da perfuração é um fator de extrema importância para o resultado final do desmonte, e alguns erros podem ser analisados. 
Fontes de erro
Muitas vezes, durante a perfuração ocorrem desvios da furação, em virtude de diversos fatores, entre eles, o uso inadequado dos equipamentos e as condicionantes geológicas do terreno, refletidas especialmente por materiais de diferentes durezas ou outras circunstâncias como existência de fraturas, zonas de cisalhamento e diferentes estratos. Esses desvios podem gerar problemas, posteriormente, durante a detonação dos explosivos no desmonte, podendo provocar excesso de vibrações no terreno e ultralançamentos que podem ser perigosos para: operadores, equipamentos e vizinhança da pedreira ( Manual de Agregados para Construção Civil, 2ª edição). Na figura 18, temos alguns dos erros mais comuns em operações de perfuração de rochas.
Figura 24: Principais erros que ocorrem durante o desenvolvimento das operações de perfuração.
Fonte: Manual de Agregados para Construção Civil
Erros de inclinação
Um erro em uma inclinação de um furo dá origem a um desvio absoluto que aumenta proporcionalmente com o comprimento das brocas. Existem diferentes procedimentos para garantir a inclinação exata dos furos, cada equipe deve ter a sua própria instrumentação que permite situar adequadamente a perfuratriz antes de começar a perfuração de cada furo (Jimeno, 2003).
Erros de desvios
O desvio dos furos é a fonte de erro mais difícil de corrigir. Os principais fatores que influenciam a magnitude do desvio são a geologia estrutural devido as descontinuidades e estratificações da rocha e a inclinação dos furos. Para reduzir esses desvios devemos verificar junto ao operador se a perfuratriz está bem apoiada sobre a superfície da bancada, limitar o comprimento dos furos. (Jimeno, 2003)
Erros na profundidade dos furos
Em obras a céu aberto deve-se adotar um método para controlar a profundidade dos furos, especialmente quando o terreno é irregular. Quando a superfície é irregular é aconselhável ter um nível que encontre a cota da boca de cada furo e assim calcular o comprimento que cada um deles deve ter, uma trena pode também ser necessária para verificar se foi perfurado as profundidades projetadas. (Jimeno, ano, 2003).
METODOLOGIA EXPERIMENTAL
O levantamento de dados obtidos no campo é feito por meio de dois equipamentos, o inclinômetro SDF que faz as leituras das profundidades e de possíveis erros de perfuração, e da trena laser onde se obtêm a leitura da face da bancada a partir tiros a laser iniciando sempre da crista da bancada para o pé dabancada. A medição é feita sempre na primeira linha da bancada, onde nela iremos trabalhar para minimizar os riscos de ultralançamento e proporcionar uma bancada mais segura. É importante observar se existem materiais remanescentes de outras detonações no pé da bancada, pois o escaneamento da face da bancada não será real, portanto deve-se realizar a leitura da face excluindo os materiais que possam transmitir uma falsa leitura. 
Antes de iniciar a medição com a sonda nos furos, enumeramos com spray de tinta a partir do primeiro furo da primeira linha, se possível realizando o procedimento em todos os furos, para melhor visualização e indicativos de avaliação de face. Na figura 25, foi realizado uma marcação de cinco em cinco furos devido a boa visualização dos furos da primeira linha. Em seguida a sonda é preparada e inserida furo a furo na primeira linha da bancada para detectar possíveis erros e desvios de furação. Finalizando as medições com a sonda, são feitas as leituras com a trena manual, sempre medindo do furo para a crista da bancada, para encontrar o afastamento real (Figura 26). A trena a laser é a última medição a ser feita, com ela geramos os perfis de cada furo para análise da face da bancada. 
Com os dados obtidos em campo, transferimos para o smartphone de apoio que contém o aplicativo SDF onde será descarregado as medições dos desvios de perfuração e o aplicativo DISTO transfer, que é basicamente um arquivo em excel, onde as leituras da trena a laser são registradas via bluetooth. O software do inclinômetro SDF gera um relatório que contém a vista superior, perfil da bancada e o entre minas.
Figura 25: Enumeração dos furos
Fonte: Autor do TCC
Figura 26: Medição do afastamento real
Fonte: Autor
UTILIZAÇÃO DO INCLINÔMETRO
Antes de iniciar a medição dos furos com o inclinômetro, devemos primeiramente preparar o registrador. Após a liga-lo, iniciaremos um novo registro, e selecionamos a opção “abrir registro” e escolher a área que será armazenada as leituras. Escolhemos a opção “novo” para uma nova medição, ou “continuar” para reiniciar uma medição que foi interrompida, neste caso a medição continua a partir do último furo lido.
Figura 27: Preparando registrador
Fonte: Autor
O próximo passo é posicionar a referência da sonda perpendicularmente em relação a face livre, pois se a sonda não ficar alinhada, as leituras das inclinações ficarão referenciadas a um eixo rotacionado. Não é necessário ser tão rigoroso quanto a esse alinhamento pois rotações de pequenos ângulos não compromete as análises, já que, em geral, as magnitudes do desvios que ocorrem na perfuração são consideravelmente maiores.
Figura 28: Alinhamento da sonda
Fonte: Manual do Inclinômetro SDF
Figura 29: Referência da sonda
Fonte: Autor
Agora as medições podem ser realizadas de forma correta no registrador. A sonda é inserida no furo (Figura 30), e as leituras são registradas metro a metro respeitando a marcação que está fixada no enrolador. Quando o registrador está salvando as leituras ele exibe o número do furo, o número de leituras e as inclinações. 
Ao finalizar a leitura em determinado furo, a sonda é retirada totalmente e será inserida em um novo furo para uma nova medição, ao concluir os furos selecionados da bancada, as medições são transferidas para um smartphone que possui o aplicativo “SDF” que gera um arquivo com a extensão ddr onde será utilizado no software visualizador de dados do inclinômetro para gerar um relatório com as informações obtidas.
Figura 30: Leitura do furo com a sonda
Fonte: Autor
Figura 31: Transferência de dados do inclinômetro
Fonte: Autor
Figura 32: Transferência de dados do inclinômetro concluída
Fonte: Autor
UTILIZAÇÃO DA TRENA A LASER
A Trena a Laser utilizada para criar o perfil da bancada é Leica DISTO D510, que faz medições com extrema precisão mesmo em condições onde a luminosidade é desfavorável, como o tempo ensolarado. Para gerar o perfil, a Trena a Laser trabalha com a medições de distância e ângulo. O operador é posicionado na frente de cada furo da primeira linha da bancada que foi feita a leitura com inclinômetro, e inicia a medição com os tiros a laser, sendo esse escaneamento executado da crista para o pé da bancada. Os dados captados pela trena a laser são transferidas via bluetooth para o smartphone de apoio, que possui um aplicativo, o Leica DISTO Transfer que registra em uma planilha de excel (Figura 35) as distâncias e ângulos de cada ponto medido que serão carregados no software visualizador de dados do inclinômetro. Na primeira linha do arquivo excel deve-se ser inserido os afastamentos reais da primeira linha, e abaixo da Coluna A na linha 3 inicia-se a leitura da face. Ao fim de cada furo medido é necessário pular uma linha para começar a leitura do próximo furo, esse passo é extremamente importante, pois se este procedimento não for realizado o programa não irá diferenciar os furos. A Trena Laser só obtém pontos frontais ao furo, não captando os perfis de rocha entre furos.
É necessário uma referência da localização dos furos para operador, que pode ser solucionado com o posicionamento de uma pessoa na frente de cada furo, ou se não houver pessoas disponíveis, utilizamos cones para a referência.
Outra referência importante é a utilização de um cano PVC de 2,5 metros, é utilizado para visualização do ponto de referência para em casos de bancada alta onde é impossível visualizar a pessoa acima da bancada (Figura 36).
Figura 33: Trena a laser Disto D510
Fonte: Manual da Leica Disto D510
Figura 34: Smartphone de Apoio
Fonte: Autor
Figura 35: Planilha com dados obtidos com a Trena a Laser
Fonte: Autor
Figura 36: Avaliação da face da bancada
Fonte: Autor
UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE SDF
Antes de transportar os dados levantados no campo, utilizamos o software SDF e definimos a configuração da malha, ou seja, número de furos, espaçamento, afastamento, posições, ângulo de furação e a numeração .Selecionamos arquivos>nova malha e configuramos a malha como mostra a figura 37. Após definir a malha, transferimos os dados armazenados na memória do registrador e da trena a laser para o programa. Depois da transferência dos dados, o programa já tem todas as informações para calcular os desvios e gerar relatórios.
Figura 37: Definindo parâmetros da malha
Fonte: Autor do TCC
Figura 38: Malha configurada com 3 linhas
Fonte: Autor 
 
O programa também mostra na malha as distâncias entre os furos. Os números acima dos furos representam o afastamento. Os números localizados no meio das linhas pontilhadas representam o espaçamento.
Para gerar a face da bancada marcamos a opção “incluir furos da face” no momento que iremos configurar a malha. Para transferir os dados do inclinômetro selecionamos “arquivo” e depois “associar arquivo de dados do inclinômetro”, para os dados da trena a laser, selecionamos a opção “carregar dados da trena a laser”.
Figura 39: Parâmetros da malha com furos da face
Fonte: Autor do TCC
Figura 40: Malha configurada com a face da bancada
Fonte: Autor
São criados furos acima dos furos de primeira linha (pontos azuis). Esses furos diferenciados não representam furos propriamente ditos (furos reais).
Eles representam o perfil da frente da bancada. Na figura acima temos a vista superior de uma malha 3,0 m x 6,0 m, note que o afastamento da primeira linha para a face da bancada em alguns furos, estão com um comprimento bem inferior ao afastamento projetado da malha (3 metros). Esses afastamentos são chamados de afastamentos “leves” e serão abordados neste trabalho.
Geração do relatório
Após concluir a etapa de transferência dos dados, podemos criar o relatório com as informações obtidas. O relatório do Inclinômetro é gerado na sua totalidade fora do software, ao obter imagens (“prints”) e realizando edições, o que pode demandar horas até sua finalização. É elaborado um relatório que contém: Perfis, VistaSuperior e Entre Minas.
Na vista superior geramos um croqui que apresenta os espaçamentos críticos da bancada, ou seja o programa decide qual a distância mais relevante. Na prática, um furo ou se aproxima ou se afasta do seu vizinho. Digamos que o furo B aproximou-se do furo A. Nesse caso, o programa irá optar pela distância mínima. Por consequência, o furo B afastou-se de se outro vizinho (furo C, por exemplo) pois ele aproximou-se de A. Quando o programa estiver decidindo qual a distância crítica do furo C, ele irá escolher a distância máxima.
FUROS LEVES E FUROS PESADOS:
O programa diferencia os furos “leves” dos furos “pesados” a partir do seu afastamento crítico. Considera furos pesados, furos com o afastamento a partir de 1,0 metro acima do afastamento projetado para bancada, e para furos leves, o afastamento a partir de 0,5 metro abaixo do afastamento projetado para bancada. Em um plano de fogo onde a bancada projetada é de 2,5 metros por exemplo, o sistema irá considerar que o afastamento deve estar entre: 3,5≥Af≥2,0. Fora deste limite, o furo será considerado leve ou pesado segundo a tabela abaixo:
	TIPO DO AFASTAMENTO CRÍTICO
	VALOR DO AFASTAMENTO (m)
	Pesada 
	Af≥ 1,0 do afastamento projetado
	Leve
	 Af≤ 0,5 do afastamento projetado 
Tabela 4: Limites de afastamento crítico
Fonte: Autor
Um furo pesado poderá gerar matacões devido à baixa ação do explosivo causado por um elevado volume de rocha, que por consequência irá elevar o custo operacional da mina com uso de um rompedor hidráulico ou uso de explosivos para realizar um desmonte secundário. Por outro lado, um furo leve representa o oposto, a ação do explosivo em um pequeno volume de rocha provoca geração de finos devido a fragmentação excessiva e excesso no uso de explosivos, promovendo um alto risco de ultralançamento.
Após obter os perfis de todos os furos, geramos um relatório com todos os dados da bancada para o cliente com os perfis, vista superior e entre minas. Nos perfis gerados identificamos todos os afastamentos medidos com trena a laser, na Figura 43 por exemplo, foram 5 medidas obtidas.
Figura 41: Vista superior da bancada
Fonte: Autor
Figura 42: Entre minas
Fonte:Autor
Figura 43: Perfil da face bancada do furo 1
Fonte: Autor
Figura 44: Perfil da face da bancada
Fonte: Autor
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados apresentados neste estudo foram feitos em rocha calcária, com medições de furos da primeira linha para reduzir os riscos de ultralançamentos, detectar desvio de perfuração lateral e frontal e prevenir o excesso na profundidade dos furos. No geral, o explosivo utilizado foi emulsão bombeada, mas para furos com fenda ou em situações de rochas fraturadas, foi utilizada emulsão encartuchada. 
 ANÁLISES E RESULTADOS DA MEDIÇÃO
A análise da bancada foi realizada no dia 18/07/16 e está localizada no banco 2º Norte e possui uma malha de 2,5 metros de afastamento por 6,5 metros de espaçamento, com um total 61 furos, sendo 25 furos na primeira linha medidos para análise com Inclinômetro. Altura média dos furos de 10 metros, tampão de 2 metros, diâmetro do furo de 4” para os quatro primeiros furos da primeira linha, e de 3,5” para o restante dos furos e ângulo de inclinação dos furos de 15º.
Tabela 5: Dados da malha
Fonte: Autor
 
Pela análise da vista superior:
Analisando o croqui, encontramos 8 furos com o afastamento igual ou acima (≤1 metro), do afastamento projetado da bancada que é 2,5 metros. Estes furos são considerados furos pesados, por estarem muito acima do afastamento ideal.
	
Furo 4: 	4,5 m
Furo 5: 	3,5 m
Furo 6: 	4,3 m
Furo 7: 	4,1 m
Furo 9: 	3,9 m
Furo 10: 	3,8 m
Furo 13: 	3,5 m
Furo 23: 	3,6 m
Figura 45: Furos críticos (pesados)
Fonte: Autor
Ainda na vista superior encontramos 4 furos com mais de 0,5 m abaixo do afastamento ideal da bancada (2,5 m) em situação de atenção, e foram considerados furos leves. Esses furos exigem cautela na avaliação, pois furos leves são muito perigosos e podem ocasionar ultralançamentos, devido excesso de energia utilizado para fragmentar a rocha.
		
Figura 46: Furos críticos (leves)
Fonte: Autor
Furo 11: 	1,8 m
Furo 12: 	1,8 m
Furo 15: 	1,9 m
Furo 16: 	1,9 m
O croqui da vista superior não informa a localização que estão as distâncias críticas nos furos, apenas informa seu valor crítico, esta análise representa apenas uma ideia de como está a situação da bancada, para obter uma verificação completa, analisamos furo a furo a face da bancada em relação aos furos da primeira linha. 
Pela análise da face da bancada:
Para a leitura na face da bancada é interessante sempre que possível ter um pé da bancada limpa ou com pouco material, para tentar obter o escaneamento total da face, assim iremos extrair o máximo de informações para a avaliação dos furos. 
Nesta bancada, os furos 1,2 e 3 possuíam um excesso de material em frente a bancada, logo não houve a leitura da face para esses furos. Apenas os afastamentos reais, profundidade real e entre minas foram obtidos.
Afastamentos reais:
Furo 1: 	2,3 m
Furo 2: 	2,2 m
Furo 3: 	2,5 m
Profundidades reais:
Furo 1: 	11,0 m
Furo 2: 	11,0 m
Furo 3: 	11,5 m
Figura 47: Excesso de material entre os furos 1 e 3
Fonte: Autor
Entre os furos 14 e 22, também havia bastante material em frente da bancada como mostra figura
Figura 48: Excesso de material do furo 14 ao 22.
Fonte: Autor do TCC
	
Os furos críticos observados no croqui de vista superior podem agora ser estudados com mais detalhes.
FUROS PESADOS:
Figura 49: Perfil do furo 4
Fonte: Autor
O furo 4 tem um comprimento total de 11,0 metros, um afastamento crítico de 4,5 metros e segundo sua face está bem pesada em todos os pontos medidos.
Por conta de material na frente da bancada, a face do furo 4 foi medido com o laser até 6 metros, avaliando este furo não há risco de lançamento, visto que nos 5 pontos medidos, a face da rocha está bem distante do afastamento projetado da bancada. Neste caso é provável a ocorrência de matacões, devido afastamento excessivo, além de poder gerar repés e dificultar a limpeza da praça. A ação do explosivo será minimizada nesta região. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 50: Perfil do furo 5
Fonte: Autor
O furo 5 tem um comprimento total de 11,5 metros e apenas um afastamento crítico de 3,5 metros, em geral, sua face está com afastamentos dentro do limite e não apresenta grandes riscos, apesar de ser detectada uma região fraturada na face, entre a crista e a porção de 4,0 metros do furo (Figura 46). Por questões de segurança nesta região, foi utilizado explosivo encartuchado e no restante do furo emulsão bombeada.
Por conta de material na frente da bancada, a face do furo 5 foi medido com o laser até 7,0 metros, avaliando este furo temos baixo risco de lançamento, visto que nos 6 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento superior ao afastamento projetado da bancada, mas devemos ter um bom resultado no desmonte para este furo devido a fraturas detectadas na sua face, permitindo uma boa fragmentação.
Figura 51: Região fraturada no furo 5
Fonte: Autor
Figura 52: Perfil furo 6
Fonte: Autor
O furo 6 tem um afastamento crítico de 4,4 metros e sua face está bem pesada na região abaixo dos 5,0 metros de profundidade do furo.
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 6 foi medido com o laser até 8,5 metros, avaliando este furo temos baixo risco de lançamento, visto que nos 6 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento superior ao afastamento ideal da bancada. Neste caso é provável a ocorrência de matacões devido afastamento excessivo na base da bancada, e a ação do explosivo será minimizada da região central até o fundo do furo. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 53: Perfil furo 7Fonte: Autor
O furo 7 tem um afastamento mínimo crítico de 1,6 metros e um afastamento máximo crítico de 4,2 metros. Sua face está bem pesada na região abaixo dos 4,0 metros de profundidade do furo. O afastamento mínimo crítico está localizado na região do tampão que é de 2 metros.
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 7 foi medido com o laser até 8,8 metros, avaliando este furo temos um risco de lançamento muito baixo, visto que nos 7 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento superior ao afastamento ideal da bancada. Neste caso é provável a ocorrência de matacões devido afastamento excessivo, e a ação do explosivo será minimizada a partir dos 4 metros de profundidade do furo, obtendo uma fragmentação abaixo do esperado. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 54: Face do furo 9
Fonte: Autor
O furo 9 tem um afastamento crítico de 4,0 metros e sua face está pesada em toda área medida.
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 9 foi medido com o laser até 9,5 metros, avaliando este furo, temos um risco de lançamento muito baixo, visto que nos 8 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento superior ao afastamento ideal da bancada. Neste caso é provável a ocorrência de matacões devido afastamento excessivo, e a ação do explosivo será minimizada nesta região, obtendo uma fragmentação abaixo do esperado. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 55: Face do furo 10
Fonte: Autor
O furo 10 tem um afastamento crítico de 4,0 metros e sua face começa a ficar pesada na região abaixo dos 5,0 metros de profundidade.
	
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 10 foi medido com o laser até 9,0 metros, avaliando este furo temos um risco de lançamento muito baixo, visto que nos 7 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento superior ao afastamento ideal da bancada e a ação do explosivo será minimizada na região que começa a ter um afastamento elevado (3,5 metros). Neste caso é provável a ocorrência de matacões devido afastamento excessivo, e a ação do explosivo será minimizada nesta região, obtendo uma fragmentação abaixo do esperado. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 56: Face do furo 13
Fonte: Autor
O furo 13 tem um afastamento crítico de 3,4 metros na região de 8,5 metros marcada na figura. Houve também desvios de perfuração significativos na porção final do furo entre 6 e 8,5 metros, onde a seta está indicada na figura, ocasionados principalmente devido aos erros de emboque ou erro de falta de alinhamento do equipamento de perfuração.
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 13 foi medido com o laser até 8,5 metros, avaliando este furo temos baixo risco de lançamento, visto que nos 5 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento bem próximo do projetado, apenas na última leitura encontramos um afastamento superior ao ideal, a ação do explosivo será bem eficiente em toda extensão do furo, obtendo uma fragmentação muito próximo do desejado. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 57: Face do furo 23
Fonte: Autor
O furo 23 tem um afastamento crítico de 3,6 metros na região de 7,0 metros marcada na figura.
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 23 foi medido com o laser até 7,0 metros, avaliando este furo temos baixo risco de lançamento, visto que nos 5 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento um pouco acima do afastamento projetado e a ação do explosivo será minimizada nesta região, obtendo uma fragmentação um pouco abaixo do esperado, principalmente na porção inferior aos 7 metros. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
FUROS LEVES:
Figura 58: Face do furo 11
 Fonte: Autor
O furo 11 tem um afastamento crítico de 1,8 metros e seus afastamentos próximos do ideal.
	
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 11 foi medido com o laser até aproximadamente 8,0 metros, avaliando este furo temos baixo risco de lançamento, visto que nos 6 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento ideal em quase toda sua região, apenas na região do tampão até os 2,5 metros obtemos um afastamento inferior ao ideal e por questões de segurança foi feito um tampão de 3 metros para este furo. Neste caso a ocorrência de matacões é pequena e a ação do explosivo terá uma boa eficiência. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 59: Face do furo 12
	 	Fonte: Autor
O furo 12 tem um afastamento crítico de 1,8 metros e seus afastamentos bem próximos do ideal. Apenas na região do tampão e abaixo dos 7 metros, obtemos afastamento bem diferente do projetado, a porção do tampão como é uma região livre da ação do explosivo, não há riscos de lançamento nesta parte do furo.
	
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 12 foi medido com o laser até aproximadamente 8,0 metros, avaliando este furo percebemos uma região fraturada da crista até os 6 metros da face do furo, temos um médio risco de lançamento na região entre 4 e 6 metros, visto que naquela região há um afastamento com 0,10 m abaixo do afastamento projetado, portanto por questões de segurança o furo foi carregado com explosivo encartuchado na região acima dos 4 metros, respeitando o tampão de 2 metros. Entre 4 e 6 metros, o furo foi preenchido com material inerte (brita), e abaixo dos 6 metros o carregamento foi feito com emulsão bombeada. A base do furo está um pouco pesada, neste caso podem surgir matacões e a ação do explosivo será minimizada. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Figura 60: Região com fraturas no furo 12
Fonte: Autor
Figura 61: Face dos furos 15 e 16
Fonte: Autor
Os furos 15 e 16 tem um afastamento crítico de 1,9 e 2,0 metros respectivamente. Por conta de excesso material na frente da bancada, a face do furo 15 e 16 foram medidos com o laser até aproximadamente 3,0 metros, avaliando estes furos temos baixo risco de lançamento, visto que os pontos medidos estão localizados na região do tampão, o excesso de material impossibilitou o operador fazer uma análise mais detalhada da face da rocha. A ação do explosivo terá sua eficiência reduzida devido material remanescente preso a base do furo, neste caso podem surgir matacões. Quanto ao carregamento de explosivos, os furos foram carregados com encartuchado na região entre 2 e 4 metros devido os afastamentos estarem no limite do afastamento projetado, e emulsão bombeada no restante do furo.
FURO IDEAL:
Figura 62: Face do furo 8
Fonte: Autor
O furo 8 tem um afastamento crítico de 3,1 metros e seus afastamentos bem próximos do projetado.
Por conta de material na base da bancada, a face do furo 8 foi medido com o laser até 9,5 metros, avaliando este furo temos baixo risco de lançamento, visto que nos 8 pontos medidos, a face da rocha está com afastamento ideal, neste caso não há ocorrência de matacões e a ação do explosivo terá seu máximo de eficiência nesta região. Quanto ao carregamento de explosivos, o furo foi carregado todo com emulsão bombeada.
Pela análise do entre minas:
	O perfil do entre minas da bancada apresentou quatro desvios significativos nos espaçamentos, no furo 1, 5, 8, 25. O furo 1 se aproxima do furo 2 resultando em um espaçamento crítico de 5,8 metros, e o furo 25 se aproxima do furo 24 resultando em um espaçamento crítico de 5,5 metros.
	Entretanto os furos 5 e 8 possuem um espaçamento crítico de 7,0 metros e 6,9 metros respectivamente, ou seja, se afastam dos furos.
	Apesar deste desvios, os furos não estão com os espaçamentos muito fora do padrão do espaçamento projetado que é de 6,5 metros, e a perfuração dos furos da primeira linha pode ser consideradacomo satisfatória.
Quando há desvios excessivos nos furos, estes podem se encontrar ou ficar muito próximos em determinado ponto, pode resultar em uma detonação por “simpatia” de uma carga que deveria sair posteriormente gerando problemas no desmonte tais como vibração, ruídos e ultralançamento, além da geração de matacões nas regiões de pouca concentração de explosivos.
Figura 63: Entre minas da bancada
Fonte: Autor
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Após as análises obtidas com o inclinômetro SDF, chegamos a conclusão que o seu uso é de extrema importância para uma avaliação pré-desmonte, pois ele identifica os possíveis erros perfuração e a ocorrência de ultralançamento, podendo assim, o operador gerar um relatório e sinalizar para o responsável pela detonação, modificar e otimizar o desmonte a partir dos dados apresentados no relatório de inclinômetro. Sem o auxílio do inclinômetro, não haveria detecção dos furos leves ou pesados, resultando em um preenchimento sem controle do explosivo no furo principalmente em regiões de risco, onde o afastamento real está com distâncias abaixo do afastamento projetado da bancada, aumentando os riscos de ultralançamentos. 
 	Apesar do seu custo ser muito inferior (R$ 30.000,00) se comparado a outros equipamentos de perfilagem de bancadas como o Boretrak e o Laser profile, o inclinômetro com custo quase 10x menor que esses equipamentos, representa muito bem no que se espera na detecção de desvios de furos e na criação da face bancada para avaliação dos afastamentos reais, necessitando realizar ajustes que o deixem mais prático e eficaz, principalmente na geração da face e do relatório final.
	É importante citar que mesmo com os dados relevantes do Inclinômetro, a face da bancada pode conter falhas ou fraturas, resultando em riscos de ultralançamentos mesmo com afastamentos seguros, sendo o operador responsável pela detecção destas fraturas.
Além da segurança, seu uso contínuo e a longo prazo proporciona a redução nos custos de lavra adequando a malha, maior eficiência no uso do explosivo, fragmentação mais efetiva.
 
BIBLIOGRAFIA
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