Desmonte de rocha DESMESCULT

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HISTÓRICO
INICIALMENTE DESENVOLVIDA NA SUÉCIA NA 
DÉCADA DE 40, E ENTÃO, PELA CANADIAN
INDUSTRIES LTD. (CIL), EM 1953, DURANTE A
CONSTRUÇÃO DA HIDRO-ELÉTRICA EM NIAGARA
FALL, ONTARIO.
NO BRASIL, OS TRABALHOS DE DESMONTE ESCULTURAL
TIVERAM SEU INÍCIO POR VOLTA DE 1966, EM FURNAS.
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TIPOS DE DESMONTE ESCULTURAL
PRÉ-CORTE (PRE-SPLITTING)
RECORTE
AMORTECIDA
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CONSEQUÊNCIAS NEGATIVAS DO NÃO USO DO DESMONTE ESCULTURAL
MAIOR DILUIÇÃO DO MINÉRIO COM O ESTÉRIL, NAS ZONAS DE CONTATO
AUMENTO DO CUSTO DA CARGA DE TRANSPORTE, DEVIDO AO INCREMENTO DO VOLUME DO MATERIAL DE ESCAVAÇÃO
AUMENTO DA CONCRETAGEM NAS OBRAS CIVIS: TÚNEIS, CENTRAIS HIDRÁULICAS, CÂMARAS DE ARMAZENAMENTO ETC.
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VANTAGENS DO USO DO DESMONTE ESCULTURAL
NOS TRABALHOS A CÉU ABERTO
ELEVAÇÃO DO ÂNGULO DO TALUDE, AUMENTANDO-SE AS RESERVAS RECUPERÁVEIS OU UMA DIMINUIÇÃO DA RELAÇÃO E/M
REDUÇÃO DOS RICOS DE DESPREENDIMENTO PARCIAIS DO TALUDE, MINIMIZANDO A NECESSIDADE DE BERMAS LARGAS. MAIOR PRODUÇÃO E SEGURANÇA
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VANTAGENS DO USO DO DESMONTE ESCULTURAL
TORNAR ESTÉTICO OS TRABALHOS DE DESMONTE RELACIONADOS À ENGENHARIA URBANA E DE ESTRADAS
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VANTAGENS DO USO DO DESMONTE ESCULTURAL
NOS TRABALHOS SUBTERRÂNEOS
MENORES DIMENSÕES DOS PILARES NAS EXPLOTAÇÕES (MAIORE RECUPERAÇÃO DO JAZIMENTO)
MELHORA A VENTILAÇÃO, DEVIDO AO MENOR ATRITO ENTRE O AR E AS PAREDES DAS GALERIAS
MENOR RISCO DE DANOS A PERFURAÇÃO PRÉVIA (VCR)
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USO DE PETECAS NO PRÉ-CORTE
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Sobrequebra: excesso de carga ou orientação da descontinuidade 
 desfavorável 
Sobrequebra na região dos furos: excesso de explosivo ou gases
que penetraram nas descontinuidades do maciço rochoso 
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Ocorrência de concavidade: espaçamento muito pequeno ou
 excesso de explosivo
Ocorrência de convexidade: espaçamento grande ou razão de
 carga insuficiente
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Colisão de Ondas de Choque
Resultante devido a colisão dos raios de choque
Resultante devido a colisão dos raios de choque
Zona de cisalhamento
Furo
Furo
Raios de choque
Raios de choque
Zona de tensão
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Plano de Fogo de Produção com Pré-corte
Face
Final
Linha de  = 4” 
do pré-corte
Linha de defesa de
  = 15”. T = 10 m
Linha de Produção
T = 7,5 m
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PRESSÃO EXERCIDA NO FURO DURANTE A DETONAÇÃO DA CARGA EXPLOSIVA
O pico da pressão exercida pela expansão dos gases, depende primariamente da densidade e da velocidade de detonação do explosivo. As pressões podem ser calculadas usando a seguinte expressão:
�
sendo:
PF	= pressão da carga da coluna de explosivo acoplada ao furo (MPa);
(	= densidade do explosivo (g/cm3);
VD	= velocidade de detonação de um explosivo confinado (m/s);
Quanto menor a pressão da carga da coluna de explosivo, menor será o ultra-arranque.
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DESACOPLAMENTO E ESPAÇADORES
A redução da pressão de detonação da carga de explosivo, decorrente da expansão dos gases na câmara de ar (colchão de ar) pode ser quantificada a partir da seguinte expressão:
�
onde:
PE	= pressão efetiva (amortecida), MPa;
Cl	= quociente entre a longitude da carga de explosivo e da longitude da carga de coluna 
 (Cl = 1, para cargas contínuas, isto é, sem espaçadores);
d	= diâmetro da carga de explosivo (polegadas ou mm);
D	= diâmetro da perfuração (polegadas ou mm).
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Plano de fogo ara o pré-corte com carga contínua ou desacopladas 
As seguintes regras empíricas podem ser utilizadas para o cálculo do plano de fogo:
( Espaçamento entre os furos: 10 a 12 vezes o diâmetro do furo (em metros);
( Longitude do tampão: 0,6 a 1,5 m, dependendo do diâmetro do furo;
( Distância da linha do pré-corte à linha de furos mais próxima de produção: 15 a 20 
 vezes o diâmetro do furo (em metros).
 
 Desmonte de pré-corte com carga contínua desacoplada 
 Desacoplamento entre a carga de explosivo e o furo (d/D): 0,4 a 0,6; sendo (d) o diâmetro 
 do explosivo e (D) o diâmetro da perfuração;
 
 Desmonte de pré-corte com espaçadores de ar ou material inerte 
 Para o cálculo da distância entre os cartuchos ou as cargas utiliza-se a seguinte fórmula: 
 
�
 onde: X = distância entre os cartuchos ou cargas (m); L = comprimento do cartucho ou 
 da carga de explosivo (m); M = massa do cartucho ou carga do explosivo espaçada (g); 
 R = Razão linear de carregamento desejada (g/m).
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PLANO DE FOGO PARA O PRÉ-CORTE COM O SISTEMA AIR-DECK 
Regras práticas para o cálculo do desmonte escultural com o sistema AIR DECK
( Espaçamento dos furos: (16 a 24) vezes o diâmetro do furo (em metros);
( Longitude do tampão: (12 a 18) vezes o diâmetro do furo (em metros);
( Carga de explosivos por furo (Q): (0,4 a 1,4) x H x E (em kg), sendo: H = prof. do furos, E = espaçamento;
( Distância da linha do pré-corte à linha de furos mais próxima de produção: 12 vezes
 o diâmetro do furo (em metros).
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Exemplo do cálculo do desmonte escultural com o sistema AIR DECK:
Considerando os seguintes dados na realização de um desmonte escultural com o sistema AIR DECK:
Diâmetro dos furos: 6” = 0,1524 m; Profundidade dos furos (H): 15 m; Número de furos: 17. 
Para efeito de cálculo utilizaremos os valores médios das regras práticas na determinação dos seguintes parâmetros:
( Espaçamento entre os furos (E): 20 x 0,1524 = 3,0 m 		 
( Longitude do tampão (T) ou posição do multiplug em relação ao topo do furo: 
 15 x 0,1524 = 2,3 m
( Carga de explosivos por furo (Q): 0,9 x 15 x 3,0 = 40,5 kg 	 	
( Distância à linha de furos mais próxima de produção: 12 x 0,1524 = 1,8 m
 
( Carga total de explosivo: 40,5 kg/furo x 17 furos = 688,5 kg 
 	 
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Exemplo do cálculo do desmonte de PRODUÇÃO o sistema AIR DECK:
Dados do furo:
Diâmetro dos furos( (f): 3” = 0,0762 m; Profundidade dos furos (H): 14 m; Comprimento da carga de fundo (Cf): 0,6 m (um cartucho de 2-1/2” x 24”, por exemplo).
Cálculos:
( Longitude do tampão (T) ou posição do plugue em relação ao topo do furo: 
 T = 19 x (f = 19 x 0,0762 = 1,4 m
( Air-Deck - espaço de ar entre o plugue e a carga explosiva (AD): 10 x (f 
 AD = 10 x 0,0762 = 0,8 m
	 	
( Comprimento da carga de coluna de explosivo por furo (Cc): Cc = H – T – Cf -AD 
 Cc = 14 m – 1,4 – 0,6 - 0,8 m = 11,2 m 
 	 
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Observações:
( a última linha de furos de produção (buffer line) deve ter sua carga reduzida, no mínimo de 50%, para que a parede do pré-corte não seja danificada durante a detonação principal;
( nos exemplos acima, os valores devem ser ajustados em função das descontinuidades (falhas, juntas, fissuras, dobras etc.) apresentadas pelas rochas e o tipo de explosivo;
( o sucesso do pré-corte pode ser constatado no campo através da ocorrência das “meias canas” (vestígios dos furos no talude após a detonação);
( o pré-corte com cargas desacopladas vem caindo em desuso em função do método ser laborioso e apresentar um
alto custo de execução em relação ao uso do sistema Air deck;
( com a introdução do sistema Air deck, as minerações vêm reduzindo seus custos de perfuração e explosivos, no pré-corte, em até 30%, aumentando a segurança dos taludes e diminuindo os níveis de vibração do terreno, provocados pelo desmonte escultural.
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( O uso da técnica de AIR-DECK no desmonte de produção, além de melhorar 
 quantativamente a fragmentação da rocha, reduz significativamente os problemas 
 ambientais gerados durante o desmonte de rocha (vibração do terreno, sobrepressão 
 atmosférica e ultralançamento dos fragmentos rochosos).