ESTUDO DE PLANO DE FOGO

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Bruna Elque Rodrigues de Lima
OTIMIZAÇÃO DO DESMONTE DE ROCHA CALCÁRIA DO ESTADO DO TOCANTINS: UM ESTUDO COMPARATIVO
Palmas - TO
2013
Bruna Elque Rodrigues de Lima
OTIMIZAÇÃO DO DESMONTE DE ROCHA CALCÁRIA DO ESTADO DO TOCANTINS: UM ESTUDO COMPARATIVO
Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) elaborado e apresentado como requisito parcial para obtenção do título de bacharel em Engenharia de Minas pelo Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA).
Orientador: Prof. Esp. José Cleuton Batista.
Coorientador: Prof. M.Sc. Rodrigo Meireles Mattos Rodrigues.
Palmas - TO
2013
Bruna Elque Rodrigues de Lima
OTIMIZAÇÃO DO DESMONTE DE ROCHA CALCÁRIA DO ESTADO DO TOCANTINS: UM ESTUDO COMPARATIVO
Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) elaborado e apresentado como requisito parcial para obtenção do título de bacharel em Engenharia de Minas pelo Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA).
Orientador: Prof. Esp. José Cleuton Batista.
Coorientador: Prof. M.Sc. Rodrigo Meireles Mattos Rodrigues.
Aprovado em: ______/________/_______
BANCA EXAMINADORA
___________________________________________________
Prof. Esp. José Cleuton Batista
Centro Universitário Luterano de Palmas
___________________________________________________
Prof. M.Sc. Rodrigo Meireles Mattos Rodrigues
Centro Universitário Luterano de Palmas
___________________________________________________
Prof. M.Sc. Daniel Francisco Padilha Setti
Centro Universitário Luterano de Palmas
Palmas - TO
2013
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a Deus por tudo o que me proporciona na vida. As pessoas que lutam diariamente ao meu lado, transmitindo fé, amor, alegria, determinação, paciência, e coragem, tornando os meus dias mais felizes e bonitos. A toda minha família, especialmente meus pais, José Francisco e Marli Lima que sempre me deram força, coragem e constante apoio para seguir em busca de meus objetivos. Ao meu noivo João Henrique, que em toda caminhada esteve ao meu lado. Sem vocês eu não seria nada! 
AGRADECIMENTO
Agradeço a Deus por sempre iluminar meus caminhos e por fazer com que mais esse sonho se realize.
A toda minha família pelo incentivo e apoio.
Aos meus pais, José e Marli, pela confiança, amor, cuidado, e sabedoria. 
Ao meu amigo e noivo, João Henrique, por toda caminhada que fizemos juntos até o dia de hoje e pelas próximas que virão. Pela paciência e pela compreensão, por me ajudar e me fazer feliz. Obrigada meu amor, você é demais!
Ao meu orientador, professor e amigo José Cleuton Batista, pelos conhecimentos transmitidos e apoio constante.
Às empresas: Nativa Mineração LTDA, Rio Formoso Mineração LTDA e Votorantim Cimentos S/A, pela disponibilização dos dados que auxiliaram nos resultados desse estudo.
Ao Professor Rodrigo Meireles Mattos Rodrigues, pela coorientação e aos demais professores do Departamento de Minas, do CEULP/ULBRA, pela amizade e ensinamentos demonstrados ao longo do percurso acadêmico.
Aos colegas que sempre me incentivaram durante a graduação. 
E finalmente, agradeço a todos que me ajudaram direto ou indiretamente para o desenvolvimento deste projeto. Um MUITO OBRIGADO a todos vocês!
Nas grandes batalhas da vida, o primeiro passo para a vitória é o desejo de vencer.
Mahatma Gandhi
RESUMO
LIMA, Bruna Elque Rodrigues de. Otimização do desmonte de rocha calcária do estado do Tocantins: um estudo comparativo. 2013. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso I (Graduação) – Curso de Engenharia de Minas, Centro Universitário Luterano de Palmas, Palmas/TO, 2013.
Pela presença fundamental dos bens derivados de materiais oriundos da mineração, esta se torna uma atividade essencial ao bem estar da sociedade. Nas operações mineiras, algumas etapas são fatores determinantes por envolverem vultosos custos. Dentre estas, o desmonte de rocha por explosivos é de alta relevância, correspondendo a uma grande parcela do custo unitário da produção da mina. O presente trabalho discute novas formas aplicadas ao desmonte de rocha nas minas de calcário do estado do Tocantins, visando o aperfeiçoamento da fragmentação de rochas e a otimização dos custos. Comumente, muitas indústrias de calcário ainda usam métodos tradicionais de desmonte e terminam terceirizando o serviço, de forma que essas empresas terceirizadas se esquivam do controle da razão de carregamento impostas pela contratante. A proposta é de realizar a coleta de dados, por meio de pesquisa documental, para posterior análise dos mesmos, junto com a verificação das possibilidades de modificação e proposta de novas condições, para alcançar a melhoria do processo de tais minas. A observação cuidadosa dos resultados obtidos, para cada desmonte, será imprescindível para ajustar o plano de fogo de acordo com as possibilidades adequadas. Evidenciando assim que para se obter planos de desmonte, no sentido de se conseguir baixos custos e maior produtividade, devem-se identificar características não só corriqueiras, mas específicas do maciço rochoso e fatores ativos de perfuração.
Palavras-chave: Otimização. Desmonte de rocha. Custos.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Fluxograma mostrando a importância do maciço no planejamento do fogo...........17
Figura 2 - Influência do diâmetro no n.º de furos, na fragmentação da rocha, na geometria da pilha e no porte do equipamento de carregamento...................................................................18 
Figura 3 – Esquema de carregamento de um furo....................................................................20
Figura 4 – Forma final do material desmontando com furos inclinados..................................21
Figura 5 – Forma final do material desmontando com furos verticais.....................................22
Figura 6 – Mapa de localização das áreas de estudo................................................................27
Figura 7 – Foto da base da escarpa calcária, frente de lavra, seção tipo da jazida de dolomito, alternância de camadas de calcário com cores, formas, texturas e composição química variadas....................................................................................................................................28
Figura 8 – Imagem frontal do desenvolvimento das bancadas...............................................30
Figura 9 – Imagem da cava central, do mirante da mina.........................................................32
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Tabela comparativa entre as geometrias das malhas de perfuração.
Tabela 2 – Principais vantagens e desvantagens da perfuração inclinada.
Tabela 3 - Comparação de vantagens e desvantagens da terceirização de serviços no desmonte de rocha.
Tabela 4 – Composição química das amostras Morro do Mutum.
Tabela 5 – Média do teor químico do calcário calcítico e dolomito.
Tabela 6 – Principais fatores atuais utilizados no estudo da otimização dos desmontes. 
Tabela 7 – Características do plano de fogo da Nativa Mineração Ltda.
Tabela 8 – Características do plano de fogo da Rio Formoso Mineração Ltda.
Tabela 9 – Características do plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
Tabela 10 – Comparativo entre as características da emulsão, ANFO e encartuchado. Dados extraídos do catálogo de dados técnicos de produtos da Britanite, 2013. 
Tabela 11 – Características da proposta nº 1 para o plano de fogo da Nativa Mineração Ltda. 
Tabela 12 – Características da proposta nº 2 para o plano de fogo da Nativa Mineração Ltda.
Tabela 13 – Características propostas para o plano de fogo da Rio Formoso Mineração Ltda.
Tabela 14 – Características da proposta nº 1 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
Tabela 15 – Características da proposta nº 2 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
Tabela16 – Características da proposta nº 3 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A. 
Tabela 17 – Características da proposta nº 4 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A. 
Tabela 18 – Características da proposta nº 5 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A. 
Tabela 19 – Características da proposta nº 6 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
Tabela 20 – Características da proposta nº 7 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
Tabela 21 – Características da proposta nº 8 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
A	 	Afastamento 
CT 		Carga Total 
E 		Espaçamento
HB 		Altura da Bancada
HCC 		Altura da Carga de Coluna 
HCF 		Altura da Carga de fundo
PE 		Perfuração Específica 
PF 		Profundidade do Furo
RC		Razão de Carregamento 
RLC 		Razão Linear de Carregamento 
Sub. 		Subfuração
T 		Tampão
	
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................13
2. OBJETIVOS E RELEVÂNCIA .......................................................................................14
3. REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................15
3.1 A importância do Planejamento das Operações de Desmonte de Rocha.........................15
3.1.1 Planejamento das Operações de Desmonte ..................................................................15
3.2 Influência dos Principais Parâmetros de um Plano de Fogo ...........................................16
3.2.1 Diâmetro de Perfuração ................................................................................................16
3.2.2 Malha de Perfuração......................................................................................................18
3.2.3 Razão de Carga..............................................................................................................18
3.2.4 Retilinidade do Furo......................................................................................................19
3.3 Propriedades e Seleção dos Explosivos............................................................................21
3.4 Explosivos Usuais no Desmonte de Calcário...................................................................21
3.4.1 Emulsões........................................................................................................................21
3.4.2 Encartuchados................................................................................................................22
3.4.3 Anfo...............................................................................................................................23
3.5 Influência da Terceirização dos Serviços no Desmonte de Rocha...................................23
4. CARACTERÍSTICAS DOS EMPREENDIMENTOS ......................................................25
4.1 Localização e Acesso........................................................................................................25
4.2 Aspectos Geológico..........................................................................................................27
4.2.1 Nativa Mineração Ltda. ................................................................................................27
4.2.1.1 Geologia Regional......................................................................................................27
4.2.1.2 Geologia Local...........................................................................................................28
4.2.2 Rio Formoso Mineração Ltda. .....................................................................................29
4.2.2.1 Geologia Regional......................................................................................................29
4.2.2.2 Geologia Local...........................................................................................................30
4.2.3 Votorantim Cimentos S.A.. .........................................................................................31
4.2.3.1 Geologia Regional.....................................................................................................31
4.2.3.2 Geologia Local..........................................................................................................31
5. METODOLOGIA.............................................................................................................32
5.1 Introdução.......................................................................................................................32
5.2 Modelos de Componentes Utilizados..............................................................................33
5.3 Coleta e Análise de Dados..............................................................................................33
5.4 Delimitação de Estudo....................................................................................................33
6. ESTUDO DE CASO........................................................................................................34
6.1 Resultados das Propostas dos Desmontes......................................................................34
6.1.1 Planos de Fogo do Estudo de Otimização..................................................................35
6.1.2 Comparação e Proposta de Metodologia para Otimização..........................................37
7. CONCLUSÃO.................................................................................................................42
8. SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS .........................................................43
REFERÊNCIAS .................................................................................................................45
ANEXO 1 – Mapa Geológico do Entorno de Formosos do Araguaia.................................48
ANEXO 2 – Mapa Geológico do Entorno de Natividade...................................................50
ANEXO 3 – Mapa Geológico do Entorno de Xambioá.......................................................52
ANEXO 4 – Coluna Estratigráfica (CPRM) .......................................................................54
1. INTRODUÇÃO
A mineração se faz uma atividade essencial ao bem estar da sociedade seja pela sua importância econômica ou por ser fornecedora de elementos básicos presente no cotidiano da vida das pessoas, além de ser responsável por possibilitar grandes avanços tecnológicos.
Algumas propriedades da rocha a tornam muito particular no que se referem a suas funções, outras possuem propriedades que as deixam bem vastas, como calcário. O conhecimento dessas propriedades possibilita a classificação das rochas e o conhecimento de suas funções em relação a critérios técnicos. 
Nas atividades cotidianas, é corriqueiro o uso de produtos contendo carbonato de cálcio como é o caso dos materiais de construção civil à produção de alimentos; da rocha ornamental; da fabricação de vidros e aço à fabricação de papéis, plásticos; tintas; cerâmica; produção de cal; fundente da siderurgia e tantos outros.
Sampaio e Almeida (2008, p. 365) afirmam que os calcários são rochas sedimentares compostas, basicamente, por calcita (CaCO3), enquanto os dolomitos são também rochas sedimentares compostas, basicamente, pelo mineral dolomita ((CaCO3.MgCO3) ou (CaMg(CO3)2)).
 “As rochas carbonatadas mais comercializadas, em todo mundo, são calcário calcítico e dolomítico. De longe, a rocha calcítica apresenta maior valor econômico, comparada às demais”. (SAMPAIO; ALMEIDA, 2008, p. 365).
O calcário dolomítico possui industrialmente um relevante teor de magnésio, usado como corretivo de solo, que tem por alvo a elevação da saturação de base, aumentando a eficiência dos fertilizantes aplicados na agricultura. Já o calcário calcítico, com teores elevados de cálcio, é a principal matéria-prima para a produção decimento Portland, além de ser usado nas usinas siderúrgicas de gusa e na indústria de aço. Por esses e outros motivos, talvez não haja outras rochas com uma variedade de uso tão ampla quanto o calcário e dolomito.
A maior parte das minas de calcário é lavrada a céu aberto e chamada, na maioria das vezes, de pedreiras, embora, em muitas áreas, por razões técnicas, ambientais e/ou escala de produção, utilize-se a lavra subterrânea para a produção de calcário.
Algumas ferramentas contribuem para a melhoria da qualidade dos produtos e para o aumento da competitividade das empresas e a indústria calcária não poderia fugir disso. O desmonte de rochas é um desses fatores e deve receber uma abordagem sistêmica dentro do sistema produtivo, pois é fase primária da mineração e tem influência direta na produção e nos custos da lavra, assim como nas etapas consecutivas e juntamente com o desmonte, um bom conhecimento geológico da mina é de fundamental importância para o sucesso de um plano de fogo. 
Na etapa de lavra, o desmonte de rocha, com auxilio de explosivo pode ser visto como um primeiro estágio de fragmentação, onde são produzidos blocos, mas de tamanhos admissíveis pela alimentação dos equipamentos de britagem.
Entretanto, práticas habituais conduzem a vários insucessos, tornando-se complicado de se chegar aos fatores que causam a má fragmentação das rochas. Além disso, o desmonte ajuda na regularização de praças e acessos tornando o processo produtivo melhor e mais hábil. De tal modo é preciso, prudência e bom cumprimento nas operações das minas, tanto por parte das próprias empresas donas do negócio ou quando terceirizadas, pois o diferencial entre as empresas, talvez, não esteja apenas o nível tecnológico, e sim, no próprio procedimento das etapas estabelecidas. 
Conforme Ricardo (1990) muitos estudos teóricos, apoiados em experiências de campo, foram desenvolvidos para se determinarem valores aos elementos componentes do plano de fogo. A aplicação desses estudos requer informações muitas das vezes de difícil obtenção e que demandam um tempo relativamente prolongado. Por outro lado, a experiência de muitos desmontes de rocha gerou regras práticas que permitem estabelecer valores para o plano de fogo com margem de êxito bastante razoável. 
Dessa forma, as empresas devem buscar a excelência na execução destas ferramentas, e assim, garantir também a excelência dos seus produtos e serviços para se manterem competitivas no mercado, dando total atenção ao processo de desmonte. 
2. OBJETIVOS E RELEVÂNCIA
A perfuração e o desmonte com o uso de explosivos constituem essenciais atividades a concepção e produtividade de empreendimentos mineiros e a sua correta definição e execução é fator primordial para o sucesso da atividade. Neste sentido, o conhecimento das características dos maciços rochosos e dos explosivos empregados constitui importante fator para o cálculo do plano de fogo, que após as definições teóricas, passa a ser um processo empírico (por aproximação após ensaios e análise), durante a vida útil do empreendimento.
Uma fragmentação inadequada pode acarretar dificuldade de enchimento das caçambas dos equipamentos de carga, atrasando o ciclo operacional destes e dos equipamentos de transporte, gerando engaiolamento na alimentação dos britadores primários além de acarretar um desgaste prematuro e aumento na manutenção de todos os equipamentos e instalações.
Um desmonte inadequado pode também resultar em ultra lançamentos, excessiva geração de poeira e gases, vibração, grandes riscos de danos às instalações, estruturas e equipamentos, além de alterar a estabilidade do maciço rochoso. 
De acordo com Morais (2001) não é raro a elaboração de planos de fogo baseados praticamente na experiência ou subjetividade dos profissionais do desmonte. Partindo de uma inspeção visual da frente a ser detonada, representando as características desta, tipo de material e condições geométricas se define a melhor forma de ataque da mesma. Neste caso, a retro alimentação de banco de dados, permite definir através dos resultados as práticas adequadas e consistentes para os desmontes subsequentes.
O objetivo principal do estudo é descrever as principais variáveis envolvidas no desmonte com explosivos e observar como são trabalhadas em minas de calcário a céu aberto no estado do Tocantins, abordando o controle da razão de carregamento e avaliando a eficiência do desmonte. O presente objeto de estudo foi baseado nos dados práticos de desmonte realizados em três empresas de calcário do estado sendo elas: Nativa Mineração Ltda.; Rio Formoso Mineração Ltda. E Votorantim Cimentos S/A.
O presente estudo é justificado pela plena expansão da indústria de calcário no estado, destacando-se a produção de corretivo de solo, cimento para construção civil e brita siderúrgica, além da alta representatividade dos custos envolvidos nos processos de perfuração e desmonte. Dessa forma o referido estudo buscará a otimização do desmonte no sentido da quebra de paradigmas quanto às vantagens operacionais, a eficiência do processo e a redução dos custos das demais atividades relacionadas ao processo de fragmentação do material in situ.
3. REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 A Importância do Planejamento das Operações de Desmonte de Rocha
3.1.1 Planejamento das Operações de Desmonte 
Desde décadas passadas desenvolveu-se um grande número de fórmulas e técnicas de determinação das variáveis geométricas de um plano de fogo que utilizavam um ou vários grupos de parâmetros: diâmetro do furo, características do maciço e dos explosivos, etc.
Não obstante, devido a grande heterogeneidade das rochas, o método de cálculo do plano de fogo deve basear-se em um processo contínuo de ensaios e análises que constituem o ajuste por tentativa. As regras simples permitem uma primeira aproximação do desenho geométrico dos desmontes e o cálculo das cargas. É óbvio que em cada caso, depois das provas e análises dos resultados iniciais, será necessário ajustar os esquemas até obter um grau de fragmentação, um controle estrutural e ambiental satisfatórios.
 “O desmonte com explosivos é o método mais utilizado na extração de calcário para a produção de cimento. Isto implica a perfuração da rocha, a colocação da carga explosiva nos furos e, por fim, a detonação do explosivo”. (OTÁVIO BRANCÃO, 2012).
Ainda segundo Otávio Brancão (2012), é necessário atender às características do maciço rochoso, do explosivo, do produto pretendido e aos parâmetros de perfuração, para dimensionar, eficazmente, uma pega de fogo. Pretende-se evitar repés e grandes blocos, que obrigam a taqueio, facilitar a carga, o transporte, a britagem e promover o decréscimo dos custos específicos.
Figura 1 - Fluxograma mostrando a importância do maciço no planejamento do fogo.
Fonte: criação própria
Dessa forma, é necessário determinar quais propriedades do maciço rochoso têm autoridades no desempenho do desmonte e decidir as modificações no plano de fogo, de modo a ajustá-los às diversas condições geo-estruturais existentes.
3.2 Influência dos Principais Parâmetros de um Plano de Fogo 
3.2.1 Diâmetro de Perfuração 
A seleção do diâmetro de perfuração depende da produção requerida, do ritmo de escavação, da altura da bancada e das características da rocha (Silva, 1998). 
Além dos fatores acima citados, o diâmetro do furo é também influenciado, por exemplo, pelo tipo de explosivo a ser utilizado e pela vibração permitida no terreno durante a detonação. Em minas a céu aberto, o custo total de lavra é comumente minimizado pela perfuração de furos de grande diâmetro. Mas apesar de oferecer maior economia, e melhor adaptação a bancadas de altura média ou alta, esse grandes diâmetros influenciam em uma maior granulometria média dos produtos obtidos, maior risco de matacos, maior risco de projeções e maior facilidade de ocorrência de fraturas indesejadas. 
Normalmente, razões de carga menores são suficientes para conseguir o mesmo grau de fragmentação, especialmente em rochasfrágeis, já quando a rocha é de difícil fragmentação, furos de diâmetro menor têm a vantagem de distribuir melhor a energia do explosivo em todo o maciço a ser detonado. 
Furos com diâmetro menor também resultam em melhor quebra do topo da bancada, uma vez que as cargas geralmente estão mais próximas da superfície. Esta melhor repartição da carga é um benefício em rochas duras.
Figura 2 - Influência do diâmetro no nº de furos, na fragmentação da rocha, na geometria da pilha e no porte do equipamento de carregamento.
Fonte: SILVA, C.V. Apostila de aula de Operações Minerais – DEMIN
3.2.2 Malha de Perfuração
A malha de perfuração (espaçamento x afastamento) exibe uma ampla mudança, dependendo do diâmetro do furo, das características da rocha e dos explosivos, entre outros. 
O afastamento é definido como a distância entre a face livre da bancada e a primeira linha da furação ou a distância entre as linhas da furação. O espaçamento é definido como a distância entre os furos de uma mesma linha da furação. 
É importante examinar a relação entre o espaçamento e o afastamento, já que diversas relações são estabelecidas, assim como várias geometrias, como quadrada, retangular, triangular, estagiada ou alongada. Malhas de perfuração com relações abusivamente altas podem levar a uma má fragmentação. Sendo assim, por exemplo, em rochas friáveis, podem-se adotar as malhas alongadas com razão maiores.
Tabela 1- Tabela comparativa entre as geometrias das malhas de perfuração.
	Comparação entre geometria das malhas
	Malha
	Descrição
	Quadrada/Retangular
	Fácil perfuração;
	
	Consequentemente menor tempo de locomoção furo a furo;
	Triangular
	São um modo de malha estagiada mais com uma relação própria de E/A;
	
	Mais adequado para rochas mais duras;
	
	Boa distribuição de energia do explosivo;
	
	Os espaços vazios recebem influência de energia igual aos furos circundantes;
	Estagiada (pé de galinha)
	A perfuração se torna difícil e trabalho devido aos furos estarem alternados;
	
	Maior tempo de locomoção furo a furo;
	
	Melhor distribuição do explosivo na rocha;
	Alongadas
	Admitem várias configurações;
	
	Elevada E/A;
	
	Mais indicada para rochas friáveis.
Fonte: criação própria
3.2.3 Razão de Carga
A razão de carga é a massa de explosivo usada para desmontar um metro cúbico ou uma tonelada de rocha. 
Muita importância tem sido oferecida à razão de carga como um critério do plano de fogo. É possível reduzir o consumo de explosivos diminuindo, por exemplo, o diâmetro das perfurações. A razão de carregamento é fator crucial na geração de custos para empresas de mineração.
Figura 3 – Esquema de carregamento de um furo
Fonte: criação própria
O tampão tem muita importância para evitar as projeções e garantir a eficiência do explosivo fechando a única saída livre para os gases. A subfuração auxilia em um melhor levante do maciço a partir da praça, evitando assim repés. O cálculo da carga de fundo é constituído por dois fatores, o peso do explosivo por metro de furo e altura da carga de fundo e a carga de coluna é determinada a partir da diferença entre o comprimento da carga total e o comprimento da cara de fundo, considerando a densidade de carga em cerca de 50% da densidade da carga de fundo. Assim, a carga total pode ser determinada em função dos valores práticos do rendimento do explosivo.
3.2.4 Retilinidade do furo
Essa retilinidade varia segundo SILVA (2012), dependendo do tipo e natureza da rocha, do diâmetro e da profundidade do furo, do método e das condições do equipamento utilizado e da experiência do operador. Na perfuração horizontal ou inclinada, o peso da coluna de perfuração pode concorrer para o desvio do furo. Ao perfurar furos profundos para detonação, o furo deve ser tão reto quanto possível para que os explosivos, sejam distribuídos corretamente, para se obter o resultado desejado.
Ainda conforme SILVA (2012) para compensar o desvio dos furos às vezes é necessário furar com menor espaçamento o que resulta em maior custo. Um problema particular causado por um furo com desvio é a possibilidade de encontrar-se com um outro já perfurado, causando a detonação de cargas por “simpatia”. A probabilidade do equipamento se prender é grande e a detonação não pode ser executada adequadamente.
Tabela 2 – Principais vantagens e desvantagens da perfuração inclinada.
	Vantagens
	Desvantagens
	Melhor fragmentação;
	Menor produtividade da perfuratriz;
	Diminuição dos problemas de repé;
	Maior desgaste de brocas, hastes e estabilizadores;
	Maior estabilidade da face da bancada;
	Maior custo de perfuração;
	Permite maior malha;
	Maior comprimento de furo para uma determinada altura da bancada;
	Permite redução da Razão de Carregamento que pode ser obtida pelo uso de explosivos de menor densidade;
	Maior risco de ultra lançamentos dos fragmentos rochosos.
	
	 
Fonte: criação própria
Figura 4 – Forma final do material desmontando com furos inclinados.
Fonte: criação própria
Figura 5 – Forma final do material desmontando com furos verticais.
Fonte: criação própria
Comumente pretende-se que os produtos desmontados não fiquem espalhados por uma área grande de forma a ser mais fácil e econômico o seu carregamento, pois o excesso de carga rege a um espalhamento maior. Por isso a escolha pela furação inclinada, que traz o benefício de uma melhor fragmentação além de que paralelamente a outros critérios otimiza o processo de desmonte.
3.3 Propriedades e Seleção dos Explosivos
Paralelamente à evolução dos métodos de lavra, os explosivos vêm suportando, desde anos passados, um acentuado desenvolvimento tecnológico, objetivando alcançar uma melhor fragmentação das rochas, maior segurança no manuseio, maior resistência à água e menor custo por unidade de rocha desmontada. 
Na seleção dos explosivos para determinado trabalho é necessário conhecer as principais características de cada explosivo, como, a estabilidade química, densidade, potencial, volume gasoso, pressão, força, etc.
Entende-se por uma substância explosiva, um composto ou mistura de compostos, que, quando iniciados por calor, impacto, fricção ou choque, têm capacidade de entrar numa rápida decomposição, libertando enormes quantidades de calor e gás (Hartman, 1992). 
Segundo Louro (2009) as substâncias explosivas podem ser classificadas como deflagrantes ou detonantes, embora hoje as atividades geotécnicas e mineiras (relevantes) se limitem aos explosivos detonantes, com tendência para o uso do tipo comercialmente designado por emulsões. Estas substâncias explosivas são caracterizadas por velocidades de detonação elevadas e por produzirem um grande volume de gases, a temperaturas e pressões muito elevadas. 
3.4 Explosivos Usuais no Desmonte de Calcário
3.4.1 Emulsões
As emulsões são um sistema bifásico onde a fase interna, constituída por pequenas gotas de nitrato de amônio, se encontra dispersa numa fase exterior ou contínua, gasóleo, por intermédio da ação de agentes emulsionantes. A boa mistura entre a fase oxidante e a fase combustível resulta numa maior eficiência de reação quando comparado com outros sistemas. A estabilidade da estrutura do tipo água/óleo depende do emulsionante e a sua sensibilidade da quantidade de ar ou das microesferas adicionadas. A redução da dimensão destas partículas é importante, pois um maior contato entre o oxidante e o combustível, resulta num aumento do grau e eficiência das reações, obtendo-se maiores velocidades de detonação (Bernardo, 2009). 
As emulsões são explosivos que, devido à sua consistência, facilitam o carregamento dos furos nas mais variadas inclinações, apresentam boa resistência à água e são facilmente bombeáveis, podendo ser utilizados caminhões, gerando agilidade no carregamento dos furos. 
As emulsões são largamente utilizadas, devido às importantes vantagens que proporcionam, em relação às outras substâncias explosivas, como:
Segurançana produção e manuseamento; 
Energia específica mais elevada, traduzindo-se numa maior velocidade maior de deslocamento da bancada e na maior homogeneidade do material fragmentado; 
Excelente resistência à água; 
Baixo custo; 
Densidades variáveis permitem maiores escolhas para se adequar às características do maciço;
Maior vida útil (até sete dias de espera).
3.4.2 Encartuchados
Os encartuchados são explosivos revestidos por filmes plásticos, normalmente de polietileno, com densidades previamente definidas. O material deve ser armazenado em um paiol devidamente aprovado para explosivos. As caixas deverão ser empilhadas da maneira indicada na instrução apresentada dentro das mesmas. A utilização de explosivos encartuchados denota alguns pontos importantes:
Maior custo devido ao processo de revestimento do material com filmes (material e mão-de-obra);
Menor praticidade no carregamento dos furos;
Sistema seguro, confiável e fácil de usar;
Baixa sensibilidade ao choque e atrito;
Resistente à água;
Excelente custo benefício.
3.4.3 Anfo
O explosivo tipo ANFO é um explosivo produzido pela mistura de hidrocarbonetos líquidos, geralmente óleo diesel com nitrato de amônio. Ele possui baixa resistência à água, possui baixa densidade, precisa de um iniciador especial e desenvolve elevadas taxas de energia de forma que a sensibilidade de iniciação do Anfo diminui conforme aumenta o diâmetro do furo. Possuem vantagens, como:
Seguro quanto ao transporte, armazenamento e aplicação;
Excelente custo benefício;
Ideal para todo tipo de rocha;
Ocupa inteiramente o volume da furação;
Possui grande sensibilidade aos choques mesmo após misturado;
Redução do preço global de explosivo.
Dessa forma, faz-se necessária a análise prévia de alguns fatores para a escolha ideal do explosivo a ser utilizado no desmonte, tais como:
Região a que se destina (carga de fundo; carga de coluna);
Diâmetro dos furos;
Tipo de rocha; (ígnea, metamórfica ou sedimentar);
Dureza da rocha (dura, média ou branda);
Natureza da rocha (homogênea ou fraturada);
Presença de água;
Custo.
3.5 Influência da Terceirização dos Serviços no Desmonte de Rocha
É corriqueiro certo desleixo e a falta de bons procedimentos no cumprimento, por parte da empresa responsável pelos serviços, na perfuração de rochas. Na maioria das vezes, a perfuração e desmonte são avaliados como um processo não proeminente dentro da lavra da mina. Este exercício reflete na eficiência, qualidade, agilidade e principalmente no custo da mineração, uma vez que a perfuração é um processo dinâmico, que dá início aos processos de lavra. Sendo de basal importância para as etapas subsequentes de forma que, uma perfuração mal feita procede em resultados desastrosos. 
Segundo Dias (1998), pode-se considerar a terceirização como:
Uma filosofia de gestão em que se procura direcionar toda a atenção e o conhecimento da empresa para o produto ou negócio que se constitui na sua atividade principal. Tornando-a cada vez mais consolidada no seu ramo específico, e terceirizando tudo aquilo que não contribua diretamente com a razão de ser da organização. Definindo-a também como sendo a formação de uma associação entre uma companhia principal e uma “terceira” empresa. Permitindo a delegação de atividades ou processos, que embora sejam importantes, podem ser realizados de forma mais eficiente por empresas especializadas. (grifo nosso).
Saratt et al (2000) ressalta que a terceirização é uma ferramenta de administração, utilizada como filosofia empresarial, que consiste na compra reiterada de serviços especializados e que permite à empresa tomadora concentrar energia em sua principal vocação. 
Uma terceira definição do termo pode ser encontrada em Bonfiglioli (2013), que define terceirização como uma prática moderna de gestão e um processo legítimo de parceria entre empresas. Onde o prestador e o tomador de bens e serviços interagem para melhorar a competitividade do tomador permitindo que este, cada vez mais, se concentre na sua estratégia empresarial.
Tabela 3- Comparação de vantagens e desvantagens da terceirização de serviços no desmonte de rocha.
	TERCEIRIZAÇÃO DOS SERVIÇOS
	VANTAGENS
	DESVANTANGENS
	Mão de obra ainda mais especializada;
	Aumenta a rotatividade da mão de obra;
	A diminuição da mão de obra;
	Fraude nas garantis do serviço prestado;
	Mais tempo livre;
	Possível perda de controle.
	Alivia a estrutura organizacional.
	Dificuldade de se encontrar a parceria ideal;
	Visão de acabar com desvantagens de suas responsabilidades;
	Aumentos dos gastos;
	Crescimento acelerado;
	Propõe contratos mais baratos, nem sempre melhores serviços, e por isso mais atraentes;
	Gera a desburocratização; 
	
	
	
Fonte: criação própria
Todavia, a equipe de trabalho terceirizada também deve ter como finalidade o melhoramento contínuo do processo, através do emprego de novos procedimentos, métodos operacionais, efetivação de testes, etc. Existem inúmeros procedimentos simples que, uma vez tomados, contribuem para a otimização do desmonte de rocha em termos de qualidade, produtividade e custos. 
4 CARACTERÍSTICAS DOS EMPREENDIMENTOS 
4.1 Localização e Acesso
A área de estudo aborda minas de três empresas localizadas em diferentes cidades do estado do Tocantins. A primeira é a mina Morro do Mutum da Nativa Mineração LTDA, que se localiza no município de Natividade, região sudeste do estado. Extensões referentes aos processos do DNPM 860.506/1990 e 869.507/1990. O acesso a partir de Palmas, 220 km, é feito pela rodovia TO 050, no sentido Sul, percorrendo cerca de 220 km até o trevo de acesso a cidade de Natividade. A partir desse ponto, percorre-se aproximadamente 7 km pela rodovia TO 280, sentido o município de Almas, até alcançar a estrada de acesso á mineração. 
A segunda mina contida no estudo é a mina Morro Azul da Mineração Rio Formoso LTDA, de acordo com os processos 807.131/1977 e 
812.913/1976. A mina está localizada no município de Formoso do Araguaia, situada na região sudoeste do estado, na Bacia do Médio Araguaia. Localiza-se na TO 168, km 1, zona rural, a 320 km de Palmas, capital do Estado e seu acesso a partir da capital é feito através da TO 070.
Por fim, a terceira é a Mina do Zuza, da Votorantim Cimentos S/A, projeto desenvolvido nos processos DNPM 864.178/2003 e 864.417/1996. Está situada no município de Xambioá, região norte do estado do Tocantins, estando à direita da margem do Rio Araguaia. O acesso a partir de Palmas, 503 km, é feito pela TO 010 e BR 153. As áreas de estudo localizam-se a cerca de 15 km da sede do município de Xambioá.
Figura 6 – Mapa de localização das áreas de estudo. Dados extraídos no Wikipedia.
Fonte: criação própria 
Aspectos Geológicos
Nativa Mineração Ltda.
Figura 7 – Foto da base da escarpa calcária, frente de lavra, seção tipo da jazida de dolomito, alternância de camadas de calcário com cores, formas, texturas e composição química variadas.
Fonte: Nativa Mineração LTDA.
4.2.1.1 Geologia Regional
A geologia regional é caracterizada pela ocorrência de rochas granito–gnáissicas de sequências vulcano-sedimentares metamorfizadas e metassedimentos. Em síntese as unidades estratigráficas principais são:
Complexo Goiano: granitos e gnaisses; 
Sequencia Greenstone Belt de Natividade: anfibolitos, itabirirtos, tremolita-xistos, talco-xistos e riolitos;
Grupo Natividade: quartizitos, filitos e marmóres;
Subgrupo Paraopeba: filitos e calcários - sequência de rochas predominantemente calcárias e pelíticas intercaladas;
Aluviões.
4.2.1.2 Geologia Local
O Morro do Mutum é uma elevação alongada da direção NE-SW, que se destaca do relevo plano-ondulado situado ao seu redor. Apresenta-se com solo incipiente e uma vegetação densa associada.
Do ponto de vista geológico, é composto predominantemente por um mármore dolomítico a calcifico, com intercalações métricas de metamargas, filitos, xisto-grafitoso e metacalcarenitos. Estas sequênciasmétricas, geralmente, estão muito cisalhadas devido à diferença de competência entre as camadas. Localmente há concentrações de quartzo, provavelmente originados por segregação metamórfica. 
O mármore dolomítico-calcítico é dominantemente de coloração cinza claro a médio, localmente branco a creme, amarelado e preto grafite. Apresenta textura cristalina de granulometria fina a muito fina, por vezes com níveis e/ou concentrações esparsas de calcita grosseira recristalizada. Observa-se localmente uma estruturação finamente laminada, agrupada em bancos maiores. Em locais de maior fraturamento a rocha assume uma feição brechoíde. 
A composição química média da rocha do maciço Morro do Mutum, obtida pela de 203 amostras coletadas, ao longo da jazida, é a seguinte:
Tabela 4 – Composição química das amostras Morro do Mutum
	Oxido de cálcio (CaO) 
	31,02%
	Oxido de Magnésio (MgO) 
	19,82%
	Silíca (Si02) e insolúveis
	4,92%
	Poder de Neutralização
	101,09%
	CaO + MgO
	50,85%
Fonte: Nativa Mineração LTDA.
As determinações para ouro, cobre, chumbo e zinco não revelaram resultados positivos, ficando dentro do background regional.
A mineralogia autigênica observada, é constituída por Calcita (CaCO3), Dolomita [CaMg(CO3)2], pouca Ankerita [CaFe(CO3)2] ao qual da a coloração amarelada, creme ao mármore, a mineralogia alogênica é composta principalmente por argilominerais (silicatos hidratados de alumínio), mica sericita [KAl2(AlSi3O10)(OH)8] e quartzo (SiO2). Quando o mármore é preto temos a presença de grafite (C) rara pirita (FeS2).
Rio Formoso Mineração Ltda.
Figura 8 – Imagem frontal do desenvolvimento das bancadas.
Fonte: Rio Formoso Mineração LTDA.
Geologia Regional
A região de Formoso do Araguaia é caracterizada por quatro unidades, principalmente por Aluviões Holocênicos, de idade cenozóica e caracterizada por uma sequência de sedimentos arenosos e argilo-arenosos, localmente areias, argilas e lentes de cascalho.
Além dessa unidade, a região de entorno apresenta mais duas características. Uma da Formação Bananal, distinguida por pacotes areno-argilosos, inconsistentes, com colorações variadas, muitas vezes, em estágio avançado de laterização. Sendo que ao longo do Rio Javaés encontra-se arenitos e argilitos em estagio avançado de laterização.
E a outra integração é do Cinturão Araguaia, composta pelo Supergrupo Baixo Araguaia, mesclado pelo Grupo Tocantins (Formação Couto Magalhães e Pequizeiro) e Grupo Estrondo (Formação Morro do Campo e Colméia). As rochas presentes são correspondente a unidades litoestratigráficas de idades neoproterozóicas, dando mais ênfase nesta região à Formação Couto Magalhães constituinte do Grupo Tocantins, composta por filitos, ardósias, quartizitos, calcários e serpentinitos (spt).
Geologia Local
O Grupo Tocantins é constituído por um conjunto de metamorfitos, que compõem o Cinturão Araguaia, também de idade pré-cambriana. São rochas de baixo grau metamórfico, representadas por xistos, filitos, ardósias, metargilitos e metassiltitos. Localmente, ocorrem rochas vulcânicas básicas serpentinizadas, calcários e mármores.
A característica principal dessas rochas é a presença de estruturas planares com direção norte-sul, encontrando-se profundamente alteradas e constituindo terrenos planos com escassez de afloramentos.
Os calcários ocorrem, com maior expressão, próximo a Formoso do Araguaia e Lagoa da Confusão, estado do Tocantins, na forma de lentes descontínuas (BRASIL, 1981a). 
Nessa região, como dito anteriormente, a ênfase é na ocorrência da Formação Couto Magalhães, que se constitui essencialmente de uma associação de litofácies caracteristicamente pelíticas compreendendo predominantemente filitos, metassiltitos, ardósias, calcários e metargilitos, com metarenitos subordinados. Os filitos possuem cores variadas devido ao acentuado grau de alteração, textura lepidoblástica fina a milonítica, estrutura orientada e quartzo, plagioclásio e sericita como constituintes majoritários, as ardósias apresentam colorações arroxeadas e avermelhadas, com clivagem ardosiana bem desenvolvida. Os metassiltitos apresentam cor cinza-esverdeada, estrutura foliada. Os metargilitos são de coloração marrom-arroxeado, estrutura maciça, às vezes laminados. Os metarenitos, de cores amarelada a avermelhada por alteração, são constituídos de quartzo, argilominerais e óxido de ferro.
A Formação Couto Magalhães apresenta rochas sedimentares que sofreram metamorfismo parcial (metasedimentos), tanto com base composta de argila, areia ou silte, dependendo da área. A litologia de coloração amarelo rosada em função da variação de teores de óxidos de ferro, de caráter argiloso e com abundância de mica, a qual confere brilho ao material. O material demonstra xistosidade intercalada e estratificação plano paralela e com grãos de quartzo em processo avançado de intemperização com formação de regolito e de solos rasos. 
Votorantim Cimentos S.A.
Figura 9 – Imagem da cava central, do mirante da mina
Fonte: criação própria
4.2.3.1 Geologia Regional
Na região situada no entorno do município de Xambioá afloram rochas do Cinturão Araguaia, o qual se caracteriza por um estilo estrutural compatível com um regime compressivo oblíquo, onde ocorrem cavalgamentos imbricados associados com zonas de transcorrência.
As rochas presentes correspondem a diversas unidades litoestratigráficas de idades arqueanas à proterozóicas, incluindo ortognaisses, migmatitos e demais rochas de filiação granítica do Complexo Colméia, metassedimentos do Grupo Baixo Araguaia (anexo 2) constituídos pelas formações Morro do Campo e Xambioá, além de coberturas lateríticas superficiais quaternárias e de depósitos aluvionares recentes.
4.2.3.2 Geologia Local
Nesta região a faixa de calcário calcítico é longa na direção norte-sul chegando a mais de 7 km de comprimento, e largura de mais de 1.300m na porção norte. 
Sua espessura é maior na porção norte alcançando até 240m, enquanto que na porção central predominam dolomitos e xistos tendo o calcário calcítico com espessura máxima de aproximadamente 80m e, na porção sul a espessura do calcário calcítico é de aproximadamente 40m e com muitas intercalações de dolomito.
A camada de calcário calcítico possui mergulhos médios de 15° para Leste, com intercalações de dolomítico e xistos. A espessura do calcário calcítico permanece praticamente constante com o avanço da profundidade para leste, contudo, o estéril composto por solo, xistos e dolomito em uma topografia irregular com um gradiente que aumenta sensivelmente para leste, acarretam em um considerável na provável relação estéril minério.
Todos os perfis geológicos foram interpretados a partir da descrição macroscópica das sondagens, topografia levantada e mapeamento geológico. As duas litologias com maior frequência nos testemunhos foram calcário calcítico e dolomito. A Tabela 5 a seguir, apresenta a média química dessas litologias.
Tabela 5 – Média da química do calcário calcítico e dolomito
	Litologia
	SiO2
	Al2O3
	Fe2O3
	CaO
	MgO
	Na2O
	K2O
	P2o%
	SO3
	n˚ de Amostras
	Calcário Calcítico
	2,52
	0,5
	0,205
	49,15
	4,012
	0,063
	0,09
	0,073
	0,04
	339
	Dolomito
	5,87
	1,118
	0,736
	34,61
	14,52
	0,186
	0,21
	0,116
	0,1
	183
Fonte: Relatório Final de Pesquisa (Votorantim Cimentos S/A.).
5. METODOLOGIA
5.1 Introdução
Um dos objetivos desta monografia foram o estudo e desenvolvimento de novas propostas para os desmontes das empresas. O estudo das fragmentações, do maciço rochoso, das características do plano de fogo e da estrutura de cálculo foram importantes componentes desta pesquisa. A modificação feita nos planos de fogo, foram realizadas de forma a otimizar o processo de desmonte, gerando uma fragmentação adequada às exigências das empresas, aprimorar a fase de carregamento e transporte, obter blocos admissíveis ao equipamento de britagem primária, controlar a razão de carregamento e consequentementegerar menos custos para as empresas.
5.2 Modelos de Componentes Utilizados
A partir de dados coletados nas empresas, as modificações foram desenvolvidas com base em estudos de critérios técnicos e relevantes para a otimização do desmonte. Alguns desses fatores foram analisados com mais austeridade, pois possuem maior significância nas análises. A tabela 6 mostra os fatores utilizados no desenvolvimento do estudo.
Tabela 6 – Principais fatores atuais utilizados no estudo da otimização dos desmontes. Dados coletados a partir de planos fornecidos pelas empresas.
	Empresa
	Rocha
	Dens. (g/cm³)
	Malha (A/E)
	Diâmetro do furo
	Incl.
	RC usada como base 
	RC Atual
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nativa Mineração LTDA.
	Dolomito
	2,8
	5 x 2,5
	3”
	10 ˚
	185 g/ton
	449 g/ton
	Rio Formoso Mineração LTDA.
	Dolomito
	2,2
	3 x 1,5
	2,5”
	12˚
	185 g/ton
	267,2 g/ton
	Votorantim Cimentos S/A.
	Dolomito e Calcita
	2,5
	3,5 x 7
	5,5”
	15˚
	185 g/ton
	261 g/ton
Fonte: criação própria
5.3 Coleta e análise de dados
O levantamento das informações para elaboração do presente estudo foi realizado em duas etapas.
A primeira consistiu no levantamento bibliográfico por meio da literatura e trabalhos que abordam os temas sobre perfuração e desmonte de rochas com explosivos. Nessa etapa foram levantadas as principais teorias e pesquisas acerca do tema escolhido para se chegar a uma conclusão dos meios mais eficazes para atingir os objetivos propostos. Esta etapa teve como base artigos técnico-científicos, livros, dissertações, matérias de site, etc.
A segunda etapa envolveu um estudo de caso nas supracitadas, por meio de levantamento das atividades de desmonte, junto aos gestores e responsáveis de área que controlam todo o processo de desmonte de rochas com a utilização de explosivos.
5.4 Delimitação do estudo
O estudo foi realizado em três empresas do ramo de mineração, ambas produtoras de calcário, e vale ressaltar que, mesmo em se tratando de estudo em mais de uma empresa, os resultados não podem ser generalizados para outras empresas ou situações no mesmo ramo de atividade. As diferenças estruturais verificadas para cada material a ser desmontado (minério ou estéril) não permitem adotar um plano de fogo padrão para toda a mina, sendo este fruto de ajustamentos a partir do plano de fogo calculado teoricamente até que se obtenham resultados satisfatórios quanto à fragmentação, lançamento, segurança e economia.
6. ESTUDO DE CASO
6.1 Resultados das Propostas dos Desmontes.
Os resultados serão analisados tendo por base a comparação entre a situação tradicional (fatores usados atualmente nos desmontes de cada empresa) e as hipóteses que se serão propostas, onde certas variáveis assumem diferentes ponderações. Tais assunções são feitas, para fins de cálculo, com base nas equações abaixo: 
A = valores tomados da prática 					 (Equação 1)
E = 2 x A 								 (Equação 2)
Sub. = 0,3 x A 							 (Equação 3)
T = A 	 								 (Equação 4)
PF = (Hb + sub.) / cos inclinação 	 				 (Equação 5)
HCF = A + Sub							 (Equação 6)
CF (Kg) = HCF x RLC 						 (Equação 7)
HCC = PF – T – CF 	 						 (Equação 8)
CC (Kg) = HCC x RLC 						 (Equação 9)
CT = CC + CF 							(Equação 10)
Volume de rocha por furo = Hb x A x E 				(Equação 11)
RC = CT / Volume de rocha por furo 				(Equação 12)
PE = PF / Volume de rocha por furo	 				(Equação 13)
Nº de furos = Produção requerida / volume de rocha por furo 	(Equação 14)
Consumo de Encartuchado = (CF x nº de furos) / 25 		(Equação 15)
Consumo de Granulado = (CC x nº de furos) / 25 	 		(Equação 16)
Onde:
A é o afastamento (m);
E é o espaçamento (m);
T é o tampão (m);
Sub. é a subfuração (m); 
PF é a profundidade do furo (m);
HCF e HCC são respectivamente altura da carga de fundo e altura da carga de coluna do local dos furos (m);
A PE é a perfuração específica (m/m³);
Já o volume de rocha por furo (m³);
O RC é a razão de carregamento (Kg/m³);
A constante RLC é a razão linear de carregamento e é calculada através de dados tabelados, dada em g/m, ou seja, é a quantidade de explosivo (concentração) suportada por um metro de rocha. Quando multiplicada pelas HCF e HCC, esta torna-se a quantidade de explosivo suportada por carga, dada em Kg.
Os cálculos acima citados, foram usados como base de cálculo para as empresas Nativa Mineração Ltda. e Rio Formoso Mineração Ltda. Mas, como se pretende outra abordagem que não a tradicional, os cálculos para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A segue alguns parâmetros diferentes, como os listados abaixo:
Volume de rocha por furo = Hb x A x E	x densidade da rocha		 (Equação 17)
RC = CT / Volume de rocha por furo x 1000				 (Equação 18)
PE = quantidade de metros linear / Volume total desmontado		 (Equação 19)
Quantidade de metros linear = somatório das PF				 (Equação 20)
Onde:
O volume de rocha por furo é dado em tonelada;
RC em g/ton;
A perfuração específica em m/ton;
A quantidade de metros linear é dada em m/l.
6.1.1	Planos de Fogo do Estudo de Otimização
As características do plano de fogo podem ser descritas, basicamente, como abaixo.
Morro do Mutum 
Tabela 7 – Características do plano de fogo da Nativa Mineração Ltda.
TUDO DE 
Mina Morro Azul
Tabela 8 – Características do plano de fogo da Rio Formoso Mineração Ltda.
	CARACTERÍSTICAS DO MACIÇO
	Rocha: 
	Calcário dolomítico 
	Densidade: 
	2,2 g/cm³
	Grau de fraturamento: 
	Pouco Fraturado
	Material produzido: 
	Corretivo de solo e brita
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3 x 1,5
	Diâmetro do furo: 
	2 ½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	10 a 14 m
	Profundidade média do furo: 
	12, 77 m
	Inclinação dos furos: 
	12º
	Subfuração:
	0,5 m
	Tampão: 
	1,0 m 
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	267,2 g/ton
Fonte: criação própria
Mina do Zuza
Tabela 9 – Características do plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CARACTERÍSTICAS DO MACIÇO
	Rocha: 
	Calcário calcítico e dolomítico 
	Densidade: 
	2,5 g/cm³
	Grau de fraturamento: 
	Pouco Fraturado
	Material produzido: 
	Corretivo de solo, cimento, brita e pó siderúrgico
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 ½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	15º
	Subfuração:
	1,0 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Emulsão
	Razão de Carregamento Atual:
	261 g/ton
Fonte: criação própria
6.1.2	Comparação e Proposta de Metodologia para Otimização
Para embasar a decisão da mudança da utilização da carga integral com emulsão para granulado (ANFO) como carga de coluna e encartuchado como carga de fundo, serão avaliadas as características dos três explosivos em questão. Na tabela 10, serão comparadas as características técnicas dos três explosivos ressaltados no presente trabalho:
Tabela 10 – Comparativo entre as características da emulsão, ANFO e encartuchado. Dados extraídos do catálogo de dados técnicos de produtos da Britanite, 2013.
	PARÂMETROS
	TIPO DE EXPLOSIVO
	Tipo de Explosivo
	EMULSÃO BOMBEADA
	ANFO
	ENCARTUCHADO
	Densidade
	0,9 a 1,25 g/cm³
	0,80 g/cm³
	1,15 g/cm³
	Velocidade de detonação
	4800 m/s
	3000 m/s
	3500 a 5100 m/s
	Resistência à água
	Excelente
	Nenhuma
	Excelente
	Escorva
	 Booster
	Booster
	Cordel
Fonte: criação própria
Para comparar os planos de fogo, foi proposto e simulado quais seriam as novas condições caso o desmonte fosse realizado com as modificações sugeridas. Para cada empresa foram indicadas diferentes alterações, de acordo com as possibilidades. Como segue nas tabelas abaixo:
Morro do Mutum 
Tabela 11 – Características da proposta nº 1 para o plano de fogo da Nativa Mineração Ltda.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo:5 x 2,5
	Diâmetro do furo: 
	3 polegadas 
	Altura da bancada: 
	10 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	11,93 m 
	Inclinação dos furos: 
	10º
	Subfuração:
	0,75 m
	Tampão: 
	2,5 m 
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	265 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 12 – Características da proposta nº 2 para o plano de fogo da Nativa Mineração Ltda.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	4 x 2
	Diâmetro do furo: 
	3 polegadas 
	Altura da bancada: 
	10 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	11,78 m 
	Inclinação dos furos: 
	10º
	Subfuração:
	0,6 m
	Tampão: 
	2 m 
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	329 g/ton
Fonte: criação própria
Mina Morro Azul
Tabela 13 – Características propostas para o plano de fogo da Rio Formoso Mineração Ltda.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	5 x 2,5
	Diâmetro do furo: 
	2 ½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	10 a 14 m
	Profundidade média do furo: 
	13,03 m
	Inclinação dos furos: 
	12º
	Subfuração:
	0,75 m
	Tampão: 
	2,5 m 
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	185 g/ton
	Fonte: criação própria	
Mina do Zuza
		
Tabela 14 – Características da proposta nº 1 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 ½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	15º
	Subfuração:
	1,0 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	230 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 15 – Características da proposta nº 2 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 ½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	12º
	Subfuração:
	1,0 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	227 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 16 – Características da proposta nº 3 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	15º
	Subfuração:
	1,0 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	190 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 17 – Características da proposta nº 4 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	12º
	Subfuração:
	1,0 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	187 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 18 – Características da proposta nº 5 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 ½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	15º
	Subfuração:
	0,7 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	226 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 19 – Características da proposta nº 6 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	15º
	Subfuração:
	0,5 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	223 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 20 – Características da proposta nº 7 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	3,5 x 7
	Diâmetro do furo: 
	5 polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	12º
	Subfuração:
	0,7 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	214 g/ton
Fonte: criação própria
Tabela 21 – Características da proposta nº 8 para o plano de fogo da Votorantim Cimentos S/A.
	CONDIÇÕES VARIÁVEIS
	Malha: 
	Estagiada
	Malha de fogo: 
	4 x 8
	Diâmetro do furo: 
	5½ polegadas 
	Altura da bancada: 
	15 a 18 m
	Profundidade média do furo: 
	17,30 m
	Inclinação dos furos: 
	15º
	Subfuração:
	1,0 m
	Tampão: 
	3,76 m
	Tipo de Explosivo:
	Granulado e encartuchado
	Razão de Carregamento Atual:
	176 g/ton
Fonte: criação própria
Para além do fator primordial do estudo ter melhorado bastante, observa-se que os melhores resultados foram obtidos nas modificações da densidade do explosivo utilizados, do diâmetro da furação, inclinação e subfuração, o que está de acordo com o que se previa. No geral, passou-se de um aproveitamento médio de 23,9%, utilizando toda a base de dados disponível, para um aproveitamento de 68,44 %, traduzindo-se numa melhoria de cerca de 44,54 %, o que é considerado um bom resultado, fruto de toda esta análise. 
Seria possível obter ainda melhores correlações com uma campanha mais abrangente de dados experimentais. Infelizmente, tal não foi possível, devido à limitações realizados nas minas em questão, bem como aos compromissos comerciais da mesma.
7. CONCLUSÃO
A caracterização de maciços rochosos para o desmonte por explosivos é uma importante ferramenta que ajuda a otimizar esta operação, por permitir instaurar planos de fogo adequados a determinadas condições. Racionaliza-se assim o uso de explosivos, acessórios e equipamentos de perfuração e principalmente a análise de critérios técnicos para minimizar efeitos e resultados indesejáveis, e reduzir os custos de lavra.
As observações e estudo dos dados levantados mostram que medidas simples de classificação do maciço, aliado a um planejamento correto, podem proporcionar melhores resultados em curto prazo, reduções de impactos, desmontes secundários, além da redução dos custos operacionais e situações de risco.
Essas observações permitiram também, comprovar os motivos que levam à baixa eficiência nas operações de perfuração e desmonte. Os principais fatores observados no estudo são: falta de controle na razão de carregamento, altas densidades do explosivo utilizado, má cumprimento na fase de perfuração, o não cumprimento ideal dos valores pré-determinados na fase de planejamento, entre outros.
No âmbito da mineração, o controle e maximização dos processos é fator determinante para a viabilidade do empreendimento. Neste contexto, o desmonte por explosivos é de alta relevância nas operações por representar grande parte dos custos com a lavra. A busca por novos materiais e métodos é constante, principalmente no que se refere aos estudos que busquem maximizar a produção, ao mesmo tempo em que reduz os investimentos envolvidos.
A pesquisa realizada junto à equipe de desmonte das mineradoras abordou a importância do desmonte com explosivo, o processo de perfuração e carregamento dos furos, além de fazer uma comparação entre a utilização dos explosivos, malha, inclinação e diâmetro da furação, fatores que afetam diretamente o desmonte e consequentemente os custos com essa etapa da lavra.
Nesta análise conclusiva podemos afirmar que os custos relativos à utilizaçãode tecnologias avançadas para a realização de um trabalho de desmonte podem por vezes ser compensados pelas diversas melhorias que se pode alcançar, tanto para o produto quanto para a qualidade e facilidade de execução da atividade.
São notáveis as limitações deste estudo no que se refere à literatura pesquisada, não sendo encontrados grandes estudos em relação ao tema proposto; sendo a prática supramencionada uma derivada de processos de ajustes após testes práticos em campo, devido à heterogeneidade de materiais, e condições de aplicação.
8. SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS
Tendo em vista que um processo de mudança de materiais e métodos utilizados envolvendo altos custos deve ser racionalmente dimensionado, é sugerida a continuidade da pesquisa no sentido da otimização do desmonte, através da realização de trabalhos mensuráveis acerca da utilização de explosivos no desmonte de rochas elevando ao máximo o conhecimento de todas as variáveis envolvidas.
Algumas ações para a simulação real do desmonte (além da prática em campo) e para o monitoramento da perfuração executada podem ser realizadas também através da utilização do software SIMBLAST, que permite a simulação e gerenciamento de informações para desmonte. O sistema é projetado para padronizar o controle de detonação, através da integração de todas as tarefas associadas com o projeto, simulação, análise e otimização, incluindo o armazenamento e manipulação de modelos, dados e resultados, dentro de um sistema. Vale ressaltar a importância de uma correta perfuração para a eficiência do desmonte, sendo o ajuste das cargas uma derivada dos parâmetros envolvidos na realização desta.
Devido à heterogeneidade do material a ser desmontado na mina e da condição estrutural destes é importante ressaltar que as metodologias e consequentemente os resultados encontrados em uma determinada situação, podem não ser encontrados sobre outros horizontes. Portanto o desmonte deve ser um processo de constante estudo observando-se o que pode ser aplicado em termos específicos e de caráter geral.
Propõe-se ainda, para maior segurança, uma classificação do maciço rochoso da frente a ser trabalhada. De forma que se elabore uma ficha padrão de caracterização de frente, contendo informações como tipos litológicos presentes, dimensões do talude, orientação, litologia da rocha, grau de alteração, orientação das descontinuidades, condições de percolação da água, etc. Após as investigações de campo, com o consequente preenchimento das fichas, esses dados seriam acompanhando de fotos para registro da caracterização realizada. 
Enfim, tais propostas se voltam para uma pesquisa de campo com o objetivo de comprovar a importância dos mecanismos ou dos processos mencionados no estudo, ressaltando as práticas e os indícios empíricos do ajustamento até a obtenção do melhor resultado para cada tipo de material a ser desagregado.
REFERÊNCIAS
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BIENIAWSKI, Z., T. Enginnering Rock Mass Classifications: a Complete Manual for
Engineers and Geologists in Mining, Civil and Petroleum Engineering. New York: John
Wiley and Sons, 1989,251 p.
BONFIGLIOLI, José Carlos. Trabalho Temporário e Terceirização de Serviços: Aspectos Legais e Sociais. 5 ed. Jobcenter do Brasil. 136 p. Disponível em: <http://www.jobcenter.com.br/arquivos/TrabalhoTemporario2011_Web.pdf>. Acesso em 20 mai. 2013.
BRANCÃO, Otávio. Britagem calcário: manual de desmonte. Blog do cimento, jul. 2012. Disponível em: <http://blogdocimento.blogspot.com.br/2012/07/britagem-calcario-manual-de-desmonte.html>. Acesso em: 11 abr. 2013.
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BRITANITE/IBQ (2004), Manual Básico de Utilização de Explosivos.
DIAS, Reinaldo. Tópicos Atuais em Administração: Quarteirização. São Paulo: Alínea, 1998.
A Formação Couto Magalhães. Disponível em: <http://dc351.4shared.com/doc/u0itcYrF/preview.html>. Acesso em 11 de out. 2013.
GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. São Paulo: Atlas, 2002. 175 p.
HARTMAN, H. L., Editor (1992). “S. M. E. Mining Engineering Handbook”. Segunda Edição. Volume I. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc.. 
Colorado. E. U. A.
JKSimBlast Software. Disponível em: <http://www.spliteng.com/jksimblast/default.asp>. Acesso em: 11 set. 2013. 
LOURO, Ana Filipa Franco Correia. Novas formulações para leis de propagação de vibrações, em maciços rochosos, baseadas nas propriedades termodinâmicas dos explosivos. 2009. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Geológica e de Minas) – Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 2009.
Manual Prático de Escavação. Terraplenagem e Escavação de Rocha. Autores: Hélio de Souza Ricardo e Guilherme Catalani. 2ºed. Editora PINI. 1990.
MARTINS, Álvaro Rocha. Segurança na Aplicação de Explosivos na Industria da Construção Civil. 1 Curso de Especialização em Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho. Instituto Superior Técnico. 
MORAIS, Juarez Lopes de. Procedimentos e Novas Tecnologias de Perfuração que Contribuem para a Melhoria da Qualidade dos Desmontes de Rochas. 2001. 176 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral, Lavra de Minas) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2001.
MORAIS, Juarez Lopes de. Simulação da fragmentação dos desmontes de rochas por explosivos. Belo Horizonte. Originalmente apresentada como tese de doutorado, Universidade Federal de Minas Gerais, 2004.
RICARDO, Hélio de Souza; CATALANI, Guilherme. Manual Prático de Escavação: Terraplenagem e Escavação de Rocha. 3. ed. São Paulo: PINI, 2007. Cap. 8-13, p. 396 – 642.
Rochas e Minerais Industriais. 2. ed. Rio de Janeiro: CETEM, 2008. cap. 16. p. 363-391. 
SAMPAIO, João Alves; ALMEIDA, Salvador Luiz Matos de. Calcário e dolomito. 
SARATT, Newton; SILVEIRA, Adriano Dutra da; DAIBERT NETO, Arlindo e 
MORAES, Rogério Pires. Quarteirização: Redefinindo a Terceirização. Porto Alegre: Badejo Editorial, 2000.
SILVA, Edna Lúcia da; MENEZES, Estera Muszkat. Metodologia da pesquisa e elaboração de dissertação. 3. ed. Florianópolis: Laboratório de Ensino a Distância da UFSC, 2001. 121 p., il. 
SILVA, V.C. Desmonte de Rochas com Explosivos. Ietec, Belo Horizonte, 1998. 126p.
SILVA, Valdir Costa e. Departamento de Engenharia de Minas. Escola De Minas, UFOP. Curso de Min. Operações Mineiras. Demin, 2012.
ANEXO 1 – Mapa Geológico do entorno de Formoso do Araguaia 
Fonte: criação própria. Dados extraídos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE.
ANEXO 2 – Mapa Geológico do entorno de Natividade 
Fonte: criação própria. Dados extraídos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE.
ANEXO 3 – Mapa Geológico do entorno de Xambioá
Fonte: criação própria. Dados extraídos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE.
ANEXO 4 – Coluna estratigráfica 
Fonte: criação própria. Dados extraídos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE.