Plano de Fogo Open Pit

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MINAS 
CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS E MEIO AMBIENTE 
PERFURAÇÃO E DESMONTE DE ROCHAS: PLANO DE FOGO 
Carolina Formentini Araujo Souza 
Clefson de Souza Pereira 
Ester de Oliveira Silva 
Jonas Varão dos Santos 
Lucas Freire Sampaio Gouveia 
Raiany Rodrigues Rosa 
MARABÁ 
2018 
Carolina Formentini Araujo Souza 
Clefson de Souza Pereira 
Ester de Oliveira Silva 
Jonas Varão dos Santos 
Lucas Freire Sampaio Gouveia 
Raiany Rodrigues Rosa 
PERFURAÇÃO E DESMONTE DE ROCHAS: PLANO DE FOGO 
Trabalho apresentado no Curso de Engenharia 
de Minas e Meio Ambiente, da Universidade 
Federal do Sul e Sudeste do Pará, como requisito 
de avaliação parcial da disciplina de Perfuração e 
Desmonte de Rochas. 
Docente: Karina Felicia Fischer Lima 
MARABÁ 
2018 
LISTA DE FIGURAS 
FIGURA 1 - Distribuição das cargas ........................................................................................ 31 
FIGURA 2 - Localização dos retardos (laranja), distribuição das cargas e tipo de ligação ..... 32 
FIGURA 3 – Configuração de cargas....................................................................................... 33 
FIGURA 4 - Localização dos retardos (laranja), distribuição das cargas e tipo de ligação ..... 35 
FIGURA 5 - Distribuição da carga ........................................................................................... 35 
LISTA DE QUADROS 
QUADRO 1 – Fatores de Correção para o afastamento ........................................................... 10 
QUADRO 2 - Efeitos da relação Hb/A na Fragmentação do Material Rochoso ..................... 11 
QUADRO 3 - Determinação de Afastamento e Espaçamento ................................................. 11 
QUADRO 4 - Determinação da Subperfuração ....................................................................... 13 
QUADRO 5 - Determinação do Tampão ................................................................................. 13 
LISTA DE TABELAS 
TABELA 1 - Resultados obtidos para o explosivo ANFO ...................................................... 27 
TABELA 2 – Resultados obtidos para explosivo ANFO Pesado ............................................ 28 
TABELA 3 - Resultados da malha otimizada para ANFO Pesado .......................................... 29 
TABELA 4 – Resultados obtidos para explosivo ANFO e ANFO Pesado .............................. 30 
TABELA 5 - Parâmetros do Plano de Fogo ............................................................................. 34 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 8 
2 REFERENCIAL TEÓRICO ....................................................................................... 9 
2.1 PARÂMETROS DO PLANO DE FOGO ............................................................... 9 
2.1.1 Afastamento .................................................................................................... 9 
2.1.2 Espaçamento ................................................................................................. 11 
2.1.3 Subperfuração ............................................................................................... 12 
2.1.4 Profundidade do Furo .................................................................................... 13 
2.1.5 Tampão .......................................................................................................... 13 
2.1.6 Volume de Rocha por Furo ........................................................................... 14 
2.1.7 Perfuração Específica .................................................................................... 14 
2.1.8 Razão Linear de Carregamento ..................................................................... 14 
2.1.9 Altura da Carga de Fundo ............................................................................. 14 
2.1.10 Altura da Carga de Coluna .......................................................................... 15 
2.1.11 Carga Total .................................................................................................. 15 
2.1.12 Razão de Carregamento Volumétrico ......................................................... 15 
2.1.13 Número de Furos ......................................................................................... 15 
2.1.14 Diâmetro de Furo ........................................................................................ 16 
2.2 EXPLOSIVOS ....................................................................................................... 16 
2.2.1 ANFO ............................................................................................................ 17 
2.2.2 ANFO Pesado ............................................................................................... 17 
2.3 ACESSÓRIOS DE DETONAÇÃO ....................................................................... 18 
2.3.1 Estopim ......................................................................................................... 18 
2.3.2 Espoleta ......................................................................................................... 19 
2.3.3 Cordel ............................................................................................................ 19 
2.3.4 Retardo .......................................................................................................... 20 
2.3.5 Booster .......................................................................................................... 20 
2.3.6 Iniciado Com Tubo De Choque (Brinel) ....................................................... 20 
3 METODOLOGIA ....................................................................................................... 21 
3.1 PRIMEIRA QUESTÃO ......................................................................................... 21 
3.2 SEGUNDA QUESTÃO ......................................................................................... 24 
3.3 TERCEIRA QUESTÃO ........................................................................................ 25 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................. 27 
4.1 PRIMEIRA QUESTÃO ......................................................................................... 27 
4.2 SEGUNDA QUESTÃO ......................................................................................... 30 
4.3 TERCEIRA QUESTÃO ........................................................................................ 33 
5 CONCLUSÃO ............................................................................................................. 37 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 38 
APÊNDICE A – Croqui da Questão II ........................................................................ 39 
APÊNDICE B – Croqui da Questão III ...................................................................... 40 
APÊNDICE C – Ficha Técnica da Questão II ............................................................ 41 
APÊNDICE D – Ficha Técnica da Questão II ............................................................ 42 
APÊNDICE E – Ficha Técnica da Questão III ........................................................... 43 
ANEXO A – Questões Propostas .................................................................................. 44 
8 
1 INTRODUÇÃO 
A mineração é um setor indispensável para o desenvolvimento mundial, 
para tanto, é necessário a lavra de bens minerais que passam por inúmeras etapas até 
conseguir o produto com todas as especificações requeridaspelo consumidor. Dentre 
essas etapas tem-se a perfuração e desmonte de rochas. 
As rochas que formam as jazidas minerais podem ser competentes e friáveis 
e, para escavá-las são usadas técnicas convencionais através das etapas subsequentes: 
perfuração do maciço conforme uma disposição geométrica predeterminada, 
determinação das cargas de explosivos, introdução dos explosivos nos furos, detonação 
desse explosivo de acordo com a sequência prevista e remoção do material desmontado. 
Todos os parâmetros necessários à detonação são apresentados no “plano de fogo”. 
(CATALANI, 2007). 
A evolução da mineração a céu aberto e dos equipamentos de perfuração 
fizeram do desmonte em bancadas o método mais conhecido de extração de rocha. 
(JIMENO, 2004). Para garantir a eficiência desse desmonte, primeiramente, é realizado 
o plano de fogo determinado a partir de equações e métodos desenvolvidos ao longo dos
anos. 
Essas equações e métodos analisam propriedades da rocha, do explosivo, da 
bancada, entre outros. Porém, devido a enorme heterogeneidade das rochas, o plano de 
fogo deve ser embasado em contínuos ajustes por tentativas e análises, até que seja 
alcançada a fragmentação, controles estruturais e ambientais que se deseja. 
Por conseguinte, o presente relatório utilizará equações e métodos 
disponíveis na literatura para determinar os parâmetros do plano de fogo em três 
distintas situações (Anexo A). Na primeira, foi realizado ainda um estudo do 
custo/benefício entre dois tipos de explosivos. Nas demais situações, foi exposto o 
dimensionamento de seus respectivos planos de fogo, a partir da análise dos parâmetros; 
propriedades da rocha; nível de produção; forma da pilha e dimensões da área a ser 
desmontada, para a escolha dos explosivos mais eficientes, suas quantidades e os 
acessórios iniciadores do desmonte, com o intuito de se conseguir os melhores 
resultados. 
9 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
2.1 PARÂMETROS DO PLANO DE FOGO 
O plano de fogo deve ser elaborado para atender as necessidades das 
posteriores etapas, ou seja, a fragmentação deve atender as especificações de 
granulometria para garantir a eficiência do carregamento, transporte e beneficiamento, 
além de garantir menores custos com perfuração e explosivos e, adequadas condições 
ambientais. 
Para a elaboração do plano de fogo faz-se necessário a determinação de 
variáveis geométricas, como, diâmetro de perfuração, afastamento, espaçamento, 
subperfuração etc. Assim, para estimar tais parâmetros foram utilizadas as equações e 
relações que serão apresentadas a seguir. 
2.1.1 Afastamento 
O afastamento é a menor distância entre a primeira linha de furo e a face 
livre da bancada. Esta variável depende do diâmetro de perfuração, das propriedades da 
rocha e dos explosivos, da altura da bancada, grau de fragmentação e desacoplamento 
do material desejado. Existem na literatura diversas fórmulas para calcular o 
afastamento, mas todas elas apresentam valores entre 25 e 40 vezes o diâmetro de 
perfuração. (JIMENO, 2004). 
Quando essa distância é muito pequena a fragmentação poderá ser 
excessiva; os gases da detonação escapam e expandem a uma velocidade muito alta até 
a face livre, impulsionando o lançamento de rocha e provocando o aumento de ruídos. 
Por outro lado, quando essa distância é excessiva haverá grande emissão de gases 
contribuindo para um ultralançamento de fragmentos rochosos, parte da energia se 
transforma em ondas sísmicas aumentando a intensidade das vibrações no terreno, além 
de provocar uma fragmentação grosseira gerando problemas no pé da bancada. 
(JIMENO, 2004). 
Para tanto, utilizou-se as equações e relações que serão apresentadas a 
seguir. Segundo Konya (1983), o valor do afastamento (A) pode ser determinado a 
partir da Equação 1: 
10 
𝐴 = 8𝑥10ିଷ𝑥 𝑑௘ ට
ோ஻ௌ
ఘೝ
య (Equação 1) 
Em que: 
𝑑௘ = Diâmetro do explosivo (mm); 
RBS= Energia Relativa por Volume; 
𝜌௥ = Densidade da rocha (g/cm³). 
Ainda segundo Konya (1983) aplicam-se fatores de correções para melhor 
adequar o afastamento à realidade da malha e do maciço rochoso, levando-se em 
consideração o número de linhas, tipos de depósitos e as estruturas geológicas, como 
tem-se no Quadro 1. 
Fatores de Correção 
Número de Linhas (Kr) Tipos de Depósitos (Kd) Estruturas Geológicas (Ks) 
Uma ou duas 
linhas 1.0 
Estratificado 
no corte 1.18 
Altamente 
fraturada e 
juntas 
frequentes 
1.3 
Mais de três 
linhas 0.9 
Estratificado 
na face 0.95 
Camadas 
bem 
cimentadas 
com juntas 
estreita 
1.10 
Outros tipos 
de depósitos 1.00 
Rocha Intacta 
e maciça 0.95 
Quadro 1 – Fatores de Correção para o afastamento 
Fonte: Adaptado de KONYA, 1983. 
O Quadro 2 mostra um dos fatores que interferem na qualidade da 
fragmentação que é a razão entre a altura da bancada (𝐻௕) e o afastamento (A), seus 
valores variam de 1 à 4, visto que quanto mais próximo essa razão estiver do 4 (a partir 
desse valor não haverá aumento em benefícios), melhor será a fragmentação. Essa 
relação pode ser utilizada para encontrar o afastamento quando não há disponíveis 
informações suficientes a respeito da rocha a ser desmontada, dos explosivos, da 
perfuração, entre outro. 
11 
𝑯𝒃/A Fragmentação Onda aérea Ultralançamento Vibração Comentários 
1 Ruim Severa Severa Severa 
Quebra para trás. 
Não detonar. 
Recalcular o plano 
de fogo. 
2 Regular Regular Regular Regular Recalcular, se possível. 
3 Boa Boa Bom Boa Bom controle e boa fragmentação. 
4 Excelente Excelente Excelente Excelente 
Não há aumento em 
benefícios para 
𝐻௕/A>4. 
Quadro 2 – Efeitos da relação 𝑯𝒃/A na Fragmentação do Material Rochoso 
Fonte: Adaptado de KONYA, 1983. 
Já segundo Jimeno (2004) para detonação em bancadas de grande diâmetro, 
no afastamento, a priori, deve-se analisar o tipo de explosivo e a resistência da rocha a 
fim de estimá-lo a partir do diâmetro da perfuração (D), conforme mostra o Quadro 3. 
TIPO DE 
EXPLOSIVO PARÂMETROS 
RESISTÊNCIA DA ROCHA (MPa) 
Branda 
<70 
Média-Dura 
70-180
Muito Dura 
>180
ANFO AFASTAMENTO (A) ESPAÇAMENTO (E) 
28 D 
33 D 
23 D 
27 D 
21 D 
24 D 
HIDROGÉIS E 
EMULSÕES 
AFASTAMENTO (A) 
ESPAÇAMENTO (E) 
38 D 
45 D 
32 D 
37 D 
30 D 
34 D 
Quadro 3 – Determinação de Afastamento e Espaçamento 
Fonte: Adaptado de JIMENO, 2004. 
2.1.2 Espaçamento 
O espaçamento é a distância entre dois furos de uma mesma linha. Esse 
parâmetro depende do afastamento, da altura da bancada, propriedades da rocha, tipo de 
explosivo, entre outras. Para valores muito pequenos, há um excesso de fragmentação e 
rupturas superficiais na rocha remanescente, grandes blocos a frente da linha de furo e 
problemas de repés. Já para valores excessivos, a fragmentação é inadequada, 
acompanhado por problemas de repés e frentes muito irregulares. (KONYA, 1983). 
Para Konya (1983) esse valor é calculado considerando a relação 𝐻௕/A e o 
modo de iniciação – instantaneamente ou com a utilização de retardo. Utilizando 
bancadas baixa (𝐻௕/A<4) e furos detonados com retardo, o espaçamento (E) foi 
determinado a partir de: 
𝐸 = (ு್ା଻஺)
଼
 (Equação 2) 
12 
De acordo com Jimeno (2004) o espaçamento, assim como o afastamento, é 
determinado com base no tipo de explosivos e na resistência da rocha. Considerando, 
portanto, bancadas com grandes diâmetros, este foi determinado a partir do Quadro 3. 
Segundo Atlas Powder Company (1987) outra forma de calcular o 
afastamento e o espaçamento é através da expansão de uma malha preexistente para 
mudança de explosivo na detonação. Desta forma, tem-se uma equação relacionando 
afastamento, espaçamento e RBS. Conforme mostraa Equação 3: 
𝑀𝑛 = 𝐴𝑥𝐸𝑥𝑅𝐵𝑆 (Equação 3) 
Em que Mn é a área da nova malha encontrada, a partir dessa área pode-se 
estimar o valor do afastamento e espaçamento, obedecendo a relação proposta por 
Hustrulid (1999): 
ா
஺
= 1 − 1,5 (Equação 4) 
2.1.3 Subperfuração 
A subperfuração (S) é o comprimento a qual será perfurado abaixo do nível 
proposto da bancada, para assegurar o rompimento na altura do banco. A subperfuração 
só não será necessária quando houver rochas mais friáveis ou uma junta localizada ao 
nível do piso. (KONYA, 1983). 
Caso a subperfuração seja pequena não se produzirá um corte no nível 
planejado, resultando no aparecimento de repés com um considerável aumento nos 
custos de carga. Por outro lado, se esse comprimento for excessivo, propiciará um 
aumento nos custos com perfuração, aumento de vibrações e fragmentação excessiva na 
parte alta do banco inferior. (JIMENO, 2004). 
Conforme Konya (1983) a subperfuração depende unicamente do 
afastamento, deste modo tem-se a Equação 5 com a qual foi determinado o parâmetro 
em questão: 
𝑆 = 0,3𝐴 (Equação 5) 
Segundo Jimeno (2004) a subperfuração é determinada a partir do diâmetro 
de perfuração, como mostrado no Quadro 4. 
13 
VARIÁVEL 
DIÂMETRO DA PERFURAÇÃO (mm) 
180 - 250 250 - 450 
SUBPERFURAÇÃO (S) 7 – 8 D 5 – 6 D 
Quadro 4 – Determinação da Subperfuração 
Fonte: Adaptado de JIMENO, 1987. 
2.1.4 Profundidade do Furo 
A profundidade do furo (𝐻௙) é o comprimento total a ser perfurado, este 
será maior do que a altura da bancada, devido a inclinação e/ou subperfuração. 
Segundo Jimeno (2004), a Equação 6 é utilizada para determinar tal 
parâmetro: 
𝐻௙ = 𝐻௕ + S (Equação 6) 
2.1.5 Tampão 
Tampão (T) é o comprimento da parte superior do furo que não é carregada 
com explosivos, e sim, com material inerte a fim de confinar os gases produzidos na 
detonação para permitir que o processo de fragmentação ocorra por completo. Se o 
tampão é pequeno acarretará num escape prematuro dos gases na atmosfera, gerando 
problemas de ondas aéreas. Caso o tampão seja excessivo haverá grande quantidade de 
blocos vindos da parte alta da bancada e um nível alto de vibração. (JIMENO, 2004). 
Para Jimeno (2004) o comprimento ótimo para o tampão deve ser de 20 a 60 
vezes o diâmetro de perfuração e sempre que houver possibilidade deve-se manter um 
comprimento superior à 25 vezes o diâmetro de perfuração. A altura do tampão é 
determinada levando em consideração a resistência da rocha e, a equação desse 
parâmetro está em função do diâmetro de perfuração (D). Para o cálculo foi utilizado o 
Quadro 5 mostrado a seguir. 
VARIÁVEL 
RESISTÊNCIA DA ROCHA (MPa) 
Branda 
< 70 
Média – Dura 
70-180
Muito Dura 
>180
TAMPÃO 40 D 32 D 25 D 
Quadro 5 – Determinação da Tampão 
Fonte: Adaptado de JIMENO, 2004. 
14 
 A altura do tampão, de acordo com KONYA (1983), pode ser calculada em 
função do afastamento, conforme a Equação 7: 
𝑇 = 0,7𝐴 (Equação 7) 
2.1.6 Volume de Rocha por Furo 
O Volume de Rocha por Furo (V) representa o volume de rocha que deve 
ser desmontado em cada furo. Segundo Jimeno (2004) a Equação 8 é usada para o 
cálculo: 
𝑉 = 𝐻௕ 𝑥 𝐴 𝑥 𝐸 (Equação 8) 
2.1.7 Perfuração Específica 
De acordo com Silva (2009), a Perfuração Específica (PE) é a relação entre 
a quantidade de metros perfurados em cada furo e o volume de rocha por furo (V), ou 
seja: 
𝑃𝐸 = ு೑
௏
(Equação 9) 
2.1.8 Razão Linear de Carregamento 
De acordo com Silva (2009), a Razão Linear de Carregamento (RL) é a 
quantidade de explosivos necessários para o desmonte de um metro de rocha. 
Encontrado a partir de: 
𝑅𝐿 = గௗ೐
మ
ସ଴଴଴
𝜌௘ (Equação 10) 
2.1.9 Altura da Carga de Fundo 
A carga de fundo é uma carga reforçada colocada no fundo do furo onde a 
rocha é mais presa. Alguns autores sugerem que a altura da carga de fundo (𝐻௖௙) é um 
valor entre 30 e 40% a altura da carga de explosivos (𝐻௖). (SILVA, 2009). Assim, tem-
se: 
𝐻௖௙ = 0,3 𝑥 𝐻௖ = 0,3 𝑥 (𝐻௙ − 𝑇) (Equação 11) 
15 
2.1.10 Altura da Carga de Coluna 
A carga de coluna é a carga acima da carga de fundo, como a rocha dessa 
região não é tão presa, esta não precisa ser tão concentrada quanto a carga de fundo. 
Segundo Silva (2009), a Altura da Carga de Coluna (𝐻௖௖) foi determinada da seguinte 
forma: 
𝐻௖௖ = 𝐻௖ − 𝐻௖௙ (Equação 12) 
2.1.11 Carga Total 
A Carga Total (CT) é a massa de explosivos necessária para desmontar cada 
furo. De acordo com Silva (2009) é calculada conforme a equação abaixo: 
𝐶𝑇 = 𝑅𝐿 𝑥 𝐻௖ (Equação 13) 
2.1.12 Razão de Carregamento Volumétrica 
A Razão de Carregamento (RC) é a quantidade de explosivos necessárias 
para detonar 1 m³ de rocha. Segundo Jimeno (2009) é calculado da forma a seguir: 
𝑅𝐶 = ஼்
௏
 (Equação 14) 
2.1.13 Número de Furos 
Número de Furos (NF) é a quantidade de furos realizados em um 
determinado período. Tem-se, que: 
𝑀𝑓 = 𝑉 𝑥 𝜌௥ (Equação 15) 
𝑁𝐹 = ெ஽
ெ௙
 (Equação 16) 
Em que: 
Mf = Toneladas de explosivos por furo (t/furo) 
MD = Massa a desmontar (t) 
16 
2.1.14 Diâmetro do Furo 
O diâmetro do furo (D) depende das características do maciço rochoso, grau 
de fragmentação requerido, altura do banco, configuração das cargas e outras. Caso esse 
diâmetro seja pequeno os custos com perfuração, escorva e iniciadores serão altos e as 
operações levarão maiores tempos e mão de obra, mas reduz os custos com explosivo. 
Se os diâmetros são grandes os espaçamentos são grandes e formam blocos, além de 
gerar material com granulometrias inadequadas. (JIMENO, 2004). 
O Gráfico 1 mostra uma relação entre o diâmetro do furo e a altura da 
bancada, para que se possa estimar o diâmetro a partir da altura da bancada e vice-versa. 
Gráfico 1 – Diâmetro do furo vs. Altura da bancada 
Fonte: JIMENO, 2004. 
Após a determinação e análise de tais parâmetros, pode-se agora 
dimensionar o fogo, ou seja, determinar as características da malha, os tipos de 
explosivos, acessórios de detonação, tipo de amarração, se utilizar retardo: definir os 
tempos, espaçamento de carga, material do tampão etc. 
2.2 EXPLOSIVOS 
Os explosivos, desde os anos 40, vêm apresentando um acentuado 
desenvolvimento, objetivando alcançar a otimização na fragmentação da rocha, 
segurança em seu manuseio, maiores resistências à água, menor custo por unidade de 
rocha desmontada. Estes podem ser definidos como substâncias ou misturas, em 
17 
qualquer estado físico, que ao serem submetidos por um agente térmico ou mecânico 
suficientemente energético (calor, atrito, impacto etc) transformam-se em gases, em 
intervalo muito curto de tempo, liberando consideráveis quantidades de energia. 
(SILVA, 2009). 
Os explosivos disponíveis industrialmente podem ser classificados, de 
acordo com a velocidade das ondas de choque, em dois grandes grupos: Explosivos 
detonantes ou altos explosivos e explosivos deflagrantes ou baixos explosivos. Os 
primeiros apresentam velocidades entre 2.000 e 7.000 m/s e os deflagrantes apresentam 
velocidades menores do que 2.000 m/s. (JIMENO, 2004). 
Os altos explosivos apresentam uma subclasse de explosivos que são os 
agentes detonantes, estes são materiais que misturam um combustível e um oxidante, 
eles são menos sensíveis a iniciação e por isso podem ser armazenados e transportados, 
de forma a gerar menos riscos do que os sensíveis. (KONYA, 1983). Os explosivos 
categorizados nesta subclasse que serão utilizados para o desmonte nas três situações 
estudadas, mais precisamente, utilizaram-se: ANFO e ANFO Pesado. 
2.2.1 ANFO 
O ANFO é composto por nitrato de amônio (94,5%) e óleo diesel(5,5%), a 
sigla vem do inglês e significa Ammonium Nitrate e Fuel Oil. Esse explosivo granular 
tem como vantagens: ocupa inteiramente o volume do furo, grande insensibilidade ao 
choque, menores produções de gases tóxicos e redução no preço global dos explosivos. 
As principais desvantagens são: falta de resistência à água, baixa densidade e apresenta 
a necessidade de um iniciador especial. (SILVA, 2009). 
2.2.2 ANFO Pesado 
O ANFO apresenta interstícios que podem ser ocupados por explosivos 
líquidos como a emulsão que atua como uma matriz energética, utilizados para 
aumentar a densidade do ANFO e para aumentar a sensibilidade da emulsão. Pode ser 
adicionado também até 15% de Alumínio, que junto com uma porcentagem de 50% de 
emulsão, faz com que o ANFO pesado tenha até 90% a mais de energia se comparado a 
um mesmo volume de ANFO. (JIMENO, 2004). 
18 
O ANFO Pesado é a blendagem de emulsão com o ANFO ou o Nitrato de 
Amônio. Desta forma as características tanto da emulsão quanto do ANFO são 
modificadas, então o novo explosivo passa a ter densidade na faixa de 1,00 a 1,33 g/cm³ 
e a resistência à água será moderada. Para essa blindagem o ANFO Pesado passa a ser 
mais resistente à água. (SILVA, 2009). 
2.3 ACESSÓRIOS DE DETONAÇÃO 
Juntamente com a evolução dos explosivos os acessórios de iniciação, desde 
os anos 40, vêm desenvolvendo-se tecnologicamente, na busca de alcançar os seguintes 
objetivos: Iniciadores muito mais insensíveis e por isso, mais seguros; controle do 
tempo de iniciação para a melhor fragmentação; redução de níveis de vibração, ondas 
aéreas e lançamentos produzidos pela detonação; maiores rapidez e flexibilidade das 
operações de arranque. (JIMENO, 2004). 
O sistema de iniciação dos detonadores chamados ordinários por meio de 
marcha lenta, que implica em um alto risco de acidentes e falta de controle de tempo de 
saída gerando rendimento negativo na detonação, deram lugar a sistemas mais seguro e 
confiável. (JIMENO, 2004). 
Os explosivos industriais apresentam estabilidade química que os tornam 
manuseáveis, com condições de segurança. Para que ocorra a detonação, será necessária 
uma determinada energia de ativação, oriundos de calor; chispas; atrito; impacto etc, 
capaz de promover as reações internas para sua transformação em gases. Uma vez 
iniciada esta reação, ela se propaga através de toda a massa do explosivo. Os acessórios 
de detonação são utilizados para provocar os fenômenos iniciais de forma segura e 
eficaz. (SILVA, 2009). 
O presente tópico descreverá para cada grupo as características dos 
acessórios de iniciação que foram utilizados para o dimensionamento do plano de fogo 
realizado. 
2.3.1 Estopim 
O estopim é responsável por conduzir chama com velocidade uniforme a um 
tempo de queima constante de 140s por metro, para a detonação de uma espoleta 
simples. Esse acessório é constituído de um núcleo de pólvora negra, envolta de 
19 
materiais têxteis que, também são envolvidos por material plástico, visando a proteção e 
impermeabilidade. Para iniciá-lo é necessário fósforos e isqueiro. (SILVA, 2009). 
2.3.2 Espoleta 
A espoleta é um tubo de alumínio ou cobre que apresenta uma extremidade 
aberta e outra fechada, no seu interior possui uma carga detonante constituída por duas 
cargas: carga de ignição, cujo explosivo é a azida de chumbo, e uma carga básica de 
PETN – Tetranitrato de pentaeritritol. A azida de chumbo é um explosivo fulmitante 
que é iniciado com a faísca do estopim e, faz detonar a carga de PETN. A cápsula de 
cobre só é usada para casos particulares, porque a presença de umidade contendo gás 
carbônico pode transformar a azida de chumbo em azida de cobre, que é muito mais 
sensível e, portanto, mais perigosa. (SILVA, 2009). 
2.3.3 Cordel 
O cordel detonante é um acessório utilizado para iniciar cargas explosivas 
simultaneamente ou com retardos. Apresenta velocidade de detonação de 
aproximadamente 7000 m/s. Esse acessório é constituído por um tubo plástico com um 
núcleo de explosivo de alta velocidade – nitropenta (𝐶ହ𝐻଼𝑁ସ𝑂ଵଶ) – e de diferentes 
materiais para aumentar o confinamento e a resistência mecânica. Apesar da alta 
velocidade de detonação, o cordel é seguro ao manuseio e impermeável. A sua iniciação 
é através da espoleta simples ou instantânea, fixadas ao lado do cordel com fitas e com a 
parte ativa voltada para a direção de detonação. (SILVA, 2009). 
Segundo Silva (2009), as vantagens do cordel detonante em relação às 
espoletas elétricas, são: 
 Não são afetados por correntes elétricas;
 Permite o carregamento das minas em regime descontínuo, com o uso de
espaçadores;
 É muito seguro, pois, não detona por atrito, calor, choques naturais ou faíscas;
 Detona todos os cartuchos em contato.
20 
2.3.4 Retardo 
O retardo é um tubo metálico, revestido de plástico, é fixado ao cordel e 
iniciado em um de seus extremos por ele, ao passar por ele, a detonação sofre uma 
queda de velocidade, enquanto queima o misto do retardo. Ao fim dessa queima, ele 
detona o cordel em sua extremidade. Os retardos denominados “ossos de cachorro” são 
fabricados com os seguintes tempos: 5ms, 10ms, 20ms, 30ms, 50ms, 75ms, 100ms, 
200ms e 300ms. (SILVA, 2009). 
2.3.5 Booster 
Os boosters são modernos explosivos desenvolvidos a base de PETN e 
TNT, cujas características são de uma alta pressão de detonação, que os converte em um 
excelente iniciador de cargas explosivas pouco sensíveis. Os boosters podem ser 
iniciados por meio de cordéis detonantes e espoletas proporcionando uma alta 
velocidade de detonação para maximizar o rendimento do explosivo. Apresentam alta 
pressão para maximizar o rendimento, facilidade de operação, excelente resistência a 
água, alta densidade etc. (ORICA, 2018). 
2.3.6 Iniciado com Tubo De Choque (Brinel) 
Os tubos de choque são sistemas de transmissão de sinal elétrico 
instantâneo. O sistema detona dentro de um tubo plástico que contém uma pequena capa 
de material reativo no interior. Esse material reativo propaga uma onda de choque sem 
ruídos a uma velocidade de 2000 m/s aproximadamente. O sistema elimina todos os 
riscos elétricos, com exceção da possibilidade de iniciação através de um raio. Podem 
ser iniciados com um cordel detonante ou estopim elétrico. (KONYA, 1983). 
21 
3 METODOLOGIA 
3.1 PRIMEIRA QUESTÃO 
Para a resolução da primeira questão, foram utilizadas as relações dos 
autores Konya, Jimeno, Hustrulid e Silva, expressas no tópico 2 deste trabalho. O 
cálculo dos parâmetros do plano de fogo utilizando o explosivo ANFO e ANFO 
pesado seguiu a seguinte metodologia: 
 Afastamento 
Para este parâmetro foi utilizada a relação de Konya (Equação 1), visto que 
a mesma já engloba a Energia Relativa por Volume (RBS) do explosivo, tornando a 
posterior comparação com o explosivo ANFO pesado mais acessível. 
Após a utilização da fórmula, o resultado deve ser ajustado de acordo com 
os fatores apresentados no Quadro 1, multiplicando-o pelos fatores determinados. 
De acordo com a litologia e propriedades da rocha descritas na questão, 
adotou-se os valores 0,9, 1,0 e 0,95 para os fatores Kr, Kd e Ks, respectivamente. 
Espaçamento 
O espaçamento foi calculado utilizando a Equação 2, de Konya (1983), 
considerando os parâmetros indicados como bancada baixa e iniciação com retardo. 
 Subperfuração 
A Equação 5 de Konya (1983) foi utilizada para obtenção da subperfuração 
a ser adotada no plano de fogo. 
Altura do Furo 
Utilizou-se a Equação 6 para determinação deste parâmetro. 
Tampão 
Utilizou-se a Equação 7 para determinação da altura do tampão. 
22 
Volume de Rocha por Furo 
O volume de rocha foi calculado de acordo coma Equação 8. 
Razão Linear de Carga 
A razão linear de carga foi calculada através da Equação 10. 
Altura da Carga de Explosivos 
Calculada a partir da adaptação da Equação 11. Obtendo-se: 
𝐻𝑐 = 𝐻𝑓 − 𝑇 (Equação 16) 
Altura da Carga de Fundo 
Calculada de acordo com a Equação 11. 
Altura da Carga de Coluna 
Calculada de acordo com a Equação 12. 
Carga Total de Explosivo 
Determinado a partir da Equação 13. 
Razão de Carregamento 
Calculada de acordo com a Equação 14. 
Número de Furos 
Obtido a partir da releitura da Equação 15, através divisão do volume total a 
ser desmontado pelo volume de rocha por furo: 
𝑁𝐹 = 𝑉𝑡/𝑉 (Equação 17) 
Metros Perfurados 
A quantidade de metros perfurados foi determinada de acordo com a relação 
apresentada por Silva (2009): 
𝑀𝑃 = 𝑁𝐹 𝑥 𝐻𝑓 (Equação 18) 
23 
Total de Explosivo 
A quantidade total de explosivo pode ser estimada pela relação apresentada 
por Silva (2009): 
𝑇𝐸 = 𝑁𝐹 𝑥 𝐶𝐸 (Equação 19) 
Custo com Explosivo 
O custo com explosivo é calculado multiplicando o valor do explosivo/kg 
pela quantidade total utilizada: 
𝐶𝐶𝐸 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑜 𝐸𝑥𝑝𝑙𝑜𝑠𝑖𝑣𝑜 𝑥 𝑇𝐸 (Equação 20) 
Custo com Perfuração 
O custo com perfuração é calculada através do produto entre o valor da 
perfuração/m e a quantidade de metros perfurados: 
𝐶𝑃 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑥 𝑀𝑃 (Equação 21) 
Custo Total 
Soma dos custos com explosivo e perfuração 
𝐶𝑇 = 𝐶𝐶𝐸 + 𝐶𝑃 (Equação 22) 
Para a otimização da malha para utilização do ANFO Pesado, foram 
utilizadas as seguintes relações: 
 Para o cálculo do novo afastamento e espaçamento foram utilizadas as 
Equações 3 e 4. Para o novo Tampão utilizou-se a relação apresentada no Quadro 5 para 
rocha de alta resistência: 
𝑇 = 25𝐷 
Onde: 
T = Tampão (m) 
D = Diâmetro do furo (mm) 
Os demais parâmetros foram calculados seguindo as fórmulas utilizadas nos 
cálculos iniciais. 
24 
3.2 SEGUNDA QUESTÃO 
Para a resolução da segunda questão (ANEXO A), foram utilizadas as 
relações dos autores Konya, Jimeno, Hustrulid e Silva, expressas no tópico 2 deste 
trabalho. 
Primeiramente, determinou-se o diâmetro de perfuração com base no 
Gráfico 1 e na altura da bancada dada na questão. O volume de rocha foi determinado a 
partir nos pontos fornecidos, obtendo-se um valor de 18.000 m3. Assim, parte-se para a 
definição dos parâmetros. 
O afastamento foi determinado de acordo com as relações de Konya (1983), 
como exposto no Quadro 2, onde adotou-se que ு್
஺
= 2. 
 Ainda de acordo com Konya (1983), o espaçamento para rocha compacta 
foi calculado utilizando a Equação 2. Para a litologia friável foi feita a expansão da 
malha utilizando a Equação 4 de acordo com Hustrulid (1999).
Para o cálculo dos parâmetros a seguir, foram determinados valores para 
cada litologia, utilizando as mesmas relações.
O tampão foi determinado a partir da relação entre tampão e diâmetro, de 
acordo com a resistência da rocha, como exposto no Quadro 5 de Jimeno (2004). Já para 
a subperfuração, o cálculo foi realizado de acordo com Konya (1983) conforme a 
Equação 5.
O volume de rocha por furo foi calculado a partir da Equação 8, a 
profundidade do furo de acordo com a Equação 6, ambos de Jimeno (2004). 
O volume de rocha por furo foi calculado a partir da Equação 8, a 
profundidade do furo de acordo com a Equação 6, ambos de Jimeno (2004).
Para o cálculo dos demais parâmetros, utilizaram-se as relações 
estabelecidas por Silva (2009). A razão linear de carregamento de acordo com a 
Equação 10, a altura da carga do explosivo foi determinada de acordo com a Equação 
11, onde Hc=Hf-T.
Para o cálculo da carga de explosivo e razão de carga, utilizou-se as 
Equações 13 e 14 respectivamente. Por fim, o número de furos foi determinado de 
acordo com as Equações 15 e 16 e o total de explosivos a partir da Equação 19.
25 
3.3 TERCEIRA QUESTÃO 
Para fazer dimensionamento do plano de fogo da terceira questão (Anexo A) 
foi considerado basicamente as equações e quadros sugeridos por Jimeno (2004).  
A primeira variável a ser definida foi o diâmetro de perfuração, este foi 
escolhido com base no Gráfico 1, e levando em consideração as informações dadas pela 
questão, tais como: pilha alta, caracterizando assim um ritmo acelerado de produção; 
característica da litologia e o volume de 36.000 m3 a ser desmontado. Assim, puderam-
se definir as demais variáveis. 
Onde o Afastamento (A) foi calculado de acordo com o Quadro 3, 
utilizando-se a seguinte equação:  
𝐴 = 32𝑥𝐷 
Em que D é o diâmetro de perfuração. 
O Espaçamento (E) também foi determinado a partir do Quadro 3, a partir 
da a equação: 
𝐸 = 37𝑥𝐷 
Para a Subperfuração (S) foi utilizado o quadro 4, na qual usou-se a seguinte 
equação: 
𝑆 = 8𝑥𝐷 
 A Profundidade do furo foi calculada pela soma da altura da bancada e da 
subperfuração, conforme a Equação 6. 
Já para o tampão foi usado a relação de Konya (1983), de acordo com a 
Equação 7, por se mostrar mais condizente com a presente situação.  
Como não foi feita diferenciação entre carga de fundo e a carga de coluna, 
neste caso, a altura da carga de explosivo é definida simplesmente a partir da subtração 
entre a profundidade do furo e a do tampão.  
A partir dessas informações foi calculada a razão linear de carregamento e a 
quantidade em quilogramas, ou seja, a carga total. Em que a quantidade em quilogramas 
de cada carga é a multiplicação da sua altura pela sua razão linear de carregamento. 
Essa razão é obtida pela relação mostrada na Equação 10.  
O volume de rocha por furo é obtido pelo produto entre o espaçamento, 
afastamento e a altura da bancada. 
26 
A quantidade de furos foi obtida através da disposição dos furos na malha 
considerando o afastamento e o espaçamento de forma a acomodá-los em uma área de 
50 x 45 metros, então é necessário apenas multiplicar o número de furos pela carga de 
explosivo em cada furo para descobrir a massa total de explosivo. 
27 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
4.1 PRIMEIRA QUESTÃO 
Seguindo a metodologia descrita, foram obtidos todos os parâmetros 
do plano de fogo para o explosivo ANFO. Os resultados são apresentados na 
Tabela 1: 
ANFO 
A 5,16 m 
E 6,39 m 
S 1,55 m 
T 3,61 m 
V 494,59 m³ 
RL 36,58 kg/m 
Hf 16,55 m 
HC 12,94 m 
HCF 3,88 m 
HCC 9,06 m 
CE 473,25 kg 
RC 292,62 g/t 
NF 3092 f 
MP 51159,46 m 
TE 1463103,18 kg 
CCE R$ 5.852.412,74 
CP R$ 1.278.986,49 
CT R$ 7.131.399,23 
C/m3 R$ 4,66 
C/t R$ 1,43 
Tabela 1 - Resultados obtidos para o explosivo ANFO 
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Os resultados para o primeiro plano de fogo serviram como parâmetro 
de avaliação da possível alteração do explosivo utilizado, sendo a segunda parte 
presente na questão. Após os resultados obtidos para o ANFO normal, 
calcularam-se os mesmos parâmetros alterando o explosivo para ANFO pesado, 
utilizando as mesmas formulações do primeiro plano de fogo. Os resultados para 
ANFO pesado estão apresentados na Tabela 2 a seguir: 
28 
ANFO PESADO 
A 6,31 m 
E 7,40 m 
S 1,89 m 
T 4,42 m 
V 700,41 m³ 
RL 57,13 kg/m 
Hf 16,89 m 
HC 12,48 m 
HCF 3,74 m 
HCC 8,73 m 
CE 712,80 kg 
RC 311,22 g/t 
NF 2183,00 f 
MP 36877,42 m 
TE 1556049,53 kg 
CCE R$ 7.780.247,63 
CP R$ 921.935,48 
CT R$ 8.702.183,10 
C/m3 R$ 5,69 
C/t R$ 1,74 
Tabela 2 - Resultados obtidos para explosivo ANFO Pesado 
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Segundo os dados obtidos, através dessa formulação o ANFO 
apresentaria uma economia de R$ 1.570.783,87. Entretanto, levando em 
consideração a potência doANFO pesado em relação à Energia Relativa por 
Volume (RBS), optou-se pela otimização da malha a fim de se conseguir uma 
economia com a utilização do ANFO pesado. 
Dessa forma, obteve-se novo afastamento e espaçamento através da 
expansão da malha e nova altura de tampão utilizando outra relação empírica, 
ambos descritos na metodologia. Os resultados obtidos são apresentados na 
Tabela 3: 
ANFO PESADO 
A 7,5 m 
E 8 m 
S 2,25 m 
T 6,03 m 
V 900 m³ 
RL 57,13 kg/m 
(Continua) 
29 
Hf 17,25 m 
HC 11,22 m 
HCF 3,37 m 
HCC 7,85 m 
CE 640,90 kg 
RC 217,77 g/t 
NF 1699,00 f 
MP 29307,75 m 
TE 1088889,401 kg 
CCE R$ 5.444.447,01 
CP R$ 732.693,75 
CT R$ 6.177.140,76 
C/m3 R$ 4,04 
C/t R$ 1,24 
Tabela 3 - Resultados da malha otimizada para ANFO pesado 
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Através da expansão da malha, obteve-se a nova área de influência do 
afastamento e espaçamento, totalizando 60 m². Os novos valores de afastamento 
e espaçamento foram estabelecidos não somente para adequação à nova malha, 
mas através de embasamento nas obras dos autores utilizados. 
Segundo Jimeno (2004), “geralmente em mineração de metais é 
mantida uma relação Hb/A <2”, dessa forma estabeleceu-se o novo afastamento 
levando em consideração o Quadro 2 onde a relação Hb/A=2 e a relação 
espaçamento/afastamento de Hustrulid (1999), onde 𝐸𝐴 varia de 1 a 1,5. 
Alterando-se apenas os valores de espaçamento e afastamento e 
utilizando as demais fórmulas para obtenção dos outros parâmetros, obter-se-ia 
uma economia de R$ 571.253,92. Entretanto, visando alcançar o melhor 
custo/benefício com o explosivo mais potente, reavaliou-se também o parâmetro 
de altura do tampão. 
Para o novo tampão, observou-se a afirmação de Jimeno (2004) que 
estabelece que “sempre que possível, deve-se manter um tamanho de tampão 
acima de 25D para evitar os problemas de onda aérea, projeções, cortes e 
backbreak” e de Silva (2009) que diz que em “T < A o risco de ultralançamento 
da superfície mais alta aumenta e T >A produzirá mais matacões, entretanto o 
lançamento será menor ou eliminado”. Assim, optou-se por utilizar a relação de 
30 
Jimeno (2004) que nos dá a altura de tampão mais próxima do afastamento, 
minimizando os problemas ambientais. 
Após os ajustes na malha, obteve-se uma economia de R$ 954.258,47, 
viabilizando a utilização do mesmo nessas novas características de malha. 
4.2 SEGUNDA QUESTÃO 
De acordo com a metodologia descrita, foram obtidos todos os 
parâmetros do plano de fogo. O valor do diâmetro obtido foi de 25,4cm. Foram 
utilizados dois explosivos, sendo o ANFO para a litologia friável e o ANFO 
Pesado para a litologia compacta. Os resultados apresentados na Tabela 4 são para 
os parâmetros obtidos para o ANFO Pesado e ANFO. 
ANFO 
PESADO 
ANFO 
A 6,00 6,00 m 
E 7,13 7,80 m 
S 1,80 1,80 m 
T 6,35 10,16 m 
V 641,25 702,00 m³ 
RL 63,34 40,54 kg/m 
Hf 16,80 16,80 m 
HC 10,45 6,64 m 
CE 661,89 269,16 kg 
RC 1,03 0,38 kg/m³ 
NF 15 12 furos 
TE 25138,34 kg
Tabela 4 - Resultados obtidos para o explosivo ANFO Pesado 
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Como supracitado, foi realizada a expansão da malha para a litologia friável, 
uma vez que a mesma é mais fácil de ser fragmentada. Neste caso, aumentou-se o valor 
do espaçamento como descrito na metodologia e utilizou como explosivo o ANFO, que 
possui uma menor velocidade de detonação em relação aos outros explosivos. 
As escolhas desses explosivos foram feitas, porque segundo Jimeno (2004) 
nas minerações a céu aberto com grandes diâmetros – 229 a 415 mm – estendeu-se o 
31 
uso de cargas contínuas de ANFO à granel. E ainda que a partir de 100 mm de diâmetro 
de carga não há problema em usar o ANFO com carga contínua, mas para rochas duras 
é preferível o uso de cargas escalonadas. 
Deste modo, na presença da litologia friável optou-se por usar o ANFO, 
com cargas contínuas e à granel, por ser um explosivo de baixa densidade (0,8g/cm³) e 
baixa velocidade de detonação. Para a litologia compacta optou-se por trocar o 
explosivo por ANFO Pesado com carga contínua e também à granel, devido este possuir 
maior densidade (1,25 g/cm³), além de ter 83% a mais de energia se comparado com o 
mesmo volume de ANFO. A disposição de carga no furo é mostrada na Figura 1. 
Figura 1 – Distribuição de carga 
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Com base nos dados dos Quadros 9 e 10, foi criada a malha retangular com 
amarração em “V”, conforme a Figura 2 e o Apêndice A. Segundo Jimeno (2004), 
malhas retangulares reduz a energia em 23% em relação à estagiada, mas os resultados 
desse tipo de malha para rochas brandas são bons. 
32 
Figura 2 – Localização dos retardos (laranja), distribuição das cargas e tipo de 
ligação
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Devido ao fato de que mudar a configuração das cargas para um mesmo 
plano de fogo seria muito trabalhoso para o operador, sem falar na dificuldade em se 
fazer uma boa amarração dos furos, optou-se por permanecer com a malha retangular 
para a litologia compacta também, já que o menor espaçamento e a utilização de um 
explosivo mais resistente, resultaria em bons resultados. A amarração em “V” foi feita 
para que se tenha uma pilha alta, já que para grandes ritmos de produção como diz a 
Questão 2 (ANEXO A) tem-se a necessidade de pilhas maiores. 
Foi decidido amarrar os furos usando 315m de cordel, com iniciação por 
estopim/espoleta, duas unidades desse conjunto para que um fique de reserva caso haja 
falhas. Para o estopim optou-se por um comprimento de 3m, pois de acordo com 
Ricardo e Catalani (2007) o estopim comum detona à 145s/m, o que possibilita ao 
blaster um tempo de 7,25 min para evacuar da área. A espoleta usada foi a nº8, que 
segundo Orica (2018) é suficiente para iniciar o cordel. O cordel é do tipo NP 6 que 
segundo Jimeno (1983) é destinado à conexão entre os furos. 
Utilizou-se ainda 22 retardos presos ao cordel com fita isolante, estes do 
tipo “osso de cachorro”, com tempo entre linhas de 50 ms. Segundo Jimeno (1983) o 
uso de retardo diminui as vibrações produzidas, aumenta a efetividade dos mecanismos 
de ruptura, além de um maior controle sobre a fragmentação, sobrexcavação, repés e 
lançamentos. 
33 
A iniciação no fundo do furo se dá através do tubo de choque (iniciador 
não-elétrico), o tipo utilizado foi o Brinel possuindo retardo de 300ms. O tubo de 
choque inicia o booster – reforçador que inicia a detonação de explosivos com baixa 
sensibilidade e aumenta o nível de energia da detonação – usou-se um booster de 900g 
para cada furo da litologia compacta preenchida com ANFO Pesado e um booster de 
450g para cada furo da litologia friável preenchida com ANFO, totalizando 15 booster 
de 900 e 12 de 450. O tampão utilizado foi brita com um volume estimado de 8,69m³, a 
Figura 3 mostra esse parâmetro. 
Figura 3 – Configuração de Cargas
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
4.3 TERCEIRA QUESTÃO 
Através da metodologia citada foi obtido a seguinte Tabela, no qual é 
apresentado os resultados para cada parâmetro do plano de fogo.  
Dados 
Diâmetro de 
Perfuração  𝑫𝒆  22,86 cm 
Densidade do 
explosivo  
𝝆𝒆 1,25  g/cm³ ou t/m³ 
Altura da 
bancada 
Hb 16  m 
Ângulo do furo  α  0  Graus 
Diâmetro do 
explosivo  𝒅𝒆  22,86 cm 
Quantidade de 
rocha  Qd  36.000  m³ 
34 
Tipo de 
explosivo da 
coluna 
Explosivos 
potentes  
Resistência da 
rocha  
Dura 
120-180MPa
Resultados 
Afastamento  A  7,32 m 
Espaçamento  E  8,46 m 
Sobperfuração  S  1,83 m 
Profundidade 
do furo 
Hf 17,83  m 
Tampão  T  5,12 m 
Altura do 
explosivo 
Hcf 12,71  m 
Carga de 
explosivo por 
furo 
CT  651,98  kg 
RazãoLinear de 
Carregamento  RL  51,30 Kg/m 
Volume de 
rocha por furo  V  989,97  m³ 
Razão de 
carregamento  RC  0,66 kg/m³ 
Cálculo do 
número de furos 
necessários  
NF  36,36  furos  
Cálculo do total 
de explosivos  Te  23709,01  kg 
Tabela 5 – Parâmetros do Plano de Fogo 
Fonte: Elaborado pelo autor. 
Com base nos dados da Tabela 5, foi criada a malha retangular com 
amarração em “v” – como mostra a Figura 3 e melhor detalhado no Apêndice B, para 
garantir a pilha alta como requerida, foi decidido usar cordel com iniciação por espoleta 
simples nas ligações externas e, brinel na coluna com tempo de 300 ms no fundo do 
furo. Para o estopim que inicia a espoleta na superfície utilizou-se um comprimento de 
3m, possibilitando ao blaster 7,25 min para evacuar. Utilizou-se dois estopim/espoleta, 
deixando um de reserva. 
35 
Figura 4 – Localização dos retardos, distribuição das cargas e tipo de ligação
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
Decidiu-se também, pela utilização de 36 booster de 900g para iniciação do 
ANFO Pesado (presente em toda coluna de explosivo), um para cada furo, agindo como 
um reforço na base, onde a rocha está sobre maior confinamento. Foi utilizado brita 
como tampão a um volume de aproximadamente 7,37 m³, conforme mostra a Figura 4, e 
somente retardos entre linhas de 42 ms.
Figura 4 – Distribuição de carga 
Fonte: Elaborada pelo Autor. 
BRITA 
ANFO Pesado 
 Booster 
900g 
36 
Os acessórios utilizados para a Questão 3 são os mesmos utilizados na 
Questão 2, com diferenças apenas nas quantidades, melhores explicações sobre suas 
escolha pode-se encontrar no subtópico 3.2. As quantidades utilizadas são:
 Iniciador: 684m de tubo de choque (iniciador não elétrico) com retardo de
500ms; 
 Reforçador: 36 boosters de 900g;
 Amarração: 455m de cordel;
 Iniciador do cordel: 2 estopins+espoleta;
 Retardo entre linhas: 22*42ms;
 
37 
5 CONCLUSÃO 
É percebido, portanto, a importância do dimensionamento do plano de fogo 
(o Apêndice C mostra o resultado final do Plano de Fogo proposto), assim como em
seus acessórios a serem utilizados, visto que cada situação deve ser estudada de maneira 
prévia, a fim de que suas características possam ser corretamente analisadas para a 
melhor tomada de decisões, onde uma análise precipitada pode vir a trazer resultados 
totalmente opostos aos esperados, prejudicando assim todas as etapas subsequentes. 
Torna-se necessário também ter noção que desmonte de rochas não se trata 
de uma ciência precisa, já que o maciço não se apresenta integralmente homogêneo, 
assim trata-se de um método de tentativas e erros, onde não se consegue estabelecer 
regras práticas que valerão para todos os casos possíveis, dependendo desse modo 
sobretudo de uma sensibilidade por parte do autor para fazer as correções necessárias 
possíveis para as devidas situações. 
Dessa maneira é de suma importância se aliar o estudo local das condições 
com o conhecimento técnico prévio adquirido ao longo do tempo, para somente assim 
conseguir se alcançar os objetivos estabelecidos, partindo desde uma correta escolha dos 
explosivos e acessórios até o cálculo dos melhores tempos de retardo para se obter a 
fragmentação necessária. 
38 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ATLAS POWDER COMPANY. Explosives and Rock Blasting. Dallas: Atlas Powder 
Company Field Technical Operations, 1987. 
HUSTRULID, W. A. Blasting Principles for Open Pit Mine: General Design 
Conceptes. Rotterdam: Balkema, 1999. 
JIMENO, L. J. et al. Manual de perforacion y voladura de rocas, 2.ed., Madri, 
Espanha, Instituto Tecnológico Geominero de España, 2004. 
KONYA, C. J. Surface Mining Environmental Monitoring and Reclamation 
Handbook, 1983. 
ORICA - MINING SERVICES. Pentex™ PowerPlus™ 900 (PP900) Booster. 
Disponível em: <http://www.oricaminingservices.com/download/file_id_12293/>. 
Acesso em: 22 fev. 2018. 
RICARDO, H. S.; CATALANI, G. Manual Prático de Escavação: Terraplenagem e 
Escavação de Rocha. 3 ed. São Paulo: PINI, 2007. 
SILVA, V. C. Apostila do Curso de Desmonte e Transporte de Rocha, 
Departamento de Engenharia de Minas da Escola de Minas da UFOP, 2009. 
x x x
xx
x xx
x
x
x
x
x
xx x
x
x
x
xx
x
12
2
23
3
34
33 4
44
4
45
5
5
5
5
56
6
6
67 7
50 50
50
100 100
100
100
100
150 150
150
150150
150
200 200
200
200200
200
250 250
250250300 300
50
2
Tempo de Espera MS
Período de Retardo
Croqui - Questão II
x
x
x
x
x
1 1
2
22
2
42 42
4242
3 3
3
33
3
84
84
84 84
84
84
4
4
4 4
4
4
126
168
210
252
294
126
126
126
126
126
5
5
5 5
5
5
168
168
168
168
168
6
66
6 6
6
210
210 210
210
210
7
7
7
7
252
252252 294
8 8
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
xx x
42
2
Tempo de Espera MS
Período de Retardo
Croqui - Questão III
Cliente
Tipo de detonação
Responsável técnico
ANFO Pesado
mm 22,86
m 7,32
m 8,46
m 1,83
m 17,83
m 12,71
mm Altura da carga de coluna m 7,85
kg m 3,37
m³ 989,97
kg/m³ 0,66
Iniciador tubo de choque Quantidade 684 m m 5,12
Reforçador 900 g Tipo de retardo osso de cachorro Material do tampão brita
Ligações externas cordel Retardo entre linhas 42 ms kg/m 51,30
Ligações da coluna brinel Retardo de fundo 300 ms m³ 36.000,00
Metros para amarração externa 455 m Número de retardos 21 unidade 36,00
Iniciador do cordel estopim+espoleta Quantidade 2 m 641,88
Comprimento estopim 3 m Tempo para iniciar espoleta 7,25 min kg 23.709,01
A
PÊ
N
D
IC
E
 C
 - Ficha T
écnica Q
uestão III
8 horas
Carajás Jr.
DETONAÇÃO DE PRODUÇÃO
GRUPO II - TURMA DE ENGENHARIA DE MINAS 2014
INFORMAÇÕES DA JAZIDA DADOS DO DESMONTE
Horário
MINE 14 - PERFURAÇÃO E DESMONTE DE ROCHAS LTDA
Plano de Fogo
INFORMAÇÕES GERAIS
Local
Data
MARABÁ - PARÁ
03 DE MARÇO DE 2018
Tipo de rocha rocha calcopirítica Diâmetro do furo
Densidade do material t/m³ 4,1 a 4,3 Afastamento
Altura da bancada m 16 Espaçamento
SubperfuraçãoINFORMAÇÕES DO EXPLOSIVO
Altura do tampão
Diâmetro do explosivo 22,86
Altura da carga de fundo
Volume de rocha desmontada por furo
Metros perfurados em cada furo
Altura da carga de explosivo
Tipo de explosivo (densidade em g/cm³)
[ ] ANFO (0,8) [ x ] ANFO Pesado (1,25)
Total de explosivos
Razão linear de carregamento
Carga de explosivo por furo 651,98
Massa desmontada
ACESSÓRIOS DO DESMONTE
RBS do explosivo 183
Número de furos
Metros totais perfurados
Razão de carga
[ ] Emulsão (1,15) [ ] Outro ( ) 
Cliente
Tipo de detonação
Responsável técnico
DADOS DO DESMONTE unidade Zona friável Zona compacta
mm 254,00 254,00
m 6,00 6,00
m 7,80 7,13
m 1,80 1,80
m 16,80 16,80
mm m 6,64 10,45
kg/m Altura da carga de coluna m 4,65 7,32
m 1,99 3,14
m³ 585,00 641,25
kg/m³ 0,56 1,03
m 10,16 6,35
mm Material do tampão brita brita
kg/m kg/m 40,54 63,34
m³ 9.000,00 9.000,00
unidade 15 12,00
Iniciador tubo de choque Tipo de iniciador osso de cachorro m 470,40 201,60
Retardo do iniciador 300 ms Iniciador do cordel estopim+espoleta kg 7.265,38 18.579,27
Reforçador do ANFO 450 g Quantidade 12 unidades Tipo de malha retangular retangular
Reforçador do ANFO Pesado 900 g Quantidade 15 unidades Amarração cordel e brinel cordel e brinel
Velocidade de detonação do estopim 145s/m Tipo de cordel NP 6 Linha de detonação externa m
Retardo entre linhas 50 ms Retardo entre furos 20 ms Linha de detonação interna m
A
PÊ
N
D
IC
E C
 - Ficha Técnica Q
uestão II
[ ] ANFO (0,8)[ x ] ANFO Pesado (1,25)
INFORMAÇÕES GERAIS
 [ ] Emulsão (1,15) [ ] Outro ( ) 
Diâmetro do furo
Afastamento
Espaçamento
Subperfuração
Metros perfurados em cada furo
Razão de carga
INFORMAÇÕES DO EXPLOSIVO NA ZONA COMPACTA
Altura da carga de explosivo
Altura da carga de fundo
Volume desmontado por furo
Local
Data
Horário 8 horas
DETONAÇÃO DE PRODUÇÃO
GRUPO II - TURMA DE ENGENHARIA DE MINAS 2014
Carajás Jr.
INFORMAÇÕES DA JAZIDA
Tipo de explosivo (densidade em g/cm³)
 [ ] Emulsão (1,15) [ ] Outro ( ) 
[ x ] ANFO (0,8) [ ] ANFO Pesado (1,25)
Diâmetro do explosivo
MINE 14 - PERFURAÇÃO E DESMONTE DE ROCHAS LTDA
Plano de Fogo
MARABÁ - PARÁ
03 DE MARÇO DE 2018
RBS do explosivo 100
Carga de explosivo 
254
326,70
INFORMAÇÕES DO EXPLOSIVO NA ZONA FRIÁVEL
Altura da bancada
compacta e friável
15m
Tipo de rocha
315
453,6
ACESSÓRIOS DO DESMONTE
Razão linear de carregamento
Altura do tampão
Total de explosivos
Número de furos
Massa desmontada
Metros totais perfurados
Carga de explosivo 661,89
RBS do explosivo 183
Diâmetro do explosivo 254
Tipo de explosivo (densidade em g/cm³)
Cliente
Tipo de detonação
Responsável técnico
ANFO ANFO Pesado
mm 241,30 241,30
m 5,16 7,50
m 6,39 8,00
m 1,55 2,25
m 16,55 17,25
m 12,94 11,22
mm Altura da carga de coluna m 9,06 7,85
kg/m m 3,88 3,37
m³ 494,59 900,00
kg/m³ 292,62 47,47
m 3,61 6,03
Material do tampão brita brita
mm kg/m 36,58 57,13
kg/m m³ 1.529.052,00 1.529.052,00
unidade 3.092 1.698,95
m 51.159,46 29.306,83
kg 1.463.103,18 1.088.855,22
R$ 1.278.986,50 732.670,75
R$ 5.852.412,74 5.444.276,10
R$ 7.131.399,23 6.176.946,85
A
PÊN
D
IC
E
 C
 - Ficha Técnica Q
uestão I
Razão linear de carregamento
Altura do tampão
Razão de carga
Custo total com perfuração
Número de furos
Massa desmontada
Metros totais perfurados
Custo total do desmonte
Custo total com explosivo
Total de explosivos
Carga de explosivo 640,90
RBS do explosivo 183
Diâmetro do furo
Afastamento
Espaçamento
Subperfuração
Metros perfurados em cada furo
Altura da carga de explosivo
Altura da carga de fundo
Volume de rocha desmontada por furo
DADOS DO DESMONTE
Local
Data
Horário 8 horas
DETONAÇÃO DE PRODUÇÃO
GRUPO II - TURMA DE ENGENHARIA DE MINAS 2014
Carajás Jr.
INFORMAÇÕES DA JAZIDA
RBS do explosivo 100
Carga de explosivo 
241,3
473,20
[ ] Emulsão (1,15) [ ] Outro ( ) 
INFORMAÇÕES DO EXPLOSIVO
Diâmetro do explosivo
Tipo de explosivo (densidade em g/cm³)
[ x ] ANFO (0,8) [ ] ANFO Pesado (1,25)
Altura da bancada
alta resistência
3,27
15
t/m³
m
Tipo de rocha
Densidade do material
INFORMAÇÕES DO EXPLOSIVO
[ ] Emulsão (1,15) [ ] Outro ( ) 
Diâmetro do explosivo 241,3
Tipo de explosivo (densidade em g/cm³)
[ ] ANFO (0,8) [ x ] ANFO Pesado (1,25)
INFORMAÇÕES GERAIS
MINE 14 - PERFURAÇÃO E DESMONTE DE ROCHAS LTDA
Plano de Fogo
MARABÁ - PARÁ
03 DE MARÇO DE 2018
44 
ANEXO A – Questões Propostas 
1. Em uma jazida metálica, as detonações são realizadas a partir da perfuração de furos
verticais com diâmetro de 9ଵ ଶൗ ". Utilizando o ANFO a granel como explosivo com
densidade de 0,8 g/cm3, calcule os parâmetros do plano de fogo, sabendo que a altura do
banco é 15 metros e a rocha é de alta resistência.
Considerando a possibilidade de alterar o explosivo para ANFO Pesado em toda a
extensão do furo, avalie os ganhos da troca considerando o RBS do explosivo (Energia
por unidade de volume de um explosivo comparado ao ANFO).
Dados necessários: 
- Densidade do material desmontado: 3,27 t/m3 (no corte)
- Densidade do ANFO Pesado: 1,25 g/cm3
- RBSANFO PESADO: 1,83
- Massa a desmontar / ano: 5 milhões de toneladas
- Custo de perfuração: R$25,00/m
- Custo do ANFO: R$4,00/Kg
- Custo do ANFO Pesado: R$5,00/kg
2. Considere que numa mina com elevado ritmo de produção, pretende-se desmontar
determinado volume de rocha em bancadas de 15 metros de altura. Os seguintes pontos 
definem o volume a ser desmontado: (0,0,0), (60,0,0), (0,0,15), (60,0,15), (0,20,0), 
(60,20,0), (0,20,15), (60,20,15). Deste volume, a região delimitada pelos pontos 
(30,0,0), (60,0,0), (30,0,15), (60,0,15), (30,20,0), (60,20,0), (30,20,15) e (60,20,15) 
apresenta uma litologia compacta, enquanto o restante do volume apresenta uma 
litologia friável. Dimensione o plano de fogo. 
3. Deseja-se desmontar um volume de 36.000 m³ numa rocha calcopirítica, com
bancada de 16 metros de altura. Espera-se uma pilha alta. Dimensione o plano de fogo. 
	dsfs.pdf
	trabalho todo23fsdf.pdf
	Croqui Questão 2.pdf
	Croqui Questão 3.pdf
	$R844IB9
	$RQPM97Y
	$RT7MN0T
	dsfs