AULA 06

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SENAI - SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL
CENTRO DE MINERAIS ERNESTO REIBEL
PRONATEC – PROGRAMA NACIONAL DE ACESSO AO ENSINO TÉCNICO E EMPREGO
DISCIPLINA: LAVRAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS
PROFESSORA: MARÍLLIA DE FREITAS SALES ARAÚJO
CARGA HORÁRIA: 40H
MÉTODOS DE LAVRA
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MÉTODOS DE LAVRA
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 Os principais métodos de lavra utilizados para extrair blocos de rochas em maciços, são apresentados abaixo:
 Bancadas altas;
 § Lavra por bancada 
 Bancadas baixas;
 § Lavra por painéis verticais;
 § Lavra por desmoronamento;
 § Lavra em fossa ou poço; e
 § Lavra subterrânea.
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por bancada:
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 Método conduzido através de bancadas, cuja altura pode variar de baixa (altura igual a uma das dimensões do bloco comercializável) a alta (quando a altura é igual a um número múltiplo de uma das dimensões do bloco).
 A altura (espessura) das bancadas é função direta das características da jazida, e, neste sentido, podem ser subdivididas em bancadas baixas e bancadas altas.
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por bancada:
 - ALTA:
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 Esta configuração de pedreira é utilizada normalmente nos maciços rochosos que apresentam heterogeneidade na qualidade e estrutura da jazida. A utilização de bancadas altas prevê a seleção de blocos finais. As bancadas constituem grandes pranchas com altura variando entre 4 e 16 metros.
 A altura da prancha corresponderá a um número múltiplo de uma das dimensões do bloco comercializável. Estas pranchas representam o bloco primário produzido, que se desdobrará em blocos secundários, para após serem esquadrejados em blocos terciários ou finais. A limitação deste método é o grande volume de rejeito gerado, chegando a 80% do material lavrado.
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por bancada: (corte de uma prancha primária).
 - ALTA:
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por bancada: (corte da prancha primária; desdobramento secundário e final dos blocos).
 - ALTA:
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por bancada:
 - BAIXA:
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 Ao contrário da anterior, esta configuração será utilizada para uma jazida dita homogênea. A altura da bancada corresponderá à dimensão de um bloco comercializável que é diretamente recuperado do maciço. O seu relevo é mais suave e suas frentes de lavra são extensas.
 No tocante ao meio-ambiente, a vantagem do método é o seu reduzido impacto visual, em virtude da pouca área exposta, permitindo ainda a recuperação segmentos degradados simultaneamente aos trabalhos de lavra.
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por bancada:
 - BAIXA:
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por desabamento:
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 Aplicada em maciços rochosos bem fraturados e com relevo acidentado (acima de 45°). O desmonte é feito sobre grandes pranchas verticais (painéis verticais, mais altos que 12 metros). Normalmente são desmontados volumes na ordem de 3000 a 5000 m² de rocha de uma só vez, através de explosivos. Após o desmonte são selecionados os maiores blocos com as formas mais apropriadas para o esquadrejamento e a produção de blocos comercializáveis.
 Esse método apresenta uma recuperação muito baixa que varia entre 10% a 15%, por isso mesmo a rocha precisa ter alto preço no mercado. É um método dificilmente adotado no Brasil.
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por desabamento:
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra por desabamento:
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra em fossa e em poço:
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 Estas configurações, na verdade, representam variações dos métodos de explotações por bancada. Suas características principais encontram-se nas depressões formadas no terreno. Por isso, esses métodos são aplicados em jazidas que ocorrem geralmente em planícies ou em relevos bastante suaves. Essas depressões são normalmente limitadas pelo nível do lençol freático, quando há a necessidade de bombear a água durante os processos de produção.
 
 
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra em fossa:
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra em poço:
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 A lavra em poço já é, por outro lado, uma evolução da lavra em fossa. As rampas laterais da mina se tornarão muito íngremes, muitas vezes verticais, criando forte risco de acidentes durante sua operacionalização. É um método geralmente utilizado em rochas de menor dureza como os mármores por exemplo.
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra em poço:
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MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra subterrânea:
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 A lavra subterrânea é também a evolução das lavras em fossa e em poço. Frequentemente é aplicada em rochas moles (carbonatadas), mas encontra-se, apesar de raro, lavras subterrânea em rochas duras, com a presença de muito quartzo, tipo quartizito, por exemplo. 
 Este método de explotação é também utilizado em encostas quando existe uma grande espessura de material estéril sobrejacente a jazida local, pois seria bastante custoso e prejudicial ao meio a remoção de grande material ésteril. Nesse tipo de lavra, não se utiliza explosivos, por causa de problemas com a estabilidade dos pilares e da integridade da rocha. Para esse métodos ser viabilizado as rochas precisam possuir alto preço no mercado.
MÉTODOS DE LAVRA
§ Lavra subterrânea:
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TÉCNICAS DE CORTE
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TÉCNICAS DE CORTE
INTRODUÇÃO:
 O desenvolvimento tecnológico do setor aprimorou as alternativas operacionais dos métodos de lavra, permitindo que estes fossem otimizados.
 Existem vários tipos de técnicas empregadas no corte das rochas ornamentais, e os parâmetros que definem a aplicação de cada técnica são: as características físicas das rochas e as condicionantes econômicas.
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TÉCNICAS DE CORTE
INTRODUÇÃO:
Como características físicas destacam-se: 
Morfologia, 
Litologia, 
Estrutura e 
Geografia da reserva. 
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TÉCNICAS DE CORTE
INTRODUÇÃO:
As características econômicas são definidas por: 
Caracterização comercial do produto, 
Produção e 
Dimensão mínima dos blocos extraídos. 
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TÉCNICAS DE CORTE
INTRODUÇÃO:
 Vale ressaltar que, atualmente, assim como em todas as outras etapas dos empreendimentos minerários, também são considerados os aspectos ambientais para a definição de aplicação de técnicas de corte. 
 Conforme Matta (2003), as técnicas de corte de rochas ornamentais apresentam possíveis potenciais geradores de poluição ao meio ambiente, e em alguns casos, apenas as questões ambientais já são o suficiente para o descarte de algum método de corte. 
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TÉCNICAS DE CORTE
INTRODUÇÃO
 Estes aspectos são detectados por meio de uma avaliação de impactos ambientais, como, por exemplo:
efluentes líquidos (óleos lubrificantes oriundos da manutenção de máquinas e equipamentos);
poluição atmosférica (poeiras e fumaça oriundos de diversos equipamentos);
poluição sonora (equipamentos de desmonte de rocha); e
vibrações (causadas por detonações, perfuratrizes e marteletes pneumáticos) (Matta, 2003). 
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TÉCNICAS DE CORTE
INTRODUÇÃO
 As tecnologias denominadas tradicionais, podem ser divididas em dois grupos principais: as cíclicas e as de corte contínuo, incluindo neste segundo grupo as tecnologias modernas de corte.
 Ambas apresentam subdivisões de técnicas, como pode ser observado na Figura 1.
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TÉCNICAS DE CORTE
Figura 1: Subdivisões das técnicas de corte
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CORTE
CONTÍNUO
MÁRMORE
CORTE
CÍCLICO
GRANITO
TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 O corte em costura é realizado por meio da execução de furos e posterior utilização de cunhas, explosivos ou massas expansivas. 
 Os furos podem ser espaçados, quando objetiva-se a ruptura física do bloco, ou adjacentes, uma superfície de desacoplamento do bloco. 
 Estas tecnologias baseiam-se, principalmente, na técnica de perfuração, e são caracterizadas
por uma grande versatilidade e poder de adaptação em situações de atividades extrativas.
 
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 1 CORTE POR MEIO DE PERFURAÇÃO E EXPLOSIVOS
 Também conhecida como perfuração descontínua com uso de explosivos e furos espaçados, é uma técnica baseada na utilização de EXPLOSIVOS carregados em furos dispostos entre si que definem um plano de corte.
 
 
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Figura 2: Colocação de explosivos para desmembramento da prancha.
TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 1 CORTE POR MEIO DE PERFURAÇÃO E EXPLOSIVOS
 Estes furos são carregados, com explosivos dosados com uma carga extremamente baixa, destinada a provocar a ruptura da rocha somente entre os furos.
 A aplicação desta técnica de corte é recomendada quando detectada a presença de planos horizontais e verticais, sendo possível realizar o desacoplamento simultâneo de superfícies perpendiculares contíguas.
 Normalmente o espaçamento entre furos é de 20 a 40 cm, o que corresponde a 8 a 10 vezes o diâmetro dos furos. 
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 1 CORTE POR MEIO DE PERFURAÇÃO E EXPLOSIVOS
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Figura 3: Representação esquemática de corte por meio de perfuração e explosivos.
TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 1 CORTE POR MEIO DE PERFURAÇÃO E EXPLOSIVOS
 Os explosivos frequentemente utilizados são:
 a pólvora negra;
 nitrato de amônia (ANFO);
 cordel detonante (NP-5 e NP-10); e
 explosivos encartuchados. 
 Apesar de serem estes os explosivos mais utilizados, é possível a utilização de outros tipos de explosivos nesta técnica.
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 1 CORTE POR MEIO DE PERFURAÇÃO E EXPLOSIVOS
 É imprescindível a determinação criteriosa do plano de fogo (explosivo e a carga a serem utilizados, espaçamento e afastamento dos furos, etc.) objetivando evitar a MICROFISSURAÇÃO e o FRATURAMENTO do bloco. 
 O desacoplamento do bloco por meio de detonação deve ser realizado simultaneamente em apenas em duas faces. A utilização de explosivos para a detonação simultânea de mais uma face poderia causar uma sobrecarga de energia, o que, por sua vez, poderia causar fissuras e fraturas no material. 
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 2 PERFURAÇÃO CONTÍNUA:
 Também conhecida como furos adjacentes esta técnica consiste na execução de furos justapostos de modo que se obtenha um plano de ruptura contínuo ou intercalado por diafragmas suficientemente sutis que permitam sua completa separação.
 Estes furos são abertos por equipamentos dotados de até três perfuratrizes pneumáticas ou hidráulicas, percussivas ou rotativas, que trabalham simultaneamente, montadas sobre cremalheiras, responsáveis pelo deslocamento das perfuratrizes.
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 2 PERFURAÇÃO CONTÍNUA:
 
 Realiza-se inicialmente uma série de furos de 2,5” (0,051m) de diâmetro, posteriormente serão feitos furos de 3,0” (0,076m) de diâmetros intercalados com os furos anteriores.
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Figura 4: Detalhe da execução da perfuração contínua.
TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 2 PERFURAÇÃO CONTÍNUA:
 Essa técnica é mais aplicada para lavras de granitos movimentados, que apresentam maior sensibilidade a impactos, porém, a lavra exige um ótimo controle de furação e a utilização de técnicas complementares, objetivando liberação de planos horizontais. 
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Figura 5: Equipamento utilizado na perfuração contínua
TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 É utilizada, na maioria dos casos, diretamente sobre os blocos ou na separação de grandes massas rochosas, como por exemplo, pranchas com volumes consideráveis.
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Figura 6: Aplicação de explosivos para separação de uma grande massa rochosa.
TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 
 Por se tratar de uma técnica que apresenta um processo de corte vagaroso e com custos elevados de aplicação, tem sido utilizada com restrição. 
 A utilização desta técnica em pedreiras não apresenta boas perspectivas, sendo empregada com mais frequência em demolições de obras civis. 
 As soluções mais utilizadas para ruptura de blocos com o auxílio de agentes expansivos são por meio de cunhas mecânicas ou hidráulicas e por argamassas expansivas. 
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TÉCNICAS DE CORTE
Cunhas mecânicas:
 Baseia-se no uso a perfuração e constitui uma das técnicas mais amplamente adotadas. 
 
 Utiliza os dispositivos com cunhas, responsáveis pelas operações de subdivisão da rocha de acordo com planos pré estabelecidos, geralmente aqueles preferenciais de orientação mineral.
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Figura 7: Execução da divisão mecânica por intermédio de cunhas.
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 Contrariando o que foi dito anteriormente à casos em que a preferência expressiva das empresas do setor na utilização de argamassa expansiva para o corte de rochas ornamentais em detrimento a técnicas que utilizam explosivos ou cunhas de expansão. 
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 Tal preferência decorre dos benefícios advindos da aplicação desta técnica:
maior preservação da integridade física-mecânica dos blocos;
maior taxa de recuperação; 
maior produtividade; 
impacto ambiental reduzido;
maior segurança de trabalho, devido ao fato de não utilizar explosivos;
entre outros. 
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 O custo da argamassa é um pouco superior ao custo dos explosivos, mas por apresentar elevadas produtividade e recuperação, esta técnica apresenta um custo benefício final mais vantajoso. 
 A técnica de divisão de blocos empregando argamassa expansiva consiste na introdução de uma massa expansiva, formada por um pó, com composição química definida em função da temperatura ambiente, associado à água, em furos coplanares realizados previamente no bloco de rocha. 
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TÉCNICA DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 
 Após sua preparação essa massa apresenta um aspecto cremoso, homogênio e fluido que deve ser introduzida nos furos num prazo de 5 a 15 minutos. 
 Os furos devem estar secos e limpos e a argamassa expansiva deve ocupar o espaço do furo em sua totalidade. 
 Em dias de chuva, deve-se utilizar nos furos capas impermeáveis. Quando houver a presença de rochas porosas ou com temperaturas elevadas sugere-se que os furos sejam umedecidos, objetivando a reação normal da expansão da massa.
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TÉCNICAS DE CORTE
1 TECNOLOGIA CÍCLICA:
 1. 3 DIVISÃO POR INTERMÉDIO DE AGENTES EXPANSIVOS:
 O espaçamento dos furos é determinado em função do diâmetro dos furos e das características do material. 
 O processo de corte é mais rápido quanto menor for o espaçamento e maior for o diâmetro do furo, uma vez que o tempo de reação é determinado principalmente pela quantidade e tipo de argamassa utilizada em função da temperatura ambiente, características mecânicas e geológicas das rochas e direção do corte. 
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 
 É a técnica de corte utilizada sem a utilização de explosivos e nem furação. 
 Neste tipo de corte o desacoplamento da superfície é realizado por equipamentos com fios helicoidais, fios diamantados, correias dentadas/diamantadas, discos diamantados, jato de chama e jato
de água. 
 
 
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 1 FIO HELICOIDAL:
 Essa técnica é bastante utilizada para o corte de mármores. 
 O equipamento é constituído de um conjunto motor, roldanas e três fios trançados que formam o helicoide. 
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Figura 8: Esquema ilustrativo da execução do corte com fio helicoidal.
TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 2JATO DE CHAMA (“Flame Jet”):
 Destina-se particularmente as rochas silicatadas e preferencialmente homogêneas.
 O corte por jato de chama é muito aplicado no início da lavra, ainda na fase de pesquisa.
 Recomenda-se a utilização dessa técnica quando forem encontrados terrenos irregulares e para solucionar o problema da abertura de canais e rebaixos onde a falta de superfícies livres inviabiliza o uso de explosivos.
 
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 2JATO DE CHAMA (“Flame Jet”):
 As vantagens da aplicação desta técnica é o baixo custo do investimento e o fato de apresentar fácil manuseio e transporte dos equipamentos .
 O corte é realizado por meio de dilatação térmica diferencial e por crepitação dos silicatos e quartzos, por esse motivo recomenda-se a aplicação desta técnica apenas para rochas silicatadas e que, de preferência, sejam homogêneas. 
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 2JATO DE CHAMA (“Flame Jet”):
 Em casos de heterogeneidades texturais, como a presença de minerais máficos existe a possibilidade de ocorrer vitrificação, o que prejudicaria o corte. 
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Figura 9: Corte de um maciço com Jet Flame: (a) início do corte; (b) corte numa fase já avançada 
TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 2JATO DE CHAMA (“Flame Jet”):
 Os cortes realizados pelo jato de chama alcançam até 8 metros de profundidade, devido ao comprimento da lança do equipamento, e a espessura varia de 8 a 10 cm. 
 A ação do calor prejudica os planos laterais que compõem o corte, o que corrobora para uma perda em torno de 30 a 35 cm de espessura do material. 
 Com o objetivo de evitar o superaquecimento, principalmente no encontro dos planos perpendiculares de corte em maiores profundidades, adota-se trabalhar com cortes na faixa de 4 a 5 m de profundidade. 
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 2JATO DE CHAMA (“Flame Jet”):
 Além disso, simultaneamente ao corte é adicionada água, para o resfriamento das paredes, proporcionando assim menores perdas laterais. 
 É importante mencionar que o alto nível de ruídos, algo em torno de 130 a 140 decibéis, o calor e a produção elevada de material particulado, configuram as grandes desvantagens de aplicação dessa técnica. 
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 3 CORTADOR A CORRENTE:
 É constituído essencialmente por um “braço” sobre o qual desliza uma corrente dentada que gira na periferia do mesmo e direciona o corte.
 Para as rocha menos tenazes utilizam-se dentes de metal duro. 
 O comprimento do “braço” representa uma limitação quanto a altura ou profundidade de corte e sua aplicação é indicada para jazidas cujo nível de fratura é baixo, de modo a não prejudicar o rendimento das bancadas isoladas.
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TÉCNICAS DE CORTE
2 TECNOLOGIA DE CORTE CONTÍNUO:
 2. 3 CORTADOR A CORRENTE:
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 As novas tecnologias de corte introduzidas, em nível industrial, nas pedreiras são as baseadas no uso de elementos diamantados(fio e correntes diamantadas) e aquelas que utilizam jatos d’agua a grande velocidade (sem ou com abrasivos).
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.1 CORTADOR A CORRENTE DIAMANTADA:
 Têm um mecanismo semelhante ao já citado, porém com a diferença de que os dentes de metal são substituídos por peças diamantadas.
 
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.1 CORTADOR A CORRENTE DIAMANTADA:
 Na maioria dos casos, a técnica representa um recurso integrado ou de preparação para uso de outras técnicas, como por exemplo, fio diamantado.
 A principal vantagem do cortador a corrente diamantada reside no fato de se obter uma superfície de corte perfeita, não necessitando, desde o início até o final do corte, da execução de trabalhos preparatórios.
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.2 FIO DIAMANTADO:
 A técnica mais utilizada atualmente, o fio diamantado, é composto por um cabo de aço inox de tipo flexível, formado de fios torcidos, com diâmetro interno de 5mm, sobre o qual são colocadas pérolas diamantadas, de 11mm de diâmetro, separadas por anéis de borracha e/ ou molas espaçadoras.
 O fio diamantado pode ser utilizado em cortes verticais e horizontais em bancada ou no esquadrejamento após desmonte. 
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.2 FIO DIAMANTADO:
 Duas grandezas caracterizam a performance do fio diamantado:
 a velocidade de corte; e
 a durabilidade do cabo.
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.2 FIO DIAMANTADO:
 Para uma determinada rocha o rendimento do corte varia com a velocidade e com a tensão aplicada ao fio e, portanto, com a potência aplicada.
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.3 JATO DE ÁGUA (“Water Jet”):
 O corte é realizado por um ou mais jatos de água, gerados a alta pressão, que podem atingir a casa dos 400 Mpa.
 Realizados a uma distância próxima da rocha, provocam o desprendimento dos fragmentos juntos as microdescontinuidades mineralógicas, onde a ação encontra sua maior eficiência.
 Esta técnica encontra-se em fase de desenvolvimento para aplicação nas pedreiras de rochas ornamentais.
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TÉCNICAS DE CORTE
3 MODERNAS TÉCNICAS DE CORTE:
 3.3 JATO DE ÁGUA (“Water Jet”):
 Assim sendo pode ser aplicada satisfatoriamente nos materiais que possuem granulometria cristalina bem definida e também naqueles que apresentam micro descontinuidades, como granitos e arenitos, por exemplo.
 As superfícies de corte produzidas são rugosas, mas de maneira geral regulares. A espessura de corte é da ordem de 20mm e 50 mm, variando de acordo com o tipo de rocha , dos parâmetros de regulagem do sistema (vazão e pressão) e do modelo de bico e de haste adotados.
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