Plano de fogo para o desmonte de rocha a céu aberto

Prévia do material em texto

Sufiane Maurício Nambera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Análise do Plano de fogo para a Optimização do processo de Desmonte de Rocha na 
Pedreira JD’Sousa, Distrito de Nhamatanda 
Licenciatura em Geologia com Habilitações em Geologia de Engenharia e Hidrogeologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Pedagógica 
Beira 
2018 
 
 
Sufiane Maurício Nambera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Análise do Plano de fogo para a Optimização do processo de Desmonte de Rocha na 
Pedreira JD’Sousa, Distrito de Nhamatanda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Pedagógica 
Beira 
2018 
 
Monografia apresentada ao Departamento de 
Ciências da Terra e Ambiente, como requisito para 
a obtenção do grau académico de Licenciatura em 
Geologia com Habilitações em Geologia de 
Engenharia e Hidrogeologia. 
 
 Supervisor: Dr. Manuel Pedro Tomo Simbe 
________________________________ 
 
 
 
 ii 
 
Índice 
 
Declaração de honra .................................................................................................................. ix 
Agradecimentos .......................................................................................................................... x 
Dedicatória................................................................................................................................. xi 
Resumo ..................................................................................................................................... xii 
Abstract .................................................................................................................................... xiii 
CAPITULO I – GENERALIDADES ......................................................................................... 1 
1.1. Introdução ........................................................................................................................ 1 
1.2. Objectivos .................................................................................................................... 2 
1.2.1. Objectivo geral ..................................................................................................... 2 
1.2.2. Objectivos específicos .......................................................................................... 2 
1.3. Justificativa .................................................................................................................. 2 
1.4. Relevância .................................................................................................................... 3 
1.5. Problema ...................................................................................................................... 3 
CAPITULO II – METODOLOGIAS DA PESQUISA .............................................................. 4 
2.1. Método de Abordagem ................................................................................................ 4 
2.2. Métodos de procedimento ............................................................................................ 4 
CAPITULO III – DESMONTE DE MACIÇOS ROCHOSOS .................................................. 9 
3.1. Generalidades do processo de Desmonte ..................................................................... 9 
3.1.1. Métodos de Desmonte de Maciços ..................................................................... 10 
3.2. Desmonte de Rocha em Bancadas ............................................................................. 11 
3.2.1. Aspectos gerais da Perfuração ............................................................................ 11 
3.2.2. Perfuratrizes ........................................................................................................ 12 
3.3. Brocas de perfuração ................................................................................................. 16 
 Brocas de Botões ....................................................................................................... 16 
 Brocas de Pastilha ...................................................................................................... 17 
3.4. Características dos furos ............................................................................................ 18 
 Diâmetro .................................................................................................................... 18 
 Profundidade .............................................................................................................. 18 
 Rectilinidade .............................................................................................................. 19 
 Estabilidade ................................................................................................................ 19 
CAPITULO IV – EXPLOSIVOS E SUAS CARACTERÍSTICAS ......................................... 20 
4.1. Conceito de explosivo ............................................................................................ 20 
 iii 
 
4.1.1. Explosivos Secos: ............................................................................................... 21 
4.1.2. Explosivos Convencionais:................................................................................. 23 
4.2. Propriedades dos explosivos industriais .................................................................... 24 
4.2.1. Acessórios de iniciação ...................................................................................... 24 
CAPITULO V - PARÂMETROS DO PLANO DE FOGO ..................................................... 26 
5.1. Plano de fogo ............................................................................................................. 26 
5.1.1. Cálculo dos parâmetros geométricos .................................................................. 27 
5.1.2. Cálculo dos parâmetros físico-químicos ............................................................ 35 
5.1.3. Parâmetros temporais ......................................................................................... 36 
CAPITULO VI – ENQUADRAMENTO GEOGRÁFICO E GEOLÓGICO .......................... 40 
6.1. Localização Geográfica do Distrito ........................................................................... 40 
6.1.1. Clima, Hidrografia e Solos ................................................................................. 40 
6.2. Geologia Regional ..................................................................................................... 41 
6.3. Geologia Local ........................................................................................................... 44 
CAPITULO VII – APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ...................... 46 
7.1. Análise dos dados ...................................................................................................... 46 
7.2. Cálculo do plano de fogo ........................................................................................... 48 
7.3. Comparação dos planos de fogo ................................................................................ 51 
 Análise do afastamento .................................................................................................. 52 
 Análise do Espaçamento ................................................................................................ 53 
 Análise do diâmetro do cartucho ................................................................................... 53 
 Análise do Tamponamento ............................................................................................ 54 
7.4. Discussão dos resultados ........................................................................................... 55 
CAPITULO VIII – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ................................................ 57 
8.1. Conclusões ................................................................................................................. 578.2. Recomendações ......................................................................................................... 58 
9. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 59 
APÊNDICE .............................................................................................................................. 62 
 
 
 iv 
 
Índice de Figuras 
 
Figura 1 - Martelo Perfurador RH – Perfuratriz percussiva manual (FELIX et al., 2009). ................... 13 
Figura 2 - Perfuratriz Hidráulica Rotativa P-314 montada sobre camião (Fonte: www.mapel-
sc.com.br/bristol#p-314). ...................................................................................................................... 14 
Figura 3 - Perfuratriz roto-percussiva em montagem Jumbo (SANDIN, 2015). .................................. 15 
Figura 4 - Esquema do funcionamento de uma perfuratriz furo-abaixo (adaptado de DACOC, 2009). 15 
Figura 5 - Brocas de perfuração de botões (CAVADAS, 2012). .......................................................... 17 
Figura 6 - Brocas de Perfuração em Cruz e X (CAVADAS, 2012). ..................................................... 18 
Figura 7 - Esquema de uma pega de fogo com as variáveis geométricas (ALONSO et al., 2013). ...... 27 
Figura 8 - a) ligação em um banco que apresenta apenas uma face livre; b) ligação em um banco que 
apresenta duas faces livres (SILVA, 2009). .......................................................................................... 38 
Figura 9 - Ligação em “V” utilizada para se obter uma pilha mais alta e uma melhor fragmentação, 
utilizando o sistema de iniciação de tubos de choque (SILVA, 2009). ................................................. 39 
Figura 10 - Sistema de iniciação “down -the-hole” utilizada para evitar cortes na ligação, com retardo a 
superfície (Adaptado de SILVA, 2009). ............................................................................................... 39 
Figura 11 - Localização geográfica do Distrito de Nhamatanda (Adaptado pelo autor, 2018). ............ 41 
Figura 12 - Mapa geológico do Complexo Bárué: CG – Grupo Chimoio; MG – Grupo Macossa 
(JOURNAL OF AFRICAN EARTH SCIENCES, 2018). .................................................................... 43 
Figura 13 - Mapa geológico do local de estudo (Nhamatanda) (Adaptado de DNG). .......................... 44 
Figura 14 - Rochas basálticas em estados de alteração média (AUTOR, 2018). .................................. 45 
Figura 15 - (A) Presenças de quartzo e feldspato; (B) zona de contacto entre o anfibolito (na base) e o 
basalto (no topo) (AUTOR, 2018). ....................................................................................................... 45 
Figura 16 - Comparação entre o plano de fogo da JD'Sousa e o plano reajustado (Autor, 2018). ........ 51 
 
file:///E:/CARTAO_MMEMORIA/Monografia%20S/PP%20MG/Nambera%20Monog.docx%23_Toc77773464
 v 
 
Índice de Tabelas 
 
Tabela 1 - Exemplos de explosivos primários, secundários e os deflagrantes (adaptado de 
LEME, s.d.). ............................................................................................................................. 21 
Tabela 2 - Relação entre a altura da bancada, diâmetro de perfuração e equipamento de remoção 
(Adaptado de JIMENO et al., 2003). ........................................................................................ 29 
Tabela 3 - Factores de correção para o afastamento (Adaptado de KONYA, 1983). .............. 31 
Tabela 4 - Relação entre a altura da bancada e o afastamento (KONYA, 1983). .................... 32 
Tabela 5 - Iniciação retardada entre os furos da mesma linha (KONYA, 1983). .................... 37 
Tabela 6 - Iniciação retardada entre as linhas (KONYA, 1983). ............................................. 38 
Tabela 7 - Plano de fogo base utilizado na Pedreira JD’Sousa (JD’SOUSA, 2018). ............... 46 
Tabela 8 - Especificações técnicas do explosivo Gemulex (Adaptado de FEM, s/d). ............. 47 
Tabela 9 - Dimensões dos cartuchos dos explosivos Gemulex (Adaptado de FEM, s/d). ....... 47 
Tabela 10 - Especificações técnicas do explosivo Anco (Adaptado de FEM, s/d). ................. 47 
Tabela 11 - O espaçamento em função da fragmentação pretendida (GOMES et al., 2007. In: 
MARTINHO, 2012). ................................................................................................................ 53 
Tabela 12 - Dimensionamento do tamponamento de acordo com o diâmetro do furo (Adaptado 
de JIMENO et al., 2003). .......................................................................................................... 54 
 
 
 
 vi 
 
Índice de Equações 
 
Equação 1. Tamanho dos blocos. Silva (2009) ........................................................................ 29 
Equação 2. Afastamento. Alonso et al. (2013) ......................................................................... 30 
Equação 3. Afastamento em desmonte a céu aberto. Rustan (1990) ........................................ 30 
Equação 4. Afastamento em desmonte subterrâneo. Rustan (1990) ........................................ 30 
Equação 5. Afastamento. Konya (1972) ................................................................................... 30 
Equação 6. Afastamento. Konya (1983) ................................................................................... 30 
Equação 7. Energia relactiva por massa. Silva (2009) ............................................................. 31 
Equação 8. Energia relactiva por volume. Silva (2009) ........................................................... 31 
Equação 9. Afastamento corrigido Konya (1972). .................................................................. 32 
Equação 10. Espaçamento de furos com iniciação instantânea. Konya (1972) ....................... 32 
Equação 11. Espaçamento de furos com retardos. Konya (1972) ............................................ 32 
Equação 12. Espaçamento de furos com iniciação instantânea. Konya (1972) ....................... 33 
Equação 13. Espaçamento de furos com retardos. Konya (1972) ............................................ 33 
Equação 14. Subperfuração. Konya (1972) .............................................................................. 33 
Equação 15. Profundidade do furo para bancadas verticais. Geraldi (2011) ........................... 33 
Equação 16. Profundidade do furo para bancadas inclinadas. Geraldi (2011) ......................... 34 
Equação 17. Profundidade do furo. Jimeno et al. (2003) ......................................................... 34 
Equação 18. Tamponamento. Konya (1972); Silva (2009) ...................................................... 34 
Equação 19. Volume de rocha por furo. Konya (983); Jimeno et al. (2003) ........................... 34 
Equação 20. Perfuração específica. Konya (1972) ................................................................... 34 
Equação 21. Razão linear de carregamento. Silva (2009) ........................................................ 35 
Equação 22. Altura da carga de fundo. Silva (2009) ................................................................ 35 
Equação 23. Altura da carga de coluna. Silva (2009) .............................................................. 35 
Equação 24. Carga total Silva (2009) ....................................................................................... 35 
Equação 25. Razão de carregamento. Silva (2009) .................................................................. 36 
Equação 26. Retardo entre furos. Konya (1983) ...................................................................... 37 
Equação 27. Retardo entre linhas. Konya (1983) ..................................................................... 37 
vii 
 
Símbolos e Abreviaturas 
 
A – Afastamento 
AD– Tamanho de admissão do britador 
Acorrigido – Afastamento corrigido 
Amax – Afastamento máximo 
ANFO – Ammonium Nitrate and Fuel Oil 
CO – Monóxido de carbono 
cm – Centímetro 
D – Diâmetro de perfuração 
DACOC – Departamento Acadêmico de Construção Civil 
danfo – Densidade do explosivo ANCO 
de – Diâmetro do explosivo 
DNG – Direcção Nacional de Geologia 
DTH – Down the hole 
dx – Densidade do explosivo x 
E – Espaçamento 
Eng.º – Engenheiro 
ETp – Energia termoquímica do explosivo padrão 
ETx – Energia termoquímica do explosivo x 
FEM – Fábrica de Explosivos de Moçambique 
g – Grama 
g/cm3 – Gramas por centímetro cúbico 
Hb – Altura da bancada 
Hcc – Altura da carga de coluna. 
Hcf – Altura da carga de fundo 
Hf – Profundidade do furo 
JD’Sousa – José de Sousa 
Kd – Correção pelo tipo de depósito 
Kg – Quilograma 
Ks – Correção pela geologia 
viii 
 
m – Metro 
MAE – Ministério da Administração Estatal 
mm – Milímetro 
NO – Óxido de azoto 
PETN – Tentranitrato de pentaeritrina 
PE – Perfuração específica 
ρe – Densidade do explosivo 
ρr – Densidade da rocha 
RBS – Relative Bulk Strength 
RC – Razão de carregamento 
RDX – Research Department X 
RL – Razão linear de carregamento 
RWS – Relative Weight Strength 
S – Subperfuração 
T – Tamponamento 
Tb – Tamanho dos blocos 
TNT – Trinitrotolueno 
V – Volume de rocha por furo 
 
 
 
ix 
 
Declaração de honra 
 
Declaro por minha honra que esta monografia científica é resultado da minha investigação e 
das orientações por parte do meu supervisor e ajuda de colegas, o seu conteúdo é original e 
todas fontes consultadas estão patentes no trabalho, e nas referências bibliográficas. 
Ainda declaro que esta monografia não foi apresentada em nenhuma outra instituição para 
obtenção de qualquer grau académico. 
 
 
 
Beira, aos ____ de _______________ de _____ 
 
_____________________________________________ 
(Sufiane Maurício Nambera) 
 
x 
 
Agradecimentos 
Em primeiro lugar agradecer a DEUS pela vida e por tudo… 
Agradeço aos meus pais, a minha querida mãe que me suportou durante todo o percurso, mesmo 
quando pensei que não seria capaz, ela me inspirou e encheu meu peito de esperanças. 
A minha família em geral, particularmente aos meus irmãos que desde os primeiros passos da 
minha carreira, estiveram de mãos dadas, me apoiando de várias formas. 
Ao meu orientador, o Professor Manuel Pedro Tomo Simbe, pelos conhecimentos partilhados, 
pela constante disponibilidade, enorme dedicação e compreensão, pela excelente pessoa que é. 
Não menos importante, agradeço ainda ao Eng.º Mário Zunguza, pela paciência e 
disponibilidade de partilhar comigo toda informação necessária a realização deste trabalho, pela 
convivência e contributos úteis durante o estágio. 
A todos os Professores do Departamento de Ciências da Terra e Ambiente, da Universidade 
Pedagógica, pela transmissão de conhecimentos e apoio constante; 
Aos meus colegas, que juntos caminhamos, os meus maiores agradecimentos! 
 
xi 
 
Dedicatória 
 
Dedico este trabalho ao meu pai Maurício Nambera e a minha mãe Aculína Matraia, pela 
educação que sempre me deram, essa realização foi graças a eles. 
Dedico ainda aos meus irmãos: Lídia Nambera, Saugia Nambera, Fátima Nambera, Amade 
Nambera e Maurício Nambera. 
 
xii 
 
Resumo 
O presente trabalho tem como foco avaliar a técnica de desmonte de rocha na pedreira 
JD’Sousa. Pretende-se com isso saber até que ponto a técnica usada possibilita a formação na 
pilha de escombros de materiais com granulometria compatível com os equipamentos de 
carregamento e britagem. O local de pesquisa (Pedreira da JD’Sousa) situa-se a sensivelmente 
10 km da vila municipal de Nhamatanda, concretamente na localidade de Nharuchonga, onde 
o autor esteve envolvido nos trabalhos de estágio profissional num período de trinta (30) dias. 
Foi particularmente neste período que surgiram várias inquietações relactivamente à técnica de 
desmonte de rocha, concretamente na adequação do plano de fogo à realidade da empresa. Com 
vista a solucionar esse aspecto, procedeu-se primeiramente com a familiarização do assunto a 
partir de referências bibliográficas e posterior colecta de dados no terreno, dados esses 
relactivos aos tipos de depósito e estruturas geológicas e posteriormente procedeu-se com uma 
análise do plano de fogo base da pedreira JD’Sousa através dos critérios propostos por Konya 
(1972, 1983), por Jimeno et al. (2003) e por Silva (2009). Dessa análise concluiu-se que o plano 
de fogo da pedreira JD’Sousa não é viável pois, vários aspectos vão além do recomendado: a 
altura da bancada de referência nesta pedreira é de 17 m, indo contra os 15 m definidos como 
limite. O afastamento e o espaçamento são outros aspectos que evidenciaram a má adequação 
do plano de fogo à realidade da empresa, a relação entre a altura da bancada e o afastamento 
teve um resultado de 9,4 num máximo que vai até 4 e a relação entre o espaçamento e o 
afastamento teve como resultado 1, evidenciando uma fragmentação grosseira, numa ordem 
que varia de E/A <1,2 – blocos grandes para enrocamento; E/A = 1,2 – fragmentação normal 
(diagrama típico); e, E/A> 1,2 – boa fragmentação. A diferença entre o diâmetro do explosivo 
e o diâmetro do furo (espaço anelar) teve como resultado 51, pois utilizou-se um explosivo de 
50 mm de diâmetro em furos de 101 mm de diâmetro, aspecto esse que diminui 
consideravelmente a eficiência do explosivo pela falta de confinamento do explosivo no furo. 
Um outro aspecto é a altura do tamponamento utilizado na pedreira que é de 1,26 m numa 
ordem óptimo de tamponamento que varia entre 20 a 25 vezes o diâmetro do furo. Desta feita, 
multiplicando-se 20 pelo diâmetro do furo (101 mm) obtêm-se um valor de 2 m e por 25 obtêm-
se um valor de 2,5 m, ambos muito distantes do cumprimento do tampão utilizado nessa 
pedreira. Considerando que não é possível alcançar a optimização com o plano de fogo da 
pedreira, um novo plano foi desenvolvido com vista a solucionar esse problema. 
 
Palavra-chave: Plano de fogo, optimização do desmonte, rocha. 
xiii 
 
Abstract 
The present work aims to evaluate the technique of rock blasting in the JD'Sousa quarry. The 
aim is to know if the technique used enables the formation of materials with granulometry 
compatible with the loading and crushing equipment’s. The JD'Sousa quarry is located 
approximately 10 km from the municipal town of Nhamatanda, specifically in the locality of 
Nharuchonga, where the author was involved in the work of professional internship in a period 
of thirty (30) days. It was particularly during this period that several preoccupations were raised 
regarding the technique of rock blasting, specifically in the adequacy of the fire plan to the 
reality of the company. In order to solve this aspect, we firstly familiarized the subject with 
bibliographical references and later data collection in the field, data related to the deposit types 
and geological structures, and then proceeded with an analysis of the fire plan of the JD'Sousa 
quarry through the criteria proposed by Konya (1972, 1983), by Jimeno et al. (2003) and Silva 
(2009). From this analysis it was concluded that the fire plan of the JD'Sousa quarry is not 
viable because several aspects go beyond the recommended one: the height of the reference 
bench in this quarry is 17 m, going against the 15 m defined as limit. The distance and spacing 
were other aspects that evidenced the poor adequacy of the fire plan to the company's reality, 
the relation between the height of the stand and the distance had a result of 9.4 in a maximum 
that goes up to 4 and the relation between the spacing and the burden resulted in 1, showing 
gross fragmentation, in an order ranging from E/A <1.2 - large blocks for rockfill; E/A = 1,2 - 
normal fragmentation (typical diagram); and, E/A> 1,2 - good fragmentation.The difference 
between the diameter of the explosive and the diameter of the drill hole (ring space) resulted in 
51, because an explosive of 50 mm diameter was used in holes of 101 mm in diameter, which 
considerably reduces the efficiency of the explosive by lack of confinement of the explosive in 
the hole. A further aspect is the height of the stemming used in the quarry which is 1.26 m in 
an optimum order of buffering ranging from 20 to 25 times the bore diameter. In this way, 
multiplying 20 by the diameter of the hole (101 mm) gives a value of 2 m and by 25 a value of 
2.5 m is obtained, both very far from the compliance of the buffer used in this quarry. Since it 
is not possible to achieve optimization with the quarry fire plan, a new fire plan has been 
developed with a view to solving this problem. 
 
Key word: Plan fire, blasting optimization, rock.
 1 
 
 
CAPITULO I – GENERALIDADES 
1.1. Introdução 
A optimização do desmonte de rocha, vem como uma das melhores vias para “produzir 
gastando o necessário” no processo de desmonte de rocha com explosivos, pois compreende a 
análise minuciosa das variações dos parâmetros do plano de fogo para o desmonte de rocha a 
céu aberto. Cada variação de um parâmetro é analisado a fim de se optar por aquele que para 
além de promover o arranque do volume de rocha pretendido, faça-o com a minimização dos 
custos em todo o ciclo produtivo, e claro, sem comprometer os aspectos de saúde e segurança. 
Todavia, para alcançar a optimização o plano de fogo teria que ser feito em função da 
capacidade dos equipamentos de perfuração, carregamento e britagem, assim como em função 
das características físico-químicas da rocha. Entretanto, também seria necessário ter uma visão 
sistémica no que concerne ao processo de desmonte em geral, isto é, perceber que cada etapa 
deste processo se correlaciona com as demais etapas do mesmo, fazendo com que os resultados 
finais de cada etapa exerçam grande influência sobre as etapas subsequentes em todo o ciclo. 
Para casos em que o plano de fogo não esteja em conformidade com os aspectos ligados a 
disponibilidade e capacidade dos equipamentos de perfuração, carregamento e britagem, assim 
como, com os aspectos ligados às características mecânicas da rocha, podem se verificar a 
ocorrência de situações indesejadas, como por exemplo: maior consumo dos explosivos, 
sobrelançamento de fragmentos rochosos, irregularidade das bancadas, ocorrência de blocos 
com dimensões maiores em relação a abertura do britador primário, e isso por sua vez acarretará 
o processo de carregamento, pois se as dimensões dos fragmentos forem maiores que os 
pretendidos, estes não se encaixaram nos equipamentos de carregamento (blocos maiores que 
o tamanho das conchas), reduzindo assim a produtividade da escavadeira, aumentando os custos 
na manutenção dos equipamentos e na necessidade do uso de martelo hidráulico ou mesmo em 
detonações secundárias, acarretando assim grandes custos. 
A optimização dos processos de desmonte de rocha não só eleva a economia do 
empreendimento na fase de detonação, a partir da minimização do desgaste das coroas, 
quantificação ideal do volume de explosivos, eliminação de matacões etc., mas também diminui 
os custos e o desgaste dos equipamentos na fase de carregamento, transporte e britagem, 
contribuindo assim, para o menor custo do ciclo produtivo em geral. 
 2 
 
 
1.2. Objectivos 
1.2.1. Objectivo geral 
➢ Compreender se as técnicas de desmonte usadas na pedreira JD’Sousa concorrem para 
a optimização dos processos de desmonte de rocha. 
 
1.2.2. Objectivos específicos 
➢ Analisar os parâmetros críticos (afastamento, espaçamento, tamponamento altura da 
bancada e o diâmetro da perfuração/explosivo) do plano de fogo da pedreira JD’Sousa; 
➢ Fazer uma relação entre o plano de fogo da JD’Sousa e o plano de fogo recalculado; 
➢ Analisar a viabilidade do plano de fogo usado pela empresa no desmonte da rocha; 
➢ Propor um novo plano de fogo de modo a optimizar o processo de desmonte de rocha 
na pedreira JD’Sousa. 
 
1.3. Justificativa 
Em decorrência da crescente demanda de rocha britada como material de construção, as 
empresas produtoras deste bem natural, vêm-se obrigadas a maximizar a produção na tentativa 
de responder a essa procura, por vezes tal maximização acaba levando as empresas ao erro que 
muitas vezes consiste em aumentar a altura da bancada, o diâmetro de perfuração, o afastamento 
e o espaçamento, assim como a detonação de várias linhas/fiadas sem a realização de análises 
adequadas, alegando assim o aumento da produção. Contrariamente ao que se espera, após a 
tomada de decisões deste género ocorrem não só danos extremos ao ambiente, mas também 
grandes perdas económicas por parte da entidade empreendedora. 
A optimização do processo de desmonte de rocha constitui um factor crucial para a 
sobrevivência de uma empresa mineira. Vários pesquisadores demonstraram que os resultados 
finais dos processos a montante (especialmente resultados de desmontes por explosivos, tais 
como: fragmentação, forma e movimento da pilha detonada) tem um impacto significante na 
eficiência dos processos de cominuição à jusante, tais como, britagem e moagem e que no final, 
estes definem a produtividade de um empreendimento mineiro. 
Sendo assim, há que considerar a importância da planificação adequada do método de lavra e 
da técnica de desmonte pois, destes dependem vários outros processos a jusante que em 
conjunto irão proporcionar a optimização, visando um custo relactivamente menor. 
 3 
 
 
1.4. Relevância 
A optimização do desmonte de rocha é um aspecto que envolve a análise de cada um dos 
elementos do processo de desmonte de rocha com explosivos, essa análise possibilita a 
execução corecta de toda operação de desmonte de rocha, evitando gastos desnecessários e 
problemas ambientais. Optimizar é um aspecto de tamanha importância particularmente na área 
da mineração onde os valores de investimento são elevados e em simultâneo os riscos que se 
corre, por este motivo todo cuidado é indispensável, cada detalhe corectamente analisado 
possibilitará economizar centavos que no final do ano se transformaram em milhares. 
A optimização do desmonte não só evita gastos desnecessários, pois todos os esforços levados 
a cabo são previamente analisados de forma a garantir o cumprimento dos objectivos 
pretendidos, sem no entanto comprometerem as questões de segurança, saúde e higiene no 
trabalho, mas também promove o desmonte de rocha mediante o pretendido pela empresa. 
 
1.5. Problema 
Durante o período de estágio realizado na pedreira JD’Sousa, o autor deparou-se com alguns 
problemas relactivamente a adequação dos parâmetros geométricos e físico-químicos com a 
realidade do terreno da pedreira, parâmetros estes que juntamente com o parâmetro temporal, 
compõem um plano de fogo. 
Tais situações problemáticas são completamente visíveis nos resultados finais após o 
detonamento, citando-se alguns dos quais: o aparecimento na pilha de escombros de blocos de 
rocha com dimensões maiores em relação a abertura da boca do britador de mandíbulas 
(britador primário), problemas de sobrescavação, aparecimento de repés, instabilidade de 
taludes, projecção de fragmentos de rocha e de mais problemas que culminam em prejuízos a 
empresa ou a população circunvizinha. Nestas situações a empresa vê-se obrigada a fazer gastos 
adicionais em detonamentos secundários ou mesmo em aluguer de um martelo hidráulico para 
a fragmentação dos blocos maiores de forma a permitir a entrada destes no britador primário. 
Em virtude dos pontos aqui elucidados, levanta-se a seguinte questão: 
➢ Até que ponto as técnicas de desmonte de rocha utilizadas na Pedreira JD’Sousa 
concorrem para a optimização do processo de desmonte de rocha? 
 
 4 
 
 
CAPITULO II – METODOLOGIAS DA PESQUISA 
 
2.1. Método de AbordagemO método geral empregado é o dedutivo. O método dedutivo é no ponto de vista de Marconi e 
Lakatos (2003, p. 106): “ [aquele] que, partindo das teorias e leis, na maioria das vezes prediz 
a ocorrência dos fenômenos particulares (conexão descendente).” O método dedutivo é 
apresentado a partir da matemática e de suas regras de evidência, análise, síntese e enumeração. 
Esse método parte do geral e, a seguir, desce para o particular (GERHARDT & SILVEIRA, 
2009). 
Desta feita, o método de abordagem da presente pesquisa é dedutivo na medida em que após 
considerar um número de casos gerais, particularizou-se a conclusão alcançada sobre o facto. 
 
2.2. Métodos de procedimento 
Os métodos de procedimento seriam etapas mais concretas da investigação, com finalidade 
mais restrita em termos de explicação geral dos fenômenos e menos abstratas (MARCONI & 
LAKATOS, 2003). Deste modo, os métodos da pesquisa quanto aos procedimentos 
empregados são: Pesquisa bibliográfica, pesquisa de campo e observacional, pesquisa 
comparativa e pesquisa quantitativa. 
 
➢ Pesquisa bibliográfica 
Foi a primeira etapa levada a cabo pelo autor com vista a fundamentação teórica, a pesquisa 
bibliográfica foi feita a partir do levantamento de referências teóricas já analisadas e publicadas 
por meios escritos e eletrônicos, como livros, artigos científicos, páginas de web sites.” 
 
➢ Pesquisa de campo e observacional 
A fase seguinte após a pesquisa bibliográfica foi a pesquisa de campo, tendo como finalidade a 
observação directa do afloramento onde é feito o desmonte e posterior colecta de dados. 
Os dados recolhidos durante a pesquisa são referentes às características do maciço (tipos de 
depósito e estruturas geológicas) e a dimensão dos blocos na pilha detonada. A mensuração dos 
blocos na pilha detonada fez-se com recurso a uma fita métrica de 50 m e a documentação 
desses blocos procedeu-se mediante uma câmara fotográfica. 
 5 
 
 
➢ Pesquisa comparativa 
Considerando que o estudo das semelhanças e diferenças entre dois ou mais fenómenos 
contribui para um melhor entendimento de seus comportamentos, este método no ponto de vista 
de Lakatos & Marconi (2003, p. 107), " […] [permite realizar] comparações, com a finalidade 
de verificar similitudes e explicar divergências”. 
No entanto, para este caso o método é comparativo na medida em que procurou-se determinar 
a diferença entre o plano de fogo da JD’Sousa e o plano reajustando pelo autor, a fim de 
perceber a causa principal dessa diferenciação. Essa comparação fez-se mediante gráficos 
elaborados com recurso ao programa Excel 2016, onde comparou-se os parâmetros do plano de 
fogo da JD’Sousa com os parâmetros do plano reajustado pelo autor. 
 
➢ Pesquisa quantitativa 
Para Fonseca (2002, p. 20), citado por Gerhardt & Silveira (2009, p. 33) “a pesquisa quantitativa 
se centra na objectividade. Influenciada pelo positivismo, considera que a realidade só pode ser 
compreendida com base na análise de dados brutos, recolhidos com o auxílio de instrumentos 
padronizados e neutros.” 
O Plano de fogo utilizado no estudo foi fornecido pela Pedreira JD’Sousa, a análise dos dados 
referentes a esse Plano de fogo, assim como o cálculo do Plano de fogo óptimo para a Pedreira 
foi feita mediante uma série de equações matemáticas propostas por Konya (1972, 1983), por 
Jimeno et al. (2003), e por Silva (2009). 
A seguir são apresentadas cada uma dessas equações: 
 
a) Afastamento (A) 
O afastamento é a menor distância que vai do furo à face livre da bancada ou a menor distância 
de uma linha de furos a outra. 
A equação utilizada para o cálculo deste parâmetro é: 
 
𝐀 = 𝟖𝐱𝟏𝟎−𝟑 𝐃 ∗ √(
𝐑𝐁𝐒
𝛒𝐫
)
𝟑
 (Konya, 1983). 
Sendo: D – diâmetro do furo (mm); RBS – energia relactiva por volume (ANFO = 100); ρr – 
densidade da rocha (g/cm3). 
 6 
 
 
Para o cálculo do afastamento são usados os factores de correção (Kd – tipos de depósito; e, Ks 
– estruturas geológicas) a serem vistas na tabela 3 página 32. 
 
O afastamento corrigido será: 
 
 𝑨𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒈𝒊𝒅𝒐 = 𝑨 ∗ 𝑲𝒅 ∗ 𝑲𝒔 Konya (1972). 
 
b) Espaçamento (E) 
É a distância entre dois furos de uma mesma linha. Como os furos são iniciados 
instantaneamente, a equação para o cálculo foi a seguinte: 
 
 𝐄 = 𝟐 ∗ 𝐀 (Silva, 2009). 
 
c) Subperfuração (S) 
De acordo com Martinho (2012, p. 57) a subfuração é o comprimento do furo que se situa 
abaixo da soleira (nível da base da bancada), e que corresponde à distância entre a cota do fundo 
do furo e a cota da soleira. 
O cálculo deste parâmetro é feito mediante a seguinte equação: 
 𝐒 = 𝟎, 𝟑 ∗ 𝐀 (Geraldi, 2001; Silva, 2009). 
 
d) Profundidade do furo (Hf) 
Para Geraldi (2001, p. 102), a profundidade do furo é a altura da bancada (Hb) acrescida da 
subfuração, em metros. 
Este parâmetro foi calculado mediante equação proposta por Jimeno et al. (2003). 
 
𝐇𝐟 =
𝐇𝐛
𝐜𝐨𝐬 𝛂
+ (𝟏 −
𝛂
𝟏𝟎𝟎
) ∗ 𝐒 Jimeno et al. (2003) 
 
 
 
 
 7 
 
 
e) Tamponamento (T) 
O tamponamento, ou simplesmente tampão é na definição de Silva (2009), a parte superior do 
furo que não é carregada com explosivos, mas sim com terra, areia ou outro material inerte bem 
socado a fim de confinar os gases do explosivo. 
O tamponamento é calculado mediante a seguinte equação: 
 𝐓 = 𝟎, 𝟕 ∗ 𝐀 (Silva, 2009) 
 
f) Volume de rocha por furo (V) 
O volume de rocha por furo é a quantidade de material rochoso em metros cúbicos, desmontado 
por cada furo e é calculado mediante a seguinte equação: 
 𝐕 = 𝐇𝐛 ∗ 𝐀 ∗ 𝐄 (Silva, 2009). 
 
g) Perfuração específica (PE) 
Ainda de acordo com Silva (2009), a perfuração específica é a relação entre a quantidade de 
metros perfurados por furo (Hf) e o volume de rocha por furo (V), isto é: 
 𝐏𝐄 =
𝐇𝐟
𝐕
 (Silva, 2009). 
 
h) Razão linear de carregamento (RL) 
É a quantidade de explosivos por metro. Para Silva (2009) a RL é calculada usando a fórmula: 
 
 𝐑𝐋 =
𝛑𝐝𝐞
𝟐
𝟒𝟎𝟎𝟎
∗ 𝛒𝐞 (Silva, 2009). 
Onde: π – 3,14; de – diâmetro do explosivo (mm); ρe – densidade do explosivo (g/cm
3). 
 
i) Altura da carga de fundo (Hcf) 
A carga de fundo é uma carga reforçada, necessária no fundo do furo onde a rocha é mais presa. 
O cálculo da altura da carga de fundo é feita mediante a seguinte equação: 
 
 𝐇𝐜𝐟 = 𝟎, 𝟑 ∗ 𝐇𝐜𝐞 Sabendo que: 𝐇𝐜𝐞 = 𝐇𝐟 − 𝐓 (Silva, 2009). 
 8 
 
 
Onde: Hce – Altura da carga de explosivos; Hf – profundidade do furo; T – Tamponamento. 
 
j) Altura da carga de coluna (Hcc) 
Ainda de acordo com Silva (2009, p. 69), a carga de coluna é a carga acima da de fundo e é 
igual a altura total da carga (Hce) menos a altura da carga de fundo (Hcf): 
 
 𝐇𝐜𝐜 = 𝐇𝐜𝐞 − 𝐇𝐜𝐟 (Silva, 2009). 
 
k) Carga total (CT) 
A carga total será a soma da carga de fundo (CF) mais a carga de coluna (CC): 
 
 𝐂𝐓 = 𝐂𝐅 + 𝐂𝐂 (Silva, 2009). 
 
l) Razão de carregamento (RC) 
É a relação entre o peso total do explosivo usado (CT) e o peso da rocha a ser desmontada (V), 
ou o inverso. Segundo Silva (2009), esta relação é calculada de acordo com a expressão abaixo: 
 
 𝐑𝐂 =
𝐂𝐓
𝐕
 (Silva, 2009). 
 
 
 9 
 
 
CAPITULO III – DESMONTE DE MACIÇOS ROCHOSOS 
3.1. Generalidades do processo de Desmonte 
A palavra “desmonte de maciços” pode ser entendida como a cominuição inicial de uma massa 
rochosa a partir de sua situação “in situ” até sua redução a finos e blocos de tamanho adequado 
às operações subsequentes de carregamento, transporte e britagem (LEME, s.d.). 
Martinho (2012, p. 49) afirma que a operação de desmonte pode ser feita com vários objectivos: 
➢ Para modificar a topografia do terreno; 
➢ Para executar uma abertura dentro do maciço rochoso para implantar uma obra de 
engenharia; 
➢ Para fazer exploração de substâncias minerais na indústria mineira. 
 
Independentemente do objectivo a queo desmonte é destinado, a metodologia empregada vai 
influenciar significativamente nos processos subsequentes, isto é, nos processos de perfuração 
e carregamento e até no próprio custo da britagem primária, caso o objectivo seja a mineração. 
A fragmentação da rocha por meio do desmonte com o uso de explosivos é muitas vezes a 
primeira etapa da cadeia produtiva, tendo significativo impacto nos processos seguintes, 
especialmente na britagem e moagem. Uma vez que as dimensões dos blocos na pilha de 
escombros serão definidas pelas características do maciço, características químicas dos 
explosivos utilizados e da geometria do plano de fogo (MARTINS, 2015). 
O conhecimento do senso comum, supõe que a utilização de equipamentos de grande porte, são 
suficientemente necessários para o transporte de blocos de grandes dimensões, facto este que 
não constitui a verdade pois, o que se pretende com esses equipamentos é o carregamento de 
grandes volumes de material, o que não seria possível em casos de blocos maiores, tendo em 
vista que o índice de vazios nestes, será maior em comparação com o índice em blocos de 
pequenas dimensões. 
Michael & Blanchet (1995) citado por Martins (2015) demostraram que a carga transportada 
por um camião carregado com material de granulometria fina é maior que a de um camião 
carregado com granulometria grosseira. 
 
 10 
 
 
3.1.1. Métodos de Desmonte de Maciços 
Existem basicamente três métodos de escavação de maciços, que são: métodos de desmonte 
manual que podem ser feitos no domínio dos pequenos trabalhos em solos onde não se justifica 
ou é impossível a aplicação de meios mecânicos, métodos de desmonte mecânico ou a frio que 
são empregues em trabalhos de maior extensão na escavação de solos e rochas, sem a utilização 
de substâncias explosivas e os métodos de escavação com recurso a explosivos, aplicados no 
desmonte de maciços rochosos de grande dureza (MARTINHO, 2012). 
Ainda Martinho (2012, p. 11) diz que a escolha de cada um dos métodos de desmonte tem por 
base a resistência do maciço que quanto mais resistente for, maior será a tendência para o uso 
dos explosivos. Mas nem sempre a escolha do método de escavação é tarefa fácil, pois os meios 
mecanizados tem vindo ao longo dos tempos a evoluir tecnologicamente, havendo hoje em dia 
equipamentos com grande capacidade mecânica (caso das tuneladores – Tunneling Boring 
Machine, roçadoras, martelos hidráulicos, entre outros) e com acessórios de perfuração de 
grande resistência à abrasão, e que conquistaram terreno que antigamente pertenciam aos 
explosivos. 
Ainda de acordo com o mesmo autor, os meios mecânicos associados a estas vantagens, é de 
acrescentar os inconvenientes dos explosivos. As substâncias explosivas produzem efeitos tais 
como as vibrações, ruídos, projecções de fragmentos rochosos, danos no maciço remanescente 
e uma má aceitação já interiorizada por parte das populações, principalmente quando usados 
em ambiente urbano. Por outro lado, tal como os equipamentos mecânicos têm vindo a evoluir, 
também por parte dos fabricantes de explosivos tem havido a preocupação numa constante 
evolução, e hoje em dia estão disponíveis no mercado explosivos especiais, que são aplicados 
com técnicas de desmonte especiais e em contextos de obras especiais. 
Assim, hoje em dia, em face das opções oferecidas pelo mercado, pode-se dizer que a escolha 
pelo método de escavação é função das características do maciço e da sua capacidade para 
resistir ao seu desmonte, das características da rocha, condicionamentos de cariz ambiental, 
custos associados aos métodos de desmonte e custos de transporte. Tem de se ter sempre 
presente que cada situação em concreto deve ser analisada de forma única e criteriosa 
(MARTINHO, 2012). 
 
 11 
 
 
3.2. Desmonte de Rocha em Bancadas 
 
O desmonte de maciços rochosos é o processo que consiste no arranque de um volume de 
material rochoso da crusta terrestre, utilizam-se os métodos mecânicos e o de desmonte com 
recurso a explosivos para a fragmentação e o arranque do material, dependendo geralmente da 
dureza e da integridade da rocha (DINIS DA GAMA, s.d.)1. 
Segundo Martinho (2012, p. 49) o desmonte em bancadas é o método mais conhecido dentro 
do desmonte de rocha com explosivos e é feito à custa de várias operações consecutivas que 
constituem um ciclo de trabalho. Este ciclo consiste na perfuração, carregamento e detonação. 
 
3.2.1. Aspectos gerais da Perfuração 
A perfuração de rocha é a primeira operação realizada dentro do campo dos desmontes e tem 
como finalidade a abertura de furos com uma distribuição e geometria adequada para alojar as 
cargas de explosivos e acessórios iniciadores (SILVA, 2009, p. 2). 
Consiste fundamentalmente na fragmentação localizada, por meio de uma broca que entra em 
contacto com a rocha do fundo do furo, a qual promove a abertura de um volume geralmente 
cilíndrico, de pequeno diâmetro comparado com a respectiva altura. Faz ainda parte da 
perfuração, a limpeza e remoção dos fragmentos, por meio da circulação de um fluido, que 
também diminui a temperatura das brocas (DINIS DA GAMA, s.d.)1. 
A perfuração de um maciço rochoso depende muito da dureza da rocha e da abrasividade dos 
minerais constituintes da matriz rochosa, podendo diminuir o tempo de vida útil dos acessórios 
de perfuração (ex.: quartzo). Também depende da resistência da rocha à compressão, da 
estrutura do maciço (falhas, diáclases, planos de xistosidade, etc.) (MARTINHO, 2012, p. 49). 
Para melhor compreender o modo e as etapas de uma perfuração, existe a necessidade de 
conhecer os principais tipos de perfuratrizes existentes, suas características e seus modos de 
funcionamento, de forma a direccionar a escolha correta dos equipamentos para cada caso, pois 
a qualidade de uma operação de desmonte depende muito da qualidade da perfuração. 
 
 
1 Mecânica de rochas prática. In: VII Simpósio Brasileiro de mineração. 
 12 
 
 
3.2.2. Perfuratrizes 
De acordo com Felix et al. (2009, p. 7) o modo comumente usado para efectuar um furo numa 
rocha é golpeá-la com uma barra de ferro e rodá-la entre dois golpes sucessivos. Esta técnica é 
usada até nos dias actuais na extração rudimentar de pedras, ao longo dos anos foi aperfeiçoada, 
dando lugar a máquinas apelidadas de “perfuratriz”. 
A perfuratriz é um equipamento específico utilizado para fazer furos a distâncias pré-
determinadas, em diâmetros que variam de 22 mm a 150 mm geralmente. Na perfuratriz é 
introduzida a broca, que é uma haste metálica que possui na extremidade materiais muito duros, 
chamado pastilha, que escava a rocha perfurando-a (FELIX et al., 2009). 
Ainda de acordo com Felix et al. (2009, p. 8), as perfuratrizes utilizadas na perfuração de rochas 
classificam-se em: 
➢ Perfuratrizes Percussivas; 
➢ Perfuratrizes Rotativas; 
➢ Perfuratrizes Rotativas-Percussivas; 
➢ Perfuratrizes de Furo-abaixo (Down the hole – DTH). 
 
➢ Perfuratrizes Percussivas 
O método mais simples para se executar furos em uma rocha é golpeá-la, batendo a ponta de 
uma barra de aço (cunha ou barramina) contra a superfície rochosa, e procurando girar um 
pouco a barra entre dois golpes sucessivos. Este é o princípio básico da percussão, aliado à 
rotação (GERALDI, 2001). 
O “agente” na perfuração por percussão é uma ferramenta em forma de cunha que actua contra 
a rocha por impactos sucessivos, entre cada dois impactos a ferramenta recua uma pequena 
distância e gira de um pequeno ângulo para percutir em posição diferente da anterior. Apenas 
o impacto actua contra a rocha. A ferramenta, a broca, não é pressionada contra a rocha e o 
torque não é aplicado a rocha (LEME, s.d.). Ao número de impactos por unidade de tempo dá-
se o nome de frequência, sendo que quando ela aumenta, faz aumentar linearmente a velocidade 
de penetração da broca. (DINIS DA GAMA, s.d.)2.
 
2 Mecânica de rochas prática. In: VII SimpósioBrasileiro de mineração. 
13 
 
 
 
Figura 1 - Martelo Perfurador RH – Perfuratriz 
percussiva manual (FELIX et al., 2009). 
Ainda de acordo com Felix et al. (2009) 
existem três sistemas na perfuratriz 
percussiva, que são: 
➢ Sistemas de percussão: transmitem 
à broca a percussão e, no intervalo 
entre duas percussões sucessivas, há 
uma rotação de pequeno arco. 
Simultaneamente ocorre a 
introdução de ar ou água de 
limpeza; 
 
➢ Sistemas de rotação: a cada golpe do 
pistão contra a broca, corresponde 
uma rotação de um pequeno arco de 
círculo de modo a proporcionar 
nova superfície de rocha para ser 
cortada pela extremidade da broca;
 
➢ Sistemas de limpeza: os resíduos de rocha devem ser removidos do furo, geralmente por 
um fluido (ar, agua, entre outros) para evitar a redução da eficiência ou travamento da 
broca. O fluido é injectado através de um orifício central, os resíduos são removidos 
pelo espaço existente entre a superfície externa da haste da broca e a superfície do furo. 
 
➢ Perfuratrizes Rotativas 
São perfuratrizes que transmitem à broca apenas movimentos de rotação, não havendo 
percussão sobre a broca, sendo assim a demolição da rocha no furo é somente por rotação da 
broca, que trabalha com pressão constante. Utilizam toda energia de rotação. Alcançam um 
rendimento óptimo em rochas brandas. A penetração é determinada pelo desenho da coroa. O 
comando é eléctrico ou hidráulico (FELIX et al., 2009). 
 
 14 
 
 
Na perfuração rotativa, a broca ataca a rocha com a energia fornecida pela máquina à haste de 
perfuração, que transmite a rotação e o peso de avanço (carga) para a broca. O mecanismo de 
avanço aplica uma carga acima de 65% do peso da máquina, forçando a broca em direcção a 
rocha. A broca quebra e remove a rocha por uma acção de raspagem em rochas macias, 
esmagando – trituração – lasqueamento em rochas duras ou por uma combinação destas acções 
(FELIX et al., 2009). 
 
 
Figura 2 - Perfuratriz Hidráulica Rotativa P-314 montada sobre camião (Fonte: www.mapel-
sc.com.br/bristol#p-314). 
 
➢ Perfuratrizes Rotativo-percussivas 
Estas perfuratrizes apresentam rotação contínua, além de percussões sobre a broca. Diferem das 
perfuratrizes percussivas porque estas, além do porte menor, tem rotação da broca descontínua. 
Utilizam cerce de 80% de energia em rotação e o restante em percussão. São de accionamento 
hidráulico e/ou pneumático. Seu desenvolvimento nos últimos anos tem indicado estas como 
as prováveis sucessoras das perfuratrizes de percussão. Os tipos mais comuns de perfuratrizes 
rotativo-percussivas utilizam o ar comprimido apenas para a percussão, tendo um pistão 
totalmente livre (FELIX et al., 2009). 
 15 
 
 
 
Figura 3 - Perfuratriz roto-percussiva em montagem Jumbo (SANDIN, 2015). 
 
➢ Perfuratrizes de Furo-abaixo (Down the hole – DTH) 
Accionadas hidraulicamente e/ou pneumaticamente, são similares às anteriores, mas executam 
furos maiores e mais profundos (4' até 9'). A perfuratriz é dissociada em duas partes, ficando a 
rotação (em geral hidráulica) fora do furo e a percussão (em geral pneumática) dentro do furo 
acompanhando a coroa (FELIX et al., 2009).
Figura 4 - Esquema do funcionamento de uma perfuratriz furo-abaixo (adaptado de DACOC, 2009).
 16 
 
 
Ainda de acordo com Felix et al. (2009) o esforço de percussão para a extremidade da broca 
onde efectivamente ocorre à demolição da rocha para avanço do furo, é feita nos outros tipos 
de perfuratrizes através de segmento de aço unido por roscas chamadas haste. Dessa forma, ao 
se atingir profundidades razoavelmente grandes, estaremos produzindo o esforço percussivo na 
superfície e transmitindo-o por meio das hastes até a extremidade do furo. Decorre dai haver 
considerável dissipação de energia prejudicando o avanço da perfuração. 
Essas perfuratrizes foram desenvolvidas para evitar essa dissipação de energia. Um mecanismo 
de percussão ao invés de ficar na superfície, está na extremidade da broca, junto com a coroa, 
isto é, junto à parte mais externa da broca, a que trabalha contra a rocha. Dessa, a energia do ar 
comprimido convertido em percussão é aplicado praticamente todo na perfuração, eliminando-
se as dissipações ao ângulo do colar de hastes (FELIX, et al., 2009). 
 
3.3. Brocas de perfuração 
De acordo com Cavadas (2012, p. 38), os bits que se utilizam para a perfuração pelo sistema 
rotopercussivo são de dois tipos: 
➢ Bits de Botões; 
➢ Bits de Pastilhas. 
Ambos os bits apresentam orifícios estrategicamente colocados (normalmente na base) por 
onde é possível realizar a injecção do fluido de limpeza do fundo do furo. 
Relactivamente à sua configuração estes bits apresentam uma forma ligeiramente cónica onde 
a parte mais larga está em contacto com o fundo do furo, com o objectivo de evitar que o bit 
fique preso ao fundo do furo e torne mais difícil a sua remoção (CAVADAS, 2012). 
 
➢ Brocas de Botões 
Este tipo de bits apresenta uns botões compostos por carboneto de tungsténio que estão 
dispostos sobre a superfície do bit. Os bits de botões são mais favoráveis para perfurações com 
rotação, porque apresentam melhores performances no que diz respeito a velocidades de 
penetração. São menos susceptíveis ao desgaste devido a forma dos botões. Os diâmetros dos 
bits de botões mais utilizados na indústria mineira para perfurações de bancada variam entre 51 
mm e 250 mm (CAVADAS, 2012). 
 17 
 
 
➢ Brocas de Pastilha 
Estas brocas apresentam dois tipos de desenho, os modelos em cruz e em “X”. Ambos os 
modelos são constituídos por pequenas placas de carboneto de tungsténio, diferindo na 
disposição das placas. Nos modelos em cruz estão dispostas em ângulo recto enquanto os 
modelos em “X” apresentam ângulos que variam entre 75º e 105º (CAVADAS, 2012). 
No que diz respeito aos diâmetros os bits em cruz variam numa gama de 35 a 57 mm; para 
valores superiores a 64 mm (até 127 mm) os bits são em “X”. As brocas de perfuração em “X” 
são mais rápidas e diminuem a tendência para formar secções pentagonais em furos de grandes 
diâmetros (CAVADAS, 2012). 
 
Figura 5 - Brocas de perfuração de botões (CAVADAS, 2012). 
 
 18 
 
 
 
Figura 6 - Brocas de Perfuração em Cruz e X (CAVADAS, 2012). 
 
3.4. Características dos furos 
A perfuração como se disse antes, é uma etapa fundamental para o sucesso do desmonte com 
explosivos, caso não haja rigor nessa fase, haverá o comprometimento das fases posteriores, 
mesmo que o carregamento dos furos com explosivos ocorra de maneira adequada. 
Para Silva (2009, p. 13), os furos são geralmente caracterizados por quatro parâmetros: 
 
➢ Diâmetro 
O diâmetro do furo é determinado, muitas vezes, pelas propriedades da rocha, grau de 
fracturamento requerido, e pelo custo relactivo de perfuração por tonelada para cada tamanho 
de broca (coroa). Furos de menor diâmetro, em material de difícil fragmentação, tem a 
vantagem de distribuir melhor o explosivo no maciço. Furos de diâmetro maior proporcionam 
uma fragmentação mais grosseira, assim o diâmetro de perfuração também é função da 
capacidade dos equipamentos de carregamento e britagem. 
 
➢ Profundidade 
A profundidade requerida para os furos é um factor determinante de escolha do equipamento 
de perfuração. Quanto mais profundo for o furo realizado, maior será a probabilidade de desvios 
de furo devido ao comprimento da coluna de perfuração, assim também, no caso de martelo de 
 19 
 
 
superfície, a energia transmitida é dissipada ao longo da coluna de perfuração, nesses casos o 
ideal seria a utilização de um martelo de fundo de furo (DTH) que age directamente sobre a 
coroa, eliminando essas perdas de transmissão de energia. 
 
➢ Rectilinidade 
A rectilinidade de uma perfuração varia, dependendo do tipo e natureza da rocha, do diâmetro 
e da profundidade do furo, do método e das condiçõesdo 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. 
Para compensar o desvio dos furos às vezes é necessário furar com menor espaçamento o que 
resulta em maior custo. Quando há desvios nos furos, estes podem se encontrar ou ficar muito 
próximos em determinado ponto, o que resultaria em uma detonação por “simpatia” de uma 
carga que deveria sair posteriormente gerando problemas no desmonte. 
 
➢ Estabilidade 
Outra necessidade em perfuração é que o furo permaneça “aberto” enquanto estiver sendo 
utilizado para carregamento de explosivos. Em certas condições, por exemplo, quando a 
perfuração é em material “solto” ou rocha (que tende a desmoronar e tapar o furo), torna-se 
essencial estabilizar-se o furo com tubos ou mangueiras de revestimentos. 
 
 20 
 
 
CAPITULO IV – EXPLOSIVOS E SUAS CARACTERÍSTICAS 
4.1. Conceito de explosivo 
Um explosivo é qualquer substância ou engenho que pode produzir pela sua libertação de 
energia potencial, uma súbita erupção de gases a altas temperaturas e pressão, quando 
submetido a uma causa térmica ou mecânica suficientemente enérgica (calor, atrito, impacto 
etc.) (LEME, s.d.). 
Para Martinho (2012, p. 28), os explosivos são divididos em dois grupos: 
➢ Explosivos Militares: têm velocidades de detonação entre 6000 e 9000 m/s, onde se 
destaca o TNT (trinitrotolueno), RDX (hexogéneo) e o PETN (pentrite ou nitropenta); 
➢ Explosivos industriais ou comerciais: têm velocidades entre 2000 e 7000m/s. 
Por sua vez, as substâncias explosivas industriais são classificadas em dois grupos conforme a 
sua velocidade de decomposição em explosivos deflagrantes e explosivos detonantes. 
Deflagração é uma reacção de ignição muito rápida que se propaga de ponto para ponto da 
massa explosiva por acção do calor. Nestes tipos de explosivos a reacção acontece com velocidade 
inferior à velocidade do som, entre 100 a 2000 m/s. Aqui estão incluídas as pólvoras. 
Detonação é um processo pelo qual o explosivo sofre uma reacção química quando sob a acção 
de um tipo peculiar de onda de choque denominada onda de detonação. Essa onda de choque 
propaga-se através do explosivo, suportada e reforçada pela reacção química, a velocidades 
entre 2000 m/s a 7000 m/s. Estes por sua vez podem ser primários e secundários (MARTINHO, 
2012). 
➢ Primários: detonam por ignição simples (centelha, chama, impacto, etc.); 
➢ Secundários: requerem o uso de um detonador (espoleta) e muitas vezes de um 
reforçador (booster). 
 
O agente detonante mais comum usado hoje na mineração é a combinação de nitrato de amônio 
(“amonium nitrate” – AN) e óleo diesel (“fuel oil” – FO). Esta mistura é chamada de ANFO. 
Neste caso, o AN é o oxidante (ele contém o oxigênio) e o óleo diesel é o combustível. O óleo 
diesel é oxidado e o nitrato de amônio é reduzido, em um curto intervalo de tempo. 
Por causa da grande afinidade do AN com a água (hidroscópico), esforços foram feitos para 
desenvolver explosivos à base de AN que poderiam ser usados em furos com água. Este foi um 
 21 
 
 
dos factores que conduziu ao desenvolvimento das lamas explosivas e mais tarde das emulsões, 
que é considerada a quarta geração dos explosivos comerciais (MORAIS, 2004). 
 
Tabela 1 - Exemplos de explosivos primários, secundários e os deflagrantes (adaptado de LEME, s.d.). 
Classificação dos explosivos industriais 
Detonantes primários Fulminato de mercúrio, azida de chumbo. 
Detonantes secundários 
TNT (Trinitrotolueno), PTN 
(Tentranitrato de pentaeritrina), NG 
(Nitroglicerina), AN (Nitrato de amónio), 
SN (Nitrato de sódio). 
Deflagrantes Pólvora negra, pólvora sem fumaça. 
 
Segundo Martinho (2012, p. 28) os explosivos industriais para o uso civil dividem-se em dois 
grupos: explosivos secos e explosivos convencionais. 
 
4.1.1. Explosivos Secos: 
Estão aqui incluídos os explosivos que não têm água na sua composição, todos eles contêm 
nitrato de amónio. O nitrato de amónio é um sal sob a forma de esferas porosas que não é 
explosivo mas que se torna quando misturado com uma certa quantidade de combustível rico 
em carbono. Tem grande solubilidade com a água, razão pela qual todo o explosivo que o 
contenha torna-se pouco resistente à água (ex.: ANFO) (MARTINHO, 2012). 
Ainda para Martinho (2012) os principais explosivos secos são: 
 
➢ ANFO: 
Explosivo barato que resulta da adição de amónio a uma quantidade óptima de combustível. O 
combustível mais usado é o gasóleo pois é líquido e a mistura fica mais homogénea. Aplica-se 
para o desmonte de rochas brandas e como carga de coluna no desmonte normal. Como não 
contêm nitroglicerina, trata-se de um explosivo insensível e seguro. Na presença da humidade 
altera-se e fica inoperacional, sendo necessário ter cuidado no caso de furos com água. A água 
é o inimigo do ANFO, baixando a sua potência ou mesmo inativando-o. Produz grande volume 
de gases, monóxido de carbono (CO) e óxido de azoto (NO). Quando os fumos têm uma cor 
alaranjada é indício de que na composição houve défice de gasóleo ou que os furos tinham água. 
 
 
 22 
 
 
➢ Alanfo: 
Como o ANFO tem baixa densidade e com isso uma energia baixa, para aumentar a energia 
recorre-se à adição de produtos como resíduos de alumínio, conseguindo-se uma boa relação 
técnica-económica principalmente para rochas maciças onde são elevados os custos dos 
acessórios de perfuração (Bits de Tungsténio). 
 
➢ Hidrogel ou Slurrie (Polpa): 
Na sua composição não contêm materiais explosivos. Tem grande resistência à água, pois os 
seus componentes são dissolvidos em água (soluções aquosas saturadas em nitrato de amónio 
com nitrato de cálcio ou nitrato de sódio, combustíveis, etc.) dando segurança aos trabalhadores. 
Os gases são muito pouco tóxicos sendo ideais para o desmonte em subterrâneo. Tem força 
semelhante à dinamite e pode ser usada no seu lugar como carga de fundo. Na sua composição 
não leva sensibilizantes explosivos aumentando a sua segurança. 
 
➢ Emulsões: 
São os explosivos de última geração, e têm como ascendentes os anteriores. Não contêm 
substâncias explosivas na sua composição e as suas propriedades são mais vincadas do que nos 
slurries, maior resistência à água e aumento da potência. Têm excelente resistência à água, 
grande segurança para os trabalhadores e grande poder energético. O seu preço pode rivalizar 
com o do ANFO. As emulsões são do tipo água em óleo em que a fase aquosa tem os sais 
inorgânicos oxidantes dissolvidos em água e a fase oleosa envolvente é o combustível líquido 
do tipo hidrocarboneto e que não se mistura com a água. Esse combustível pode ser o gasóleo, 
parafinas, gomas, etc. 
 
➢ ANFO pesado: 
São misturas de emulsões com ANFO. O ANFO apresenta vazios entre as partículas que podem 
ser ocupados por um explosivo líquido como o caso da emulsão. Com isto aumenta-se a energia, 
a sensibilidade e a resistência à água, trazendo uma economia nos custos e conseguindo-se uma 
grande potência a um baixo custo. Os resíduos de alumínio aumentam a potência, temperatura 
e a pressão de detonação, havendo maior trabalho produzido e podendo-se alargar a malha de 
perfuração no diagrama de fogo. 
 
 23 
 
 
4.1.2. Explosivos Convencionais: 
De acordo com Martinho (2012) os explosivos convencionais são aqueles que para o seu fabrico 
necessitam de substâncias explosivas que são os sensibilizadores da mistura. Os principais são: 
 
➢ Dinamite: 
(Explosivos gelatinosos ou gelatinas): resistentes a água, basicamente apresentam em sua 
composição a nitroglicerina associada a outros compostos, como nitrato de amónio e 
nitrocelulose, dando origem a produtos gelatinosos ou semigelatinosos que são utilizados nos 
desmontes de rocha a céu aberto e também nas escavações subterrâneas e subaquáticas. São de 
alta velocidade, podendo atingirum máximo de 5000 m/s quando bem confinados nos furos. 
 
➢ Explosivos Pulverulentos: 
São explosivos com grande proporção de nitrato de amónio e em certos casos com nitroglicerina 
em percentagem inferior ou igual a 1. Trata-se de explosivos muito seguros ao choque, porém 
pouco resistentes à água. Têm menor velocidade de detonação e menor força do que as 
dinamites, sendo usados na abertura de valas, desmonte de rochas brandas e semi-duras e 
utilizados como carga de coluna. Se a mistura tiver menos de 15% de nitroglicerina têm uma 
consistência pulverulenta. As suas vantagens são: 
o Potências inferiores às dos gelatinosos; 
o Velocidades de detonação entre 3000 e 4000 m/s (menor força do que os 
gelatinosos); 
o Menores densidades do que os gelatinosos; 
o São seguros desde que armazenados cuidadosamente; 
o Usados no desmonte de valas; 
o Adequados para rochas brandas como carga de coluna. 
 
➢ Explosivos de segurança: 
São explosivos especialmente preparados para ambientes fechados e inflamáveis em que a sua 
principal característica é a baixa temperatura de explosão. Têm na composição um inibidor da 
temperatura, geralmente o cloreto de sódio. Têm baixa potência, velocidades de detonação entre 
2000 e 4500m/s e fraca resistência à água. 
 
 24 
 
 
4.2. Propriedades dos explosivos industriais 
 Actualmente existe uma grande variedade de explosivos, que satisfazem todas as necessidades 
da indústria mineira, pedreiras e da indústria da construção civil. 
Martinho (2012, p. 24) considerou que as propriedades mais importantes dos explosivos são: 
➢ Potência: define a quantidade de energia disponível para executar o desmonte; 
➢ Eficiência do explosivo: está relacionada com os calibres na pilha de escombros; 
➢ Velocidade de detonação: é a velocidade a que se dá a decomposição ao longo do 
comprimento da carga explosiva em (m/s) e define a rapidez de formação de gases a 
altas temperaturas. Os fatores que influenciam a velocidade de detonação são: 
o Densidade do explosivo; 
o Diâmetro dos furos; 
o Confinamento; 
o Iniciação; 
o Envelhecimento do explosivo 
 
O aumento da densidade de carga, diâmetro dos furos e o confinamento fazem aumentar a 
velocidade de detonação. Quanto ao envelhecimento dos explosivos, faz baixar a velocidade de 
detonação (MARTINHO, 2012). 
 
4.2.1. Acessórios de iniciação 
São os artefactos utilizados para a iniciação e a detonação dos explosivos e servem também, 
para ligar os diversos furos a serem detonados (GERALDI, 2001). 
Ainda de acordo com Geraldi (2001, p. 80), os principais acessórios de iniciação são: 
Estopins e espoletas simples de queima (Detonador): utilizados em operações de fogachos 
para desmonte de blocos em furos isolados e também na iniciação de linhas de furos carregados, 
interligados por outros acessórios. O accionamento se dá por chama directa. O estopim, 
fabricado com pólvora, queima a uma velocidade de 180 segundos por metro de estopim e 
acciona a espoleta. A espoleta detona e assim provoca a detonação do explosivo (ou de outro 
acessório de ligação). 
 
 25 
 
 
Cordão ignitor: usado para acender um número maior de estopins simultaneamente, dentro do 
tempo de queima do primeiro estopim aceso. 
Espoletas eléctricas: são fabricadas com cargas explosivas instantâneas e também com 
dispositivos que permitem um tempo de retardo em série, de forma a permitir a detonação 
sequencial isolada de cada espoleta colocada em um furo, ou de certo número de furos com 
espoletas de mesmo tempo de retardo. 
Devido ao seu accionamento, iniciação eléctrica através de detonadores especiais, a utilização 
das espoletas deve ser feita sob medidas rígidas de segurança. Existe um grande risco de ocorrer 
a iniciação espontânea de um circuito de espoletas interligadas, provocada por fontes de energia 
ou de electricidade externas, que induzem correntes eléctricas nos maciços rochosos, tais como 
relâmpagos, equipamentos com altas cargas de electricidade estática (p. ex.: geradores para 
solda eléctrica), rádio transmissor e até mesmo a proximidade com linhas de transmissão de 
energia em alta tensão (GERALDI, 2001). 
 
Cordel detonante: este é o acessório mais utilizado na iniciação de explosivos, principalmente 
em grandes volumes de escavações de rocha a céu aberto. De manuseio fácil e seguro, sendo 
totalmente antiestático, seu único inconveniente está na alta velocidade de detonação (7000 
m/s), supersónica, causadora de ondas de alta frequência pelo ar (impacto sonoro) que podem 
ocasionar danos a estruturas próximas e ao meio ambiente. 
Normalmente, o cordel detonante é colocado no furo juntamente com o explosivo. Ao final do 
carregamento, todos os furos são interligados também com o cordel, formando um circuito de 
iniciação, o accionamento deste circuito pode ser feito com estopim-espoleta simples, de chama 
ou por uma espoleta eléctrica instantânea (GERALDI, 2001). 
 
Retardadores para cordel detonante: utilizados para permitir a ligação com tempo de retardo 
entre furos ou entre filas de furos em intervalos de milésimos de segundo (milissegundos). 
 
Boosters (Reforçadores): servem para aumentar a sensibilidade dos explosivos, uma vez que 
somente a espoleta pode não ser suficiente para a iniciação completa de toda a coluna explosiva. 
 
Iniciadores: sistema de iniciação (detonação) e ligação entre os furos a detonar. Podem 
substituir as espoletas com vantagens, uma vez que é absolutamente antiestático, e também 
substituir o cordel detonante com vantagens, uma vez que sua iniciação é silenciosa. 
 26 
 
 
CAPITULO V - PARÂMETROS DO PLANO DE FOGO 
5.1. Plano de fogo 
Para Geraldi (2001, p. 102), o plano de fogo é o projecto executivo para o desmonte de rocha 
com o uso sistemático de explosivos, onde serão definidos e apresentados preliminarmente: o 
plano de perfuração; a qualificação e quantificação dos explosivos e, os esquemas de ligação e 
iniciação entre os furos que serão detonados. As variáveis existentes no cálculo de uma pega de 
fogo classificam-se em variáveis geométricas, físico-químicos e temporais. 
i. Variáveis Geométricas: 
o Hb: Altura da bancada (m) 
o D: Diâmetro do furo (diâmetro de perfuração) (mm) 
o i: inclinação dos furos (graus) 
o Hf: Comprimento do furo (m) 
o AV: Comprimento da bancada (m) 
o LV: Longitude do desmonte (m) 
o A: Afastamento (m) 
o E: Espaçamento entre furos da mesma fiada (m) 
o S: Subfuração (m) 
o T: Comprimento de tamponamento (m) 
o Hcf: Altura da carga de fundo (m) 
o HCc: Altura da carga de coluna (m) 
 
ii. Variáveis Físico-Químicas: 
o Tipo de explosivo e o peso em gramas (g) 
o Diâmetro do explosivo (mm) 
o Comprimento do explosivo (m) 
o Densidade do explosivo ou concentração linear de carga (kg/m) 
o RLcf e RLcc: Concentração linear da carga de fundo e de coluna (kg/m) 
o Cf: Peso da carga de fundo (kg) 
o Cc: Peso da carga de coluna (kg) 
o CT: Peso da carga total de explosivo no furo (kg) 
o PE: Perfuração específica (m/m3). 
 
 27 
 
 
iii. Variáveis Temporais: 
o Tempos de retardo 
o Sequência de detonação. 
 
Figura 7 - Esquema de uma pega de fogo com as variáveis geométricas (ALONSO et al., 2013). 
 
5.1.1. Cálculo dos parâmetros geométricos 
a) Diâmetro de perfuração (D) 
Após serem estabelecidas as metas de produção, procede-se á determinação dos diâmetros de 
perfuração e a consequente selecção e dimensionamento das perfuratrizes. 
O diâmetro de perfuração a ser utilizado é o principal condicionante da malha de perfuração – 
a essência da própria escavação de rocha. Quanto maior o diâmetro dos furos, maior poderá ser 
a área da malha de perfuração a ser utilizada, resultando em uma menor quantidade de furos a 
serem executados por metro cúbico de rocha a escavar (razão linear de perfuração). Assim, para 
projectos envolvendo grandes volumes de escavação de rocha, logicamente devem ser 
utilizados,sempre que possível, furos de maior diâmetro (GERALDI, 2011). 
 
b) Altura da bancada (Hb) 
Antigamente, o processo de desmonte de rocha era feito em bancadas muito altas. Acreditava-
se que com bancadas de grande altura, obtinha-se maiores produções com menores gastos de 
 28 
 
 
limpeza, decapeamento e preparação da pedreira. Conforme o tempo foi passando, essa crença 
foi deixada de lado, pois sentiu-se que as bancadas de grandes alturas geravam altos custos de 
perfuração, grandes dificuldades na remoção do material detonado, além da insuficiente 
fragmentação que exigia gastos adicionais em desmontes secundários (DINIS DA GAMA, 
s.d.)3. 
Para Silva (2009, p. 59), a altura da bancada é definida em função de questões de ordem 
económica e técnica, a saber: 
a) As condições de estabilidade da rocha que compõe o maciço e a segurança nas 
operações de escavação; 
b) O volume de produção desejado, o qual determinará o tipo e o porte dos equipamentos 
de perfuração, carregamento e transporte; 
c) A maximização da eficiência no custo total de perfuração e desmonte. Principalmente 
quando se considera a redução dos custos de perfuração e desmonte há uma tendência 
mundial por se trabalhar com bancadas altas. 
Segundo Martinho (2012), quanto maior for a altura da bancada para diminuir os desvios de 
perfuração será necessário ter acessórios de perfuração com diâmetro maior. 
Aumentando assim o diâmetro do furo, vão surgir problemas tais como: 
➢ Maiores diâmetros de perfuração levam a maiores concentrações de carga e por 
consequência um controle mais difícil de projeções e da sobreescavação no talude final 
do maciço remanescente; 
➢ Maiores desvios na perfuração provocando maiores irregularidades nos parâmentos 
finais e um maior risco de mau funcionamento da pega; 
➢ Obtenção na granulometria da pilha de calibres maiores para a mesma carga específica; 
➢ Condicionamento na capacidade do equipamento e material de perfuração, diminuindo 
a produção de material desmontado pelo equipamento. 
Por questões de segurança a altura da bancada não deve ultrapassar os 15 m, excepto em 
condições especiais como em pedreira de produção de enrocamento que pode ir até 20 m 
(MARTINHO, 2012). 
 
3 Critérios para a determinação da altura ideal de bancada em Desmonte de rocha com Explosivo. In: III Simpósio 
de mineração. 
 29 
 
 
A seguir é ilustrada uma tabela com as relações entre a altura da bancada, o diâmetro de 
perfuração e o porte de equipamentos de remoção necessário. 
 
Tabela 2 - Relação entre a altura da bancada, diâmetro de perfuração e equipamento de remoção 
(Adaptado de JIMENO et al., 2003). 
Altura do banco (m) Diâmetro do furo (mm) Equipamento de remoção recomendado 
8 – 10 65 – 90 Pá carregadora 
10 – 15 100 – 150 Escavadora de cabos 
 
A granulometria exigida do material a ser desmontado é função do tratamento e utilização 
posterior do material, e em alguns casos indiretamente da capacidade dos equipamentos de 
carga. O tamanho dos blocos “Tb“ se expressa por sua maior longitude, podendo apresentar os 
seguintes valores: 
 𝑻𝒃 < 𝟎, 𝟖 ∗ 𝑨𝑫 [Equação 1] Silva (2009) 
 
Sendo: AD – tamanho de admissão do britador. 
 
c) Afastamento (A) 
 
Para Silva (2009), o afastamento é a menor distância que vai do furo à face livre da bancada ou 
a menor distância de uma linha de furos a outra. De todas as dimensões do plano de fogo essa 
é a mais crítica, pois: 
Afastamento muito pequeno – A rocha é lançada a uma considerável distância da face. Os 
níveis de pulsos de ar são altos e a fragmentação poderá ser excessivamente fina. 
Afastamento muito grande – A sobreescavação na parede (backbreak) é muito severa. 
Afastamento excessivo – Grande emissão de gases dos furos contribuindo para um 
ultralançamento dos fragmentos rochosos a distâncias consideráveis, crateras verticais, alto 
nível de onda aérea e vibração do terreno. A fragmentação da rocha pode ser extremamente 
grosseira e problemas no pé da bancada podem ocorrer. 
O valor do afastamento (A) é função do diâmetro dos furos, das características das rochas e dos 
explosivos. Este valor oscila entre 20 e 40 vezes o diâmetro do furo, dependendo da resistência 
da rocha e da altura da carga de fundo. Alonso et al. (2013) propôs uma fórmula empírica para 
o cálculo do afastamento máximo (Amax), a partir do diâmetro de perfuração (D): 
 30 
 
 
 𝑨𝒎𝒂𝒙 = 𝟒𝟎 ∗ 𝑫 [Equação 2] Alonso et al. (2013) 
Neste caso, o afastamento mínimo seria a metade do afastamento máximo. 
Rustan (1990) citado por Alonso et al. (2013) propôs uma outra fórmula simplista para o cálculo 
do afastamento, considerando apenas o diâmetro de perfuração, em função das condições que 
podem ser: 
➢ Desmonte a céu aberto e diâmetro (D) entre 89 e 311 mm. 
 
𝑨 = 𝟏𝟖, 𝟏 ∗ 𝑫𝟎,𝟔𝟖𝟗 [Equação 3] Rustan (1990) 
 
➢ Desmonte subterrâneo e diâmetro (D) entre 48 e 165 mm. 
 
𝑨 = 𝟏𝟏, 𝟖 ∗ 𝑫𝟎,𝟔𝟑𝟎 [Equação 4] Rustan (1990) 
 
Com a evolução das fórmulas anteriores, Konya (1972) caracterizou tanto o explosivo como a 
rocha por suas respectivas densidades “ρe” (densidade do explosivo) e “ρr” (densidade da 
rocha), e propôs a seguinte formula: 
 
𝑨 = [
𝟐𝝆𝒆
𝝆𝒓
+ 𝟏, 𝟓] ∗ 𝑫 [Equação 5] Konya (1972) 
Sendo: A – afastamento (pés) 1 pé = 0,305 m; ρe – densidade do explosivo (g/cm
3); ρr – 
densidade da rocha (g/cm3) e, D – diâmetro do furo (polegadas - Ft) 1 Ft = 25,4 m. 
A equação anterior para o cálculo do afastamento, utiliza a densidade do explosivo como um 
indicador da sua energia. Com a evolução das substâncias explosivas, nota-se a existência de 
explosivos com densidades iguais mas providos de energias diferentes, desta feita, uma outra 
fórmula proposta pelo mesmo autor, usa a potência relactiva por unidade de volume no lugar 
da densidade do explosivo (KONYA, 1983). 
 𝑨 = 𝟖𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑫 ∗ √(
𝑹𝑩𝑺
𝝆𝒓
)
𝟑
 [Equação 6] Konya (1983) 
 
 
 
 31 
 
 
Onde: 
de – diâmetro do furo (mm) 
RBS – energia relactiva por volume (ANFO = 100) 
ρr – densidade da rocha (g/cm3). 
A energia relactiva por volume e por massa em relação ao ANFO pode ser calculada mediante 
as equações seguintes: 
Energia relactiva por massa: 
 
 𝑹𝑾𝑺 = (
𝑬𝑻𝒙
𝑬𝑻𝒂𝒏𝒇𝒐
) 𝟏𝟎0 [Equação 7] Silva (2009) 
 
Energia relactiva por volume: 
 
 𝑹𝑩𝑺 = [(
𝑬𝑻𝒙
𝑬𝑻𝒂𝒏𝒇𝒐
) ∗ (
𝒅𝒙
𝒅𝑨𝒏𝒇𝒐
)] 𝟏𝟎0 [Equação 8] Silva (2009) 
Onde: 
ETx e ETanfo – energias termoquímicas do explosivo x e padrão, respectivamente 
dx e danfo – densidades do explosivo x e padrão, respectivamente. 
 
Ainda de acordo com Konya (1983) para a correção do afastamento, utiliza-se os factores de 
correção pelo número de linhas, pelo tipo de depósito e estrutura geológica, de forma a adequar 
a realidade do terreno. 
 
Tabela 3 - Factores de correção para o afastamento (Adaptado de KONYA, 1983). 
Factores de correção 
Número de linhas (Kr) Tipos de depósitos (Kd) Estruturas geológicas (Ks) 
Uma ou duas 
linhas 
1,0 
Estratos 
submergindo 
para o corte 
1,18 
Altamente fracturada e 
juntas frequentes 
1,3 
Mais de três 
linhas 
0,9 
Estratos 
submergindo 
para a face 
0,95 
Camadas bem cimentadas 
com juntas estreitas 
1.1 
Outros tipos de 
depósitos 
1,00 Rocha intacta e maciça 0,95 
 32 
 
 
Desta feita o afastamento corrigido será: 
 𝑨𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒈𝒊𝒅𝒐 = 𝑨 ∗ 𝑲𝒅 ∗ 𝑲𝒔 [Equação 9] Konya (1972). 
 
Onde: A – afastamento; Kd – correção pelo tipo de depósito; Ks – correção pela geologia. 
Um dos fatores que interferem na qualidade do desmonte de rocha é a razão entre a altura da 
bancada (Hb) e o afastamento (A). Quanto mais esta relação estiver próxima de 4 melhor será a 
fragmentação obtida. (SILVA, 2009). A relação entre os dois é apresentada na tabela abaixo: 
 
Tabela 4 - Relação entre a altura da bancada e o afastamento (KONYA, 1983). 
Hb/A Fragmentação Onda aérea Ultralança-