Plano de Fogo e desmonte a Ceu Aberto

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Índice 
I.Agradecimento ............................................................................................................................................................................... 4 
II.Introdução ..................................................................................................................................................................................... 5 
III.Metodologia ................................................................................................................................................................................. 6 
IV.Objectivos .................................................................................................................................................................................... 7 
1.Geral ......................................................................................................................................................................................... 7 
2.Específicos ................................................................................................................................................................................ 7 
1.1.Aplicações Da Perfuração ........................................................................................................................................................... 8 
1.1.1.Perfuração por percussão................................................................................................................................................ 9 
1.2.Funcionamento das Perfuratrizes Percussivas ........................................................................................................................ 9 
1.2.1.Sistema da Percussão ..................................................................................................................................................... 9 
1.2.2.Sistema de Rotação ........................................................................................................................................................ 9 
1.2.3.Rotação em Separado ................................................................................................................................................... 10 
1.2.4.Rotação Bob ................................................................................................................................................................. 10 
1.2.5.Rotação por eixo de catraca .......................................................................................................................................... 10 
1.3.Sistema de Limpeza ............................................................................................................................................................. 10 
1.4.Perfuratrizes Rotativas ......................................................................................................................................................... 10 
1.5.Perfuratrizes Rotativo-percussivas ....................................................................................................................................... 11 
1.6.Fundamentos Da Perfuração Roto-Percussiva ..................................................................................................................... 12 
1.6.1.Perfuratrizes de Furo Baixo (Down The Hole ou In The Hole) .................................................................................... 13 
2.Explosivos ................................................................................................................................................................................... 14 
2.1.Deflagrantes ou Explosivos Lentos ...................................................................................................................................... 14 
2.2.Detonantes ........................................................................................................................................................................... 15 
2.3.Anfo ..................................................................................................................................................................................... 15 
2.4.Emulsão Encartuchada ......................................................................................................................................................... 16 
2.5.Emulsão Bombeável ............................................................................................................................................................ 16 
2.6.Acessórios de detonação ...................................................................................................................................................... 17 
2.6.1.Cordel Detonante ......................................................................................................................................................... 17 
2.6.2.Retardos de Cordel ....................................................................................................................................................... 17 
2.6.3.Espoletas ...................................................................................................................................................................... 18 
2.6.4.Sistema de Iniciação Não Elétrico ................................................................................................................................ 18 
2.7.Carregamento dos explosivos .............................................................................................................................................. 19 
2.7.1.Carregamento manual .................................................................................................................................................. 19 
2.7.2.Carregamento mecânico ............................................................................................................................................... 20 
2.8.Tipos e Características Das Reações Químicas .................................................................................................................... 20 
2.8.1.Termoquímica Dos Explosivos .................................................................................................................................... 21 
2.8.2.Pressão ......................................................................................................................................................................... 23 
2.8.3.Pressão de detonação .................................................................................................................................................... 23 
2.8.3.Pressão De Explosão .................................................................................................................................................... 25 
2.8.4.Pressão Do Furo ........................................................................................................................................................... 25 
2.8.5.Calor de explosão ......................................................................................................................................................... 25 
2.8.6.Balanço de oxigénio ..................................................................................................................................................... 26 
2.8.7.Energia mínima disponível ........................................................................................................................................... 27 
2.8.8.Temperatura de explosão.............................................................................................................................................. 27 
3.Plano De Fogo A Céu Aberto ......................................................................................................................................................28 
3.1.Mecânica De Rotura Rocha Sobre A Acão Do Explosivo Teoria Do Arranque De Rocha .................................................. 29 
3.2.Descrição do processo de arranque ...................................................................................................................................... 32 
3.2.1.Confinamento do explosivo .......................................................................................................................................... 32 
3.2.2.Rotura radial ................................................................................................................................................................. 33 
3.3.Caracterização geomecânica dos maciços com vista ao arranque ........................................................................................ 34 
3.4.Escolha do Plano de Fogo .................................................................................................................................................... 36 
3.4.1.Variáveis geométricas de um plano de fogo a céu aberto ............................................................................................. 37 
3.4.2.Diâmetro de perfuração (D) ......................................................................................................................................... 39 
3.4.3.Malha de Perfuração (S) ............................................................................................................................................... 40 
3.4.4.Afastamento (A) ........................................................................................................................................................... 41 
3.4.5.Espaçamento (E) .......................................................................................................................................................... 42 
3.4.6.Subperfuração (s) ......................................................................................................................................................... 42 
3.4.7.Inclinação do Furo (i) ................................................................................................................................................... 43 
3.4.8.Profundidade de Perfuração (Hf) .................................................................................................................................. 43 
3.4.9.Tampão (T) .................................................................................................................................................................. 43 
3.4.10.Volumes de Escavação (VF e VT) ............................................................................................................................. 44 
3.4.11.Perfuração específica (PE) ......................................................................................................................................... 44 
3.5.Cálculo das cargas ................................................................................................................................................................ 44 
3.5.1.Razão Linear de Carregamento (RL) ............................................................................................................................ 44 
3.5.2.Altura da carga de fundo (Hcf) ..................................................................................................................................... 45 
3.5.3.Altura da carga de coluna (Hcc) ................................................................................................................................... 45 
3.5.4.Carga Total (CT) .......................................................................................................................................................... 45 
3.5.5.Razão de carregamento (Rc) ........................................................................................................................................ 45 
3.5.6.Razão Linear de Perfuração (RP) ................................................................................................................................. 45 
4.Sequenciamento do fogo .............................................................................................................................................................. 45 
4.1.Método Serpentina ............................................................................................................................................................... 46 
4.2.Método Paralelo ................................................................................................................................................................... 46 
4.3.Método Diagonal ................................................................................................................................................................. 48 
5.Exemplo Pratico ........................................................................................................................................................................... 49 
V.Conclusão ................................................................................................................................................................................... 51 
VI.Bibliografia ................................................................................................................................................................................ 52 
 
 
 
I.Agradecimento 
Em primeiro lugar agradecemos a Deus pela vida e pelas muitas outras bênçãos que a nossa 
consciência humana não pode materializar. Em seguida aos nossos estimados familiares pelo 
suporte incondicional na nossa carreira estudantil, perspectivando um futuro melhor. 
Ao Instituto Superior Politécnico de Tete (ISPT) que tem dado o máximo para que tenhamos uma 
formação de qualidade. E por fim endereçamos as nossas saudações e agradecimentos com grande 
estima ao docente da disciplina de Mineração a céu aberto, Eng. Rodrigues Mário, que tem nos 
orientado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II.Introdução 
A prática mineira consiste em uma série de actividades visando o aproveitamento seguro, total e 
económico do bem mineral. No ciclo de trabalho que se realiza com vista a atingir os objectivos 
da extracção mineira seguem-se várias actividades desde as geológicas, prospecção e pesquisa do 
bem mineral, e as de engenharia de minas, planejamento e execução da lavra. Portanto na sucessão 
das seguintes actividades verifica-se uma actividade imprescindível nesta prática desde a parte 
geológica e de engenharia, consistindo respectivamente de pré-perfurações destinados a sondagem 
ou estudo das disposições, características e termos qualitativos e quantitativos do depósito mineral, 
influenciando assim na tomada de decisão de lavra ou não, que se sim, o processo de lavra consiste 
em primeira actividade as perfurações para o desmonte dos materiais. 
O presente trabalho de pesquisa cujo tema Plano de fogo e desmonte a céu aberto onde se entende 
pelo Plano de fogo aquele que engloba o conjunto dos elementos que permitem uma perfuração e 
detonação correta de um túnel, galeria, poço etc., através do equipamento previsto para este serviço 
e dos tempos necessários ao cumprimento do cronograma. No que diz respeito as variáveis 
consideradas no planejamento do plano do fogo vem de forma detalhada os cálculos das mesmas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III.Metodologia 
Para a execução do presente trabalho de investigação, adotou-se como método de pesquisa de 
dados: o método bibliográfico buscando-se informações em literaturas autenticadas e consultadas 
na internet. Feita a recolha de dados seguiu-se a fase de análise dos mesmos que consistiu na leitura 
e realização de sínteses de acordo com pontos considerados mais pertinentes já especificados,interpretando-os e a fase final consistiu na digitação revisão do trabalho, de modo a ir ao encontro 
dos objetivos anteriormente definidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV.Objectivos 
1.Geral 
 Descrever sutilmente as fases ou parametros de um plano de fogo numa mina a ce aberto. 
2.Específicos 
 Mostrar as variáveis geométricas de um plano de fogo; 
 Saber especificar os factores que determinam no demensionamento e ajustamento do 
parametros do plano de fogo; 
 Falar dos factores que são elvados em consideraco na escolha de perfuratrizes; 
 
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1.Perfuração De Rocha Para Alojamento De Explosivos 
Inicialmente a perfuração em rochas era efetuada com objetivo de obter blocos de pedras para 
obras publicas. Para isso utilizava pedra com (Silent, etc) que se friccionaram sobre pedras mais 
brandas (Calcário, arenito, etc.) 
A perfuração das rochas dentro do campo de desmonte é a primeira operação que se realiza e tem 
como finalidade abrir furos, com a distribuição e geometria adequada dentro dos maciços para 
alojar as cargas de explosivos e acessórios iniciadores. (Aluízio Felix Adriana Mauricio, et all, 
2006). 
A correcta execução da perfuração, assegura que os furos sejam desenvolvidos segundo o plano 
de fogo, isto é, mantendo a malha estabelecida, a correcta retilinidade, estas condições que são 
essenciais para assegurar que os objectivos do desmonte sejam alcançados. 
1.1.Aplicações Da Perfuração 
Os tipos de trabalho, tanto em obras de superfície como subterrâneas, podem classificar-se nos 
seguintes: 
 Perfuração de banco; 
 perfuração de produção; 
 Perfuração de chaminés (raises); 
 Perfuração de poços (shafts); e 
 Perfuração de rochas com capeamento e reforço das rochas. 
As perfuratrizes utilizadas na perfuração de rochas classificam-se em: 
 Perfuratrizes Percussivas; 
 Perfuratrizes Rotativas; 
 Perfuratrizes Roto-percussivas; 
 Perfuratrizes Furo abaixo; 
 
 
 
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1.1.1.Perfuração por percussão 
São aquelas que produzem o trabalho manual de perfuração de rocha. Um homem golpeava o 
ponteiro de ponta achatada, semelhante a uma talhadeira. Outro homem segurava o ponteiro, e a 
cada golpe girava o ponteiro de um pequeno arco de círculo. Cada golpe causava um corte na 
rocha, e a rotação, após cada golpe, permitia o corte completo do círculo e o avanço da perfuração. 
A perfuratriz percussiva reproduz esses movimentos. Embora chamada apenas percussiva, ele, na 
realidade, produz um giro na broca, imediatamente após cada golpe. Esse giro sempre de um 
pequeno arco de círculo é, portanto, descontínuo. 
1.2.Funcionamento das Perfuratrizes Percussivas 
As perfuratrizes percussivas transmitem à broca percussão e, no intervalo entre duas percussões 
sucessivas, uma rotação de pequeno arco de círculo. Simultaneamente esses dois movimentos 
ocorrem à introdução na perfuração de ar ou água de limpeza. 
Portanto, há três sistemas na perfuratriz, que são: 
 Sistema de percussão; 
 Sistema de rotação; 
 Sistema de limpeza. 
1.2.1.Sistema da Percussão 
O sistema de percussão consta essencialmente de duas partes, ou seja, de um cilindro em cujo 
interior se desloca o pistão. Este é, em geral, formado por uma peça única, com dois diâmetros, 
sendo a parte de diâmetro maior o pistão propriamente dito e a de diâmetro menor o pescoço ou 
guia do pistão com a face de impacto. 
1.2.2.Sistema de Rotação 
Nas perfuratrizes modernas são três os sistemas principais de rotação: 
 Rotação em separado; 
 Rotação Bob; 
 Rotação por eixo de catraca. 
 
 
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1.2.3.Rotação em Separado 
Usa-se em casos especiais, quando o material a perfurar tem muita adesão ou fricção lateral ou 
quando o equipamento se torna muito pesado. Nestes casos, a perfuratriz possui um motor 
separado de seu corpo e a rotação é transmitida, de preferência à bucha de rotação. 
1.2.4.Rotação Bob 
Neste sistema, a rotação se faz em função de um anel de catraca, externo ao pistão, e que arrasta o 
sistema de pistão-broca, através de ranhuras existentes no pescoço do pistão. 
1.2.5.Rotação por eixo de catraca 
Este sistema é utilizado em rochas mais duras e em maiores profundidades do que o sistema 
anterior e a catraca e linguetas estão montadas externamente ao pistão, acima dele, fazendo-se a 
transmissão do movimento de rotação através de um eixo de catraca. 
1.3.Sistema de Limpeza 
Os resíduos de rocha produzidos pelo avanço da perfuração devem ser removidos do furo para 
evitar redução da eficiência ou travamento da broca. Por isso é indispensável que a perfuratriz 
tenha um sistema de limpeza. A limpeza dos detritos dos furos deve ser a mais rápida possível, 
para se obter máxima velocidade de penetração. 
Existem, basicamente, quatro sistemas de limpeza: 
 Ar 
 Água 
 Espuma 
 Lama 
1.4.Perfuratrizes Rotativas 
São perfuratrizes que transmitem à broca apenas movimento 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 na rotação. Alcançam um rendimento ótimo 
em rochas brandas. A penetração é determinada pelo desenho da coroa. O comando é elétrico ou 
hidráulico. Com o objetivo de girar as hastes e a broca para efetuar a perfuração, as perfuratrizes 
possuem um sistema de rotação montado, geralmente, sobre uma unidade que desliza no mastro 
da perfuratriz. Esta unidade é geralmente denominada de cabeça rotativa. 
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O sistema de rotação é constituído por um motor elétrico ou um sistema hidráulico. O primeiro é 
utilizado nas máquinas de maior porte, pois aproveita a grande facilidade de regulagem dos 
motores de corrente contínua, num intervalo de 0 a 100 rpm (Jimeno,1994). 
Já o sistema hidráulico consiste de um circuito hidráulico com bombas de pressão contínua, com 
um conversor, para variar a velocidade de rotação do motor hidráulico. 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 direção à rocha. A broca quebra e remove a 
rocha por uma ação de raspagem em rochas macias, esmagamento – trituração - lasqueamento em 
rochas duras ou por uma combinação destas ações (Crosby, 1998). 
 
Figura 1 - Perfuratriz rotativa 
1.5.Perfuratrizes Rotativo-percussivas 
Estas perfuratrizes apresentam rotação contínua, além de percussões sobre a broca. Diferem das 
perfuratrizes percussivas porque estas, além do porte menor, têm rotação da broca descontínua. 
Utilizam cerca de 80% da energia em rotação e o restante em percussão. São de acionamento 
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. 
 
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Algumas características são essências: 
 Separação completa de rotação e percussão. 
 Pressão constante e elevada sobre a coroa. 
 Controles independentes da rotação e da percussão, permitindo sua adaptação a cada tipo 
de rocha. 
 Desenho especial da coroa, sua forma e constituição de pastilha são de acordo com a 
natureza da rocha. 
As perfuratrizes roto-percussivas geralmente exercem um papel menor quando comparadas com 
as máquinas rotativas nas operações mineiras a céu aberto. Sua aplicação é limitada a produção 
das pequenas minas, perfuração secundária, trabalhos de desenvolvimento e desmonte controlado. 
Porém, o sistema de furo abaixo ou de fundo de furo (down the hole) com diâmetro de perfuração 
na faixa de 150 mm (6”) a 229 mm (9”) vem ganhado campo de aplicação nas rochas de alta 
resistência por propiciar maiores taxas de penetraçãoquando comparadas com o método rotativo. 
Os equipamentos roto-percussivos se classificam em dois grandes grupos, segundo a posição do 
martelo: 
 Martelo de superfície (Top-Hammer); 
 Martelo de fundo de furo (Down The Hole). 
1.6.Fundamentos Da Perfuração Roto-Percussiva 
A perfuração roto-percussiva se baseia na combinação das seguintes ações: 
 Percussão: os impactos produzidos pelas batidas do pistão do martelo originam ondas de 
choque que se transmite à rocha. 
 Rotação: com este movimento se faz girar a broca para que se produzam impactos sobre a 
rocha em diferentes posições. 
 Pressão de avanço: para se manter em contato a ferramenta de perfuração e a rocha é 
exercida uma pressão de avanço sobre a broca de perfuração. 
 Fluido de limpeza: o fluido de limpeza permite extrair os detritos do fundo do furo. O 
processo de perfuração da rocha com este sistema se divide em cinco etapas. 
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Figura 2 - Etapas de perfuração da rocha através do fluido de limpeza 
1.6.1.Perfuratrizes de Furo Baixo (Down The Hole ou In The Hole) 
Acionadas hidraulicamente e/ou pneumaticamente, são similares às anteriores, mais 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. 
O esforço de percussão para a extremidade da broca onde efetivamente 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 daí haver considerável dissipação de energia prejudicando o 
avanço da perfuração. Estas 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 aplicada praticamente todo na perfuração, 
eliminando-se as dissipações ao ângulo do colar de haste. 
Comparando-se as perfuratrizes percussivo-rotativas notam-se vantagens e desvantagens com as 
perfuratrizes de furo abaixo. 
 
 
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Vantagens 
 Não ocorre dissipação de energia de percussão no colar de hastes; 
 A limpeza do furo é mais eficiente; 
 O rendimento em metros de furo é maior para a mesma quantidade de ar comprimido. 
Desvantagens 
 A velocidade de perfuração é menor; 
 A ruptura ou travamento do colar de haste (onde significa perda total da perfuratriz); 
 A vida útil das pastilhas é menor. 
 Não trabalha bem em rochas muito fraturada ou na presença de água. 
2.Explosivos 
Segundo Weyne (DNPM, 2004), explosivos são substâncias ou misturas de substâncias capazes 
de se transformar quimicamente em gases, com extraordinária rapidez e com elevado 
desenvolvimento de calor, produzindo altas pressões e temperaturas. 
Os explosivos, de acordo com a sua composição, apresentam propriedades diversas, sendo a base 
para uma escolha tecnicamente correcta para cada tipo de uso. As principais propriedades de um 
explosivo que são analisadas para o emprego destes são: Força, velocidade de detonação, 
resistência à água, coesão, resistência ao congelamento e sensibilidade (DNPM, 2004). 
O importante nos serviços com explosivos é que a energia gerada nas detonações, que é 
praticamente instantânea, seja correctamente aproveitada na fragmentação da rocha ou minério, 
evitando-se perdas e abalos resultantes de sua dissipação pelo maciço e pelo ambiente (GERALDI, 
2011). Os explosivos podem ser classificados de uma forma generalizada em: 
2.1.Deflagrantes ou Explosivos Lentos 
São aqueles que, mesmo confinados em furos ou embalagens especiais, liberam a sua energia a 
baixas velocidades (abaixo de 500 m/s) (GERALDI, 2011). 
Um exemplo deste tipo de explosivo é a pólvora negra, muito utilizada na fabricação de 
armamentos. 
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 Tipo A: Praticamente utilizada para cortar pedras na produção de paralelepípedos, lajotas 
para revestimento de pisos e paredes, sendo pouco utilizada para desmonte intensivo de 
rocha. 
 Tipo B: Utilizada na detonação de argilas e folhelhos, sendo de menor força e mais lenta. 
2.2.Detonantes 
 
Figura 3 – Pólvora Negra Fonte: (JROMAO, 2013) 
São os explosivos industriais propriamente ditos, que liberam sua energia a grandes velocidades, 
na faixa de 1200 a 7000 m/s (GERALDI, 2011). De entre os destacam-se os seguintes: 
2.3.Anfo 
Basicamente compostos de nitrato de amónio e é necessária a utilização de outro explosivo semi- 
gelatinoso, gelatinoso ou de um reforçador para iniciar o processo de detonação. Não possuem 
resistência à água, contém baixa densidade e baixo custo. Por ter baixa densidade, é utilizado para 
preenchimento de carga de coluna (RICARDO E CATALANI, 2007). 
 
Figura 4 – Explosivo tipo ANFO Fonte: (WORLDAFFAIRSBOARD, 2013 
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2.4.Emulsão Encartuchada 
Explosivo encartuchado com alto poder de ruptura, alta resistência à água e grande potência de 
detonação. Ideal para aplicação em minerações subterrâneas, a céu aberto, desmontes subaquáticos 
e construção civil em geral (MANUAL BRITANITE, 2010). 
 
Figura 5 – Emulsão encartuchada EMEX Fonte: (EMEX, 2013). 
2.5.Emulsão Bombeável 
São explosivos que preenchem totalmente o volume do furo, resultando em uma melhor 
distribuição e transmissão da energia para a rocha, eliminado os espaços anelares tomadores de 
energia. A facilidade na aplicação optimiza o ciclo de carregamento e reduz os custos com mão- 
de-obra. Sua aplicação é feita por unidades móveis de bombeamento, caminhões especiais 
(MANUAL BRITANITE, 2010). 
 
Figura 6 – Explosivo tipo emulsão bombeada Fonte: (BRITANITE, 2012). 
 
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2.6.Acessórios de detonação 
Os chamados acessórios de detonação são sempre consumidos na explosão e tem a finalidade de 
iniciar uma carga explosiva, fornecer ou transmitir chama para iniciar explosão e propagar onda 
explosiva de um ponto para outro, ou de uma carga para outra (DNPM, 2004). 
2.6.1.Cordel Detonante 
É ainda 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, que podem ocasionar danos a estruturas próximas (GERALDI, 
2011). 
 
Figura 7 - Cordel detonante. Fonte: (BRITANITE, 2013) 
2.6.2.Retardos de Cordel 
Permitem a ligação com o tempo de retardo entre furos ou entre filas de furos. Estes dispositivos 
permitem uma maior adequação do tempo de retardo ao tipo de rocha e condições estruturais do 
maciço rochoso a desmontar. Também proporcionam melhor adequação da sequência de 
detonação dos furos, visando orientar a direcção de lançamento dos fragmentos de rocha, em 
função da posição geográfica da frente de escavação (GERALDI, 2011). 
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Figura 8 - Retardo de cordel. Fonte: (BRITANITE, 2013). 
2.6.3.Espoletas 
As espoletas são utilizadas nas operações de fogacho 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 uma chama directa e, assim que a espoleta detona, esta provoca a 
detonação do explosivo com o qual estiver em contacto (GERALDI, 2011). 
 
Figura 9 - Espoleta de queima. Fonte: (BRITANITE, 2013). 
2.6.4.Sistema de Iniciação Não Elétrico 
É um sistema composto por uma espoleta (detonador) acionada por pressão, ligada a um tubete 
plástico de pequeno diâmetro e com comprimentos variados, de acordo com a profundidade e 
distânciaentre furos a serem detonados. Possui uma iniciação (detonação) silenciosa, não 
provocando maiores impactos de ar no meio ambiente (GERALDI, 2011). 
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Figura 10 – Detonadores com sistema EZ-Det – DYNO Nobel 
Fonte: (BRITANITE, 2013) 
 
2.7.Carregamento dos explosivos 
O carregamento é a introdução dos explosivos nas perfurações e deve ser feito com bastante 
cuidado, pois além dos riscos gerados, depende do carregamento a eficiência do fogo. Quando o 
carregamento não é feito apropriadamente, pode ocorrer a não-explosão dos cartuchos em alguns 
furos, o que acarretará um risco na operação subsequente se não for detectado, localizado e 
solucionado a tempo. O carregamento pode ser das seguintes formas (RICARDO E CATALANI, 
2007). 
2.7.1.Carregamento manual 
Após a introdução do explosivo no furo, ocorre o adensamento através de soque. Executam-se 
cortes longitudinais de 10 a 12 cm de cada lado do cartucho para ocupar o máximo volume no 
furo, o que não ocorre quando os cartuchos já vêm perfurados ou embalados em papel fino. É 
importante obter um elevado adensamento na carga de fundo, pois é onde se concentra a maior 
quantidade de explosivo. O cartucho com a espoleta ou o cartucho com a ponto do cordel 
detonante, conhecidos como escorva, nunca devem ser socados ou forçados e não devem ser 
introduzidos em primeiro lugar, tendo, pelo menos, existir um cartucho como amortecedor. 
 
20 
 
2.7.2.Carregamento mecânico 
Utilizado nos países europeus e na América do Norte, foram testados e aprovados. A partir destes 
testes, permitiu o carregamento mecânico através de tubos metálicos de dinamite amoniacal 
gelatinizadas com 35% de nitroglicerina em furos sem água. Quando se tem água, todas as 
dinamites gelatinizadas podem ser carregadas através de tubos metálicos. É feito por meio de ar 
comprimido a introdução dos cartuchos através do carregador pneumático. Os cartuchos são 
introduzidos manualmente através de uma culatra e conduzidos para dentro do furo através dos 
tubos de polietileno ou metálico. 
2.8.Tipos e Características Das Reações Químicas 
Os processos de reacções químicas exotérmicas são tipificáveis pelo seu carácter físicoquímico e 
também pelo tempo de reacção, podendo ser catalogadas em combustões, deflagrações e 
detonações. 
 A combustão define-se como todo o tipo de reacções químicas capazes de produzir em 
calor, podendo estas manifestar chama ou não e que apresentam tempos de reacção muito 
lento. 
 A deflagração é um processo exotérmico em que a transmissão da reacção de 
decomposição se baseia principalmente na condutividade térmica. É um fenómeno 
superficial em que a frente de deflagração se propaga através do explosivo em camadas 
paralelas, a uma velocidade baixa, inferior a 1000 m/s. 
 A Detonação é um processo físico-químico que se caracteriza por grandes velocidades de 
reacção e pela formação de produtos gasosos a elevadas temperaturas e pressões. 
Daqui decorre uma grande capacidade expansiva que, no caso dos explosivos detonantes, 
provoca enormes pressões no maciço onde foi inserido o explosivo, promovendo assim o 
rompimento daquele. 
21 
 
 
Figura 11. Representação esquemática da velocidade de detonação e velocidade de deflagração. 
 
Figura 12 – Esquema em que se identifica o momento de equilíbrio CJ 
2.8.1.Termoquímica Dos Explosivos 
A energia do explosivo do ponto de vista termoquímico, apresenta-se sobre a forma de calor. Desta 
forma, os explosivos civis permitem proporcionar, após a detonação, uma energia interna que 
permita o rompimento da rocha. Para que o explosivo deforme o maciço rochoso, tem que 
apresentar características energéticas que promovam a fragmentação da rocha. A energia que o 
explosivo possui antes de detonar chama-se energia potencial. 
22 
 
A energia potencial é transformada em energia cinética após ser activado o explosivo pela 
detonação. A detonação permite que a energia passe de um estado estático a dinâmico. A “Lei da 
conservação da energia”, estabelece que a quantidade total de energia num sistema isolado é 
constante. Esta lei, demonstra que a energia não se cria nem se destrói apenas se transforma. A 
“lei da conservação da Energia” pode ser traduzida pela seguinte equação: 
𝐸𝑝 + 𝐸𝑐 = 𝑘𝑐𝑒 
 𝐸𝑝 – Energia potencial 
 𝐸𝑐 – Energia cinética 
 𝑘𝑐𝑒 – Constante de energia 
No caso prático do Explosivo, após ser iniciado pela detonação, converte-se em energia cinética. 
Pela facto de existir uma transformação de energia, nem toda a energia é convertida em energia 
útil, para o objectivo do desmonte de um maciço rochoso. Desta forma, divide-se esta 
transformação de energia em duas partes a “Energia útil de trabalho”, que representa a energia que 
efectivamente foi utilizada para promover o rompimento, e a “Energia Perdida”. Este tipo de 
energia não se perde, transforma-se em outras formas de energia ou mantêm-se na sua forma 
potencial, devido ao facto de no processo termodinâmico não ter sido convertida. 
23 
 
 
Figura 13 – Representação de um esquema de energias de explosão 
2.8.2.Pressão 
A pressão é o resultado do efeito expansivo dos produtos da reacção que se convertem em gases a 
altas temperaturas. A agitação das partículas gasosas aumenta exponencialmente com o aumento 
da temperatura, o que, pelo facto de os gases se encontrarem confinados, aumenta a pressão e 
promove o rompimento. 
2.8.3.Pressão de detonação 
É a pressão que existe no plano (CJ), durante o movimento da onda de detonação. Esta pressão é 
função da densidade do explosivo e do quadrado da velocidade (VOD). Nos explosivos civis varia 
entre 500 MPa e 1500 MPa. A pressão de detonação é vastamente utilizada para comparar 
explosivos que aparentemente tem o mesmo comportamento, mas por vezes, apresentam 
características que fazem com que a Velocidade de detonação seja ligeiramente diferente e varie 
substancialmente a pressão de detonação. 
24 
 
 A pressão de detonação pode ser traduzida por uma equação baseada na teoria hidrodinâmica, em 
kbar, da seguinte forma: 
𝑃𝐷 = 𝜌𝑒 ∗ 𝑉𝑂𝐷 ∗ 𝑊 ∗ 10−5 
 𝑃𝐷 – Pressão de detonação, kbar 
 𝜌𝑒 – Densidade do explosivo, em g/cm3 
 𝑉𝑂𝐷 – Velocidade de detonação, em m/s 
 𝑊 – Velocidade de produtos da reacção 
 10−5– Factor de conversão 
O plano (CJ), como já foi referido anteriormente, não é estático, movimentando-se muito 
rapidamente, enquanto a velocidade dos produtos (W) apresenta um desfasamento considerado 
quatro vezes inferior a velocidade de detonação: 
Por isto, 
𝑊 =
𝑉𝑂𝐷
4
 
Desta simplificação obtemos a seguinte equação, 
𝑃𝐷 = 𝜌𝑒 ∗
(𝑉𝑂𝐷)2
4
∗ 10−5 
No entanto, o valor constante da velocidade dos produtos da reacção é uma aproximação teórica. 
Na realidade este valor varia consoante os componentes do explosivo entre 4,2 e 4,5 m/s. Este 
cálculo é comum para explosivos de média e alta densidade. 
𝑃𝐷 = 𝜌𝑒 ∗
(𝑉𝑂𝐷)2
4
∗ 10−3 
 
 
 
25 
 
2.8.3.Pressão De Explosão 
A pressão de explosão é a pressão dos gases produzidos pela detonação quando estes ainda ocupam 
o volume inicial do explosivo antes de qualquer expansão. Do ponto de vista empírico considera-
se que a pressão de explosão representa 50% da pressão de detonação. Esta pressão também se 
designa por “pressão máxima de trabalho”. E representa-se pela seguinte equação: 
𝑃𝐷 = 𝜌𝑒 ∗
(𝑉𝑂𝐷)2
8
∗ 10−3 
2.8.4.Pressão Do Furo 
É a pressão que os gases exercem sobre as paredes do furo antes de se iniciar a deformação da 
rocha. Esta pressão depende em grande medida da densidade de carregamento (dc). No caso de 
um furo totalmente preenchido de explosivo, a pressão é igual à pressão de explosão. Em termos 
práticos, a pressão do furo é mais lenta de que a pressão de explosão. A pressão do furo representa 
30 a 70% da pressão de detonação. A equação que traduz a pressão que o explosivo exerce no furo, 
é a seguinte: 
𝑃𝐹 = 𝑃𝐸 ∗ 𝑑𝑐2,5 
A equaçãosó é validade para densidades de carregamento muito baixas. 
2.8.5.Calor de explosão 
É o calor libertado pela reacção de um explosivo ao ser activado. Quando se produz a explosão a 
pressão constante traduz-se num trabalho de expansão ou compressão. A primeira lei da 
termodinâmica estabelece o seguinte, 
𝑄𝑐 = ∆[𝑈𝑐 + (𝑃 ∗ 𝑉)] 
𝑄𝑐 – Calor libertado pela explosão 
𝑈𝑐 – Energia interna do explosivo 
𝑃 – Pressão 
𝑉 – Volume 
Como (𝑈𝑐 + 𝑃𝑉) refere-se ao calor existente ou entalpia. A entalpia é uma grandeza física que 
permite medir a quantidade de energia do sistema. A equação pode ser traduzida da seguinte forma: 
26 
 
A equação pode ser traduzida da seguinte forma: 
𝑄𝑐 = −∆(𝐻𝑃) 
O calor de explosão em condições de pressão constante pode estimar-se estabelecendo balanço 
térmico da reacção, multiplicando os calores de formação dos produtos finais pelo numero de 
moles que cada um forma. 
𝐻𝑝(𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑠𝑖𝑣𝑜𝑠) = 𝐻𝑝(𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜𝑠) − 𝐻𝑝(𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑠𝑖𝑣𝑜𝑠) 
De outra forma, 
𝑄𝑒 = 𝑄𝑝 − 𝑄𝑟 
 𝑄𝑒 – Calor total de explosão libertado 
 𝑄𝑝– Calor total 
 𝑄𝑟 – Calor resultante dos produtos finais da reacção 
Volume de explosão 
É o volume ocupado pelos gases produzidos por um quilograma de explosivo, medida em 
condições normais de pressão e temperatura Quando existe a necessidade de aumentar o calor de 
explosão, utilizam-se na prática aditivos, para que seja possível aumentar as temperaturas da 
reacção e por consequência elevar a pressão os gases. 
2.8.6.Balanço de oxigénio 
A maioria dos explosivos é deficiente em oxigénio, excepto o nitrato de amónio e a nitroglicerina. 
Isto porque, na sua decomposição explosiva, não se consegue converter todos os átomos de 
carbono e hidrogénio presentes na molécula explosiva em dióxido de carbono e água. 
Normalmente um explosivo não utiliza oxigénio atmosférico durante o processo de detonação, 
pelo que o calor gerado pela explosão de um produto deficiente em oxigénio é menor do que se 
fosse gerado em condições de oxigenação completa. 
27 
 
2.8.7.Energia mínima disponível 
Define-se energia mínima disponível, a quantidade de trabalho que realizam os produtos gasosos 
de uma explosão quando a pressão permanece constante e igual a uma atmosfera. A equação que 
traduz o Trabalho expansivo é a seguinte, 
𝑊𝑒 = 𝑃 ∗ (𝑉2 − 𝑉1) 
𝑊𝑒 – trabalho de expansão 
𝑃 – pressão resistente (1 atm.) 
𝑉1– volume inicial do explosivo 
𝑉2 – volume dos gases de explosão 
Como o valor V1, é desprezável devido ao facto do volume dos gases de explosão ser de uma 
ordem de grandeza muito superior a equação toma a seguinte forma, 
𝑊𝑒 = 𝑃 ∗ 𝑉2 
2.8.8.Temperatura de explosão 
É a temperatura máxima que a reacção explosiva atinge. Esta característica tem especial relevo 
para as minas de carvão, devido às elevadas quantidades de metano (problema do grisú). Isto 
porque, a altas temperaturas, o grisú pode inflamar. As altas temperaturas podem ser controladas 
utilizando depressores de calor; um exemplo que é comum, é a incorporação do cloreto de sódio. 
A forma de cálculo da temperatura de explosão é idêntica à do cálculo da temperatura absoluta de 
uma combustão. No caso de se conhecer a temperatura de explosão de cada produto da reacção 
esta pode ser apresentada em graus célsius ou em Kcal/kg. A equação representa-se da seguinte 
forma: 
 
 
𝑇𝑒 =
𝑄𝑘𝑣
(𝑚𝑐 ∗ 𝑐𝑒)
 
 𝑇𝑒 – Calor total libertado a volume constante 
28 
 
 𝑄𝑘𝑣 – Peso em Kg de cada um dos produtos da reacção 
 𝑐𝑒 – Calor específico à temperatura Te 
3.Plano De Fogo A Céu Aberto 
O plano de fogo é por definição é o conjunto de normas e procedimentos técnicos necessários para 
realizar uma detonação com uso de explosivos. 
É no plano de fogo onde serão definidos e apresentados preliminarmente (GERALDI, 2006): 
 O plano de perfuração; 
 A qualificação e quantificação de explosivos; 
 Os esquemas de ligação e iniciação entre os furos que serão detonados. 
Entende-se por detonação ou explosão ao mecanismo que, num curto espaço de tempo, libera 
grande quantidade de energia, produzindo violenta expansão de gases, culminados com emissão 
de ondas de altas velocidades. Por tais características tais materiais são tratados e considerados 
como Produtos Controlados. 
 O plano de fogo engloba o conjunto de elementos que permitem uma perfuração e 
detonação correcta de um banco, através do equipamento previsto para este serviço e dos 
tempos necessários ao cumprimento do cronograma. 
 A esse conjunto de elementos que engloba a perfuração e detonação refere-se: 
 Analise dos dados geológicos (descontinuidade, Densidade, Porosidade e água 
subterrânea); 
 Determinação do tipo de explosivo e sua forma de detonação (tomando - se em conta a 
presença de água subterrânea); 
 Tipo de Perfuração (inclinada ou vertical); 
 Estudo dos parâmetros geométricos; 
 Estudo da temporização para a sequência de detonação. 
 
O plano pode ser aplicado nas pedreiras, minas ou outras explorações em áreas geometricamente 
definidas com características fixas de utilização, previamente calculadas por responsável técnico 
e operacionalizadas com valores rígidos de espaçamento e afastamento entre furos perfurados, 
29 
 
razão de carregamento, tampão e cargas explosivas, dá-se o nome ao procedimento de plano de 
fogo primário. 
Se o plano for aplicado, no caso de pedreiras, minas ou outras explorações, em fragmentos 
rochosos soltos ou matacões, originados ou não de bancadas já desmontadas, dá-se o nome de 
plano de fogo secundário. 
3.1.Mecânica De Rotura Rocha Sobre A Acão Do Explosivo Teoria Do Arranque De Rocha 
A fragmentação de rocha por arranque compreende a acção de um explosivo e por consequência, 
resposta do maciço que é afectado. Para que seja possível esta interacção, são analisados factores 
de tempo e factores termodinâmicos, ondas de pressão e conceitos da mecânica de rocha, para 
obter o melhor rendimento possível do desmonte. 
Este complexo mecanismo de interacção é alvo de várias teorias explicativas. Desta forma, 
apresentam-se as seguintes teorias: 
- Teoria de reflexão – segundo esta teoria, quando a onda de tensão em propagação no maciço 
encontra uma interface Terra – Ar, sofre reflexão que tem como resultado a fracturação e arranque 
da rocha. 
 - Teoria da expansão de gases 
 - Teoria de torção ou cizalhamento 
 - Teoria de craterização 
 - Teoria da energia da frente de onda de compressão e tensão 
 - Teoria de libertação súbita de cargas 
 - Teoria de nucleação de fracturas em falhas e descontinuidades 
Estas teorias baseiam-se em critérios de distribuição de energia: acção das forças de compressão e 
tensão, da reflexão das ondas de choque relativas à frente livre, efeitos de corte e cisalhamento por 
movimentos de torção entre furos carregados, pressão de gases aplicados sobre a rocha, ruptura de 
material rígido por flexão; e nucleação de micro fracturas em fissuras e falhas dos maciços. 
As teorias acima referidas estão baseadas em investigações laboratoriais, em modelos matemáticos 
e físicos e em provas experimentais. Os conceitos implícitos nestas teorias estimam que o processo 
ocorre em várias etapas ou fases que se desenvolvem quase em simultâneo num tempo 
30 
 
extremamente curto de poucos milissegundos (durante o qual ocorre a completa detonação de uma 
carga confinada), fases essas que vão desde o inicio da fragmentação ate ao total arranque do 
material desmontado. 
Estas etapas são: 
- A Detonação do explosivo: gera uma onda de choque, que se transfere ao maciço, iniciando o 
rompimento. A onda de choque não se transfere totalmente ao maciço que pretende desmontar, 
convertendo-se parte dela. 
 
Figura 14 – Detonação da coluna de explosivo – acção da onda de choque 
- A onda de choque ao encontrar a interface Terra-Ar reflecte-se, com inversão de tensões que 
iniciam o processo de fragmentaçãodo maciço. 
 
Figura 15 - Efeito da propagação da onda de Choque no maciço - adaptado “Manual de explosivos EXSA” 
- Geração e expansão de gases a alta pressão e temperatura: os gases expandem rapidamente, 
ocupando desta forma os espaços criados pela onda de choque reflectida, as gretas, aumentando o 
31 
 
seu volume e por esta via iniciando a rotura radial e a projecção do material, segundo o eixo do 
furo. 
 
Figura 16 - Rotura por expansão de gases - adaptado “Manual de explosivos EXSA” 
- Os gases pressionam o maciço de forma a atingir a sua expansão máxima, entre o furo e a face 
livre. A rotura, por flexão, cria planos horizontais de rotura adicionais. 
 
 
Fig. 17 – Expansão máxima - adaptado “Manual de explosivos EXSA” 
- A fase final é a formação de uma pilha de material por queda gravítica devido ao facto de que os 
gases que projectam o material fragmentado, ao entrarem em contacto em contacto com a 
atmosfera, perdem o confinamento e dissipam-se. O material que fica depositado no piso da 
bancada deixa para trás uma nova frente livre. 
32 
 
 
Fig.18 – Pilha de Material - adaptado “Manual de explosivos EXSA” 
3.2.Descrição do processo de arranque 
Imediatamente após a detonação, o efeito de impacto da onda de choque e o efeito expansivo dos 
gases sobre a parede transferem-se a todo o maciço em forma de ondas e forças de compressão, 
provocando deformação elástica. A onda chega por sua vez à frente livre causando esforços de 
tensão no maciço, entre a frente livre e o furo. Se a resistência à tensão do maciço é superada, esta 
rompe pela zona de maior fraqueza (burden, distância do primeiro furo à frente livre). Neste caso, 
as ondas reflectidas são ondas de tensão que retornam ao ponto de origem, criando fissuras e gretas 
de tensão a partir dos pontos e planos de debilidade naturais do maciço. Este fenómeno designa-
se por craterização. Teoricamente a detonação tem um efeito de expansão cilíndrica de que, como 
consequência, decorre dilatação do furo, sendo criado um processo de “rotura radial” que dá lugar 
à formação de “planos de rotura verticais concordantes com o eixo do furo”. 
3.2.1.Confinamento do explosivo 
Para obter o melhor confinamento possível, é necessário que o explosivo seja introduzido no furo 
de forma a contactar o mais possível com a parede interior. No caso de o explosivo estar “ solto” 
dentro do furo, evidenciará um baixo grau de confinamento, devido ao facto de apresentar um 
maior número de vazios dentro do furo. No caso dos explosivos a granel, esta questão de 
confinamento deixa de ser uma preocupação, porque as emulsões são expansivas (aumentam o seu 
volume após o carregamento). 
 
 
 
33 
 
3.2.2.Rotura radial 
A pressão dos gases no momento da detonação, quando estes se encontram confinados no furo, 
varia entre 9 kbar e 275 kbar; e atingem-se temperaturas da ordem dos 600 graus célsius. Se 
considerarmos o efeito que a pressão provoca em torno do eixo de um furo, podem identificar-se, 
de um ponto de vista teórico, as seguintes etapas de destruição do maciço circundante ao furo 
carregado de explosivo que é objecto de detonação: 
 
Fig. 19. 1 – Rotura Radial - Diâmetro do Furo; 2 – Zona pulverizada; 3 – Zona Altamente triturada; 4 – Zona de 
fissura por tensão; 5- Zona de deformação elástica – adaptado “Manual de explosivos EXSA” 
Para a distância igual ao diâmetro do furo até duas vezes o seu diâmetro, a pressão exercida pela 
expansão dos gases promove o fenómeno de pulverização. 
Para uma distância de duas vezes o diâmetro do furo, até 5 vezes o seu diâmetro, o maciço 
apresenta fissuras e gretas correspondentes a zona de fissuras radiais, que promovem fragmentação 
fina a media. Esta zona é considerada a zona onde o material apresenta as condições ideias de 
fragmentação calculadas no diagrama de fogo. 
Para diâmetros superiores a 55 diâmetros do furo, considera-se que estamos na zona elástica de 
deformação. Esta zona é também importante porque condiciona a estabilidade de taludes em minas 
a céu aberto e no caso de minas subterrâneas, as paredes e tetos das câmaras de exploração. 
 
 
34 
 
A propagação da onda sísmica provocada pela detonação deve ser controlada para evitar a 
deformação elástica dos maciços por dois motivos: garantir a estabilidade das formações 
geológicas circundantes; e evitar a rotura do maciço, reduzindo a perde de energia útil, por escape 
de gases. 
Estes fenómenos que a detonação promove no maciço quer por expansão dos gases quer por 
deformação por acção da onda sísmica, permitem determinar de uma forma mais exacta a distância 
entre furos num desmonte. Se for adequada a distância entre furos, é possível obter bons graus de 
fragmentação, por interacção entre os furos. Se as distâncias forem superiores ao desejado, vai 
ocorrer um fenómeno de craterização na boca do furo, e blocos sobredimensionados entre os furos. 
No pior dos casos os gases escapar-se-ão pela boca do furo sem qualquer efeito de fragmentação 
do maciço. 
3.3.Caracterização geomecânica dos maciços com vista ao arranque 
Existem determinadas características dos maciços rochosos que afetam de uma forma mais directa 
o arranque de rocha. Essencialmente, estas características respeitam às resistências mecânicas das 
rochas; à orientação e ao espaçamento entre as descontinuidades dos maciços; ao tipo de litologia 
e possança dos materiais sedimentares; às propriedades elásticas; à velocidade da propagação da 
onda sísmica e às anisotropias e heterogeneidades dos maciços. Desta forma, aplicam-se 
actualmente técnicas de caracterização geomecânica como as sondagens com recuperação do 
testemunho e a análise do seu comportamento mecânico, o estudo da estrutura dos sistemas de 
descontinuidades e a análise da sísmica de refracção com o objectivo de identificar as interfaces 
entre litologias e planos de descontinuidades. Por outro lado, em furos de produção, são 
aproveitados os detritos da perfuração para uma análise detalhada da caracterização geológica dos 
maciços. Com o objectivo de obter a melhor caracterização geomecânica dos maciços (no que 
respeita ao sistema de descontinuidades), para fins de arranque de rocha são utilizadas técnicas 
que permitem obter e quantificar determinado tipo de informações, com o propósito de optimizar 
o processo global de desmonte. 
Posto isto, as principais informações quantitativas são: 
 - A orientação, que é definida pela direcção e inclinação das estruturas, 
 - O espaçamento, ou seja a distância entre descontinuidades 
 - Persistência, o comprimento observável da linha de descontinuidade 
35 
 
 - Rugosidade, a ondulação em relação ao plano médio das descontinuidades 
 - A abertura, a distância entre os limites das descontinuidades 
 A existência de material no interior das descontinuidades 
 - A percolação de fluidos, como por exemplo, água mineral, e hidrotermal 
 - As famílias de descontinuidades, grupos de descontinuidades com características 
semelhantes 
As duas características que maior influência apresenta, no que respeita ao sistema de 
descontinuidade, são a orientação e o espaçamento que mútuo. 
Lilly (1986,1992) propõe, para trabalhos realizados com materiais brandos e de alta dureza o Índice 
de Arranque (Blastability Index “BI”). Este índice obtém-se através do somatório de cinco 
características geomecânicas, vindo traduzido pela equação. 
𝐵𝐼 = 0,5 ∗ (𝑅𝑀𝐷 + 𝐽𝑃𝑆 + 𝐽𝑃𝑂 + 𝑆𝐺𝐼 + 𝑅𝑆𝐼) 
Onde: 
 RMD – Descrição do maciço rochoso 
 JPS – Espaçamento entre planos de descontinuidade 
 JPO – Orientação dos planos de descontinuidade (inclinação e direcção) 
 SGI – Influência da densidade do material 
 RSI – Dureza da Rocha 
Na Tabela apresentam-se os valores dos parâmetros que permitem determinar o Índice de 
Arranque, 
 
 
 
 
Tabela – Classificação de parâmetros geomecânicos para determinação do Índice de Arranque 
36 
 
 
O índice dearranque permite também determinar o consumo especifico de explosivo (CE) e o 
factor de energia (FE) através das seguintes expressões, 
𝐶𝐸 (
𝐴𝑁𝐹𝑂 𝐾𝑔
𝑡
) = 0,004 ∗ 𝐵𝐼 
𝐹𝐸 = 0,015 ∗ 𝐵𝐼 
Estas equações são apenas uma aproximação à realidade. No entanto, as características 
geomecânicas são, na prática, difíceis de interpretar e apresentam uma infinidade de 
particularidades que por vezes ultrapassam qualquer tentativa de quantificação. 
3.4.Escolha do Plano de Fogo 
O plano de fogo considerado o mais adequado para um determinado trabalho de desmonte de 
rocha, dependerá, em primeiro lugar, do equipamento disponível para sua execução. 
Atendidas as limitações do equipamento, é possível mais de um plano de fogo factível. Opta-se 
pelo mais económico, desde que seja eficiente, desmontando a rocha em blocos de dimensões 
compatíveis com a finalidade do desmonte. 
𝐼𝐶 = 𝑞 . 𝐴 + 𝑓 . 𝑀 
37 
 
Sendo: 
𝐼𝐶 = indice de custo 
 𝑞 = consumo de explosivos por m3 no corte; 
𝐴 = custo do quilo de explosivo; 
 𝑀 = custo do metro de perfuração de um determinado diâmetro; 
 𝑓 = metros de perfuração por m3 de rocha. 
Porem de nada adiantará um plano de fogo com baixo consumo de explosivos por metro cúbico e 
também necessidades mínimas de furação, uma vez que resulte em blocos com dimensões que não 
caibam no equipamento de carregamento, ou ainda que não possam penetrar na boca do britador 
primário (RICARDO E CATALANI, 2007). 
3.4.1.Variáveis geométricas de um plano de fogo a céu aberto 
A elaboração de um plano de fogo envolve a determinação de vários parâmetros, que devem ser 
considerados no desmonte de rocha. Os parâmetros principais que devem constar em um plano de 
fogo são mostrados na figura abaixo sendo relacionados a seguir e, com esses dados procede-se às 
perfurações do maciço, ao carregamento do “fogo” e à sua detonação. 
 
Figura. 20 - Parâmetros do Diagrama de Fogo (adaptado Lopéz, Jimeno - Manual de Perforación y Voladuras de 
Rocas.) 
 
 
38 
 
Legenda: 
H – Altura da Bancada 
D – Diâmetro do Furo 
L – Comprimento do Furo 
d – Diâmetro de Carga 
B – Afastamento à face livre (ou frente) 
S – Espaçamento 
LB – Largura da bancada 
WB – Comprimento da bancada 
Be – Afastamento Efectivo (ou prático) 
Se – Espaçamento Efectivo (ou prático) 
T – Tamponamento 
J – Subfuração 
l – Comprimento de carga 
 - Ângulo de abertura 
1 – Repé 
2 – Cana visível do Furo 
3 – Cunha 
4 – Subexcavação 
5 – Gretas de tracção 
6 – Movimento sub-horizontal provocado pelo arranque 
7 – Cratera da boca do furo 
8 – Carga desacoplada 
 
 
39 
 
3.4.2.Diâmetro de perfuração (D) 
Segundo Geraldi (2011), com as metas de produção estabelecidas, escavação de rocha, procede- 
se a determinação dos diâmetros de perfuração e a consequente selecção e dimensionamento das 
Perfuratrizes. 
Segundo Cameron & Hagan (1996 apud Morais 2004) nas operações de lavra de minas a céu aberto 
e pedreiras, os diâmetros de perfuração geralmente variam de 75 mm (3”) a furos de grande 
diâmetro, como 381mm (15”). Este parâmetro é determinado em função do equipamento de 
perfuração, que por sua vez deve estar coerente com o equipamento disponível para carregamento 
da rocha detonada. Isso significa que ambos, devem ter suas produtividades próximas, para que 
não ocorra ociosidade de nenhuma das partes ou não seja necessário um número elevado de 
unidades de um tipo de equipamento para se ter a produção adequada a uma unidade do outro tipo 
(RICARDO E CATALANI, 2007). 
Segundo Ricardo e Catalani (2007), outras grandezas do plano de fogo estão de forma directa ou 
indirecta ligadas com o diâmetro do furo, por isso uma regra prática é levada em consideração: “o 
valor máximo do diâmetro do furo em polegadas é igual à capacidade da caçamba do equipamento 
de carga em jardas cúbicas”. 
Tabela 2 - Diâmetro de perfuração em função dos equipamentos 
Tipo de equipamento Diâmetro de perfuração 
Perfuratriz manual 1 1/4" 
"Bencher" 2 1/4" 
"Wagon-drill" 1 1/2" - 2 1/2" 
Perfuratriz sobre trator 2" - 5" 
Conjunto de perfuração 4" - 10" (ou mais) 
Fonte: (RICARDO E CATALANI, 2007) 
 
 
 
40 
 
3.4.3.Malha de Perfuração (S) 
Define-se como malha de perfuração a área resultante do produto das distâncias (em metros) 
adoptadas para a locação dos furos em uma frente de escavação de rocha (GERALDI, 2011): 
𝑆 (𝑚𝑎𝑙ℎ𝑎 𝑒𝑚 𝑚²) = 𝐴 (𝑎𝑓𝑎𝑠𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜) 𝑥 𝐸 (𝑒𝑠𝑝𝑎ç𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜) 
Segundo Morais (2004), a malha de perfuração apresenta uma grande variação, dependendo do 
diâmetro de perfuração, das propriedades da rocha e dos explosivos, do grau de fragmentação e 
lançamento requeridos e da altura da bancada. 
Segundo Silva (2009), a geometria das malhas de perfuração pode ser quadrada, rectangular, 
estagiada, triângulo equilátero ou malha alongada. 
 
Figura 21- Diferentes tipos de malhas de perfuração 
Fonte: (SILVA, 2009) 
 Malhas quadradas ou rectangulares: Devido ao seu formato é de fácil perfuração com 
menos tempo no deslocamento furo a furo. 
 Malhas estagiadas: Devido à geometria de furos alternados dificulta a perfuração (maior 
tempo de locomoção furo a furo), porém possui melhor distribuição do explosivo no 
maciço rochoso. 
41 
 
 Malha Triângulo Equilátero: São malhas estagiadas com a relação E/A = 1,15. São 
indicadas para rochas compactas e duras. Possuem óptima distribuição da energia do 
explosivo na área de influência do furo, maximizando a fragmentação. O centro do 
triângulo equilátero, o ponto mais crítico para fragmentação, recebe igual influência dos 
três furos circundantes. 
 Malhas alongadas: Conforme a relação E/A as malhas podem assumir várias 
configurações. As malhas alongadas possuem elevada relação E/A, geralmente acima de 
1,75. São indicados para rochas friáveis/macias aumentando o lançamento por possuírem 
menor afastamentos. 
3.4.4.Afastamento (A) 
O afastamento é a distância expressa em metros entre a frente da bancada (frente livre) e a primeira 
linha do fogo (linha de furos) a detonar. Quando está previsto duas ou mais linhas de furos a 
detonar no mesmo plano de fogo, o mesmo afastamento deverá ser mantido entre elas (GERALDI, 
2011). Para um afastamento coreto, adopta-se uma regra prática que estabelece uma relação directa 
entre esta dimensão e o diâmetro do furo a ser utilizado: 
𝐴 (𝑚á𝑥) < 𝐷 (𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 "𝐴" 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜 𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑒 "𝐷" 𝑒𝑚 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠) 
Quando o objectivo do desmonte é ter como resultado uma rocha mais fragmentada, deve-se 
reduzir o afastamento, e caso contrário, obter uma rocha com menor fragmentação, blocos de maior 
porte, o afastamento dever ser ampliado. Quando o afastamento for maior que estabelecido em 
relação com o diâmetro do furo a ser utilizado, poderá resultar em irregularidades nos resultados, 
tais como fracturar a rocha, mas não provocar o seu desprendimento total da bancada. Em alguns 
casos extremos, a detonação provocará apenas o surgimento de fracturas mecânicas no maciço 
rochoso e a bancada permanecerá parcial ou totalmente intacta (GERALDI, 2011). 
O valor do afastamento (A) é função do diâmetro dos furos, das características das rochas e dos 
tipos de explosivos utilizados. Os valores do afastamento oscilam entre 33 e 39 vezes o diâmetro 
do furo, dependendo da resistência da rocha e da altura da carga de fundo. Uma formula empírica 
e bastante útil para o cálculo do afastamento (A) é expressa por: 
𝐴 = 0,0123 ∗ [2 ∗ (
𝜌𝑒
𝜌𝑟
) + 1,5] ∗ 𝑑𝑒 
42 
 
sendo: 
 𝜌𝑒= densidade do explosivo (g/cm 3); 
 𝜌𝑟 = densidade da rocha (g/cm 3); 
 de = diâmetro do explosivo (mm). 
3.4.5.Espaçamento (E) 
É Segundo Geraldi (2011), definido como a distância em metros entre os furos de uma linha do 
fogo. A relação prática para seu dimensionamento está ligada directamente ao afastamento (A). 
No caso de bancada baixa (Hb/A<4), dois casos devem ser observados: 
 Os furosde uma linha são iniciados instantaneamente, a seguinte expressão pode ser usada: 
𝐸 = 0,33(𝐻𝑏 + 2𝐴) 
 Os furos são detonados com retardados, a seguinte expressão pode ser usada: 
𝐸 =
(𝐻𝑏 + 7𝐴)
8
 
No caso de bancada alta (Hb/A > 4), dois casos devem ser observados: 
 Os furos são iniciados instantaneamente, a seguinte expressão pode ser usada: 
𝐸 = 2 𝑥 𝐴 
 Os furos são detonados com retardados, a seguinte expressão pode ser usada: 
𝐸 = 1,4 𝑥 𝐴 
O espaçamento nunca deve ser menor que o afastamento, caso contrário, o número de matacões 
será excessivo. 
3.4.6.Subperfuração (s) 
É o comprimento perfurado abaixo da praça da bancada ou do greide a ser atingido. A necessidade 
da subperfuração, decorre do engasgamento da rocha no pé da bancada. Caso não seja observada 
esta subperfuração, a base não será arrancada segundo um ângulo de 90° e o pé da bancada não 
permanecerá horizontal, mas formará o que é conhecido como “repé”. O repé exigirá perfurações 
43 
 
secundárias de acabamento, grandemente onerosa e de alto riscos para os operários e os 
equipamentos. 
𝑆 = 0,3 𝐴 
3.4.7.Inclinação do Furo (i) 
Normalmente os furos para o desmonte de rocha a céu aberto serão verticais ou inclinados, de 
forma a se conservar a estabilidade do talude rochoso remanescente após a detonação. Os furos 
mais inclinados contribuem para um melhor arranque da rocha, pois diminui o engastamento da 
mesma no pé da bancada, reduzindo a formação de repés. Porém, o ângulo da inclinação não deve 
exceder 20º em relação a vertical. Quanto maior a inclinação do furo, menor será a velocidade de 
perfuração e maiores os riscos de desvios e acidentes com ferramentas de perfuração (GERALDI, 
2006). 
3.4.8.Profundidade de Perfuração (Hf) 
É função da altura da bancada, sendo a altura da bancada (H) acrescida da sobrefuração, em metros, 
para se evitar o repé. Se a bancada tiver inclinada, a profundidade do furo será um pouco maior e 
deverá ser medida de acordo com a inclinação do furo (GERALDI, 2011). 
 Bancadas verticais 
𝐻𝑓 = 𝐻 + 0,3 𝐴 
 Bancadas inclinadas 
𝐻𝑓 =
𝐻𝑏
cos 𝛼
+ (1 −
𝛼
100
) ∗ 𝑆 
3.4.9.Tampão (T) 
É 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 óptimo tamanho do material 
do tampão (OT) apresenta um diâmetro médio (D) de 0,05 vezes o diâmetro do furo, isto é: 
𝑂𝑇 = 𝐷 / 20 
O material do tampão deve ser angular para funcionar apropriadamente, detritos de perfuração 
devem ser evitados. 
44 
 
O adequado confinamento é necessário para que a carga do explosivo funcione adequadamente e 
emita a máxima de energia, bem como para o controle da sobrepressão atmosférica e o ultra 
lançamento dos fragmentos rochosos. A altura do tampão pode ser calculada pela seguinte 
expressão: 
𝑇 = 0,7 𝐴 
 T < A risco de ultra lançamento da superfície mais alta aumenta. 
 T > A produzirá mais matacões, entretanto o lançamento será menor ou eliminado. 
3.4.10.Volumes de Escavação (VF e VT) 
O volume de rocha a ser desmontado por furo (VF) é determinado pela área da malha de perfuração 
multiplicada pela altura da bancada (GERALDI, 2011). 
𝑉𝐹 = 𝐻𝑏 𝑥 𝐴 𝑥 𝐸 
O volume total de escavação (VT) será obtido multiplicando-se o valor de VF pelo número de 
furos desta detonação. 
𝑉𝑇 = 𝑉𝐹 𝑥 𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑟𝑜𝑠) 
3.4.11.Perfuração específica (PE) 
É a relação entre a quantidade de metros perfurados por furo e o volume de rocha por furo (V), 
isto é: 
𝑃𝐸 =
𝐻𝑓
𝑉
(𝑚 𝑚3⁄ ) 
3.5.Cálculo das cargas 
3.5.1.Razão Linear de Carregamento (RL) 
𝑅𝐿 =
𝜋𝑑𝑒
2
4000
∗ 𝜌𝑒 
Onde: 
𝑑𝑒
2 = diâmetro do explosivo (mm); 
𝜌𝑒 = densidade do explosivo (g/cm3). 
 
45 
 
3.5.2.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. 
Alguns autores sugerem que Hcf deve ser um valor entre 30 a 40% da altura da carga de explosivos 
(Hc). A tendência, a depender dos resultados dos desmontes, é de reduzi-la cada vez mais para 
diminuir os custos com explosivos. 
𝐻𝑐𝑓 = 0,3 𝑥 𝐻𝑐 = 0,3 𝑥 (𝐻𝑓 − 𝑇) 
3.5.3.Altura da carga de coluna (Hcc) 
Carga de coluna é a carga acima da de fundo; não precisa ser tão concentrada quando a de fundo, 
já que a rocha desta região não é tão presa. A altura da carga de coluna é igual a altura total da 
carga (Hc) menos a altura da carga de fundo (Hcf): 
𝐻𝑐𝑐 = 𝐻𝑐 – 𝐻𝑐𝑓 
3.5.4.Carga Total (CT) 
A carga total será a soma da carga de fundo mais a de coluna: 
𝐶𝑇 = 𝐶𝐹 + 𝐶𝐶 
3.5.5.Razão de carregamento (Rc) 
𝑅𝐶 =
𝐶𝑇
𝑉
 𝑜𝑢 𝑅𝐶 =
𝐶𝑇
𝜌𝑟 ∗ 𝑉
 
3.5.6.Razão Linear de Perfuração (RP) 
Segundo Geraldi (2011), é o valor resultante pelo quociente entre o total de metros a perfurar 
(soma da metragem total da profundidade dos furos) e o volume total de rocha a ser desmontado, 
expresso em m/m³. Quanto menor for a RP, menor será o custo directo da escavação. 
4.Sequenciamento do fogo 
O sequenciamento do fogo é fundamental para o bom desempenho do desmonte de rochas com 
uso de explosivos. É através do sequenciamento que a energia liberada durante a detonação dos 
explosivos nos furos é utilizada na fragmentação e movimentação de material. Quanto mais 
eficiente o sequenciamento e por consequência o desmonte, melhor é a energia liberada pela 
detonação dos explosivos restando pouca energia há ser transmitida para o maciço encaixante ou 
para a atmosfera na forma de vibração e ruído (DOWDING, 1985). 
46 
 
 
Figura 22 - Sequenciamento de fogo em “serpentina”. Fonte: (DOWDING, 1985) 
O sequenciamento de fogo é determinado pela forma como são conectados e iniciados os furos na 
malha de perfuração, além do uso coreto dos acessórios com tempos de retardo. 
4.1.Método Serpentina 
O método de amarração tradicionalmente utilizado é denominado “serpentina” consistindo em 
conectar os furos sequencialmente onde cada furo (ou grupo de furos) é detonado individualmente, 
conforme mostra a Figura (DOWDING, 1985). 
Com este procedimento, o número de furos por espera é limitado a um (1), ou ao número máximo 
de furos de um grupo, quando mais de um furo é amarrado por retardo de ligação, limitando desta 
forma a carga máxima por espera à carga total de um furo ou soma das cargas em grupo de furos 
(KONIA, 1995). 
Detonações com este tipo de sequenciamento têm um Grau de Liberdade 1, ou seja, baixo pois a 
única face livre disponível é a superfície. 
4.2.Método Paralelo 
Segundo PERSON, 1995 O sequenciamento de fogo em “paralelo” é determinado pela amarração 
furo a furo nas linhas na mesma direção e pela iniciação de linha a linha por uma linha determinada 
de controle ou base, como mostra a Figura. 
47 
 
 
Figura 23 - Sequenciamento de fogo em “paralelo”. 
Fonte: (DOWDING, 1985) 
O grau de liberdade em detonações com este método de sequenciamento é maior, pois é 
evidenciada uma maior movimentação lateral do material em direção a face livre delimitada pela 
bancada, além da movimentação vertical em direção a superfície. Como a razão de carga é baixa, 
não ocorre lançamento de material, porém o deslocamento do material é percetível devido ao 
espaço aberto entre a última linha de furos e face livre da nova bancada formada. Este método 
permite o uso de tempos de retardo diferenciados na iniciação de furo a furo e linha a linha. 
A utilização de tempos mais curtos ou mais longos entre as linhas influencia diretamente na 
fragmentação do material, de certa forma quanto maior o tempo de retardo maior é a face livre 
criada entre a primeira e a segunda linha de furos e assim por diante, o que resulta em um maior 
grau de liberdade ou alívio. A carga máxima por espera é determinada pelo cálculo dos valores de 
tempo de retardo para cada furo. As cargas dos furos que forem detonados ao mesmo tempo ou 
em um intervalo inferiora 8 ms são somadas e este valor é considerado como a carga máxima por 
espera do desmonte. Com o uso de diferentes combinações de tempos de retardo é possível variar 
a carga máxima por espera. Este método resultou em cargas máximas por espera maiores que o 
sequenciamento em “serpentina”. 
 
 
 
48 
 
4.3.Método Diagonal 
Neste método a linha de controlo é posicionada sempre ao longo da face livre (bancada) e as linhas 
paralelas partem em sentido diagonal às linhas da malha de perfuração e linha de controlo, 
conforme mostra a Figura 16. 
 
Figura 24 - sequenciamento de fogo em “diagonal”. 
Fonte: (DOWDING, 1985) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
49 
 
5.Exemplo Pratico 
Uma mina de carvão a céu aberto planifica uma produção de 30.000.000 t/ano de minério 
caraterizado como diaclasado em blocos (blocky rockmass), com espacamento entre planos de 
juntas que variam de 0,5 a 0,9, e a orientação dos planos de juntas apresentam inclinação 
coincidente com a frente, para o efeito pretende usar explosivo ANFO (0,8 g/cm3) e o material 
com densidade de 2,5 t/m3 (resistência à compressão simples de 70 MPa), usando furos 
(instantâneos) de 10 graus de inclinação e bancos de 12 m, trabalho de 2 turnos de 6h/dia e 350 
dias/ano, calcular: 
Para rocha com 𝜎𝑐 < 90 𝑀𝑃𝑎 𝑑 = 25,9 ∗ 𝑙𝑛𝑃𝑚3
ℎ⁄
− 130 
Para rocha com 𝜎𝑐 ≥ 90 𝑀𝑃𝑎 𝑑 = 87,24 ∗ 𝑙𝑛𝑃𝑚3
ℎ⁄
− 230,24 
a) Os elementos geométricos do plano de fogo para a produção planificada; 
b) b) A perfuração específica (m/m3); 
c) c) A carga específica de ANFO para o desmonte em bancadas; 
d) d) Fator de Energia; 
Resolução 
Elementos geométricos do plano de fogo para a produção planificada 
𝑷𝒉 =
𝑷𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍
𝑵𝒅𝒊𝒂𝒔/𝒂𝒏𝒐 ∗ 𝑵𝒕𝒖𝒓𝒏𝒐𝒔 ∗ 𝑯𝒕𝒓𝒂𝒃𝒂𝒍𝒉𝒂𝒅𝒂𝒔/𝒕𝒖𝒓𝒏𝒐
 
𝑃ℎ =
30.000.000 𝑡
350 ∗ 2 ∗ 6ℎ
= 7.142,86𝑡/ℎ 
𝑷𝒉(𝒎
𝟑) =
𝑷𝒉(𝒕)
𝝆
 
𝑃ℎ(𝑚
3) =
7.142,86 𝑡 ℎ⁄
2,5 𝑡 𝑚3⁄
= 2.857,14 𝑚
3
ℎ⁄ 
𝒅 = 𝟐𝟓, 𝟗 ∗ 𝒍𝒏𝑷𝒉𝒎𝟑 − 𝟏𝟑𝟎 
𝑑 = 25,9 ∗ ln(2.857,14) − 130 = 76,1𝑚𝑚 
𝑨 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟐𝟑 ∗ [𝟐 ∗ (
𝝆𝒆
𝝆𝒓
) + 𝟏, 𝟓] ∗ 𝒅𝒆 
50 
 
𝐴 = 0,0123 ∗ [2 ∗ (
0,8 𝑡
𝑚3⁄
2,5 𝑡
𝑚3⁄
) + 1,5] ∗ 76,1𝑚𝑚 = 2,00 𝑚 
𝑯𝒃
𝑨
=
12 𝑚
2 𝑚
= 6 𝑚 > 4 𝑚 => 𝐵𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑎𝑙𝑡𝑎𝑠 
𝑬 = 𝟐 ∗ 𝑨 => 2 ∗ 2 = 4 𝑚 
𝑺 = 𝟎, 𝟑 ∗ 𝑨 => 0,3 ∗ 2 = 0,6 𝑚 
𝑯𝒇 =
𝑯𝒃
𝐜𝐨𝐬 𝜶
+ (𝟏 −
𝜶
𝟏𝟎𝟎
) ∗ 𝑺 
𝐻𝑓 =
12 𝑚
cos 10
+ (1 −
10
100
) ∗ 0,6 = 12,74 𝑚 
Perfuração específica (m/m3); 
𝑻 = 𝟎, 𝟕 ∗ 𝑨 => 0,7 ∗ 2 = 1,4 𝑚 
𝑽 = 𝑨 ∗ 𝑬 ∗ 𝑯𝒃 => 2 𝑚 ∗ 4 𝑚 ∗ 12 𝑚 = 96𝑚
3 
𝑷𝑬 =
𝑯𝒇
𝑽
=
12,74 𝑚
96𝑚3
 
Carga específica de ANFO para o desmonte em bancadas; 
𝑅𝑀𝐷 = 20; 
𝐽𝑃𝑆 = 20; 
𝐽𝑃𝑂 = 40; 
𝑆𝐺𝐼 = 25 ∗ 2,5 − 50 = 12,5; 
𝑅𝑆𝐼 = 0,05 ∗ 70 = 3,5; 
𝑩𝑰 = 𝟎, 𝟓 ∗ (𝑹𝑴𝑫 + 𝑱𝑷𝑺 + 𝑱𝑷𝑶 + 𝑺𝑮𝑰 + 𝑹𝑺𝑰) => 0,5 ∗ (20 + 20 + 40 + 12,5 + 3,5) = 48 
𝑪𝑬 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟒 ∗ 𝑩𝑰 => 0,004 ∗ 48 = 0,23
𝑘𝑔 𝐴𝑁𝐹𝑂
𝑡
 
Fator de Energia 
𝑭𝑬 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟓 ∗ 𝑩𝑰 => 0,015 ∗ 48 = 0,72
𝑀𝐽
𝑡
 
 
 
 
 
51 
 
V.Conclusão 
Segundo o desenvolvimento do trabalho concluímos que uso de explosivos e sua correta 
aplicabilidade é que vão proporcionar a fragmentação da rocha na granulometria desejada e 
permitir a conformação das bancadas e demais parâmetros inerentes a este método. O 
sequenciamento da detonação é também um factor extremamente importante para o sucesso. O 
tempo de detonação de cada furo tem implicações na fragmentação do material, no lançamento e 
forma da pilha desmontada, na geração de vibrações no terreno e ruído, quando aplicado o 
sequenciamento de detonação permite a redução do ruído ou vibrações. 
Entretanto o plano de fogo é influenciado por diversos factores, os quais necessitam de um controlo 
para os objectivos pretendido no desmonte sejam efectivamente alcançados. A escolha do método 
e equipamentos de perfuração a distribuição das variáveis da malha, o diâmetro e profundidade 
dos furos, o tipo de explosivo a ser utilizado e qualificação da equipe de desmonte, estes factores 
são elevados para o sucesso do desmonte mas as condições geológicas tem um papel fundamental 
e sempre devem ser consideradas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
52 
 
VI.Bibliografia 
 Aduvire O. et al “Aplicación de los índices geomecanicos en el arranque de rocas mediante 
excavación o voladura”. Investigación Minera nº registro: TT-076 
 Botelho de Miranda, H.S. (1999): “Sistemática de calculo de diagramas de fogo 
preliminares para desmonte de rocha em degraus”. FEUP. 
 Cleeton, Julien (1997): “Air-Deck techniques – Improvement in costs and efficiency linked 
with use of gas bags”. Australia, Quarry Management. 
 EXSA 4ta Edicíon. Manual de Perforación y Voladuras de Rocas. Floyd, J. L. (2004): 
“Power Deck Optimization. Power Deck Company – BLAST DYNAMICS. 
 Gustafsson, R. (1973). “Swedish Blasting Technique”. SPI. Gothenburg, Sweden. 
Hartman, H.L. (1992). “SME Mining Engineering Handbook”. 2nd Edition, Volume I. 
Littleton, Colorado 
 Langefors, U. and Khilström, B. (1973). Voladura de Rocas. URMO 
 ABNT (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS). NBR 9061: 
Segurança de Escavação a Céu Aberto. Rio de Janeiro, 1985. 31 p. 
 ABRÃO, P. C; OLIVEIRA, S. L. Geologia de Engenharia: Mineração. 1. ed. São Paulo: 
ABGE - Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998. p 431 -438. 
 CAVALCANTI, C. L. D. Lavra de Mina a Céu Aberto: Métodos de Pesquisa e Lavra. João 
Monlevade, 2005. 41 p. 
 EMEX. Produtos. Disponível em http://www.emexdobrasil.com.br/. Acesso em 10 de 
Fevereiro de 2017. 
 GERALDI, J.L.P. O ABC das Escavações de Rocha. Rio de Janeiro. Ed. Interciência, 2011. 
 GERARD, R. Apostila de Introdução à Mecânica das Rochas. UFJF. Minas Gerais, 2006. 
 GUSMÃO, F de A. Escavações, Fundações e Desmonte de Rocha. 2002 
 NUNES, D. R. Método construtivo de pilha de estéril por equipamento de formação de 
pilha. 
 Trabalho Final da Disciplina Fluxo de Material Fragmentado. PPGEM. UFOP. 2010. 
 RICARDO, H.S.; CATALANI, G. Manual Prático de Escavação – Terraplenagem e 
 Escavação de Rocha. 3 ed. São Paulo: PINI, 2007. 
 
 
	I.Agradecimento
	II.Introdução
	III.Metodologia
	IV.Objectivos
	1.Geral
	2.Específicos
	1.1.Aplicações Da Perfuração
	1.1.1.Perfuração por percussão
	1.2.Funcionamento das Perfuratrizes Percussivas
	1.2.1.Sistema da Percussão
	1.2.2.Sistema de Rotação
	1.2.3.Rotação em Separado
	1.2.4.Rotação Bob
	1.2.5.Rotação por eixo de catraca
	1.3.Sistema de Limpeza
	1.4.Perfuratrizes Rotativas
	1.5.Perfuratrizes Rotativo-percussivas
	1.6.Fundamentos Da Perfuração Roto-Percussiva
	1.6.1.Perfuratrizes de Furo Baixo (Down The Hole ou In The Hole)
	2.Explosivos
	2.1.Deflagrantes ou Explosivos Lentos
	2.2.Detonantes
	2.3.Anfo
	2.4.Emulsão Encartuchada
	2.5.Emulsão Bombeável
	2.6.Acessórios de detonação
	2.6.1.Cordel Detonante
	2.6.2.Retardos de Cordel
	2.6.3.Espoletas
	2.6.4.Sistema de Iniciação Não Elétrico
	2.7.Carregamento dos explosivos
	2.7.1.Carregamento manual
	2.7.2.Carregamento mecânico
	2.8.Tipos e Características Das Reações Químicas
	2.8.1.Termoquímica Dos Explosivos
	2.8.2.Pressão
	2.8.3.Pressão de detonação
	2.8.3.Pressão De Explosão
	2.8.4.Pressão Do Furo
	2.8.5.Calor de explosão
	2.8.6.Balanço de oxigénio
	2.8.7.Energia mínima disponível
	2.8.8.Temperatura de explosão
	3.Plano De Fogo A Céu Aberto
	3.1.Mecânica De Rotura Rocha Sobre A Acão Do Explosivo Teoria Do Arranque De Rocha
	3.2.Descrição do processo de arranque
	3.2.1.Confinamento do explosivo
	3.2.2.Rotura radial
	3.3.Caracterização geomecânica dos maciços com vista ao arranque
	3.4.Escolha do Plano de Fogo
	3.4.1.Variáveis geométricas de um plano de fogo a céu aberto
	3.4.2.Diâmetro de perfuração (D)
	3.4.3.Malha de Perfuração (S)
	3.4.4.Afastamento (A)
	3.4.5.Espaçamento (E)
	3.4.6.Subperfuração (s)
	3.4.7.Inclinação do Furo (i)
	3.4.8.Profundidade de Perfuração (Hf)
	3.4.9.Tampão (T)
	3.4.10.Volumes de Escavação (VF e VT)
	3.4.11.Perfuração específica (PE)