METODOS DE LAVRA DE MINAS A CÉU

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METODOS DE LAVRA DE MINAS A CÉU
ABERTO
A lavra engloba todo o conjunto de operações unitárias de aproveitamento da jazida. Corresponde à quarta fase da mineração (as anteriores são a prospecção, a exploração e o desenvolvimento) e alternativamente chamada de exploração. Denomina-se método de lavra a sistematização e coordenação das varias operações unitárias visando ao aproveitamento de uma jazida mineral.
O método de lavra deve definir os diversos ciclos de trabalho e a sequencia espacial da evolução da lavra para, em função do tempo, viabilizar o melhor aproveitamento possível da jazida em causa. A definição da geometria de cada jazida em particular e passo decisivo para a escolha da metodologia de lavra mais adequada. A definição das tecnologias, dos equipamentos, material e energia a usar, bem como das modalidades alternativas de uso, representa uma informação adicional e não substitutiva do método de lavra.
O método ideal seria aquele que proporcionasse a lavra mais econômica, completa e segura e menos poluente, Socialmente, busca-se uma extração completa, segura e com o menor impacto ambiental possivel, Entretanto, alem de mutuamente dependentes, tais condicionantes podem ser conflitantes. A mitigação dos impactos ambientais envolve despesas suplementares que frequentemente diminuem os lucros. Convém ressaltar que a lavra parcial de uma jazida frequentemente pode ser a única possibilidade de seu aproveitamento. Isto é, uma lavra seletiva, desprezando as partes mais pobres ou onerosas, em tais casos e a própria razão de considerar jazida o corpo geológico reduzido as suas partes mais ricas ou de aproveitamento menos dispendioso.
Inúmeros fatores condicionam a seleção de um método de lavra para uma determinada jazida. Genericamente, deve-se considerar:
 A jazida e o meio físico circundante;
 Condições humanas, sociais e legais vigentes;
 Conjuntura financeira e econômica.
As diversas particularidades do método selecionado terão de ser conciliadas considerando a natureza e as condições físicas da jazida, a sua localização, disponibilidades de recursos naturais, humanos e financeiros, produções requeridas etc. Portanto, a seleção de um método de lavra depende das condições preexistentes e das possíveis de obter, escolhendo-se aqueles que se mostrem mais adaptáveis a jazida em questão.
Um método de mais baixa recuperação, mas de menor custo operacional, por vezes pode conduzir a maiores lucros globais. Segundo a chamada regra de H. L. Smyth (Maia, 1981), a relação economicamente abandonável de uma jazida aumenta proporcionalmente a medida que se lavra minério menos valioso. Assim, sendo T a tonelagem lavrável, com lucro unitário L, e T’ a tonelagem lavrável por outro método de mais baixa recuperação, mas com lucro unitário V maior (menor custo) que L, seria possível demonstrar que ambos os métodos ofereceriam igual lucro global quando:
T ■ L - T' ■ L' ou T/T' = I//L	(2.1)
T-r V-l T ~ V(2.2)
Portanto, a proporção de minério abandonável pelo segundo método em relação ao primeiro, isto e, (T - T’)/T, aumentara com (1/ - L)/V. Com base na Eq. 2.1, constata- se que, quanto maior for L\ menor será T\ Menores valores de T elevam o valor da relação econômica abandonável (Eq. 2.2). Grosso modo, os custos de lavra independem do valor do minério. Logicamente, essa relação serve apenas para uma analise financeira inicial simplista, que leve em conta exclusivamente a analise financeira global e sem considerar o fluxo de caixa atualizado. Principalmente por razoes econômicas, um dado método de lavra, seja qual for, inviabiliza o aproveitamento de parte do material útil da jazida. Entretanto, de modo algum pode ser inseguro. A tradição mineira preconiza que “a segurança deve estar em primeiro lugar”. Resumindo, seria possível dizer que o método ideal e o que possibilita os maiores lucros finais e esta condicionada as imposições sociais (lavra completa, segurança dos serviços, higiene, remuneração justo e mínimo impacto ambiental).
Nos métodos a céu aberto, as opera unitárias de lavra são executadas a partir da superfície e tão somente nela que os mineiros trabalham. O uso preferencial das minas a céu aberto se deve a dois fatores principais (Hartman; Mutmansky, 2002):
O aumento constante da eficiência nas operações de lavra a céu aberto;
A dificuldade crescente de encontrar depósitos que possam ser lavrados economicamente pelos métodos subterrâneos.
Como comentado no Cap. 1, logo nos primeiros anos do século XX, inicia-se a era da produção em massa e da mecanização, marcada pela lavra da primeira mina de pórfiros de cobre a céu aberto, de baixo teor, em Utah, nos Estados Unidos. A mecanização atingiu seu auge apos os anos 1950, com o uso intensivo dos mineradores contínuos, o que possibilitou a mineração sem o uso de explosivos, a readequação dos métodos de lavra de carvão (e outros minerals industrials) e um aumento jamais visto da produtividade na lavra de minas, principalmente a céu aberto. O sucesso das operações de lavra a céu aberto e, assim, altamente dependente da eficiência das operações unitárias de lavra, isto e, perfuração, desmonte, carregamento e transporte, três aspectos são exclusivos da lavra a céu aberto e merecem destaque:
 Plano de decapeamento para acessar o corpo de minério e consequente recuperação dos terrenos e solos afetados;
Plano de reabilitação ambiental das áreas superficiais mineradas e de seu entorno;
Plano de disposição ordenada dos estéreis e rejeitos.
A construção de uma estrada de mina, dos acessos principais ou dos escritórios e a edificação de uma oficina, de uma usina de tratamento de minérios ou mesmo de um conjunto residencial para os empregados de uma dada mina exigem a execução de serviços de terraplenagem prévios, regularizando o terreno natural, em obediência ao projeto que se deseja implantar, Para se ter uma noção da mão de obra bragal necessária para o movimento de terra, Ricardo e Catalini (1981) estimam que para escavar 50 m3 de terra em uma hora sejam precisos pelo menos cem homens. Em comparação, uma escavadeira, operada apenas por um homem, pode executar a mesma tarefa em apenas alguns minutos.
A relação Estéril/Minério (REM)
Quando os depósitos minerais não afloram, ou seja, não estão expostos diretamente a superfície, mas estão cobertos por sedimentos ou rochas cuja espessura não exceda um certo limite, a lavra a céu aberto pode, ainda assim, ser possível. Em casos como esse, a estrutura geral do deposito pode ser horizontal ou inclinada. Em geral, para extrair o minério por um método de lavra a céu aberto e necessário, primeiramente, remover certa quantidade de rochas estéreis. Essa operação e chamada de decapeamento, e o solo e as rochas removidos constituem o capeamento. Entretanto, o mais importante não e a quantidade absoluta do capeamento removido, mas o volume relativo decapeamento por unidade mássica de minério extraído. Isso pode, por exemplo, tornar inviável a extração de uma camada de bauxita que possui 1 m de espessura se a rocha que a sobrepõe tiver 10 m de espessura. No entanto, a mesma lavra pode ser economicamente viável se a espessura da camada de bauxita for de 3 m. A razão entre o volume de capeamento e a quantidade de minério, expressa em unidade volumétrica (ou mássica), e chamada de relação estéril/minério (REM).
CLASSIFICAÇÃO DOS MET0D0S DE LAVRA A CÉU ABERTO
Em principio, as classificações dos métodos provem da opção escolhida para se processar a lavra, ou seja, a céu aberto ou subterranea. Para tal definição, leva-se em conta a situação dos operadores, e não a da jazida. A lavra e considerada a céu aberto se não ha necessidade de acesso humano ao meio subterrâneo para realiza-la, Os principais métodos de lavra a céu aberto (com as correspondentes denominações em língua inglesa, internacionalmente consagradas) saco aqueles de exploração a seco, ou seja, a lavra por bancadas (open pit mining), a lavra em tiras ou fatias (strip mining ou open cast mining) e a lavra de pedreiras (quarry mining ou dimensioned stones mining).O método de lavra por bancadas e mais usado em minas onde o corpo de minério esteja recoberto por um capeamento espesso. As bancadas são desenvolvidas consecutivamente, de cima para baixo, ate se atingirem os limites finais dos corpos mineralizados mais profundos. O minério e recuperado e o estéril e removido e disposto em pilhas nas imediações da cava. Quando possível, o estéril poderá ser depositado na própria cava, facilitando a recuperação ambiental da área. A lavra por bancadas e utilizada principalmente em depósitos de mineiros metálicos.
O método de lavra em tiras e mais aplicado em depósitos tabulares ou com camadas horizontais com pouca espessura de capeamento. Como característica, propicia grande escala de produção, proporcionando ate menor custo operacional e maior produtividade do que a lavra por bancadas em certas circunstancias. E o método mais adequado para jazidas de certos mineiros específicos, como bauxita, carvão e xisto betuminoso. Nesse método, o estéril e geralmente removido por grandes equipamentos, tais como shovels e draglines ou mineradores contínuos. Em certos casos a operação pode ser conjugada com o uso de explosivos. A escavação avança através de cortes longitudinal e paralelo, formando trincheiras de altura compatível aos equipamentos de corte e com uma extensão que pode chegar a centenas de metros. O minério e transportado para a planta de beneficiamento, mas o estéril permanece na área de lavra, sendo entao baldeado para uma área adjacente convenientemente preparada e localizada na parte alta do banco formado pela trincheira.
Pedreiras correspondem ao termo empregado no Brasil para denominar minas que lavram materiais para uso direto na construção civil, como pedras para revestimento e pisos e britas em geral. Tal produção e também chamada de produção de granulados. Nela, geralmente ha uma padronização de tamanhos em decorrência do desmonte de rochas seguido pela britagem. Esse método e aplicado, por exemplo, nas explotações de calcários, granitos e gnaisses.
Por sua vez, os métodos de lavra a céu aberto via úmida são bem menos empregados e correspondem a lavra hidraulica (por desmonte com monitores hidráulicos ou dragagem) e a lavra quimica. A lavra de petroleo e/ou gases combustiveis tambem e considerada uma lavra a céu aberto via úmida e representa um caso bem particular em que o corpo mineralizado e lavrado por meio de pogos de extração.
Para concluir, e possível afirmar que a lavra a céu aberto pode ser aplicada a jazidas aflorantes, jazidas de capeamento relativamente reduzido, jazidas acessíveis em encostas e jazidas lavráveis por po<;os de extração. Habitualmente, a lavra a céu aberta e aplicada ate dada profundidade em depósitos macros que possam ser economicamente lavráveis por bancos, em flanco ou em cavas. Entretanto, muitos corpos minerais só podem ser parcialmente lavrados a céu aberto, sendo necessária a aplicação da lavra subterrânea em partes mais profundas. Na sequencia desta obra será feita a abordagem da sistemática que leva a definição do melhor método de lavra para cada tipo de jazida e incluindo a descrição pormenorizada de cada método. 
Discente: Fabio Junior Loureiro da Silva