Carregamento e transporte

Carregamento e transporte

CARREGAMENTO E TRANSPORTE

Frequentemente o fator determinante para uma mina dar lucro ou prejuízo é o escoamento rápido do minério e do estéril das frentes de produção até a superfície. Muito importante também é o abastecimento de materiais até as frentes de trabalho de modo que o processo de produção não seja interrompido. É através do uso eficiente geralmente de uma combinação de carros de mina, correias transportadoras e veículos montados sobre pneus, que as operações mineiras subterrâneas tem podido competir com a mineração bem atrativa à céu aberto.

O transporte em subsolo apresenta algumas diferenças com relação à superfície:

- as galerias na mina devem ter dimensões as menores (estabilidade);

- no subsolo não existe ar em abundância, de modo que não se pode contaminar o

ambiente com gases tóxicos e fumaça e o transporte por máquinas de combustão interna

deve ser adaptado para esse particular;

- é difícil muitas vezes consertar os equipamentos de transporte;

- na mina a manobra com vagonetas é mais difícil que na superfície e por isso usam-se

vagonetas e locomotivas que não necessitem ser invertidas, podendo ser acopladas em

qualquer posição;

- é desejável concentrar a produção num único nível ou zona da mina, de modo que se

possa substituir as manobras manuais por transporte mecânico;

- somente equipamentos fortes e compactos são adequados para esses trabalhos mineiros, uma vez que essas máquinas estão sujeitas a choques e devem ter operação simples.

Mecanismos delicados e complicados não são recomendados em subsolo.

Classificação do transporte subterrâneo:

a) Transporte primário: desempenha a função de coletar as produções nas várias frentes existentes: câmaras, galerias de desenvolvimento, “stopes” ou alargamentos, frentes largas, etc. Curtas distâncias.

b) Transporte secundário: é o transporte intermediário entre os coletores ou transportadores de frente e o transporte principal.

c) Transporte principal: possuem a capacidade de transporte maior pois se destina ao escoamento da produção global da mina. Longas distâncias.

d) Extração: a extração do minério se faz através de poços verticais ou planos inclinados usando-se respectivamente o sistema de gaiolas, “skips” ou correias transportadoras. A eficiência do transporte no subsolo está condicionada ao bom funcionamento do sistema de extracção.

Extração de minério por poços verticais:

- vagonetas

- “skips”

Vagonetas:

As vagonetas são colocadas em gaiolas (“elevadores”) que se deslocam dentro do poço e que podem ser de 1 ou mais andares (“decks”).

Na superfície, nas plataformas de descarga, as vagonetas são conduzidas para os viradores onde são descarregadas. Essas manobras podem ser manuais ou, nas minas modernas mecanizadas, a entrada de vazios nas gaiolas e saída dos cheios se dá de forma automática através de dispositivos mecânicos especiais.

A altura dos andares não deve ser inferior a 1,80 m. As gaiolas devem possuir dispositivos que evitem a saída espontânea das vagonetas durante a subida ou descida no poço.

No caso de movimentação de pessoal as laterais são guarnecidas por portas que protegem os homens contra uma queda fora da gaiola.

Pode-se prever para cada andar da gaiola 5 homens/m2 de área útil do piso.

LHD (load hauland dumper)

As LHD’s são máquinas que carregam, transportam e descarregam minério. Possuem 4 rodas, de dimensões apropriadas para o subsolo, com caçamba frontal. São bem mais compridas que largas o que ajuda a contrabalançar o peso de minério na caçamba.

A LHD é capaz de vencer rampas até 45º.

As LHD’s possuem uma distância econômica máxima de transporte, a qual depende da carga útil, da velocidade, das rampas, entre outros fatores. LHD’s de 1 jd3 – 90m; 2 jd3 - 150 m e 5 jd3- 300 m.

As velocidades de trajeto em média são de 6 à 8 mph (10 à 13 km/h), reduzindo-se a velocidade em galerias estreitas.

Os veículos de reserva são previstos na base de 20% da frota até 20 unidades ou 10% em frotas com mais de 40 unidades.

As LHD’s permitiram o desenvolvimento de métodos de lavra em rampas, permitindo queo equipamento se mova entre níveis.

fig:Carregadeira rebaixada LHD (load haul dump).

Skips

Os “skips” para a extração de minério nos poços são de dois tipos:

a) de basculamento;

b) com descarga pelo fundo ou parede lateral.

As gaiolas são fixadas com cabos de aço que passam sobre as polias fixadas no alto da torre sobre o poço e se enrolam num tambor do guincho de extração. Normalmente há simultaneamente duas gaiolas (ou “skips”) em movimento: uma que sobe com a carga no sentido da superfície e outra vazia que desce no sentido da recebedoria. As gaiolas e “skips” se deslocam no poço e na torre de extração ao longo de guiadeiras.

Os cabos podem ser redondos e mais raramente chatos. O cabo deve ter uma reserva de resistência que não deve ser inferior a 9 vezes nas instalações para transporte de pessoal; 8,5 vezes a de cordões mistos; 6,5 vezes se servindo exclusivamente ao transporte de cargas e 8 vezes no sistema Koepe. Uma vez por semana deve-se fazer uma revisão detalhada do cabo, com boa iluminação. Os cabos devem ser trocados periodicamente.

Transporte sobre trilhos:

Atualmente as locomotivas são empregadas principalmente no transporte de material e pessoal. Para o transporte de minério se utilizam cada vez mais as correias transportadoras.

O transporte de minério por locomotivas é otimizado quando os volumes a transportar são grandes e as distâncias longas (> 3 km em subsolo). O limite de rampa atual está em torno de 7% e uma velocidade máxima de 25 km/h no transporte de pessoal.

A via-férrea consiste basicamente em: leito, trilhos, dormentes e meios de fixação. É uma estrutura que recebe a pressão das rodas do trem móvel e transmite ao solo. A distância entre os frisos internos dos trilhos é a largura da linha (bitola), normalmente entre 600 e 900 mm.

Trilhos:

- Se o transporte é por trilhos (ferrovia) então o ponto de carregamento é comum e o desenvolvimento é simplificado omitindo o nível de fragmentação (“grizzly level”) e o segundo conjunto de chaminés estreitas.

- Existe uma alta tensão de rocha embaixo do bloco portanto a seção de todas as aberturas são as menores possíveis e necessitam suporte pesado com concreto.

- O espaçamento entre os pontos de carregamento é uma função do tamanho do equipamento utilizado, competência das galerias e necessidades de sustentação (avaliado geralmente pelo RMR).

- O estágio de desenvolvimento é demorado e complicado normalmente necessitando muitos anos para colocar um bloco em produção.

Correias Transportadoras:

A correia transportadora pode funcionar em inclinações variadas, ascendente ou descendente, dentro dos limites em que os materiais transportados não deslizem espontâneamente sobre a fita (para carvão: +/- 18%). Nas minas de carvão as CT’s são empregadas em:

- planos inclinados: a inclinação do acesso deve ser compatível com os limites citados;

- galerias principais: é comum concentrar a produção de várias frentes numa única CT até o poço de extração;

- Galerias de painel: deve-se ter em mente que a capacidade de produção de uma frente de “longwall” depende mais de um bom escoamento do que a capacidade de desmonte da cortadeira.

Correia tranportadora compõem-se fundamentalmente dos seguintes elementos: tambor de acionamento, na cabeça motora (extremidade onde o minério é descarregado); tambor de cauda (alimentação); tambor de encosto, levantam a fita de baixo aproximando-a da superior e aumentam o ângulo de enrolamento em torno do tambor motor; roletes de apoio das fitas; Infra-estrutura que suporta o conjunto e dispositivos de tensionamento que assegura à fita uma tensão necessária à operação da CT (automáticos e contra-peso).

As cabeças motoras comportam o conjunto de acionamento, motor, redutor e tambores de acionamento. O movimento da fita é obtido por tracionamento, sem deslizamento, da correia em um ou vários tambores de acionamento .As CT’s principais, de grande porte, exigem espaços e bases especiais.

Deluicao no desenvolvimento

2.3 Diluição do minério

Segundo Crawford (2004), a diluição pode ser dividida em quatro categorias: a primeira é o chamado “ mine call factor”, o qual é um fator de correção aplicado às estimativas/produção da lavra para que chegue aos valores reportados pela usina. O segundo fator é a diluição externa, quando material de baixo valor (estéril) é lavrado juntamente com o minério, não intensionalmente. Já a diluição interna, o terceiro fator, é quando o estéril é impregnado no minério, onde a separação física é impráticavel.

O último fator é chamado de “diluição de Muphy”, a qual é causada devido a erros na mineração, como erros operacionais ou de planejamento. Cada uma dessas categorias influencia de alguma maneira na composição da diluição total.

Há ainda outra definição dada pela Gerência de Geologia e Planeamento de Longo Prazo de Cobre – Vale (2010), que divide a diluição em dois tipos:

Diluição in situ e diluição na lavra. A primeira é definida como a incapacidade de seletividade do minério com relação ao estéril, devido a uma restrição operacional geométrica do corpo de minério e factores geométricos de lavra, sendo agregado ao processo de planeamento e execução da lavra certa quantidade de massa de estéril não prevista no modelo; a diluição na lavra pode ser explicada com a capacidade operacional e de seletividade com relação aos processos físicos operacionais vigentes e configuração geométrica do material estéril e minério, com o equipamentos disponíveis.

A dilição na lavra pode ser definida como a perda e/ou ganho de minério durante o processo de lavra devido à falta de seletividade ou inadequada configuração operacional. Os fatores que geram a diluição são diversos e alguns são citados a seguir:

  • Natureza dos contatos e limites do minério;

  • Zonas de limite de cava;

  • Tamanho e posição de bloco;

  • Densidade amostral;

  • Complexidade geológica

  • Seletividade de lavra, tamanho de equipamento

  • Método de lavra e tipo de desmonte de rocha, etc.

Diluição e perdas podem ocorrer durante todos os estágios da mineração. Enquanto todos os modelos investigam a influência da diluição, é a quantificação da diluição que apresenta maior desafio. Muitas vezes é impossível eliminar todo o estéril presente no minério, o qual está sendo diluído. Contudo, segundo Butcher (2000), a diluição pode ser controlada em níveis aceitáveis, através da implantação de princípios de engenharia de minas corretos.

Devido a uma variedade de incertezas, a inevitáveis faltas de precisão na estimativa de depósitos e no planejamento de lavra, e também devido a restrições de produção, diluição e perdas ocorrem durante muitas fases do projeto. Segundo Elbrond (1994), tais fases variam desde a definição geológica do corpo de minério, até a otimização e definição do teor de corte, também passando pelo método de lavra ao beneficiamento do minério, onde ocorre a perda de minério no estéril. A quantificação da diluição e das perdas é bastante difícil, quando não são impossíveis de obter.

Segundo Villaescusa (1998), a diluição pode ser classificada em três categorias: diluição interna, diluição externa e perdas de minério. A diluição interna geralmente se refere ao material de baixo teor contido dentro do material lavrado considerado como minério. Esta pode ser causada devido a uma delineação insuficiente dos limites entre minério e estéril ou também quando a lavra não consegue separar precisamente o contato, no momento da extração.

Para David e Toh (1989), a diluição interna pode ser analisada sob a perspectiva da geoestatística. As principais causas da diluição interna citadas por estes autores são:

  • Tamanho da unidade seletiva de lavra (SMU);

  • Densidade amostral;

  • Pequena escala de continuidade do minério.

Na definição de perdas de minério, Villaescusa (1998) classifica estas como o material econômico que deixa de ser minerado devido a condições de lavra e operação. A Figura 3 mostra a classificação da diluição adotada por Villaescusa.

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