Des Monte Rochas
Transcript of Des Monte Rochas
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DESMONTE DE ROCHASO desmonte de rochas pode ser feito de duas formas:
mecnica
com explosivos
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Esse procedimento limita-se remoo do solo vegetal e da cobertura de rochas moles e de dureza intermediria, principalmente se estiverem intemperizadas ou fraturadas.Se necessrio, o desmonte mecnico pode ter o auxlio de explosivos ou da escarificao.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Existem dois tipos de desmonte mecnico:
intermitente;
contnuo.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Equipamentos auxiliares
Trator de esteira (bulldozer) com ou sem ripper;
Motor scraper;
Caminhes etc.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Para selecionar e dimensionar a utilizao de qualquer um dos equipamentos, preciso levar em conta as seguintes condies:
capacidade volumtrica da caamba; capacidade mssica do equipamento; ciclos operacionais.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Principais tcnicas
Marreta e pico;
Corte por fogo;
Corte por gua;
CO2;
Drop Ball;
Martelo hidrulico;
Mquinas de corte.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Vantagens
1 Rudos, vibraes e ultralanamentos no afetam o meio ambiente;
2 Elimina o risco de exploso;
3 Favorece a lavra seletiva;
4 Elimina os problemas de vibrao em minas de grande profundidade;
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Vantagens
5 No causa danos por microfraturamento;
6 No produz chamas;
7 Proporciona baixa perda por finos;
8 No precisa parar o equipamento para remover o material coletado.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Desvantagens
1 Gera altos custos, dependendo da situao;
2 Produz em pequena escala em determinadas situaes;
3 Necessita de um longo perodo de trabalho.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Em algumas situaes, o desmonte mecnico executado em material brando apresenta alta produtividade e baixo custo.
Assim, torna-se uma opo melhor do que a utilizao de explosivos.
J em material duro, o desmonte mecnico no consegue superar os explosivos por causa dos custos, da capacidade de produo e da possibilidade de operao em todas as faixas.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Corte por fogo
Faz a fuso do material e utilizado principalmente em rochas ornamentais.Essa tcnica produz rudos altos e de alto custo.
Sua vantagem a qualidade do acabamento.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Corte por gua
Water jet
Hydraulic Pulse Generator (HPG)
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Water jet
Abraso por materiais especiais;
Jato de alta presso.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Water jet
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Hydraulic Pulse Generator (HPG)
Alta presso;
Impulso de energia entre 40 kJ e 250 kJ;
Vlvula de fechamento rpida;
Usado em pequenas bancadas;
Bom para rocha branda.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Existem trs tcnicas de desmonte de rochas com a utilizao de CO2:
cotonex;
pironex;
cardox.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Cotonex
Trabalha com a expanso do CO2 (600x), produzindo novas fraturas ou ampliando as antigas. Sua utilizao apropriada para rochas brandas.O iniciador inserido no furo cheio de CO2 lquido e a sua queima o que produz o calor responsvel pela expanso e o conseqente fraturamento da rocha.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Cotonex
Essa tcnica apresenta as seguintes vantagens:
de fcil transporte e armazenamento; no produz gazes txicos; volta rapidamente para a face; funciona como extintor de CO2, bom para minas com grisu; no fere o meio ambiente.
Como desvantagens esto o custo alto e o no funcionamento em ambientes com gua.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Cotonex
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Pironex
Tcnica que expande em 600x o CO2 e recomendada para rochas brandas.
Seu iniciador vem junto ao prprio cartucho, cheio de CO2 lquido.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Pironex
Como vantagens, possvel ressaltar:
de fcil transporte e armazenamento; no produz gazes txicos; volta rapidamente para a face; funciona como extintor de CO2, bom para minas com grisu; funciona na gua.
Como desvantagens esto o alto custo, os danos ambientais que pode causar e o no funcionamento em rochas porosas ou fraturadas.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
CO2
Pironex
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Drop ball
Essa tcnica utilizada em fogo secundrio e conta com o auxlio de uma escavadeira ou carregadeira.
Sua esfera de ferro deve possuir mais de uma tonelada, o que favorece a quebra do material pela fora da gravidade.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Drop ball
Vantagens
Fcil manuteno;
Baixo custo.Desvantagens
Gerao de finos;
Fuga da esfera;
Ultralanamento.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Como evolues do drop ball, existem outros equipamentos a serem acoplados s escavadeiras ou carregadeiras..
Terminator
Buster
Powersledge
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
As vantagens desses equipamentos so:
tm baixa manuteno;
no geram finos;
desmontam em tamanhos regulares;
possuem boa preciso;
no possuem ultralanamento;
geram custos inferiores ao martelo hidrulico.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
Essa tcnica pode ser utilizada nas seguintes condies:
desmontes primrios;
desmontes secundrios;
auxlios ao britador;
desmonte em rea urbana;
demolio civil;
escria de alto forno.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
Existem dois tipos:
Manual Mecnico
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
Tipos de ponteira
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
O funcionamento do martelo hidrulico depende do tipo de rocha a ser desmontada:
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
Com relao montagem, os martelos hidrulicos podem ser acoplados a escavadeiras ou retroescavadeiras.:
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
Mtodo Darda
Princpio da cunha
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Martelo hidrulico
Conjunto de dardas Detalhes do martelo
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Mquinas de corte
Existem diferentes tipos de mquinas de corte. So eles:
continuous miner;
area mining;
bucket wheel excavator;
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Area mining
Corta o piso;
Permite lavra seletiva;
Remove terra e rochas alteradas;
Constri e reabilita estradas e acessos;
Trabalha em material brando subterrneo ou open pit.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Wirtgen
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Wirtgen
Tambor de corte com detalhe dos bits
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Wirtgen
Minerador contnuo fazendo carregamento em caminho
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Wirtgen
Minerador contnuo em tnel fazendo carregamento em caminho
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Wirtgen
Minerador contnuo em abertura de corte fazendo carregamento em caminho
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Vermeer nivelador de terreno
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Bucket weel escavator
Corta grandes massas de material;
Faz a retomada de pilhas (stockpiles);
Desmonta material brando.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte mecnico
Bucket weel escavator
Operao da bucket weel em frente de lavra na descobertura
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte com explosivos
O desmonte de rochas com a utilizao de explosivos uma das operaes mais comuns da lavra a cu aberto. O seu custo baixo, o que garante que ela seja empregada com eficincia na fragmentao de quase todos os tipos de minrios:
carvo;
cobre;
ferro;
ouro.
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Por Por que desmontamos rochaque desmontamos rocha com com explosivoexplosivo??
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Desmontetorna isso
nisso
Ounisso
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FragmentaoFragmentao
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OversizeOversize
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TransporteTransporte
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DanosDanos
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Impacto ambientalImpacto ambiental
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte com explosivos
Funes
1 Quebrar a rocha/minrio:
escavao;
carregamento;
transporte.
2 Mover a rocha:
pilha adequada;
empurrar o material.
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DESMONTE DE ROCHAS
Desmonte com explosivos
Dinmica de fragmentao
Fraturamento X fragmentao
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Fragmentao
a liberao e ou quebra dos blocos que compem a massa rochosa
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Processo de desmonte com explosivos
Energia do explosivo
Geometria &Padro de iniciao
Resultados fragmentao perfil da pilha danos
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Por que desmonte com explosivos?
Para permitir uma escavao eficiente
criar vazios / espao
aumentar a permeabilidade
e
minimizar danos a estrutura rochosa
prover um produto da melhor maneira possvel para os processos posteriores de carregamento e transporte
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O que queremos?
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TEORIAS (+ 8 ) 1949 at ....
Reflection Theory
Gas Expansion
Flexural Rupture
Stress Waves + Gas Exp.
Flaw Theory
Nuclei
Torque Theory
Cratering
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PARMETROS QUE GOVERNAM FRAGMENTAO
Explosivo
VoD, Shock wave
Expanso de Gs
Material
Planos de fraqueza
Descontinuidades (fraturas, juntas, planos de estratificao, foliao, xistosidade)
Densidade
Porosidade
gua
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Mecanismo de Quebra
Ex: Cilindro de parede espessa submetido presso interna
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Mecanismo de Quebra Tenses Tangenciais ou de trao (+)
Tenses Radiais ou de compresso (-)
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Como as tenses se distribuem na parede do cilindro:
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Tenses tangenciais ou de trao produzem: deformaes elsticas
deformaes plsticas
fratura por esmagamento, se o material no for dctil e se o esforo for suficientemente grande. Fissuras segundo linhas radiais.
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Esforos de compresso Radial produzem: deformaes elsticas
deformaes plsticas
fissuras segundo linhas tangenciais
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Mecanismos de Fragmentao Propagao da onda de choque
Esmagamento
Fraturamento radial
Tensile slabbing Faces livres
Juntas abertas
Penetrao de gs Extenso das fissuras por encunhamento
Dobramento flexural
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Desmonte em Bancada
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Seqncia de Eventos
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Iniciao
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Detonao
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Fraturamento inicial
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Infiltrao de Gases
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Burden inicia movimentao
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Movimento do Burden
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Burden
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Burden
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Atlas Powder Company, 1980.
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Propagao da onda de choque
Zona intensamente quebrada
Onda decompresso
Onda de trao
Spalling
Fraturasradiais
Junta aberta
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Descascamento da face (Spalling) afastamento pequeno
razo de carga alta
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Penetrao dos gases
tampo
Furo original
Zonaquebrada
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Ruptura Flexural
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Ruptura Flexural - Stifness - Esbeltez Afastamento empurrado quebrando por flexo.
Relao afastamento/altura da bancada mnimo de 1:4
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CRATERAMENTO
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SEQUNCIA DE QUEBRA POR CRATERAMENTO
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Resumindo
Onda de Choque
Gs
Movimento
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Ensaio de resistncia compresso uniaxial
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Compresso Triaxial4O corpo de prova colocado em
uma clula onde aplicada uma presso lateral (3)
4Um fluido sob presso aplica a presso lateral sobre a rocha em toda sua superfcie
4Pode-se calcular a coeso (c) e o ngulo de atrito ()
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Resistncia Dinmica Resistncia varia com taxa de carregamento
UCSdyn ~ 10 * UCSstatic Tstatic ~ UCSstatic / 10
Tdyn ~ 10 * Tstatic( ) ( )
( )E CDyn r p=+
1 1 21
2
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Medindo caractersticas de quebramento
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Cmara de detonao
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Trao, compresso esttica e dinmica, cisalhamentoSomente so importantes para rocha homognea macia
Propriedades de Resistncia
ROCHA QUEBRA POR TRAO !!!!
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Como rocha se comporta quando submetida a carregamento:
Propriedades Mecnicas
Mdulo de Young Alto elevada velocidade snica usar
explosivo de alta VoD Baixo baixa velocidade baixa VoD
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Descontinuidades
Absoro de Energia
DensidadeP wave (velocidade snica): quanto mais densa- homognea a rocha, mais fcil propagar onda P Porosidade:
Poro gua, quebra fcil Poro seco, maior atenuao
dos efeitos dos explosivos
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gua no furo?Explosivo prova dgua
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Rocha mole?Use explosivo de baixa VoD (ANFO). Explosivo barato.
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Rocha dura?
Explosivo de alta VoD alta densidade. Explosivos mais caros.
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Fraturas , muitas fraturas?Dureza da rocha no interessa
Use explosivo de baixa VoD
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Influncia da Geologia
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Se os fatores geolgicos no forem considerados poderemos obter Fragmentao inadequada Oversize Back break Condio inadequada da face Rep Pouco produtivo
Fatores Geolgicos
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gua
Fatores geolgicos que tem efeito:
Descontinuidades Planos de acamamento Xistosidade\foliao Juntas Plano de clivagem
Contatos Material inconsolidado lama, etc
Zona de fraqueza
Cavernas
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gua presente esttica bombeada fluindo dos furos
gua
Explosivo resistente a guaAcoplamento hidralico
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Acoplamento hidralico
Sem gua
gua
Maior energia fragmentaoMaior onda de choque
Porm: Aumenta detonao
simpattica Dead Pressing
Excelente acoplamento
Maior pressoMaior fraturamento
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Descontinuidades e zonas de fraqueza
Efeito tamanho do bloco Blocos pequenos, precisa pouca energia Blocos grandes, use alta VoD
Blocos pr fraturados Blocos j so naturalmente definidos na face Blocos quebrados pelo explosivo ao redor dos furos
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Juntas de grande persistncia - superfcie Funcionam como pre splits naturais
Alinhar as faces paralelas ou ortogonalmente aos planos das juntas para obter superfcies limpas e lisas
View from above
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Juntas de grande persistncia ( Subsolo)
A forma da abertura precisa ser redesenhada levando em considerao as juntas dispor em angulos retos ou paralelos as juntas principais
Funcionam como pre splits naturais
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Orientao das estruturas / descontinuidades
VerticalHorizontalInclinadaFraturamento IntensoMassivo
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Vertical
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Inclinada
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Grande probabilidade de matacos !
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UCS importante nesse caso.
Intensidade de juntas
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Hero Rock
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Problemas com espaamento de juntas
Se o espaamento dos furos for duas a trs vezes o espaamento das juntas matacos
Para evitar: colocar furos carregados entre as juntas
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150 mm ANFO 3 x 6 m patternEspaamento de juntas 2.5 m
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75 mm ANFO1.5 x 3 mEspaamento juntas 2.5 m
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
So substncias ou misturas de substncias capazes de se transformarem quimicamente em gases. Com extraordinria rapidez e desenvolvimento de calor, os explosivos produzem presses elevadas e considervel trabalho.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Breve histrico
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Fragmentao da rocha
Pode ocorrer por dois motivos.
Ondas de choque
Presso dos gases
Quebram ao redor do furo;Levam reflexo e ao desplacamento da face livre.
Ampliam as fraturas ao redor dos furos at a face livre;Empurram a rocha para frente.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Propriedades
Dimetro crtico;
Velocidade de detonao ou VoD;
Fora;
Resistncia gua;
Sensibilidade;
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Dimetro crtico
Refere-se ao valor de dimetro mnimo para que um explosivo seja detonado. Abaixo dele, o explosivo no se propaga.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Velocidade de detonao ou VoD
Corresponde velocidade na qual uma onda de choque se propaga atravs do explosivo em um dado dimetro.
Depende dos seguintes fatores:
composio; dimetro do explosivo; tamanho das partculas e de seus ingredientes; densidade; grau de confinamento; carga; tipo de rocha.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Fora
Representa a medida do trabalho que um determinado explosivo pode produzir. Os testes utilizados so:
bloco de traulz (bloco de chumbo); presso de detonao; teste do morteiro balstico; gerao de calor; teste de energia de bolhas.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
O bulk strength refere-se comparao de um explosivo ao ANFO, em volumes iguais.
Como no existe uma norma especfica para padronizar esse valor, a tendncia mundial utilizar o ANFO padro (94:6 a 0,8 g/cm3) como parmetro para medir a fora.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Resistncia gua
Representa a capacidade do explosivo em suportar a penetrao de gua dentro da sua massa, sob determinado tempo e presso, de forma a manter seu desempenho na detonao.
Ela depende da forma como o explosivo encartuchado (resistncia mecnica) e da sua composio qumica (dissoluo de sais).
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Resistncia gua
Esse ndice pode ser classificado em:
bom;
mdio;
fraco.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Sensibilidade
Corresponde energia mnima necessria para que o explosivo possa ser iniciado de forma eficiente. Outra forma de definir essa propriedade com a capacidade de propagao de uma reao por toda a coluna, assumindo que o dimetro utilizado maior que o dimetro crtico.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Sensibilidade
Depende dos seguintes fatores:
presena de gua;
dimetro (ANFO);
temperaturas extremas;
densidade.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Gerao de gases txicos
Superfcie:
grandes detonaes; trincheiras;
Subterrneo NOx CO;
AN amarelo significa gua.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Gerao de gases txicos
Durante uma detonao de explosivos so formados, alm do vapor dgua, gases como dixido de carbono e nitrognio. Se a quantidade de oxignio na reao no estiver balanceada, vrios outros gases txicos tambm podem ser produzidos. O excesso de oxignio pode gerar xidos nitrosos e dixido de nitrognio, enquanto que o dficit pode resultar em grande quantidade de monxido de carbono.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Vida til
Existem explosivos que se degradam em poucas horas e outros em questo de anos, dependendo da formulao. Os nitroglicerinados tm o maior perodo de armazenagem. Entretanto, com o tempo, eles tendem a amolecer e a liberar nitroglicerina na forma de gotculas. J os que possuem NA dissolvem-se enquanto que os explosivos militares podem durar mais de 50 anos.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Propriedades ambientais Quando expostos a temperaturas muito baixas ou muito elevadas, todos os explosivos sofrem diminuio de sua performance. Em condies de armazenamento acima de 32,2 C, vrios componentes dos explosivos se decompem ou diminuem a vida til.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Tipos
Existem quatro tipos de explosivos. So eles:
ANFO;
emulso e aquagel;
blends;
dinamite.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
ANFO
O Ammonium Nitrate Fuel Oil (ANFO) o explosivo civil mais utilizado no mundo. O nitrato de amnio surgiu em 1.659, quando J. R. Glauber sintetizou sua primeira amostra a partir de amnia e do cido ntrico. Nos sculos XVIII e XIX, ele foi utilizado para fins medicinais, sendo posteriormente popularizado como fertilizante a partir da I Guerra Mundial.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
ANFO
Alfred Nobel estudou exaustivamente o nitrato de amnio e constatou ser um substituto interessante para a nitroglicerina, que j naquela poca apresentava custo elevado. Depois de muitos testes, em 1.879, a mistura de NA com leo combustvel foi patenteada por Nobel. A partir de ento, ela passou a ser utilizada como substituta parcial da nitroglicerina na dinamite.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
ANFO
A partir de 1.950, a tecnologia de fabricao do gro de nitrato de amnio estava pronta para ser utilizada. Esse fato facilitou o manuseio e a estocagem do nitrato e tornou o produto mais seguro (estvel) e popular.Em 1.955, o ANFO foi utilizado comercialmente pela Maumee Coal e Spencer Quemicals, passando a ter grande aceitao na indstria mineira norte-americana e posteriormente mundial. Isso ocorreu devido a seu baixo custo e facilidade de manuseio e segurana.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
ANFO
Composio qumica
NH4NO3
Sendo:
60% de oxignio em peso;
33% de nitrognio;
7% de hidrognio.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
ANFO
Principais caractersticas
Facilmente dissolvido pela gua;
Recoberto por fina camada de talco ou de argila;
Derramvel;
Encontrado a granel;
Baixa densidade (0.82 g/cc);
Sem resistncia gua;
Baixo custo (R$ 0,5/kg no Brasil).
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
ANFO
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Emulso e aquagel
A composio qumica desses explosivos :
NA;
de dez a 15 por cento de gua;
polissacardeos como espessantes.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Emulso e aquagel
Tm como caractersticas em comum:
so bombeveis;
encontram-se em cartucho ou a granel;
so prova dgua;
possuem densidade de 1,25 g/cc.
Emulso Aquagel
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Emulso e aquagel
Como diferena entre eles, possvel ressaltar:
a variao de propores e de tamanho dos ingredientes;
o aquagel tem oxidantes em cristais grandes e distribuio randmica;
a emulso tem melhor distribuio, contato combustvel e oxidante.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Blends
um explosivo hbrido, proveniente da mistura de emulso e ANFO. Ele possui densidade mdia, resistncia gua e um custo reduzido.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Dinamite
Possui as seguintes caractersticas qumicas:
NG ster ntrico relativamente instvel;
oxignio oxidante diretamente ligado ao carbono;
densidade de 1,6 g/cm3;
VoD de 7.600 m/s;
extremamente sensvel ao choque, frico e ao calor.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Todas as dinamites possuem NG em sua composio. Porm, nem todos os explosivos que contm NG so dinamites.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Primers
Iniciam os blasting agents;
Ajustam-se ao dimetro do furo;
PETN/TNT; (tetranitrato de pentaeritritol)
VoD e alto choque;
Possuem custo elevado.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Seleo
Para definir o explosivo a ser utilizado no desmonte das rochas de uma mina, preciso verificar a existncia de gua nos furos.
Furos sem gua ANFO e ANFO blends.
Furos com gua 50% de emulso blends e 100% de emulso.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Carregamento X tamanho do furo
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Escolhas mais comuns
Carvo e coberturas
Dimetros grandes (150 mm a 375 mm);
Mole, fraturada;
Explosivo barato ANFO.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Escolhas mais comuns
Calcrio
Dimetros mdios (75 mm a 150 mm);
Perfurao 250 m/turno a 400 m/turno;
ANFO sem gua, blend se tiver gua;
Explosivos baratos.
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DESMONTE DE ROCHAS
Explosivos
Escolhas mais comuns
Rocha dura
Grandes dimetros (250 mm a 400 mm);
Perfurao mais cara do que o explosivo;
Explosivos de alta densidade e velocidade.
metlmine.avi
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Initiation System Trends
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TYPES OF INITIATION SYSTEMS
Electric
Non-Electric
Electronic
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COMPARISON OF USA & BRAZIL
WidespreadAvailability
Brazil USA
EZ det system
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Worldwide Initiation Trends
Away from Cap and Fuse
Away for Electric
Majority of Non-Electric devices are nonel and EZ det type system
Steady increase of Electronic caps (greater accuracy)
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ELECTRIC DISADVANTAGESCurrent leakage
Damp conditionsConductive ground
Dirty connectionsPremature Firing
Electrical stormsStray currentsRadio waves
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Reason why people moving away from electric: Time Consuming
Need to be good at math
Complicated Inventory
Have to be more particular hooking up
Hazards (1) Stray currents
High voltage lines
Hazards (2) Radios Haul trucks
Cell phones
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NON-ELECTRIC SYSTEMS Cap & Safety Fuse
Detonating cord Noise problems
Nonel System System of choice
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CAP & SAFETY FUSE (1)Simple Cap
Fuse is delay
approximately 130 sec/m
Crimp
Multiple caps initiated using igniter cord
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CAP & SAFETY FUSE (2)Problems:
Old system outdatedQuestionable accuracy
Delays too long - cut offsProven poor results (COMRO)
Move away to millisecond delay seriesSafety concerns
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DETONATING CORD (1)
Velocity >7 km/sDual pathSurface & down the holeSurface delay connectorsMany different strengths
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DETONATING CORD (2)Problems:
1. Noise
2. Blows out stemming
3. Damages explosives
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Detonating Cord Firing in an Iron Ore Mine Shot
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DETONATING CORD (5)
Low energy detonating cord
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NONEL INITIATION SYSTEM (1)
Hollow Tube
Thin explosive dusting of HMX and Al
Flashes at 2 km/s
Extremely rugged
Delays on surface +
in the hole
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NONEL INITIATION SYSTEM (2) Sealed, immune to
stray currents and radio
Extremely flexibleEvery hole can be
loaded the sameQuick and easy hook
up
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ADVANCES IN NONELNow Over 90% of US Market Lowering of Cost a Little
Higher accuracy
Better shelf life
More water resistant
Higher strength Over extrusion EB
New plastics Orica
EZ Det
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ADVANTAGES OF THE EZ DET
No limitation on shot size
Easy hook up
Less likely to be screwed up
Easy inventory control
Usually on 2 units required
Decking simple
Can obtain good connections easily in bad conditions
Immune to radio waves & stray current
nonelhookup.avi
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EZ DET EXAMPLE LAYOUT
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EZ Det Firingsurface nonel light.avi
-
NONEL OPERATION (2)Sequence taken at Peabody Mine
surface nonel sp2000.avi
Blast cast
High Speed
-
NON ELECTRIC TRENDS Move Away from Det Cord
Noise
Blows Hole in Stemming
Damages Powder Column
Resulting in Less Efficient Blast
Steeper Muck Pile
Move away from individual delay detonators to common units
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ELECTRONIC DETONATORSAdvantages
Sophisticated Programmable Available Accurate to Better than 1 Millisecond
Disadvantages Still not completely accepted Still specialty items most needing special fire
sets. Cost
(currently an extra $14 per unit in the US)
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THOUGHTS ON ELECTRONIC DETONATORS Prices will have to come down for widespread
use
Still not enough data in yet on reliability and how much extra advantage they provide (but to date looks very promising)
First application in large diameter holes with emulsions and emulsion blends where the initiator cost is only a small fraction of the cost of the hole and powder.
Applications where electronic detonators have to be used to save the day.
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TYPESMultiple Wire Electric
(South African)
Twin Wire Electric(EB, Dyno, etc.)
Non-Electric(EB)
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INDUSTRY PREFFERENCE & TRENDS20 years ago electric was kingNonel is now kingNonel over electric 20:1Complete replacement of electric
by nonel in near futureIncreasing use of radio dispatch
and differential GPSSteady growth of electronic
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REMOTE RADIO FIRE CONTROL
Advantages Digital Fire Control Eliminates Blasting Cable or
Shock Tube Run In Does Not Limit the Blaster
to the Length of His CableDisadvantages
High Capital Outlay Need a back upAlso dual fringing (electric/nonelectric)
models now available
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Para realizar o plano de fogo de uma mina, em primeiro lugar, preciso verificar alguns pontos:
a seqncia recomendada para o projeto;
os dados necessrios;
as decises bsicas de projeto;
a distribuio da energia e do tempo;
a anlise do projeto de desmonte;
o clculo dos custos envolvidos.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Deve-se considerar que existe um abismo entre a teoria e a prtica de execuo do plano de fogo.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Aps as primeiras definies, preciso pensar nos seguintes elementos:
perfuratrizes;
explosivos;
sistemas de iniciao;
monitoramento;
modelagem;
anlise.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Implementao
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Consideraes prticas
Macio rochoso
Propriedades fsicas:
resistncia mecnica (trao e compresso);
mdulo de elasticidade (dinmico);
coeficiente de Poisson (dinmico);
textura;
estrutura.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Consideraes prticas
Estrutura da rocha
Macia;
Leitos;
Blocos;
Fraturas;
Homognea ou varivel.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Consideraes prticas
Tipo de perfuratriz
Comprimento do furo;
Dimetro;
Alinhamento.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Consideraes prticas
Meio ambiente
Tamanho da detonao;
gua;
Vizinhana (pessoas, estruturas).
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Consideraes prticas
Explosivo
Tipo;
Propriedades fsicas;
Quantidade utilizada.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Consideraes prticas
Geometria da malha
Tamanho e forma;
Faces livres;
Subfurao;
Decking.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Arranjo de retardos para controle do desmonte
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
A imagem a seguir retrata o movimento do burden durante a detonao mostrando o material liberado e o quebrado pelo processo de desmonte.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Seqncia do projeto
1 Coleta de dados;
2 Definio da geometria;
3 Definio do dimetro do furo, da subfurao, do tampo e dos espaadores;
4 Seleo dos explosivos;
5 Definio densidade de explosivos;
6 Definio de burden, espaamento e malha;
7 Seqncia de detonao apropriada;
8 Definio dos retardos.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Coleta de dados
Objetivos;
Geologia;
Equipamentos;
Materiais;
Limitaes;
Experincia.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Definio da geometria
Tamanho do desmonte;
Altura da bancada;
Tamanho do fogo;
ngulo de furao;
Espao para a pilha;
Acessos..
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Dimetro dos furos
Custos;
Distribuio de energia;
Atenuao;
Grficos de energia.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Tampo
Retm os gases da exploso, permitindo que eles trabalhem;
Seu comprimento deve ter entre 15 D e 25 D e o tamanho entre 0,05 D e 0,15 D;
Deve ser de material duro e de fragmentos angulares;
Geralmente, o p da furao muito pequeno e fraco.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Subfurao
Dever ter entre 0,2 B e 0,3 B.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Seleo de explosivos
Parmetros fsicos:
resistncia gua;
dimetro crtico;
tempo de residncia;
terreno reativo e temperatura.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Malha de perfurao
Para a distribuio regular dos explosivos, preciso definir uma malha de furos tambm regular. Ela pode ser quadrada ou em p-de-galinha.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Distribuio dos explosivos
Distribuio da energia dos explosivos nos furos
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Plano de fogo
Detonao/timing
Define o que realmente acontece no desmonte;
Controla o burden efetivo e o espaamento;
Determina qual o volume de rocha foi afetado por cada carga;
Controla a interao de cargas para o quebramento e a movimentao;
Controlas vibraes;
Verifica o confinamento dos gases, back break ou outros danos;
Afeta o comportamento da pilha de material desmontado.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Detonao/timing
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Tempo de movimento do burden
Refere-se ao tempo necessrio para o primeiro movimento do burden, aps iniciao.Em rochas frgeis com mdulo de elasticidade elevado e pequenos burdens, o incio do movimento pode ser menor do que 10 ms.
J em rochas moles ou mais porosas, o tempo pode passar de 100 ms.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Retardos de detonao
Existem trs tipos de retardo de detonao:
entre furos;
entre linhas;
no furo.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Retardos de detonao
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Iniciao linha por linha
Utilizada para lanar a pilha para frente;
Pode ser em malha quadrada ou em p-de-galinha.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Echelon patterns
Usado onde existem duas faces livres;
Auxilia o movimento do burden.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
V patterns
Utilizado quando existe apenas uma face livre;
O ngulo V controlado pela B/S (burden/afastamento).
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Detonao por choco
Projetado para provocar movimentos mnimos na pilha. Nesse caso, a superfcie a nica face livre;
Utiliza furos de pequeno dimetro e pequenos retardos;
No recomendada para bancadas de altura superior a dez metros.
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Arranjo de retardos para condicionamento da pilha de fragmentao
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Arranjo de retardos para condicionamento da pilha de fragmentao
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PROJETO DE DESMONTE COM EXPLOSIVOS
Plano de fogo
Arranjo de retardos para condicionamento da pilha de fragmentao
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ADVANCED BLAST DESIGN
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POWDER FACTORMining Waste & Construction kg of explosivecubic metres of rock/waste
Mining Ore kg of explosive tonnes of ore
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POWDER FACTOR CALCULATION
15 Holes, total kg 450 kg
9m deep x 3m spacing x 2m burden
Rock density = 2.5
kg per hole = ________ kg
Rock per hole = ________ m3
Powder factor (vol) = _____ kg per cubic metre
Powder factor (wt) = _____ kg per tonne
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TYPICAL POWDER FACTOR RANGE kg/m3
lb/yd3
kg/m3
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BLASTING PARAMETERS
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RULES OF THUMB FOR QUARRIES/SURFACE MINING USING ANFO
S.G Rock - 2.5
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A GOOD STARTING PLACE
=
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Powder Factor = 0.6 kg/m3(1 lb/yd)
Higher Smaller Rock
Lower Larger Rock
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Face Height = 100-120 Hole Diameter
e.g. 100 mm Hole = > 10-12 m Facee.g. 250 mm Hole = > 25-30 m Face
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FACE HEIGHT TOO LOW
Too Stiff Poor Breakage Low Powder Factor Stemming Ejection Flyrock
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FACE HEIGHT TOO HIGH Too Far To Drill Drilling Inaccuracies Variable Burden &
Spacing Flyrock Oversize Toe
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Burden = 25 x hole diameter
e.g. 100 mm hole 2.5 m burden
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Spacing = 35 x hole diameter
e.g. 100 mm hole 3.5 m spacing
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Stemming
Use Crushed Rock Length = 0.7 - 1.4 Burden
Say = BurdenSize = 1/8 hole diameter
e.g. 100 mm hole = > 2.5 m of 12 mm crushed stone
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Subdrill = 1/3 Burden
e.g. 100 mm hole => 0.83 m (1m) Subdrill
N.B. No Subdrill if bottom of face at a bedding plane
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Work Problem 150 mm Hole Diameter Quarry Shot
Face Height ____________
Burden ____________
Spacing ____________
Stemming ____________
Subdrill ____________
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Powder column wt kg/m
w = S.G. x d2 1273 kg/m
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WORK PROBLEM
50/50 Emulsion blend150 mm hole10 m powder column
W = ________________ kg/m
Total Wt = ______________ kg
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RULES OF THUMB FOR QUARRIES/
SURFACE MINING USING EMULSIONS & BLENDS
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Burden = 30 x hole diameter
e.g. 100 mm hole 3 m burden
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Spacing = 45 x hole diameter
e.g. 100 mm hole 4.5 m spacing
Pgina 1Pgina 2Pgina 3Pgina 4Pgina 5Pgina 6Pgina 7Pgina 8Pgina 9Pgina 10Pgina 11Pgina 12Pgina 13Pgina 14Pgina 15Pgina 16Pgina 17Pgina 18Pgina 19Pgina 20Pgina 21Pgina 22Pgina 23Pgina 24Pgina 25Pgina 26Pgina 27Pgina 28Pgina 29Pgina 30Pgina 31Pgina 32Pgina 33Pgina 34Pgina 35Pgina 36Pgina 37Pgina 38Pgina 39Pgina 40Pgina 41Vermeer nivelador de terrenoPgina 43Pgina 44Pgina 45Pgina 46Pgina 47Pgina 48Pgina 49Pgina 50Pgina 51Pgina 52Pgina 53Pgina 54Pgina 55Pgina 56Pgina 57FragmentaoProcesso de desmonte com explosivosPgina 60O que queremos?TEORIAS (+ 8 )PARMETROS QUE GOVERNAM FRAGMENTAOMecanismo de Quebra Mecanismo de Quebra Como as tenses se distribuem na parede do cilindro:Pgina 67Pgina 68Mecanismos de FragmentaoPgina 70Pgina 71Seqncia de EventosIniciaoDetonaoFraturamento inicialInfiltrao de GasesBurden inicia movimentaoMovimento do BurdenBurdenBurden Pgina 81Propagao da onda de choquePgina 83Penetrao dos gasesRuptura FlexuralPgina 86CRATERAMENTOSEQUNCIA DE QUEBRA POR CRATERAMENTOResumindoEnsaio de resistncia compresso uniaxialCompresso TriaxialResistncia DinmicaMedindo caractersticas de quebramentoCmara de detonaoPgina 95Pgina 96Pgina 97gua no furo?Explosivo prova dguaPgina 99Pgina 100Pgina 101Pgina 102Pgina 103Pgina 104Pgina 105Pgina 106Pgina 107Pgina 108Pgina 109Pgina 110Pgina 111Pgina 112Pgina 113Pgina 114Pgina 115Pgina 116Pgina 117Pgina 118Pgina 119Pgina 120Pgina 121Pgina 122Pgina 123Pgina 124Pgina 125Pgina 126Pgina 127Pgina 128Pgina 129Pgina 130Pgina 131Pgina 132Pgina 133Pgina 134Pgina 135Pgina 136Pgina 137Pgina 138Pgina 139Pgina 140Pgina 141Pgina 142Pgina 143Pgina 144Pgina 145Pgina 146Pgina 147Pgina 148Pgina 149Pgina 150Pgina 151Pgina 152Pgina 153Pgina 154Pgina 155Pgina 156Pgina 157Pgina 158Pgina 159Pgina 160Pgina 161Initiation System TrendsTYPES OF INITIATION SYSTEMSCOMPARISON OF USA & BRAZILWorldwide Initiation TrendsELECTRIC DISADVANTAGESReason why people moving away from electric:NON-ELECTRIC SYSTEMSCAP & SAFETY FUSE (1)CAP & SAFETY FUSE (2)DETONATING CORD (1)DETONATING CORD (2)Pgina 173DETONATING CORD (5)NONEL INITIATION SYSTEM (1)NONEL INITIATION SYSTEM (2)ADVANCES IN NONELNow Over 90% of US MarketADVANTAGES OF THE EZ DETEZ DET EXAMPLE LAYOUTEZ Det Firing
NONEL OPERATION (2)NON ELECTRIC TRENDSELECTRONIC DETONATORSTHOUGHTS ON ELECTRONIC DETONATORSTYPESINDUSTRY PREFFERENCE & TRENDSREMOTE RADIO FIRE CONTROLPgina 188Pgina 189Pgina 190Pgina 191Pgina 192Pgina 193Pgina 194Pgina 195Pgina 196Pgina 197Pgina 198Pgina 199Pgina 200Pgina 201Pgina 202Pgina 203Pgina 204Pgina 205Pgina 206Pgina 207Pgina 208Pgina 209Pgina 210Pgina 211Pgina 212Pgina 213Pgina 214Pgina 215Pgina 216Pgina 217Pgina 218Pgina 219Pgina 220Pgina 221Pgina 222Pgina 223Pgina 224POWDER FACTOR CALCULATIONTYPICAL POWDER FACTOR RANGEBLASTING PARAMETERSRULES OF THUMB FOR QUARRIES/SURFACE MINING USING ANFOPgina 229Pgina 230Pgina 231FACE HEIGHT TOO LOWFACE HEIGHT TOO HIGHPgina 234Pgina 235Pgina 236Pgina 237Work Problem 150 mm Hole Diameter Quarry ShotPgina 239Pgina 240Pgina 241Pgina 242Pgina 243