HISTÓRICO

INICIALMENTE DESENVOLVIDA NA SUÉCIA NA

DÉCADA DE 40, E ENTÃO, PELA CANADIAN

INDUSTRIES LTD. (CIL), EM 1953, DURANTE A

CONSTRUÇÃO DA HIDRO-ELÉTRICA EM NIAGARA

FALL, ONTARIO.

NO BRASIL, OS TRABALHOS DE DESMONTE ESCULTURALTIVERAM SEU INÍCIO POR VOLTA DE 1966, EM FURNAS.

TIPOS DE DESMONTE ESCULTURAL

• PRÉ-CORTE (PRE-SPLITTING)

• RECORTE

• AMORTECIDA

CONSEQUÊNCIAS NEGATIVAS DO NÃO USO DO DESMONTE ESCULTURAL

• MAIOR DILUIÇÃO DO MINÉRIO COM O ESTÉRIL, NAS ZONAS DE CONTATO

• AUMENTO DO CUSTO DA CARGA DE TRANSPORTE, DEVIDO AO INCREMENTO DO VOLUME DO MATERIAL DE ESCAVAÇÃO

• AUMENTO DA CONCRETAGEM NAS OBRAS CIVIS: TÚNEIS, CENTRAIS HIDRÁULICAS, CÂMARAS DE ARMAZENAMENTO ETC.

VANTAGENS DO USO DO DESMONTE ESCULTURAL

NOS TRABALHOS A CÉU ABERTO

• ELEVAÇÃO DO ÂNGULO DO TALUDE, AUMENTANDO-SE AS RESERVAS RECUPERÁVEIS OU UMA DIMINUIÇÃO DA RELAÇÃO E/M

• REDUÇÃO DOS RICOS DE DESPREENDIMENTO PARCIAIS DO TALUDE, MINIMIZANDO A NECESSIDADE DE BERMAS LARGAS. MAIOR PRODUÇÃO E SEGURANÇA

VANTAGENS DO USO DO DESMONTE ESCULTURAL

• TORNAR ESTÉTICO OS TRABALHOS DE DESMONTE RELACIONADOS À ENGENHARIA URBANA E DE ESTRADAS

VANTAGENS DO USO DO DESMONTE ESCULTURAL

NOS TRABALHOS SUBTERRÂNEOS

• MENORES DIMENSÕES DOS PILARES NAS EXPLOTAÇÕES (MAIORE RECUPERAÇÃO DO JAZIMENTO)

• MELHORA A VENTILAÇÃO, DEVIDO AO MENOR ATRITO ENTRE O AR E AS PAREDES DAS GALERIAS

• MENOR RISCO DE DANOS A PERFURAÇÃO PRÉVIA (VCR)

USO DE PETECAS NO PRÉ-CORTE

Sobrequebra: excesso de carga ou orientação da descontinuidade desfavorável

Sobrequebra na região dos furos: excesso de explosivo ou gasesque penetraram nas descontinuidades do maciço rochoso

Ocorrência de concavidade: espaçamento muito pequeno ou excesso de explosivo

Ocorrência de convexidade: espaçamento grande ou razão de carga insuficiente

Colisão de Ondas de Choque

Resultante devido a colisão dos raios de choque

Resultante devido a colisão dos raios de choque

Zona de cisalhamentoFuroFuro

Raios de choqueRaios de choque

Zona de tensão

Plano de Fogo de Produção com Pré-corte

FaceFinal

Linha de = 4” do pré-corte

Linha de defesa de = 15”. T = 10 m

Linha de ProduçãoT = 7,5 m

PRESSÃO EXERCIDA NO FURO DURANTE A DETONAÇÃO DA CARGA EXPLOSIVA

O p i c o d a p r e s s ã o e x e r c i d a p e l a e x p a n s ã o d o s g a s e s , d e p e n d e p r i m a r i a m e n t e d a d e n s i d a d e e d av e l o c i d a d e d e d e t o n a ç ã o d o e x p l o s i v o . A s p r e s s õ e s p o d e m s e r c a l c u l a d a s u s a n d o a s e g u i n t ee x p r e s s ã o :

P F x x xV D

2 2 8 1 01 0 8

62

( , )

s e n d o :P F = p r e s s ã o d a c a r g a d a c o l u n a d e e x p l o s i v o a c o p l a d a a o f u r o ( M P a ) ; = d e n s i d a d e d o e x p l o s i v o ( g / c m 3 ) ;V D = v e l o c i d a d e d e d e t o n a ç ã o d e u m e x p l o s i v o c o n f i n a d o ( m / s ) ;

Q u a n t o m e n o r a p r e s s ã o d a c a r g a d a c o l u n a d e e x p l o s i v o , m e n o r s e r á o u l t r a - a r r a n q u e .

DESACOPLAMENTO E ESPAÇADORES

A re d u ç ã o d a p re s sã o d e d e to n a ç ã o d a c a rg a d e e x p lo s iv o , d e c o rre n te d a e x p a n sã o d o s g a se s n ac â m a ra d e a r (c o lc h ã o d e a r ) p o d e s e r q u a n tif ic a d a a p a r t ir d a s e g u in te e x p re s sã o :

P E P F Cd

Dl

2 4,

o n d e :P E = p re s sã o e fe t iv a (a m o r te c id a ) , M P a ;C l = q u o c ie n te e n tre a lo n g itu d e d a c a rg a d e e x p lo s iv o e d a lo n g itu d e d a c a rg a d e c o lu n a (C l = 1 , p a ra c a rg a s c o n tín u a s , is to é , s e m e sp a ç a d o re s ) ;d = d iâ m e tro d a c a rg a d e e x p lo s iv o (p o le g a d a s o u m m );D = d iâ m e tro d a p e r fu ra ç ã o (p o le g a d a s o u m m ).

P l a n o d e f o g o a r a o p r é - c o r t e c o m c a r g a c o n t í n u a o u d e s a c o p l a d a s

A s s e g u i n t e s r e g r a s e m p í r i c a s p o d e m s e r u t i l i z a d a s p a r a o c á l c u l o d o p l a n o d e f o g o :

E s p a ç a m e n t o e n t r e o s f u r o s : 1 0 a 1 2 v e z e s o d i â m e t r o d o f u r o ( e m m e t r o s ) ; L o n g i t u d e d o t a m p ã o : 0 , 6 a 1 , 5 m , d e p e n d e n d o d o d i â m e t r o d o f u r o ; D i s t â n c i a d a l i n h a d o p r é - c o r t e à l i n h a d e f u r o s m a i s p r ó x i m a d e p r o d u ç ã o : 1 5 a 2 0 v e z e s o d i â m e t r o d o f u r o ( e m m e t r o s ) .

D e s m o n t e d e p r é - c o r t e c o m c a r g a c o n t í n u a d e s a c o p l a d a D e s a c o p l a m e n t o e n t r e a c a r g a d e e x p l o s i v o e o f u r o ( d / D ) : 0 , 4 a 0 , 6 ; s e n d o ( d ) o d i â m e t r o d o e x p l o s i v o e ( D ) o d i â m e t r o d a p e r f u r a ç ã o ;

D e s m o n t e d e p r é - c o r t e c o m e s p a ç a d o r e s d e a r o u m a t e r i a l i n e r t e P a r a o c á l c u l o d a d i s t â n c i a e n t r e o s c a r t u c h o s o u a s c a r g a s u t i l i z a - s e a s e g u i n t e f ó r m u l a :

XM

RL

o n d e : X = d i s t â n c i a e n t r e o s c a r t u c h o s o u c a r g a s ( m ) ; L = c o m p r i m e n t o d o c a r t u c h o o u d a c a r g a d e e x p l o s i v o ( m ) ; M = m a s s a d o c a r t u c h o o u c a r g a d o e x p l o s i v o e s p a ç a d a ( g ) ; R = R a z ã o l i n e a r d e c a r r e g a m e n t o d e s e j a d a ( g / m ) .

PLANO DE FOGO PARA O PRÉ-CORTE COM O SISTEMA AIR-DECK

Regras práticas para o cálculo do desmonte escultural com o sistema AIR DECK

Espaçamento dos furos: (16 a 24) vezes o diâmetro do furo (em metros);

Longitude do tampão: (12 a 18) vezes o diâmetro do furo (em metros);

Carga de explosivos por furo (Q): (0,4 a 1,4) x H x E (em kg), sendo: H = prof. do furos,E = espaçamento;

Distância da linha do pré-corte à linha de furos mais próxima de produção: 12 vezes o diâmetro do furo (em metros).

Exemplo do cálculo do desmonte escultural com o sistema AIR DECK:Considerando os seguintes dados na realização de um desmonte escultural com o sistema AIRDECK:Diâmetro dos furos: 6” = 0,1524 m; Profundidade dos furos (H): 15 m; Número de furos: 17.

Para efeito de cálculo utilizaremos os valores médios das regras práticas na determinaçãodos seguintes parâmetros:

Espaçamento entre os furos (E): 20 x 0,1524 = 3,0 m

Longitude do tampão (T) ou posição do multiplug em relação ao topo do furo: 15 x 0,1524 = 2,3 m

Carga de explosivos por furo (Q): 0,9 x 15 x 3,0 = 40,5 kg Distância à linha de furos mais próxima de produção: 12 x 0,1524 = 1,8 m

Carga total de explosivo: 40,5 kg/furo x 17 furos = 688,5 kg

Exemplo do cálculo do desmonte de PRODUÇÃO o sistema AIR DECK:

Dados do furo:Diâmetro dos furos( f): 3” = 0,0762 m; Profundidade dos furos (H): 14 m; Comprimento dacarga de fundo (Cf): 0,6 m (um cartucho de 2-1/2” x 24”, por exemplo).

Cálculos: Longitude do tampão (T) ou posição do plugue em relação ao topo do furo: T = 19 x f = 19 x 0,0762 = 1,4 m

Air-Deck - espaço de ar entre o plugue e a carga explosiva (AD): 10 x f

AD = 10 x 0,0762 = 0,8 m

Comprimento da carga de coluna de explosivo por furo (Cc): Cc = H – T – Cf -AD Cc = 14 m – 1,4 – 0,6 - 0,8 m = 11,2 m

Observações:

a última linha de furos de produção (buffer line) deve ter sua carga reduzida, no mínimo de50%, para que a parede do pré-corte não seja danificada durante a detonação principal;

nos exemplos acima, os valores devem ser ajustados em função das descontinuidades (falhas,juntas, fissuras, dobras etc.) apresentadas pelas rochas e o tipo de explosivo;

o sucesso do pré-corte pode ser constatado no campo através da ocorrência das “meias canas”(vestígios dos furos no talude após a detonação);

o pré-corte com cargas desacopladas vem caindo em desuso em função do método ser laboriosoe apresentar um alto custo de execução em relação ao uso do sistema Air deck;

com a introdução do sistema Air deck, as minerações vêm reduzindo seus custos de perfuração eexplosivos, no pré-corte, em até 30%, aumentando a segurança dos taludes e diminuindo osníveis de vibração do terreno, provocados pelo desmonte escultural.

O uso da técnica de AIR-DECK no desmonte de produção, além de melhorar

quantativamente a fragmentação da rocha, reduz significativamente os problemas

ambientais gerados durante o desmonte de rocha (vibração do terreno, sobrepressão

atmosférica e ultralançamento dos fragmentos rochosos).