Estado Da Arte - Lavra

8/6/2019 Estado Da Arte - Lavra

1/22

A Lavra e a Indstria Mineral no Brasil Estado da Arte e T endncias T ecnolgicas 81

CAPTULO 1

A LAVRA E A INDSTRIA MINERAL NO BRASIL ESTADO DA ARTE ETENDNCIAS TECNOLGICAS

Jair Carlos Koppe

1. ESTADO DA ARTE

O mercado mundial de bens minerais vive um momento de extraordinrio crescimento.A atratividade dos preos das commoditiese a expanso da economia de diversos pa-ses emergentes redundou em forte aporte de investimentos na indstria de minerao.Observa-se a aplicao de investimentos voltados explorao mineral, na busca de

novos depsitos minerais e em projetos de empreendimentos mineiros produtivos, emvrios pases, entre eles o Brasil. Os grandes produtores de bens minerais, como USA,Canad, Austrlia, China, Brasil, Rssia, ndia, Chile e frica do Sul, so os maiores be-neficiados por essa expanso, e essa tendncia deve persistir durante os prximos 15anos.

A minerao no exterior, de um modo geral, foi desenvolvida de forma mais homog-nea do que no Brasil, ocorrendo uma transio entre os mtodos manuais, semimecani-zados e mecanizados de lavra, com a introduo paulatina das novas tecnologias. Nessa

transio, foram desenvolvidos os diferentes mtodos de lavra a cu aberto e em sub-solo que hoje dominam as operaes e os equipamentos que integram as principais ati-vidades de lavra, incluindo as operaes de limpeza, preparao, perfurao, detona-o, escavao, carregamento e transporte de minrio.

Novas tecnologias de avaliao de reservas e planejamento de lavra foram desenvolvi-das a partir do advento da computao. A teoria geoestatstica passou a ser reconhecidacomo atributo primordial na avaliao dos recursos e reservas. Diversos softwaresdeplanejamento de lavra e avaliao de depsitos incorporaram a geoestatstica e algorit-mos, que facil itaram e melhoraram o desenho de cavas. A visualizao em trs dimen-

ses tornou mais fcil o planejamento e a compreenso do comportamento dos depsi-tos minerais.

Os principais pases que atuam de forma decisiva e participam intensamente domercado mundial de bens minerais so: USA, Canad, Austrlia, frica do Sul, Chile,Rssia, China e ndia. Merecem destaque, tambm, pelo grande desenvolvimentotecnolgico, os pases escandinavos Sucia e Finlndia, onde foram registrados grandesavanos no planejamento de lavra em larga escala, de equipamentos de perfurao,carregamento e transporte em subsolo e de automao.

Professor do Departamento de Engenharia de Minas da UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul.


2/22

Jair Carlos Koppe82As grandes minas a cu aberto e at mesmo minas de porte mdio, nos USA, Austrlia eCanad, caracterizam-se por uma intensa uti lizao de equipamentos de grande portepara as operaes de carregamento e transporte, perfurao com furos de dimetrosgrandes (> 250 mm), explosivos do tipo blend bombeados, utilizao de GPS,gerenciamento on-linedas operaes de lavra e pouca mo-de-obra. Os mtodos delavra mais utilizados so o mtodo de lavra em tiras ou fatias (strip mining e castmining) e em cava (open pit mining), esse ltimo i lustrado na Figura 1. A Figura 2 ilustrao porte de equipamentos utilizados na Mina de Fort Knox, no Alaska.

Os pases que mais se destacam nas operaes de lavra subterrnea so: Austrlia, USA,Canad, frica do Sul, Chile, Sucia e Finlndia. O desenvolvimento de mtodos decmaras e pi lares (room-and-pillar), subnveis (sublevel stoping), longwall, desabamento(block caving e sublevel caving) e corte e enchimento (cut-and-fill, backfill), comavanada mecanizao e automao, permite a produo de minrio em larga escala.Depsitos de carvo, cobre, ouro e sulfetos polimetlicos so, de um modo geral,lavrados por essas tcnicas. Mineradores contnuos so muito utilizados nas lavras decarvo, permitindo uma grande produo.

Figura 1 Open pit miningem Fort Knox, Alaska, Kinross Gold Corporation


3/22


Em termos gerais, a atividade mineral tem expressiva participao na economia e, emalguns pases, como o Chile e a Austrlia, a participao da produo mineral ultrapassa

20% do seu Produto Interno Bruto (PIB).Em 2004, a minerao no Brasil atingiu (Neves et al., 2005) cerca de 4,5% do PIBnacional e vem crescendo de forma constante na ltima dcada. Aproximadamente2370 minas esto em operao no pas, lavradas preferencialmente a cu aberto eabrangendo uma grande diversidade de bens minerais (mais de 57 variedades), desdealumnio at zircnio. De acordo com a classificao do DNPM (2005), Tabela 1, asgrandes minas representam apenas 3,97% do total, as mdias correspondem a 23,41% eas pequenas minas a 72,62% do total de minas. Portanto, a imensa maioria das minas representada por pequenas mineraes, cuja lavra est centrada, na maioria dos casos,

em agregados da construo civil (areia, cascalho e brita), com 1646 minascorrespondendo a cerca de 70% do total de minas.

Tabela 1 Classificao das minas pelo porte da produo (DNPM, 2005)

Produo ROM t/ano Classificao das minas Nmero de minas

> 1.000.000 Grandes 94

100.000 a 1.000.000 Mdias 554

< 100.000 Pequenas 1719

Figura 2 Operao de carregamento e transporte na Mina de Fort Knox, no Alaska


4/22

Jair Carlos Koppe84Cinco substncias respondem por aproximadamente 80% de toda produo mineralbrasileira: petrleo, ferro, gs natural, pedra britada e ouro. No entanto, se retirarmospetrleo e gs natural, a relao de substncias para atingir esse mesmo patamar deproduo mineral, considerando-se o valor da produo, sobe para 11: ferro, areia,pedra britada e cascalho, alumnio, ouro, calcrio, nquel, gua mineral, rocha fosftica,caulim e carvo mineral (Tabela 2). O ferro, com produo ROM da ordem de 260milhes de toneladas/ano, a principal substncia lavrada no Brasil, seguida pelosagregados de construo, areia e bri ta, com 250 milhes de toneladas/ano.

Tabela 2 Valor da produo mineral brasileira comercializada (AMB, 2005)

Substncia (R$)

Ferro 7.259.584.317

Areia 2.435.465.321Pedras bri tadas e Cascalho 2.249.079.431

Alumnio 1.204.538.030

Ouro 1.122.641.011

Calcrio 1.013.059.046

Nquel 837.024.528

gua Mineral 648.558.037

Rocha Fosftica 608.857.156

Caulim 605.352.136

Carvo Mineral 424.428.761

Subtotal 18.408.587.774

Total da Produo Nacional 22.859.633.960

A lavra a cu aberto no Brasil desenvolvida essencialmente em encostas (Figura 3),cavas, tiras ou fatias (Figura 4) e placers. A maioria das operaes de pequeno porte,no entanto, algumas minas, principalmente as de minrio de ferro e carvo, so

enquadradas como sendo de grande porte. De um modo geral, as operaes de lavra acu aberto no Brasil no diferem das operaes de lavra no exterior. As principaisdiferenas dizem respeito ao porte das operaes, incluindo dimetro de perfurao,tcnica de desmonte, equipamentos de carregamento e transporte. Alm de possuir ummenor nmero de minas de grande porte, o Brasil tambm possui menor quantidade delavras em cava do que os pases com maior tradio em minerao.


5/22


Figura 3 Lavra em encosta na mina de ouro da Rio Paracatu Minerao, Paracatu,

Minas Gerais, Kinross Gold Corporation

Figura 4 Lavra em tiras em mina de carvo da Copelmi Minerao, Mina doRecreio, Buti, Rio Grande do Sul


6/22

Jair Carlos Koppe86Embora as grandes empresas de minerao j tenham incorporado tcnicasgeoestatsticas na avaliao de seus depsitos aplicando-as tambm ao planejamentomineiro, a maioria das minas, por no utilizarem essas tcnicas, opera sem umconhecimento adequado de seu depsito e sem planejamento de lavra em curto, mdioe longo prazo.

A altura de bancadas bastante varivel. Observa-se, no entanto, a tendncia depadronizao das bancadas em 15 m de altura, acompanhando a mdia de altura debancada observada no exterior. Por outro lado, nas pedreiras para brita, essa tendnciano observada na maioria dos casos, e as bancadas, em geral, so mais altas, atingindomuitas vezes alturas superiores a 20 metros. Nessas situaes, os resul tados de lavra so,geralmente, inadequados aos objetivos pretendidos, resultando em fragmentaogrosseira e gerao de grandes matacos (Figura 5), que induzem uma maior atividade na

britagem e nas operaes de desmonte secundrio, aumentando os custos das pedreiras.

Na maioria das minas a cu aberto, no existe um planejamento adequado em relaoao porte da operao e tamanho de equipamentos de perfurao, escavao,carregamento e transporte. Poucas minas conseguem harmonizar essa relaoredundando em desperdcio, diminuio de produtividade e aumento de custos. Naspedreiras, observam-se freqentemente alturas de bancadas incompatveis com acapacidade da perfuratriz e com o porte do equipamento utilizado para carregamentodo material fragmentado (Figura 6). Poucas minas brasileiras utilizam britadores nas

Figura 5 Gerao de grandes matacos no desmonte de rochas


7/22


cavas, equipamento que facilitaria o transporte do material fragmentado, reduzindocustos e aumentando a produtividade das operaes que se seguem.

A fragmentao do material

um aspecto que assume impor-tncia fundamental nas opera-es mineiras que se seguemao desmonte de rocha. Esse as-sunto no abordado, no en-tanto, de forma tcnica e com-patvel com o porte das ativida-des da maioria das minas brasi -leiras. Com raras excees, a

busca de soluo para a frag-mentao feita de forma em-prica e sem controle de resul-tados.

Outro setor importante da mi-nerao brasileira, que vemcrescendo muito nos ltimosanos, o setor de rochas orna-

mentais. A totalidade da lavra de rochas ornamentais ocorre a cu aberto e estdistribuda pela maioria dos estados brasileiros. Destacam-se na produo de rochas or-namentais os estados do Esprito Santo, Minas Gerais e Bahia, mas muitos outros estadostm apresentado um crescimento significativo, principalmente no Nordeste, incluindoCear, Paraba, Pernambuco e Rio Grande do Norte. Inmeras frentes de lavra so res-ponsveis por produes que vo de poucos metros cbicos a 500 m3/ms. Poucas em-presas conseguem produzir valores em torno de ou superiores a 1000 m3/ms. A lavra,de um modo geral, no segue um planejamento pr-definido, e a explorao prvia praticamente inexistente, o que resulta muitas vezes em um grande desperdcio de ma-terial e uma baixa produtividade do setor. Com poucas excees, as tcnicas de lavraso artesanais e pouco mecanizadas (Figura 7). Paulatinamente esto sendo introduzidosequipamentos e mtodos de lavra que permitiro um aumento da produtividade e me-lhor ordenao dos trabalhos (Figura 8).

Figura 6 Altura de bancada em pedreira de basaltono Rio Grande do Sul. Observa-se aincompatibi lidade da altura de bancada e porte deequipamentos de perfurao, carregamento etransporte


8/22

Jair Carlos Koppe88

Figura 7 Lavra de rochas ornamentais em mataces, Rio Grande do Sul.Pedreira desenvolvida sem planejamento e pouco mecanizada

Figura 8 Lavra em macios, Cachoeira do Sul, Rio Grande do Sul


9/22


A lavra de placer compreende a lavra de sedimentos inconsolidados nos aluvies,dunas, praias, lagos e outros depsitos sedimentares. No Brasil, os principais bensminerais lavrados so: ouro, cassiterita, ilmenita, rutilo, zirco, monazita e diamante.Atividades de garimpeiros, por uti lizarem mtodos que fazem uso de dragas, desmontehidrulico e bombeamento por suco, foram responsveis por grande parte da lavra deplacer. De um modo geral, as empresas que atuam nesse tipo de lavra utilizam dragasde pequeno porte. Alguns depsitos podero futuramente uti lizar dragas de maior porte, semelhana de operaes em placersna Malsia e Austrlia. A lavra de areia paraconstruo civi l desenvolve-se de forma similar e mui to numerosa nos grandes centrosurbanos.

Alguns depsitos sedimentares, incluindo carvo, caulim e bauxita, so lavrados pelomtodo de lavra em tiras ou fatias (strip mining), dentre eles esto algumas minas de

grande porte. A lavra de bauxi ta no Par foi concebida utiizando-se draglinesde 17 a 26jardas cbicas (Minerao Rio do Norte), de capacidade de caamba para remoo domaterial de cobertura e sistema retroescavadeira hidrulica 14m3/caminho, fora deestrada (100t), para carregamento e transporte do minrio. Posterior expanso foiefetivada empregando-se tratores D-11, seguindo sistema desenvolvido pelos norte-americanos. A maior draglineem operao de descobertura no Brasil a BE, de 38

jardas cbicas, utilizada na mina de carvo de Candiota, no Rio Grande do Sul. Noentanto, a CRM est estudando a possibilidade de efetivar a mudana do sistemavisando melhorar a produtividade e diminuir os custos. Outra mina de grande porte de

carvo no Rio Grande do Sul, a Mina do Recreio, emprega o sistemaescavadeira/caminho com descobertura apoiada por trator D-11, com excelentesresultados.

As operaes unitrias de lavra a cu aberto incluem limpeza, remoo da cobertura,perfurao, detonao, escavao, carregamento e transporte. Considerando-se adiversidade de operaes de lavra no Brasil, vrios sistemas podem ser empregados nasdiferentes operaes. Em geral, a descobertura feita com trator de esteira, carregadeirafrontal ou escavadeira e caminho, seguindo-se a operao de desmonte de rocha, quepode ser mecnica ou utilizar a combinao perfurao/detonao. Na seqncia

ocorre o carregamento com carregadeiras frontais, escavadeiras ou shovelse transportepor caminhes. Poucas operaes introduziram transporte por correias. Draglinestambm so utilizadas nas operaes de descobertura. Mineradores contnuos a cuaberto no so empregados.

Nas operaes de desmonte de rocha com utilizao de explosivos, as empresasbrasileiras tm evoludo pouco em relao adoo de dimetros maiores naperfurao. Os explosivos nitroglicerinados dominaram um bom perodo no Brasil eforam recentemente substitudos por Ammonium Nitrate Fuel Oil (ANFO) e emulses,explosivos mais consumidos no exterior. A prtica de empregar mais explosivos naslavras brasileiras ainda no est sendo adotada, buscando-se uma economia que, ao


10/22

Jair Carlos Koppe90final do processo, pode onerar os custos de produo da mina como um todo. Convmressaltar que os explosivos ainda so a fonte de energia mais barata disponvel parafragmentao de rochas e que os processos que se seguem ao desmonte (carregamento,transporte e cominuio) dependem muito da eficincia do mesmo.

A atividade de lavra subterrnea no Brasil muito pouco desenvolvida existindo umnmero restrito de minas subterrneas, cerca de 30 minas, que representam menos de2% das minas existentes no pas (no foram consideradas as atividades de garimpo emsubsolo). Essa situao dever mudar no futuro medida que novos depsitos demetlicos em profundidade forem descobertos. Os mtodos de lavra mais empregadosno Brasil so: cmaras e pilares (room-and-pillar), subnveis (sublevel stoping), corte eenchimento (cut-and-fill), VCR (vertical crater retreat) e desabamento (sublevel caving).

Metade das minas subterrneas do Brasil est concentrada na produo de carvo nos

estados de Santa Catarina (12) e Paran (1), onde o mtodo dominante o de cmaras epilares. As profundidades das minas variam de 40 a 200 metros, sendo que aCarbonfera Metropolitana est estudando a possibilidade de desenvolver a lavra emprofundidades maiores (300 metros). Para evitar subsidncia, o DNPM restringiu arecuperao de pilares. No caso do carvo, a lavra desenvolvida a partir do desmontede rocha com emprego de explosivos, prtica distante da lavra mecanizada ematividade nos USA. Algumas tentativas de utilizao de mineradores contnuos foramfeitas sem muito sucesso. No Rio Grande do Sul, chegou a ser empregado o mtodo delongwall, posteriormente abandonado devido essencialmente caracterstica

inapropriada daquele depsito de carvo para aplicao desse mtodo.

O mtodo de cmaras e pilares tambm empregado na mina de potssio Taquari-Vassouras da CVRD, em Sergipe, considerada uma das mais modernas e produtivasminas subterrneas do Brasil. Nesse caso, o desmonte feito com mineradorescontnuos e a operao de transporte/carregamento, por shuttle cars e correiatransportadora. Algumas minas de metlicos como a Mina de Urucum (mangans), daCVRD, no Mato Grosso do Sul; a Mina de Morro Agudo (chumbo/zinco), da CMM, emMinas Gerais e parte da Mina de Crixs (ouro), em Gois, tambm uti lizam o mtodo decmaras e pilares.

O mtodo de subnveis outro mtodo de lavra popular no Brasil. A mina FazendaBrasileiro (ouro) e as minas da Minerao Vale do Jacurici (cromita), na Bahia, e asminas Fortaleza de Minas (nquel) e So Bento, em Minas Gerais, so os exemplos maisimportantes da aplicao desse mtodo. O desmonte feito com explosivos e ocarregamento/transporte, com LHDs e caminhes de teto rebaixado.

O mtodo de corte e enchimento desenvolvido em algumas minas de ouro brasileiras(Cuiab e So Bento, em Minas Gerais, e na mina de Crixs, em Gois) e em mina defluorita, em Santa Catarina. O mtodo utiliza material de enchimento dos vazios, que

pode ser estril (enchimento mecnico) ou rejeito de planta de beneficiamento


11/22


(backfill), caracterizando o rejeito hidrulico e admitindo um bom grau demecanizao. A abertura de uma nova mina de carvo em Santa Catarina, depropriedade da Empresa Rio Deserto, prev a adoo do mtodo de backfill, o queamenizaria os problemas ambientais na rea.

O mtodo VCR, desenvolvido no Canad, pouco empregado no Brasil. A Mina deCaraba, na Bahia, tem empregado esse mtodo aliado a uma variao do mtodo desub-nveis com resultados positivos.

O mtodo de desabamento pouco empregado no Brasil. As minas de cromita, naBahia, a mina Fazenda Brasileiro da CVRD e a mina de Caraba, tambm na Bahia,utilizaram, em algumas situaes, esse mtodo.

No subsolo, as operaes unitrias em rocha dura se caracterizam pela adoo de

sistemas sem trilhos, dos quais participam carretas de perfurao do tipo jumbo,carregadeiras do tipo LHDs e caminhes rebaixados, j em rochas moles, podem serutilizados mineradores contnuos, shuttle cars, correias transportadoras e mesmocaminhes rebaixados.

Problemas de ventilao, higiene, segurana do trabalho e mecnica de rochas socomuns maioria das minas subterrneas no Brasil. Estudos para melhoria doplanejamento e desenvolvimento de operaes de lavra so raros, e grande parte doplanejamento assistida por consultores do exterior ou nacionais, baseadosessencialmente na experincia prtica observada em outros pases.

O cenrio apresentado da minerao brasileira reflete a dicotomia da sociedade comoum todo, na qual convive o lado desenvolvido e rico com o lado subdesenvolvido epobre. Na minerao essa relao tambm observada, por exemplo, pfio ou quaseinexistente desenvolvimento tecnolgico nas atividades de lavra nas pequenas empresasou mesmo atividades garimpeiras com tcnicas artesanais comparadas a um expressivodesenvolvimento tecnolgico na lavra em algumas grandes mineraes.

2. AVANOS CIENTFICOS E INOVAES TECNOLGICAS

Os principais avanos cientficos e inovaes tecnolgicas na minerao, nos pases demaior tradio mineira, esto relacionados com a intensa mecanizao e automao dasoperaes de lavra, tanto a cu aberto quanto em subsolo.

O desmonte de rochas a cu aberto caminha para a adoo de grandes dimetros deperfurao, diminuindo assim a quantidade de furao e o custo associado. Osexplosivos do tipo blendstendem a predominar, sendo que o carregamento dever serefetivado a partir de caminhes com bombeamento do explosivo para os furos dedetonao e com operao de um nico homem. Este comandar o enchimento dosfuros e a mescla de explosivos, essencialmente ANFO e emulses, a partir dos quais se

far o explosivo do tipo blend. A adoo de detonadores eletrnicos far com que a


12/22

Jair Carlos Koppe92iniciao dos fogos seja feita com maior preciso, melhorando, de um modo geral, afragmentao e os problemas ambientais (rudo e vibrao).

Estudos esto sendo realizados para obteno de dados sobre as caractersticas

mecnicas do macio a partir da perfurao. Informaes, como dureza da rocha,podero ser transmitidas on-linepara o escritrio de apoio, que poder utiliz-las paraotimizao do plano de fogo.

Equipamentos de grande porte foram adotados em cu aberto provocando os seguintesefeitos: reduo da quantidade de caminhes, diminuio da mo-de-obra, aumento daproduo e produtividade, acompanhado de uma significativa reduo de custos,tornando esses pases mais competitivos no mercado internacional (Figuras 9 e 10). NoBrasil, devido a dificuldades pontuais, mesmo em minas de grande mdio porte, aadoo de caminhes de menor porte ou rodovirios adaptados tem sido uma prticausual. A tendncia de terceirizao de servios no Brasil tem sido uma constante.

Figura 9 Evoluo dos equipamentos de escavao e carregamento observando-se atendncia de aumento do porte


13/22


A utilizao de GPS e pesagem tem agilizado imensamente as operaes decarregamento e transporte. Em tempo real possvel conhecer a quantidade e qualidadedo minrio lavrado. Sistemas de dispatching direcionam os caminhes para asescavadeiras/carregadeiras otimizando a utilizao dos equipamentos. No Brasil, essessistemas ainda no tm ampla utilizao. Custos envolvidos na aquisio de softwaresimportados podem ser a principal causa de uma certa conteno na sua utilizao.

Na lavra subterrnea, a tendncia a mecanizao e automao, via a adoo deeletrnica embarcada nos equipamentos de perfurao, carregamento e transporte,procurando reduzir os riscos, principalmente de carregamento nos realces. Estudos demecnica de rochas tornam-se muito valiosos para garantir a segurana das aberturassubterrneas. Nesse sentido, medidores de deformao/tenso podero ser instaladosenviando infor-maes on-linepara a equipe tcnica, que poder assim acompanhar ocomportamento mecnico do macio. O reforamento do macio feito principalmentecom parafusos de teto, cabos, concreto projetado e telas.

Figura 10 Adoo de equipamentos de grande porte pela Companhia Vale do RioDoce nas operaes de ferro em Carajs


14/22

Jair Carlos Koppe94A utilizao de mineradores contnuos tambm uma tendncia observada, buscando-se diminuir a utilizao do desmonte de rochas com explosivos mesmo em rochas du-ras. A prtica j comum nas rochas moles, o que acarreta uma maior produo nasminas subterrneas. Infelizmente, no Brasil, mesmo nas minas de carvo, onde a adoode mineradores contnuos seria previsvel, esse sistema no utilizado. O monitora-mento automtico das condies ambientais relativas ao macio rochoso e de ventila-o no muito empregado no momento, mas tende a se tornar uma prtica comumnas minas em subsolo.

O planejamento de lavra baseado na modelagem dos atributos geometalrgicos de umdepsito est em pleno desenvolvimento, sustentado pela introduo de inmerossoftwaresdesenvolvidos essencialmente no exterior. A geoestatstica assume importn-cia vital nessa rea. Diversos grupos atuam no exterior enfocando este tema para a mi-

nerao tradicional e no petrleo. No Brasil, poucos grupos dedicam-se a esta rea deconhecimento.

A evoluo da minerao mundial busca uma total integrao dos sistemas de minera-o, utilizando sistemas de gerenciamento de mina que envolvem programas modula-res, equipamentos GPS de alta preciso, equipamentos de dispatche monitoramentoon-linedos sistemas operacionais (Figura 11).

Fundamental tambm destacar os novos conceitos em vigor na minerao mundial,que incluem, fortemente, educao e treinamento das equipes mineiras, desde operado-res at tcnicos de nvel superior. Mineiros educados e treinados implicam em melho-rias nas operaes mineiras, nas condies de segurana e no ambiente de trabalho.


15/22


Figura 11 A tendncia mundial: introduo de sistemas de gerenciamento de minera-o envolvendo o controle total das operaes mineiras

3. AGENDA DE PRIORIDADES BRASIL 2015

Considerando o cenrio internacional e nacional, alguns pontos merecem destaque paraa definio de prioridades para os desafios tecnolgicos na rea de lavra de minas. Oplanejamento de lavra, a partir do tratamento das informaes disponveis da jazida, hoje em uma das ferramentas mais importantes para uma maior competi tividade e avan-os tecnolgicos. O planejamento constitui-se de:

Desenvolvimento de pesquisa e capacitao de recursos humanos na rea de modela-gem de depsitos minerais. Utilizao da geoestatstica para definio de recursos ereservas e aplicao no planejamento de lavra de curto e mdio prazo. Desenvolvi-mento da certificao e auditagem de recursos e reservas. No Brasil existem poucos

grupos que trabalham com geoestatstica. Alguns desses grupos esto voltados essen-


16/22

Jair Carlos Koppe96cialmente ao desenvolvimento de pesquisa na rea de petrleo havendo necessidadede apoiar-se a formao de novos grupos e a consolidao dos j existentes. As em-presas por sua vez, tambm, necessitam qualificar o prprio pessoal que atua nessarea.

Desenvolvimento de pesquisa operacional para construo de programas, adaptados realidade nacional, para o gerenciamento de equipamentos de carregamento e trans-porte aplicados lavra a cu aberto e em subsolo. O desenvolvimento desse setorpode facilitar a utilizao dessas ferramentas em empresas de mdio porte, tornando-as mais competitivas e reduzindo custos operacionais.

Desenvolvimento de sistemas de monitoramento e controle on-linede propriedadesgeometalrgicas e geomecnicas, baseados na tecnologia GPS, auxiliando direta-mente o planejamento de lavra e o controle efetivo das operaes. Essa tendncia

mundial precisa ser inserida nas minas de grande e mdio porte do Brasil, pois se tratade tecnologia que busca otimizar as operaes de lavra.

Desenvolvimento de sistemas de automao e robotizao para operaes unitriasna lavra a cu aberto e em subsolo. A reduo de riscos nos trabalhos em subsolo ediminuio de custos de mo-de-obra um dos focos principais das empresas no exte-rior.

Desenvolvimento de pesquisa na rea de fragmentao de rochas, buscando otimizaros processos de desmonte de rochas e operaes de cominuio na planta de benefi-

ciamento. Sistemas de anlise de imagenson-linedo minrio fragmentado podem au-xiliar o processo em tempo real.

Pesquisas na rea de desmonte de rochas envolvendo explosivos e acessrios(desenvolvimento de blendse espoletas eletrnicas), perfurao, controle de vibra-es e rudos, utilizao de unidades bombeveis e aplicao de mineradores cont-nuos nas operaes de lavra, tanto a cu aberto como em subsolo.

Pesquisa na rea de mecnica de rochas envolvendo estabilidade de taludes a cuaberto e dimensionamento de vias subterrneas, com desenvolvimento de equipamen-

tos para monitoramento on-linede deformaes e tenses. Diversos problemas derompimento de pilares e queda de teto esto sendo observados, por exemplo, nas mi-nas de carvo de Santa Catarina, onde, de um modo geral, pouco se deu importncia mecnica de rochas. A ruptura generalizada de pilares tem levado ao abandono dealgumas minas. Outra preocupao recente envolve a estabilidade das barragens derejeito e demanda, tambm, desenvolvimento de pesquisa.

Desenvolvimento de sistemas de monitoramento on-linede atmosfera de mina em la-vra subterrnea integrados a programas para anli se do sistema de ventilao. Estudossobre a atmosfera de mina, no Brasil, so muito incipientes e necessrios ao bom de-

senvolvimento das operaes e sade dos mineiros.


17/22


Desenvolvimento de pesquisas para otimizao de amostragem, seqenciamento ehomogeneizao de pilhas de minrio.

Desenvolvimento de tcnicas para reconciliao de teores e rastreabilidade de min-

rio. Desenvolvimento de pesquisas em sistemas de gerenciamento de mina envolvendo

programas modulares, equipamentos GPS de alta preciso, equipamentos dedispatche monitoramento on-linedos sistemas operacionais, buscando integrao entre asoperaes de lavra e beneficiamento.

Desenvolvimento de pesquisas nas reas de higiene, sade e segurana do trabalho.

4. PONTOS FORTES E GARGALOS QUE INIBEM O DESENVOLVIMENTO

TECNOLGICO NO PASNove cursos de engenharia de minas no Brasil, sete consolidados (Universidade Federaldo Rio Grande do Sul - UFRGS, Universidade de So Paulo - USP, Universidade Federalde Minas Gerais - UFMG, Universidade Federal de Ouro Preto - UFOP, UniversidadeFederal da Bahia - UFBA, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE e UniversidadeFederal de Campina Grande - UFCG) e dois em implantao (Universidade Federal doPar UFPA e Universidade Estadual de Gois - UEG), so responsveis pela formaodos engenheiros de minas que iro atuar nas empresas de minerao. Os cursos ofere-cem uma formao geral e atendem os quesitos bsicos para que os engenheiros de mi-

nas atuem na pesquisa mineral, lavra e tratamento de minrios. A formao de aproxi-madamente 60-80 engenheiros de minas por ano, no presente momento, no sufici-ente para atender a demanda do mercado interno. Esse quadro dever permanecer inal-terado nos prximos 10 anos. Embora as universidades federais brasileiras tenham so-frido uma reduo de verbas significativa, alguns grupos de pesquisa se empenharam namelhoria da qualidade dos laboratrios e bibliotecas nessas universidades. A UFRGS, aUFMG e a USP destacaram-se nesses aspectos e contam hoje com bons laboratrios detratamento de minrios e de lavra de minas. As bibliotecas tm consultason-linee apoioda CAPES, que disponibi liza uma grande quantidade de peridicos que podem ser aces-

sados pelos alunos das universidades. A qualidade dos engenheiros de minas formadosnas melhores universidades no Brasil igual ou, na maioria dos casos, superior a quali-dade dos engenheiros de minas formados no exterior.

Cinco universidades apresentam programas de ps-graduao que abordam temas darea de lavra de minas: UFRGS, UFMG, UFOP, UFCG e USP. As duas primeiras tm osmaiores conceitos na avaliao da CAPES, e os programas esto solidamente consolida-dos. As demais vm melhorando paulatinamente nas avaliaes trianuais da CAPES. AUFRGS tem desenvolvido diversos projetos de pesquisa na rea de lavra de minas, en-volvendo geoestatstica, planejamento de lavra, pesquisa operacional, mecnica de ro-chas, ventilao, desmonte de rochas, controle de vibraes e desenvolvimento de


18/22

Jair Carlos Koppe98equipamentos para monitoramento. Existe forte interao do grupo de pesquisa comempresas de minerao, que tm financiado teses acadmicas e projetos de pesquisa decunho cientfico-tecnolgico. Grupos de pesquisa da UFMG e USP tm trabalhado commecnica de rochas, planejamento de lavra e desmonte de rochas. As outras universida-des esto com desenvolvimento incipiente nessas reas.

Considerando-se que no existem, no Brasil, centros ou institutos de pesquisa especfi-cos voltados para estudos e pesquisas na rea de lavra (o CETEM vem desenvolvendopesquisas no setor de rochas ornamentais, mas caracterizou-se e ficou conhecido porsua atuao voltada ao beneficiamento de minrios e meio ambiente), os Departamen-tos de Engenharia de Minas das universidades brasileiras tm a responsabil idade de de-sempenhar esse papel. Nesse sentido, poderia ser incentivada a criao de um centro dereferncia na rea de lavra.

As linhas de financiamento de pesquisa na rea de lavra, por parte do governo, somuito tmidas. O CNPq tem l iberado recursos individuais aos pesquisadores nos editaisuniversais. O Fundo Setorial Mineral infeli zmente no conta com recursos expressivos.Esses recursos so insignificantes se comparados aos destinados para os fundos setoriaisde petrleo e energia. Alm disso, o Fundo Setorial Mineral no abriu nenhum edital oudisponibilizou recursos para a rea de lavra ou tecnologia mineral nos ltimos anos,aparentemente um posicionamento contraditrio considerando-se a origem dos recursospara a composio desse fundo. A existncia de maior disponibilidade de recursos paraa rea de petrleo, por exemplo, induziu duas universidades (USP e UFBA) a criarem

um curso na rea de engenharia de petrleo, gerenciados pelos departamentos de enge-nharia de minas.

No Diretrio dos Grupos de Pesquisa, Plataforma Lattes do CNPq, esto registrados seisgrupos de pesquisa que atuam na rea de lavra de minas. Um grupo na UFRGS, um naUSP, dois na UFMG (sendo um grupo especfico para pegmatitos), um grupo na UFOP,um na UFCG. Na rea de mecnica de rochas aplicada minerao h um grupo depesquisa na USP, um na UFRGS, um na UFCG e outro na UFMG. Na rea de geoestats-tica e planejamento mineiro existem poucos grupos ligados s universidades. O princi-pal grupo est localizado na UFRGS. Foram identificados ainda: um grupo na USP, umna UFMG e outro na UFCG, existindo ainda alguns consultores. De um modo geral, ageoestatstica tem sido bem empregada na cubagem de depsitos minerais deixando adesejar na parametrizao das reservas aplicada ao planejamento de lavra, tanto a cuaberto como em subsolo.

Face ao cenrio apresentado h, portanto, necessidade de investimento na consolidaodos grupos existentes e incentivos para criao de novos grupos. O desenvolvimentoglobal da minerao no Brasil depende da existncia desses grupos, caso contrrio adependncia externa ser mantida e ampliada. Aes, como a realizao do Congresso

Brasileiro de Lavra a Cu Aberto e de Minas Subterrnea, tm ajudado a di fundir a tec-


19/22


nologia nacional na minerao. Graas coordenao do Insti tuto Brasileiro de Minera-o IBRAM e da UFMG esse congresso tem ganhado consistncia e alcanado muitoboa repercusso nas empresas e academia.

O treinamento de tcnicos de minerao de nvel mdio e de engenheiros de minas uma ao indispensvel para a melhoria da minerao como um todo. Os engenheirosde minas tendem a ficar mui to tempo nas unidades mineiras, dispondo de pouco tempopara realizao de cursos de mestrado ou doutorado. Dessa forma, seria importante odesenvolvimento de cursos de curta durao a serem conduzidos pelas universidades,beneficiando os profissionais das empresas mineiras. Cursos do tipo mestrado profissio-nal (MBA) ou de especializao seriam mais adaptveis s condies de trabalho dosengenheiros de minas. Apoio de ferramentas de ensino distncia, aliado a atividadespresenciais nas minas ou nas universidades, poderiam ser uma soluo para o problema

de falta de tempo ou de disponibi lidade dos engenheiros para realizarem os programasde quali ficao profissional e treinamento. Os arranjos produtivos locais (APLs) deman-dam, tambm, uma maior atividade de treinamento na rea de lavra, tanto para tcnicosvinculados a esse setor como para os mineiros ou garimpeiros.

Em relao mecanizao das operaes, tanto a cu aberto como em subsolo, existemsrias dificuldades na importao de equipamentos, peas e materiais de consumo e,tambm, na manuteno. Essa situao permitiu, por outro lado, que algumas empresasnacionais desenvolvessem seus prprios equipamentos e materiais. Embora a competi-o no mercado internacional seja extremamente desigual neste momento, no des-

cartvel que aes possam ser feitas no sentido de incentivar que empresas nacionaispassem a atuar em alguns setores especficos de desenvolvimento e fabricao de equi-pamentos.

5. ASPECTOS AMBIENTAIS

A minerao tem sido vista como um dos grandes viles do meio ambiente. A imagemde que a lavra destri o ambiente, promovendo desmatamento, alteraes topogrficas,eroso e poluio dos rios, ar e solo, foi transmitida nas ltimas dcadas e influenciou

tremendamente a opinio pblica a esse respeito, tanto no Brasil quanto no exterior. Porconseqncia, os rgos ambientais passaram a fazer uma fiscalizao r igorosa das em-presas de minerao, situao bastante diferente, por exemplo, do comportamento dosmesmos rgos frente a poluidores tradicionais, como agricultura e prefeituras munici-pais.

As restries foram de tal ordem que, em muitos pases, praticamente inviabilizaram aatividade de minerao. A Europa foi duramente atingida e hoje poucos pases aindatm minerao significativa. Na Austrlia muitas reas foram isoladas como reservasecolgicas onerando grandes reservas de bens minerais, o mesmo ocorrendo nos EUA.


20/22

Jair Carlos Koppe100Infelizmente essa viso distorcida da minerao e de questes de polticas de governo,aliada incompetncia de tcnicos que esto vinculados s instituies de fiscalizaodo meio ambiente, pode comprometer o desenvolvimento da minerao. Por exemplo,no governo do perodo 1997-2000, no Rio Grande do Sul, a fundao de proteo am-biental (FEPAM) expediu um mnimo de novas Licenas de Operao (uma para lavrade gua mineral e uma para lavra de depsito de argila). Um grande investimento paralavrar areias ilmenticas no l itoral gacho, em uma regio completamente despovoada einspita, foi abandonado por problemas com o Ministrio Pblico, que inviabilizou oprojeto a partir dos possveis problemas ambientais que poderiam advir da sua implan-tao.

Desde a metade da dcada de 80, a situao vem sendo modificada paulatinamente e,hoje em dia, as empresas de minerao tm praticado atividades de lavra com os devi-

dos cuidados ao meio ambiente. A maioria das empresas em atividade dispe de Estu-dos de Impacto Ambiental e Planos de Controle Ambiental que tm permitido uma mi-nimizao dos impactos ao meio ambiente. Grandes empresas como a CVRD tm prati-cado uma pol tica ambiental que merece elogios, sendo destaque inclusive no exterior.A atuao da CVRD na Amaznia aponta para o desenvolvimento sustentvel da florestavia minerao, situao contrastante com os estragos efetivados pela agricultura e pecu-ria naquela regio.

Na Regio Sul a minerao de carvo deixou um legado comprometedor, principal-mente no estado de Santa Catarina, com gerao de drenagem cida e destruio da

paisagem, influenciando uma grande rea superficial. As empresas foram autuadas pelopoder pblico e hoje esto tentando recuperar os danos causados no passado, alm deexecutarem suas operaes seguindo as diretrizes estabelecidas pelas fundaes de con-trole ambiental. No entanto, no Rio Grande do Sul, as empresas de minerao de carvoso modelo na recuperao das reas degradadas, estabelecendo novos paradigmasnessa rea (Figura 12).

As atividades garimpeiras, de um modo geral, ajudaram na propagao de uma imagemdesalentadora da minerao em relao a preservao do meio ambiente. Muitas vezesa questo social se superps aos aspectos de preservao do meio ambiente e essa situa-o serviu de argumentos a favor dos ambientalistas contra a minerao.


21/22


Um outro caso particular da minerao est localizado nas pedreiras de rochas orna-mentais. Esse tipo de atividade causa, como regra geral, um grande impacto visual eefeitos secundrios, como: eroso, modificao de topografia e desmatamento. Como asempresas em sua maioria tm estrutura familiar e so de pequeno porte, a recuperaotorna-se onerosa e nem sempre seguida. Em alguns estados, como no Esprito Santo,certos privilgios foram concedidos a essa atividade, e a minerao cresceu significati-vamente. Em outros estados, como no Rio Grande do Sul, a atividade praticamente foieliminada pelos rgos de controle do meio ambiente.

Embora os impactos ambientais sejam significativos e apresentem particularidades para

cada setor da minerao, a recuperao e readequao das reas lavradas podem serefetivadas. Os resultados muitas vezes so fantsticos, integrando as reas lavradas aomeio ambiente e retornando as mesmas para outras atividades econmicas (Figura 13).Um exemplo importante a recuperao de reas efetivada pela empresa Copelmi Mi-nerao no Rio Grande do Sul, onde as reas retornaram aos proprietrios para uti liza-o econmica, como reflorestamento e agropecuria (Koppe et al., 2005).

O Plano de Fechamento de Mina deve contemplar todos os aspectos, desde a recupera-o das reas degradadas at a sua integrao economia regional. As impl icaes eco-nmicas tm que ser consideradas nos custos de operao das minas, e os procedimen-

Figura 12 Desenvolvimento da lavra de carvo (esquerdacentro) na Mina doRecreio, Rio Grande do Sul, processo de recuperao em andamento (direita e planoinferior) e rea reflorestada (topo-esquerda)


22/22

Jair Carlos Koppe102tos de recuperao devem ser desenvolvidos desde a etapa inicial de implantao dasoperaes mineiras.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

DNPM (2001). O universo da minerao brasileira 2000. a produo das 1.862 minas noBrasil, Publicao realizada pela CEDEM, do Departamento Nacional de ProduoMineral, Braslia, 32p.

DNPM (2006), Anurio Mineral Brasileiro 2005, Publicao realizada pelo DepartamentoNacional de Produo Mineral, Braslia. (www.dnpm.gov.br/assets/galeriaDocumento/AMB2005/2_Parte_I%202005%20Brasil.pdf).

Koppe, J.C.; Grigorieff, A.; Costa, J.F.C.L. (2005). Environmental reclamation practice in aBrazilian coal mine an economical approach, Coal 2005 6th Australasian CoalOperators Conference, Brisbane, p. 277-282.

Neves, C.A.R.; Souza, A.E.; Oliveira, M.R. & Barboza, V.L.A. (2005), Informe Mineral Desenvolvimento & Economia Mineral, Publicao do Departamento Nacional deProduo Mineral, Braslia, 28p.

Figura 13 rea de antiga mina de carvo na regio de Buti, Rio Grande do Sul,

recuperada e devolvida aos proprietrios do solo

Estado Da Arte - Lavra

Documents

Transcript of Estado Da Arte - Lavra