Relatório Corte e Enchimento

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Universidade Federal de Goiás – UFG
Campus Avançado de Catalão – CAC
Departamento de Engenharia de Minas – DEMIN
Relatório de Lavra Subterrânea
Corte e Enchimento
 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia de Minas, como requisito para obtenção de nota na disciplina de Lavra Subterrânea. 	
Professor: 
2019
Sumário
Introdução	3
Desenvolvimento	4
Tipos de Enchimento	6
Equipamentos Utilizados	6
MINAS OPERANDO NO MÉTODO CORTE E ENCHIMENTO	8
Referências	9
Introdução
	Os métodos de lavra subterrânea, como o nome propriamente diz, são métodos utilizados para exploração de corpos mineralizados abaixo da superfície. A viabilidade para exploração desses corpos mineralizados está diretamente ligada a morfologia do depósito mineral, as propriedades mecânicas das rochas, efeito das operações auxiliares, disponibilidades financeiras iniciais e subsequentes. (LOPES, 2013).
	Esses métodos de lavra subterrânea são divididos em métodos com cavidades auto suportadas, métodos de cavidades com suporte artificial, métodos com desabamento controlado do teto e métodos mistos não convencionais.
	O método com cavidades auto suportadas utilizam do próprio minério/rocha como fonte de sustentação para o processo de exploração do material. São exemplos de métodos com cavidade auto suportada:
Câmaras e pilares
Subníveis
Long Hole Open Stoping
	
	O método de cavidades com suporte artificial utilizam de tirantes, jateamento de cimento, escoras, arcos, ancoragens, telas uma vez que o próprio corpo de minério ou rocha encaixante podem não possuir competência suficiente para resistir as tensões. São exemplos de métodos que utilizam suporte artificial:
Corte e enchimento
Shrinkage
VCR(Vertical Crater Retreat)
	E por fim métodos que não utilizam suporte e são caracterizados pelo abatimento do teto e subsidência na superfície :
LongWall
Sublevel Caving
Abatemento de Blocos
Todos os métodos acima citados possuem suas próprias individualidades , sendo eles aplicados de melhor forma a situações diferentes tais como inclinação do corpo de minério , resistência do teto/piso, resistência do corpo mineral.
	O método tipo corte e enchimento é utilizado em corpos de minério com mergulho acentuado em minas que requerem a capacidade de uma mineração seletiva e adaptabilidade a variações na massa rochosa, esse método é usualmente referido como um método de mineração de pequena escala.
	
Desenvolvimento
	A lavra por corte e enchimento é desenvolvida em fatias horizontais ao longo do corpo de minério onde, primeiro as fatias inferiores são extraídas, após a extração do minério o vão pode ser preenchido tanto pelo próprio rejeito gerado, que pode ser espessado até alcançar uma quantidade de 70% a 80% de sólidos, que poderá ser misturada com um material cimentante assim como também pode ser também preenchida com material rochoso proveniente do “Overburden”, sendo o material britado até atingir utilizado escolhido através da relação de resistência da rocha e a viabilidade para transporte do mesmo. 
Esse preenchimento tem como objetivo aumentar a sustentação do material evitando subsidências, assim como também serve como plataforma para equipamento, uma vez que serão alocados sobre esse “backfill” com a finalidade de continuar lavrando o minério do depósito. Quando um Stope é concluído, um novo desvio na rampa de acesso é criado, para continuar a produção dentro do limite superior.
	
	Figura 1: Método Cut and fill
O método pode ser desenvolvido em várias frentes, sendo as fatias dividias uma vez que o ângulo dos acessos para o corpo de minério se tornam muito altos.
			
Figura 2: Diagrama representativo do método Cut and Fill
Primeiramente são feitas perfurações no corpo de minério, que são posteriormente carregados e detonados, após a detonação , é feito um controle dos gases tóxicos gerados através da ventilação do local, esse minério é então carregado e posteriormente descartado em um orepass ou em um caminhão, que fará a extração dele para a superfície. Após a retirada de todo o material, o vão é preenchido e após seco, inicia-se a próxima etapa de extração. A mineração é feita continuamente até que toda faixa mineral tenha sido lavrada.
	O carregamento do minério pode ser feito com carregadeiras rebaixadas tipo LHD, cuja capacidade varia desde pequenas unidades com capacidade de até 0,4 m³, usualmente elétricas, até unidades com até 3 m 3 , raramente maiores. (GERMANI, 2002).
	O transporte pode ser feito por caminhões ou trens com vagões de pequeno porte, tal como se utiliza para o recalque.
	O método de corte e enchimento possui custo moderado para a implementação, minimiza as chances de subsidência, possui recuperação elevada, tem uma menor diluição do minério, e o ponto mais importante, o rejeito gerado pode ser utilizado como produto de enchimento evitando assim, contaminação superficial.
	Por outro lado, o método só é utilizado em minérios de elevado valor pois possui alto custo operacional, requer uma mão de obra especializada, a atividade de enchimento complica o ciclo produtivo, uma vez que deve-se aguardar o tempo para o material de enchimento secar, causando assim redução na produção e também, existem riscos de instabilidade no maciço se o backfill não for dimensionado e colocado da forma ideal.
Tipos de Enchimento
	
	Backfill ou enchimento é o material utilizado no preenchimento dos vãos gerados pela exploração mineral e esses são separados em três tipos:
Enchimento Hidráulico (Hydraulic Backfill): Fração deslamada dos rejeitos com 70% de sólidos. As frações mais grosseiras são usadas como enchimento hidráulico e as frações mais finas são colocadas na barragem de rejeitos.
Quando se usa enchimento hidráulico, é necessário drenar e bombear de volta para a superfície a água utilizada no transporte dos rejeitos. Em sistemas semi mecanizados são montadas estruturas de drenagem cuja construção é trabalhosa e onerosa. Em sistemas mecanizados estas estruturas costumam ser mais simples. (Hartman et al., 2002).
 
Enchimento de Pasta (Paste Backfill): O rejeito da moagem ou da usina como um todo é filtrado ou espessado até uma densidade de sólidos de 80% ao qual cimento e água são adicionados para adquirir as características reológicas e de resistência necessárias.
Enchimento de Rocha (Rock Backfill): Rocha estéril da superfície ou da própria mina subterrânea britada até um tamanho de cerca de 40mm. A mesma pode ser assentada só ou com enchimento hidráulico cimentado.
Equipamentos Utilizados
	São utilizados nesse método de exploração:
Perfuratrizes Hidráulicas
Figura 3: Perfuratriz Hidraulica MAQ 554. Fonte geotecmac.
LHD’s: Flexibilidade operacional da máquina, podendo operar como equipamento de carga exclusivamente ou carregando e transportando material. 
Proporcionam um dos meios mais econômicos de transporte em custas distâncias na mina; para longas distâncias deve se considerar outras opções. São geralmente movidas à óleo diesel.
Figura 4: LHD Load Haul Dump. Fonte Sotreq
Anfo Loader
Figura 5: Anfo Loader. Fonte Thiessen.
	
E para as operações de apoio:
Mangas/Dutos de ventilação
Figura 6: Tubos de Ventilação. Fonte MINOPLEX
MINAS OPERANDO NO MÉTODO CORTE E ENCHIMENTO
Alguns exemplos de minas que operam pelo método corte e enchimento:
Cerro de Pasco: A mina Cerro de Pasco está localizada no Perú é uma das maiores jazidas polimetálicas do mundo. Em 2015 o processamento mineral atingiu 399,000 toneladas , com teores de 3.94% Zn, 1,52%Pb, 0.05% Cu. As atividades se encontram suspensas atualmente.
Figura 7: Mina Cerro de Paco (Peru). Fonte Mining.
Mina Cuiabá: A minaCuiabá e está localizada na cidade de Sabará-MG pertence a companhia Anglo Gold Ashanti que é a terceira maior empresa produtora de ouro do mundo, e no brasil conta com 4.200 empregados diretos e 1420 indiretos. No brasil suas operações correspondem a 10% da produção da empresa, sendo 40% na África do Sul, 33% na África Continental , 5% Estados Unidos e 4% na Argentina. Em 2014 foi responsável pela produção de 320 mil onças, sendo a 3ª maior operação da empresa no mundo, sendo, portanto, uma operação de alta relevância no contexto global da empresa.
Figura 8: Mina Cuiabá (Anglo Gold Ashanti). Fonte RevistaMineração
Referências
ANGLOGOLD ASHANTI MINERAÇÃO LTDA. Código de Procedimentos Geotécnicos Para Operações em Subsolo na Mina Cuiabá, não publicado, Sabará, 2007, p.20-48.
Carregadeiras subterrâneas para mineração do tipo LHD. Disponível em: <https://www.sotreq.com.br/pt-br/subterraneo-rocha-dura/carregadeiras-subterraneas-para-mineracao-do-tipo-lhd-load-haul-dump-carrega>. Acesso em 10/04/2019
CURI, Adilson. “Lavras de Minas”. Oficina de Textos, São Paulo, 2017.p 354-375.
Cut and Fill. NEWTRAX, 10/05. Disponível em: <https://www.newtrax.com/cut-and-fill-mining-method-101/>. Acesso em 19/04/2019.
GEOTECMAQ. Disponível em: <https://geotecmaq.wordpress.com/a-empresa/perfuratriz-hidraulica-maq-554-para-estaca-raiz-nao-articulada>. Acesso em 10/04/2019.