Palestra-Desmonte Ceu Aberto.pptx

DESMONTE DE ROCHAS COM
EXPLOSIVOS
PRODUTOS:
Explosivos e Acessórios
tipos – características – aplicação
PARÂMETROS DE DESMONTE
subsolo – céu aberto

BANCADAS
ACATEMI
PARÂMETROS DE DESMONTE
A CÉU ABERTO
TÉCNICAS BÁSICAS DE
DESMONTE DE ROCHAS COM
EXPLOSIVOS

GENERALIDADES
• O desmonte de rochas e de minérios é efetuado quase que
exclusivamente com uso de explosivos.
• Para aplicação do explosivo no maciço rochoso, torna-se
necessária, a execução de um ou mais furos
convenientemente dimensionados.
• Denomina-se “bancada” a forma dada ao terreno rochoso
pelos fogos/desmontes sucessivos.
• Uma bancada consta, essencialmente de tres planos - dois
horizontais(topo e pé ou praça) e um vertical ou
inclinado(face).
ACATEMI

Topo-Face-Piso da Bancada
ACATEMI
Piso/Praça
Face
Topo
Ângulo de
Inclinação

PLANO DE FOGO
Definição: o conjunto de elementos
necessários à execução de uma bancada é,
geralmente, conhecido por “plano de fogo”
ACATEMI

Elementos de uma Bancada
(variáveis de um plano de fogo/desmonte)
ACATEMI

É definida por dois parâmetros: Afastamento(m) e Espaçamento(m)
e dimensiona a Área² por furo a ser desmontada.
Exemplo: A² = (A)2,0m x (E) 2,7m
A² (Área da malha) = 5,4m²
ACATEMI
Malha de Perfuração

Diâmetro do(s) furo(s):
ACATEMI
DF
Escolha: de acordo com o
equipamento disponível,
condições geológicas da
rocha, altura da bancada,
necessidade de produção,
dimensões do britador
primário.
Furo

Dimensionamento da Altura da Bancada
Leva-se em consideração:
- equipamento de perfuração disponível (bancadas muito altas, acima de 20m,
requerem equipamentos de maior potência = maior custo), comprimento X nº de
hastes.
- equipamento de carga e transporte ( adequar a altura da pilha).
- Propriedades geológicas do maciço(topografia, dureza, cavernas,
fissuras/juntas, estratificação, possibilidade de acesso, volume de produção, etc...
Regra Básica:HB = 100 a 150 x DF(mm)
Exemplo: HB= 100mm x 100 = 10.000mm (10m)
HB = 10m
ACATEMI

Afastamento
É a distância que se dá do furo mais próximo
à face livre da bancada.
O dimensionamento do afastamento apropriado é a decisão mais crítica e
importante quando se projeta qualquer plano de fogo/desmonte.
A = 20 a 45 x DF DF = diâmetro do furo
ACATEMI

Considerações sobre o dimensionamento do afastamento:
Deve-se levar em consideração: diâmetro do furo/explosivo, tipo e geologia da rocha,
altura da bancada, tipo de explosivo, tempo de retardo disponível, número e direção de
fissuras, dimensões do britador primário.
pequeno – pode causar ultralançamento, sobrepressão de ar, ruídos altos e granulometria
do material desmontado muito fina, irregularidade no corte, custo alto.
grande – rompimento trazeiro(over break), prendimento da nova face livre (2ª linha de
furos), ultralançamento (vertical - cratera), sobrepressão de ar, níveis altos de vibrações
em função do confinamento dos gases, fragmentação grossa, nº elevado de matacões,
iregularidade da praça(repé), irregularidade no corte.
ACATEMI

ACATEMI Espaçamento
É a distância adjacente entre furos da mesma
linha, mensurado perpendicularmente ao
afastamento.
E = 1,3 a (2,0) x A

Considerações sobre o dimensionamento do espaçamento:
Deve-se levar em consideração: tipo e geologia da rocha, o afastamento definido,
número e direção das fissuras, dimensões do britador primário.
pequeno – pode causar ejeção do tampão/ultralançamento, gases para a
atmosfera/sobrepressão de ar, ruídos altos, corte prematuro entre furos da mesma
linha e granulometria do material desmontado muito fina.
grande – ultralançamento (vertical - cratera), sobrepressão de ar, níveis altos de
vibrações em função do confinamento dos gases, fragmentação inadequada entre
furos, número elevado de matacões e aparecimento de iregularidade no
piso/praça(repé), corte irregular da face.
ACATEMI

Ângulo de inclinação
Ângulo formado entre a inclinação dada para a
formação da face em relação a um plano
vertical (OC).
Vantagens: faces/taludes mais seguros ou mais estáveis, melhor
fragmentação da rocha(zona do tampão), redução do consumo de explosivo,
maiores A(S) e E(s) entre face e furos, eliminação do repé, redução da ultra-
quebra(over brak), menor vibração, menor risco de ultralançamento.
ACATEMI

ACATEMI Sub-furação
Parte do furo realizada abaixo do nível da
praça/piso(SF).
Função: assegurar que toda rocha da face desmontada seja capaz de ser
removida até o limite da escavação.
SF = 0,3 a 0,5 x A
Razão: nesta área(pé da bancada) as ondas de compressão não estão no máximo de sua amplitude. O
explosivo atinge sua velocidade máxima de detonação 6 vezes seu diâmetro a partir do ponto onde foi
iniciado.
Deve-se considerar o ângulo de corte do explosivo(90º), em relação ao eixo do furo.
Pé da bancada – zona de maior engastamento da rocha.

ACATEMI
Sub-furação
(amplitude das ondas de choque em relação a face)
Piso
Sub-furação
Face
Topo
Amplitude da onda na face
Amplitude da onda em relação ao ponto de
iniciação

Sub-furação
(Âc - ângulo de corte do explosivo)
45º
45º
45º
45º
Praça
Sub-furação
ÂC = 90º ( 45º em relação ao eixo do furo)
ACATEMI
Praça
Face
Topo
Linha do nível de interceção da ação de corte do explosivo.
Linha do nível do final dos furos.

Sub-furação - Inclinação
(Eficiência do furo inclinado)
ACATEMI
Piso
Face
Topo
Sub-furação
15º
Furo vertical - Área de reflexão das ondas no pé e topo – furo vertical é menor.
Furo Inclinado - Área de reflexão das ondas no pé e topo – furo inclinado é maior.
Inclinado

ACATEMI Tampão
Parte superior(topo) do furo não carregada.
TP = 0,7 a 1,0 x A
Função: confinamento dos gases do explosivo no furo para maior
aproveitamento de energia, controle da sobrepressão do ar e controle de
ultralançamento.

Considerações sobre tampão:
Deve-se levar em consideração: condições de risco da área a ser desmontada em
relação à habitações, rodovias, rede elétrica, estruturas etc..., geologia da rocha.
pequeno – pode causar ultralançamento, sobrepressão de ar, ruídos altos e
granulometria do material indesejada.
grande –rompimento trazeiro(over break), fragmentação grossa na parte superior do
furo, nº elevado de matacões.
Material utilizado no tamponamento: partículas pequenas tipo terra, areia, pó de
brita, pó proveniente da perfuração e lama são considerados materiais pobres e são
ejetados do furo no momento da detonação.
Para melhor desempenho da zona do tampão, recomenda-se a utilização de material
duro, angular (tipo brita), com tamanhos de partículas adequadas em relação ao
diâmetro do furo, pois material com granulometria demasiada deixa espaços vazios no
furo e será ajetado como bolas de golfe.
-Tamanho ideal das partícula: P = 0,05 a 0,15 *DF ( *DF = diâmeto do furo)
ACATEMI

DF
Tampão = 0,7 a 1,0 x A (Material: brita 0,05 a 0,15 x DF)
Carga de Fundo(CF)
Carga de Coluna (CC)
Sub-furação (SF)
Tampão (TP)
ACATEMI
Carga de Fundo = A ( ou até 1/3 da coluna de carga ).
Sub-furação
Nível do Piso
Praça
Carga de Coluna = Coluna total de carga - (Tampão) - (Carga de Fundo)
Furo
Espoleta + booster

Tampão
Volume do Desmonte - V - (m³ ou t)
ACATEMI
Espoleta + booster
Volume = Quantidade de rocha a desmontar (V).
V/furo (m³) = A x E x H ou A x E x (Prof. Furo x cos. α)
V/furo (t) = A x E x (prof. Furo x cos. α ) x DR
α = ângulo de inclinação.
DR = Densidade da Rocha.

Tampão
Razão Linear de Carga- R.L.C. - (kg/m)
ACATEMI
1 m Exemplo: 5 kg de explosivo em 1m de furo
Quantidade de explosivo utilizada em 1m
linear de furo.
R.L.C.= Qe furo / (prof. do furo – tampão)

Tampão
Razão de Carga - R.C.- (kg/m³ ou kg/t)
ACATEMI
Carga Fundo
Quantidade de explosivo utilizada para
desmontar 1m³ de rocha.
R.C.= Qe (C.fundo + C.coluna) / Volume(m³)
R.C.= Qe (C.fundo + C.coluna) / Volume(t)
Carga Fundo

ACATEMI
Ângulo de
Inclinação
E
A
Afastamento - Espaçamento
Face Livre

Malhas de Perfuração
•Tipos ( geometria):
- Retangular – 01 linha.
- Quadrada com furos alinhados (equipamentos pesados/grandes).
- Retangular com furos alinhados(equipamentos pesados/grandes).
- Retangular com furos desencontrados - pé de galinha.
- Retangular com furos desencontrados – pé de galinha – alongada.
- O objetivo do geometria das malhas de perfuração é a melhor distribuição do
explosivo na bancada.
ACATEMI

(geometria)
Face Livre
Face Livre
E
A
Retangular - 01 Linha (Pouco aplicada – baixa produção).
ACATEMI

(geometria)
Face Livre 01
Face Livre 02
A
Quadrada (A=E) - 02 Linhas.
(+ aplicada quando utiliza equipamento de grande porte e corte com 02 faces livres).
E
ACATEMI

(geometria)
Face Livre
Face Livre
Retangular (E=1,3 x A) - 02 Linhas.
(+ aplicada quando utiliza equipamento de grande porte e corte com 02 faces livres).
ACATEMI

(geometria)
Face Livre
Retangular com furos desencontrados (E=1,3 x A).
Pé de galinha - 03 Linhas.
(+ aplicada em cortes com 01 face livre – corte de estradas).
A
A
E/2
E
ACATEMI

(geometria)
Face Livre
Retangular com furos desencontrados (E = 2,0 x A).
Pé de galinha - 03 Linhas – Alongada – ( E até 6 x A)
( aplicada em rochas com planos de fraquezas direcionados-quando detonada paralela aos
planos de fraquezas apresenta bons resultados).
ACATEMI
Plano de fraqueza/fissuras/juntas

Tempo de Retardos
A seleção do tempo de iniciação adequado é tão importante em cada aspecto,
como a seleção de dimensões físicas como o Afastamento e Espaçamento. As
condições gerais de tempo de iniciação podem ser discutidas:
- Furos de uma mesma fileira detonados simultaneamente - a iniciação
simultânea ao longo de uma mesma fileira requer um espaçamento maior, e já que
os furos estão mais espaçados, o custo por m³ deve ser reduzido.
-No entanto, a iniciação simultânea de furos de uma mesma linha provocará
vibrações maiores. Ainda que a detonação simultânea produza mais m³, a
fragmentação é mais grossa que a obtida com retardos de tempos adequados e
espaçamentos menores.
- A iniciação retardada ao longo de uma fileira reduz as vibrações e produz uma
fragmentação mais fina, apesar de ter em alguns casos um custo maior.
ACATEMI

Tempo de Retardos
(entre Furos)
ACATEMI
TIPO DE ROCHA CONSTANTE
TH (ms/m)
Arias, Calcário, Carvão 6,5
Algumas Calcários, Xistos 5,5
Calcários compactas, Mármores, alguns Granitos e
Basaltos, Calcitas, alguns Gnaisses
4,5
Feldspatos porfíricos, Gnaisses compactos, Mica e
Magnetita
3,5
tH = Tempo de Retardo Fura a Furo TH = Constante S = Espaçamento
tH = TH x S

Tempo de Retardos
(entre Linhas)
CONSTANTE
TR (ms/m)
RESULTADO
6,5 Ultralançamento, Sopressão de ar excessiva, rompimento
trazeiro, etc...
8,0 Pilha alta do material obstruindo a face, sobrepressão de ar e
rompimento trazeiro moderado.
11,5 Altura média da pilha, sobrepressão de ar e rompimento
trazeiro médio.
16,5 Pilha do material dispersa com rompimento trazeiro mínimo.
tH = Tempo de Retardo entre fileiras TR = Fator de tempo entre fileiras S = Espaçamento
tR = TR x S

Tempos de Retardos
•O tempo de retardo não deve ser menores que 8,5 milisegundos(ms) e nem
maiores que 16,5 milisegundos(ms) por metro(m) de afastamento entre fileiras.
•Quando o controle da parede final é crítico em desmontes com muitas linhas
(+ 6), os retardos podem ser ampliados até 40 ms/m de afastamento para obter-se
pilhas de material baixas ou lançamentos de descoberturas.
ACATEMI
Retardo curto Retardo adequado

Desenho de ligações dos furos
•Tipos:
- Ligação dos furos em linha - 01 fileira – Instantâneo.
- Ligação dos furos em linha - 01 fileira – Retardada.
- Ligação dos furos em diagonal – 02 ou mais fileiras com 02 faces.
- Ligação dos furos em “V” – 02 ou mais fileiras – 01 face – corte.
- Ligação em linha com acabamento de borda – 02 ou mais linhas –01 face.
- Ligação em linha – malha alongada – instantânea.
- Ligação em “V” – malha alongada – retardada.
ACATEMI

Esquema de Ligação
Início
Corte – Nova Face Livre Retardo (0 ms)
Instantâneo
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0
Linha de corte
01 Linha – instantâneo – fragmentação grossa.
ACATEMI

Início
Corte do furo – Nova
face livre para o furo
subsequente.
Retardo (17 ms)
01 Linha – retardo 17ms entre furos – boa fragmentação
Linha de corte/tempo
17 51
34 102
68 85 119
17 – tempo de detonação do furo(ms)
0 153
136
ACATEMI

Retangular - 02 Linhas – Instantâneo entre furos – Retardo 17ms entre linhas.
Fragmentação média.
Retardo (0 ms entre furos
– 17 entre linhas
0 0
0 0
0 0
0 0
17 17
17
17
17
17
17
17
Início
ACATEMI

Face Livre
Quadrada (A=E) - 02 Linhas.
Retardo 17ms entre furos – 17ms entre linhas.
Fragmentação boa.
Início
Retardo (17 ms)
34
17
0
34 51
51 68
68
153
153 238
ACATEMI

Face Livre
Retangular com furos desencontrados (E=1,3 x A).
Retardo 25ms entre furos e Retardo 25ms entre linhas.
ACATEMI
Início
Retardo (25 ms)
25
100 75 25 75
50
50
100
50
50 75
75
100
150
175 125
125 100 125
100 100 125 150 175
75

Face Livre
Instantâneo entre furos e Retardo 25ms entre linhas – com acabamento.
ACATEMI
Início
Retardo (25 ms)
0
25 0 25
0
50
50
25
50
25
25 25
75
50
75
75
75
75
75

Face Livre
Pé de galinha - 03 Linhas – Alongada.
Instantâneo entre furos e Retardo 25ms entre linhas (incrementar espalhamento da pilha).
ACATEMI
Início
Retardo (25 ms)
0 0
0
25
0
25
25
25
50 50
50 50
50
Fissuras/juntas
0

Face Livre
Instantâneo entre Linhas e Retardo 25ms entre furos.
ACATEMI
Início Retardo (25 ms)
25 0
50
50
25
50
50
100
100
100 150
125
125
150
Tempo Zero

ACATEMI
25 0
50
50
25
50
50
100
100
100 150
125
125
150

Face Livre
Início Retardo (25 ms)
0 75
25 50
100 150
125
Retardo (42 ms)
25
50 50 75 100
75
92

BIBLIOGRAFIA
ACATEMI
• Técnicas Básicas de Desmonte de Rocha – Explo Ind.Químicas /Orica.
• Manual de Perfuração de Rocha – Engº Curt Herrmann.
• Explosives and Rock Blasting – Atlas Powder Company.
• Otimização do Arranque de Rochas com Explosivos – Engº Carlos Diniz da
Gama - Universidade de Luanda.
• Diseño de Voladuras – Dr. Calvin J. Konya, Engº Enrique Albarrán.
• Manual Prático de Escavação – Engº Hélio S. Ricardo, Guilherme Catalani.
• Blasting Technology and New Trends – Prof. Dr. Paul Worsey.
• Fundamentos de Desmonte de Rochas com Explosivos - DEMIN – UFRGS –
Prof. Dr. Jair Carlos Koppe, Msc.Engº Minas Enrique Munaretti.

• Ètica
• Trabalho
• Proatividade
• Estudo
- Caminhos do SUCESSO -
-Técnico em Mineração-
Um profissional respeitado
ACATEMI - Associação Catarinense dos Técnicos em
Mineração
Obrigado por sua atenção!!!

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