MMTODOS DE LAVRA SUBTERRNEA TODOS DE LAVRA SUBTERRNEA HARD ROCKHARD ROCK

Companies Name Mines name Location Minrio Method

Companhia Mineira de Metas CMMParacat MG Zn, Pb Room &PillarVazante MG Zn, Pb Sublevel

Anglo Gold AshantiCuiab MG Au Cut & fillLamego MG Au Room and PillarC do Sitio MG Au

Mineracao Serra GrandeMina III GO Au Room & pillarMina Nova GO Au Room & pillar

Mineracao CarabaMina de Pilar BA Cu SublevelNova Xavantina MT Au

Colossus Curionpolis Pa AuMineracao Serra da Fortaleza Fortaleza de Minas MG Ni Sublevel stopingSao Bento Mineracao Santa Brbara MG Au SublevelCia de Ferro Ligas da Bahia Ferbasa Andorinhas BA Cr Sublevel caving

Yamana

Fazenda Brasileiro BA Au SublevelJacobina BA Au SublevelPilar de Goias GO Au Room & PillarPau a Pique MT Au AVOCA

Minerao Urucum - Vale Corumb MT Mn Room & pillarVale Fetrilizantes Taquari Vassouras SE K Room & pillarVotorantim Cimentos Santa Helena SP Cao Sub Level Stoping

CRM Cia Riograndense de Mineracao Mina do Leao II RS Coal longwall

Carbonifera MetropolitanaEsperanca SC Coal Room & pillarFontanella SC Coal Room & pillar

Industria Carbonifera Rio DesertoDo Trevo SC Coal Room & pillarBarro Branco SC Coal Room & pillar

Carbonifera Catarinense Mina 3 SC Coal Room & pillarCooperminas Mina 3 SC Coal Room & pillarCarbonifera Belluno Mina Canto SS Coal Room & pillar

Companhia Carbonifera do CambuAmando Simoes PR Coal Short wallMina 115 PR Coal Short wall

Desenvolvimento/ProduoDiluio do minrioSeletividade de lavraEmpolamentoDesmonte mecnico / desmonte a frioPulmoMatacos / FogachoEquipamento:

LHDLong Hole Drill / Fan Drill / Jumbos de ProduoJumbos para furos curto ( 1, 2, 3 e at 4 braos)Ancoramento/ Tirantes / Rock Bolters, Cable BoltingDump Truck / Caminhes de perfis rebaixadoANFO Loader

Drill and blast methodDrill and blast method

Mechanical methodsMechanical methods

ROADHEADERS

SELEO DO MTODO DE LAVRA

CRITRIOS

CORPO DE MINRIO

MINRIO

ROCHAS NO ENTORNO

FATORES FSICOS EXTERNOS

FATORES ECONMICOS NA INDUSTRIA

SELEO DO MTODO DE LAVRA

CRITRIO: CORPO DE MINRIO

Forma e Tamanho

rea horizontal

Comprimento e largura

Extenso vertical

Regularidade da borda do corpo

Atitude

Mergulho e direo

Relao a sua topografia: propriedade pblica ou privada

Continuidade

Descontinuidade de teor

Presena de grandes pores de estril

Presena anormal de seoes estreitas e largas

SELEO DO MTODO DE LAVRA => CRITRIO = MINRIO

Teor

Distribuio do teor

Uniforme

Naturezas metalrgicas do estril / mineral

Diferentes caracteres de diferentes produtos

Fcil concentrao

Resistncia e tipo da estrutura em larga escala

Caractersticas que influencia o suporte necessrio

Caractersticas que influencia o abatimento

Mineralogia e estrutura em em pequena escala

Quebra, comportamento aps longo perodo estocado,

intemperizao x empolamento x oxidao,

possveis problemas para a sade,

Finos podem ser explosivos

SELEO DO MTODO DE LAVRA

=> CRITRIO = ROCHAS AO REDOR

Resistncia: quantidade de suportes necessrios

Comportamento sobre presso

Propriedades de Quebra (grosso ou fino, fluido ou grudento)

Regularidade e Mergulho

SELEO DO MTODO DE LAVRA

=> CRITRIO = FATORES FSICOSNo Distrito

Topografia Tranportes, poos, locao da Usina de concentrao,estocagem de minrio e insumos, deposio de estril, drenagem de guas.

guas Subterrneas: fontes, quantidade, qualidade, temperatura nvel do lenol fretico, gua em relao ao acamamento das rochas, variao sazonal.

Caractersticas importantes de falhas e outras estruturas principais

Presena de lagos, rios ou rea de dunas

Gradiente de temperatura e temperaturas em subsolo

No ClimaEstaes e variaes das temperaturasPrecipitaesSalubridade

SELEO DO MTODO DE LAVRA

CRITRIO = FATORES ECONMICOS NA INDSTRIA

Regularidade e demanda no distrito

Valores de venda dos produtos

Efeito da operao no preo e em demandas futuras

SELEO DO MTODO DE LAVRA CRITRIO = FATORES SCIO-ECONMICOS NO DISTRITO

MO DE OBRADisponibilidadeCompetnciaCultura

ENERGIADisponibilidade,RegularidadeCustosLinhas de Transmisso

INSUMOS DISPONVEIS LOCALMENTECARACTERSTICAS DA USO E VALOR DO TERRENO ONDE O MINRIO SE LOCALIZACAPITAL DISPONVELLOCALIZAO GEOGRFICA

TransportesDistncia do mercado para o produtoDistncias das fontes de suprimentos de insumos e equipamentos

PRINCIPAIS MTODOS DE LAVRA SUBTERRNEOS UTILIZADOS

SHORT HOLES PRODUCTION METHOD ROOM AND PILLAR

Cmara e Pilares

mtodo subterrneo mais antigo que se conhece

O minrio extrado como um realce aberto onde parte do minrio deixado para servir de sustentao das paredes

MTODO CMARAS E PILARES CONVENCIONAL

LAVRA DA FACE PLENALAVRA EM DIVERSAS CAMADAS

MTODO CMARAS E PILAR COM ENCHIMENTO

MTODO CMARAS E PILARES Aplicaes

Corpos de minrios relativamente Horizontais Cerca de 20 graus de inclinaoAlgumas variaes at 45 / 55 graus de inclinao

Rochas do minrio e do hanging wall (teto) competentes

Formato regulares do corpo de minrio e suas bordas

Escala de operao desde pequenas at massivas.

Parmetros Chave:Baixo custo relativoProdutividade de baixa a mdiaBaixa diluioRecuperao de lavra baixa

MTODO CMARAS E PILARES AplicaesVantagens

Baixo custo de Produo relativoBaixa necessidade de desenvolvimento. Em geral a maioria do desenvolvimento feita no prprio corpo do minrioO mtodo flexvel e fcil de mecanizar Permite uma boa seletividade na lavra A diluio relativamente baixa

Desvantagens15% a 40% do minrio deixado como pilar. Por vezes, parte do pilar pode ser recuperado; mas , na maioria dos casos, anti-econmico.O arranjo da ventilao, e de outras infra-estruturas necessrias so complexas, especialmente em reas de explorao massivas.Em condies de rocha pouco competente, a necessidade de ancoramento afeta consideravelmente os custos e a sistematizao da significativamente o ritmo lavra

xa

MTODO CMARAS E PILARES Equipamentos

PerfuraoJumbos de 1 a 3 braos- freqentemente com rea de cobertura ampla. Normalmente sua operao eltrica, mas minas mais Antigas podem requerer operao a diesel.

Ancoragem de rochaRock Bolters e Scalers

Carregamento de explosivo e detonaoPlataformas tipo Scissor lift ou cesta, ANFO Loader

Carregamento de RochaLHDs em realces de baixa altura Carregadeiras convencionais em relaces de maior altura. Casos especiais poderemos ter escavadeiras frontais

TransporteCaminhes de 10 a 40 toneladas, de baixo perfilCorreias transportadoras

SHORT HOLES PRODUCTION METHOD CUT AND FILLMTODO CORTE E ATERRO Trata-se do mtodo onde feita a escavao e os vazios deixados so preenchidos por materiais (estril, resduos, materiais sem valor) antes de se fazer outra escavao prxima a rea j escavada.

.

Ou seja, abrimos um realce e antes de se abrir um outro

nas proximidadesFazemos um escoramento

MTODO DE LAVRA CORTE E ATERRO

Operao de enchimento com operaeslaterais e inferiores

Operaes sobre o aterro

MTODO CORTE E ATERRO Aplicaes

VantagensSeletividade baixa diluio e alta recuperao.

Versatilidade e de fcil adaptao a mudanas.

Ventilao pode ser feita de maneira bastante eficiente.

Os limites do corpo mineral pode ser identificado sem grandes investimentos em pesquisa geolgica.

DesvantagensAltos custos, especialmente com undercut and fill com enchimento contendo cimento.

Baixa produtividade. Para ampliao de capacidade produtiva, pois vrios realces precisam ser operados simultaneamente.

O enchimento do piso pode facilmente se misturar com o minrio durante o carregamento , causando diluio ou perda de recuperao.

CORTE E ATERRO TRABALHOS DE DESENVOLVIMENTO

Nveis de produo

Rampas normalmente fora do corpo de minrio, no footwall

Travessas (cross cuts) de acesso

Orepasses

Primeiro estgio de escavao no corpo de minrio

CORTE E ATERRO ciclo de produo

Trabalhos de desenvolvimento primriosTrabalhos de desenvolvimento dos realcesProduo:

PerfuraoCarregamento de explosivos e detonaoCarregamento de rochaEscoramento

Preparao para o enchimentoEnchimento

O Ciclo de perfurao e detonao um sub-ciclodo processo

Antes de iniciar um novo realce temos que realizarestas operaes

MTODO CORTE E ATERRO EQUIPAMENTOS

Perfurao: Jumbos de 1 e 2 braos, por vezes uma verso narrow vein necesria.

Carregamento de explosivos: normalmente manual

Carregamento de Rocha: LHDs de pequeno porte

Transporte: normalmente as LHDs descarregam diretamente em orepasses

Escoramento: Rock Bolters

Backfilling : LHDs, caminhes com caamba ejetora

MTODO CORTE E ATERRO Aplicaes

Corpo de minrio tipo veios de alta inclinao, sub-verticaisExiste algumas variaes em corpos de minrio horizontaisCorpos de minrios grandes e de formato irregulares

Minrios valiosos, que necessitam de realces seletivos

Condies de rocha do minrio e da encaixante de moderada a ruim

Parmetros Chave:Alto custo relativoBaixa produtividadeMuito boa seletividade de lavra: baixas diluioe perdas de recuperaoFlexibilidade operacional razovel

SHORT HOLES PRODUCTION METHOD SHRINKAGE

Mtodo para lavra de corpos verticais, onde a maior parte do minrio permanece empolado dentro do realce no sentido de servir de pisopara os operadores e fornecer uma sustentao das paredes at o realce ser completamente lavrado; que quer dizer, via de regra, completamente drenado.

MTODO SRINKAGE Aplicaes

Vantagens

Nveis de produo fcil de se adaptar s flutuaes de mercado, especialmente em grandes operaesSeletividade razovel

Desvantagens

O minrio permanece empolado no realce por um longo perodo, Este fato faz vom que tenhamos um estoque parado que significa capital parado e atraso no retorno do investimento.

Necessita de operadores especializado

Dificuldade de mecanizao

Mtodo de lavra de risco para os operadores

MTODO SRINKAGE Aplicaes

Corpos de Minrio verticaisO minrio deve ter resistncia para suportar as paredes sem a necessidade de grandes escoramentosO minrio dever ser quimicamente estvel aps a detonao para permanecer um certo perodo no realce.Parmetros Comparativos

Alto custoBaixa produtividadeSeletividade razovel Flexibilidade limitada

SHORT HOLES PRODUCTION METHOD LONG WALL

Mtodos para lavra de corpos de minrio estratiformes.

A escavao avana juntamente com parede; seja com perfurao e desmonte, seja com desmonte mecnico.

A rea de operao suportada com suportes mecnicos ou por madeiras.

REEF MINING

As minas Sul Africanas de Au/Pt so exemplos tpicos do mtodo longwall aplicado a rocha dura.

O ouro escavado por meio de perfurao e detonao convencionais. Furos curtos so executados ao longo de uma face ou painel.

A baixa altura do corpo restringe o uso de equipamentos.A lavra necessita a uma grande quantidade de operadores, com equipamentos leves.

MTODO LONG WALL EQUIPAMENTOS

Perfurao: manual ou jumbo de baixo perfil

Carregamento de explosivos: manuais

Carregamento de rocha: raspadores at uma correia transportadora. LHDs de baixo perfil podem ser utilizadas.

Escoramento; manuais ou quando vivel rock bolter de baixo perfil.

MTODO LONG WALL Aplicaes

Depositos horizontais, estratiformes e espessura uniformeGrandes extenses horizontais, ou sub-horizontaisBaixa altura de operao pode restringir a mecanizao

Parmetros ComparativosCustos razoavelmente baixosProdutividade de baixa a mdiaSeletividade razolvelmente boa

LONG HOLE PRODUCTION METHODS SUBLEVEL STOPING

O mtodo Sublevel Stoping lavra o minrio atravs de furos de produo longa a partir de subnveis.

O minrio cai para o fundo do realce aps a detonao.

A partir de um ponto de carga, ligado a um nvel de transporte, o minrio carregado e transportado.

Furao em leque (fan drilling)Quando os corpos de minrio apresentam grande potncia (largura)

MTODO SUBLEVEL STOPING Aplicaes

VantagensPossibilita trabalhar de maneira independente as 3 maiores operaes da Lavra: perfurao, detonao, carregamento e transporte de minrio.

Baixo custo por toneladaMtodo de fcil mecanizao

As perdas so aceitveis/ pequenas, se as bordas do corpo deminrios so bem conhecidas.

A ventilao pode ser adequadamente arranjada.

A segurana nos sub-niveis de operao boa, mesmo em realces grandes e nvel de produo elevado.

MTODO SUBLEVEL STOPING Aplicaes

Desvantagens

Para uma lavra com necessidade de alta seletividade em corpos de formatos irregulares pode apresentar problemas, pois tudo queestiver dentro do realce ser lavrado como minrio

Matacos podem ocorrer freqentemente e bloquear a drenagem do minrio nos pontos de carregamento fogos secundrios (fogachos) ocorrem freqentemente neste mtodo.

A recuperao de pilares pode se tornar trabalhosa e cara.

Tetos em grades aberturas pode conduzir a grandes quedas de material inesperada, podendo causar diluies severas ou mesmo afetar a recuperao de lavra.

Tempo de desenvolvimento longo.

MTODO SUBLEVEL STOPING Desenvolvimento

Custos de desenvolvimento podem representar 30 a 40% dos custos totais.

Boa parte do desenvolvimento pode ser feito em minrio

Principais trabalhosRampa de acesso pelo footwallSistema de coleta do minrio:Galerias de carregamento e transportePontos de drenagem (Drawpoints)orepassesUndercut atravs dos pilaresDesenvolvimento dos subnveis de perfuraoFace livre de cada salo (Slot/opening raises)Outros Ventilao, atirantamentos, etc.

MTODO SUBLEVEL STOPING EQUIPAMENTOS

Perfurao: Desenvolvimento: Jumbos de 1 e 2 braos, por vezes uma verso narrow vein necessria.

Produo: Jumbos de perfurao longas (long hole drill) para furos de 2 a 4 de dimetro.

Carregamento de explosivos: ANFO Loader

Carregamento de Rocha: LHDs de tamanho compatveis com as dimenses das galerias: desde 1m3 at 10m3 de caamba

Transporte: Caminhes de perfil rebaixado, de 15 a 60 ton.

Ancoramento: Rock Bolters e Cable bolters

Execuo de chamins de ventilao, orepasses, face livre Raise Borer

MTODO SUBLEVEL STOPING Aplicaes

Corpo de minrio vertical ou sub-vertical, com blocos de formato regular

Rocha competente parede rochosa deve se auto suportar por um perodo, longo o suficiente, sem enchimento.

Parmetro ComparativosCusto relativamente baixoAlta produtividadeBaixa diluioAlta recuperaoDesenvolvimento intensoFlexibilidade limitada aps o desenvolvimento do realce.

LONG HOLE PRODUCTION METHODS VRM (VCR) StopingVRM Vertical Retreat MiningVCR Vertical Crater Retreat

Mtodo de lavra de grande escala.

Avano de baixo para cima, lavrando uma fatia horizontal a cada detonao.

Adequado para corpos de minrio verticais, ou de grande ngulo de mergulho.

A rocha detonada cai, e por gravidade conduzida at um ponto de carregamento, atravs do qual transportada pelos nveis principais da lavra

MTODO VRM (VCR) STOPING Aplicaes

VantagensAlta capacidade produtivaFcil mecanizaoTrabalhos de desenvolvimento mais simples que o Sublevel StopingA rocha desmontada dentro do realce ajuda a ancoragem das paredesMtodo seguro

Desvantagens

Bons, e precisos, conhecimentos de perfurao e desmonteUm pulmo permanente de rocha desmontada dentro do realce, que significa um capital parado.Controle de teor pode ser um problemaNenhuma flexibilidade depois que o realce estiver aberto

MTODO SUBLEVEL STOPING Desenvolvimento

Desenvolvimento na parte superior Acesso ao corpo de minAcesso ao corpo de minriorioDesenvolver as escavaDesenvolver as escavaes superiores para perfuraes superiores para perfurao de o de produproduo (o (overcutovercut))

Rampa e poo de acesso

Desenvolvimento do sistema de carregamento e transporte de rocha,

Desde o ponto de carregamento at a superfcie:Abrir o undercut embaixo do bloco de minrioDrawpoints, galerias de carregamento, orepasses

Furos de produo para um bloco, antes de iniciar a detonao

Sistema de ancoragem Na parte inferior e superior do bloco de lavraSuporte nas paredes do realce com cable bolting

MTODO VRM (VCR) STOPING EQUIPAMENTOS

Desenvolvimento : Jumbos de 2 braos, rock bolters, cable bolters, LHDs

Perfurao de Produo: Long hole drills com Top hammer e DTH, para Dimetros de 5,0 a 8,0.

Carregamento de Rocha: LHDs de 5 a 10 m3 de caamba

MTODO VRM (VCR) STOPING AplicaesCorpo de minrio vertical, ou sub-vertical.Rocha competente para que as paredes se auto suportem por um perodo,longo o suficiente, sem enchimento.Acesso ao conhecimento de prticas avanadas de carregamento de explosivos e detonao.Parmetros comparativosCustos de lavra: de baixo a mdioAlta produtividadeBaixa diluioBaixa perdas de recuperao de minrioNenhuma flexibilidade depois que o realce estiver desenvolvido

CAVING PRODUCTION METHODS SUBLEVEL CAVING

Um mtodo de lavra baseado em um fluxo gravitacional de minrio e estril detonados.As perfuraes, detonaes e a lavra do minrio feita em subnveis paralelos desenvolvidos no corpo de minrio a distncias horizontais e verticais regulares

MTODO SUBLEVEL CAVING Aplicaes: Vantagens

Mtodo flexvel, onde vrios niveis podem ser operados

simultaneamente.

Os processos so de fcil mecanizao

Vrios pontos de trabalho (perfurao, desmonte e

carregamento de rocha facilidade para assegurar

altos ndices de produo.

Partes significativas dos trabalhos de

desenvolvimento em minrio

O mtodo seguro e bem controlado,

desde que no se deixe grandes espaos vazios aps as escavaes

MTODO SUBLEVEL CAVING Aplicaes: Desvantagens

Requer um acompanhamento contnuo e cuidadoso de todo o processo para evitar excessos de diluio e predas de recuperao de minrio.

O arranjo geral dos subniveis e do mtodo de lavra exige equipamentoscom alto grau de mobilidade.

Bastante desenvolvimento de galerials

Possveis dificuldades de ventilao

A subsidncia topogrfica afeta o meio ambiente e no pode ser evitado.

MTODO SUBLEVEL CAVING Desenvolvimento

Niveis de ProduoGalerias de Carregamento e de transporte

Orepasses

Subnveis em corpos de minrio estreitos na direo do corpo de Minrio; em corpos massivos cross cuts a partir do footwall

Chamins de aberturas (Opening raises)

Enquanto a produo acontece em 2 ou 3 nveis, os trabalhosde desenvolvimento tambm ocorre em 2 ou 3 niveis seguintes.

Boa parte do desenvolvimento realizado em rocha cerca de20 a 30% do minrio lavrado a partir do desenvolvimento

MTODO SUBLEVEL CAVING EQUIPAMENTOS

Desenvolvimento : Jumbos de 2 braos, rock bolters, cable bolters, LHDs

Perfurao de Produo: Long hole drills, para dimetros de 2,0 a 4,1/2.

Carregamento de Rocha: LHDs de 5 a 10 m3 de caamba

MTODO SUBLEVEL CAVING Aplicaes

Corpos de minrio grandes e de rochas competentes

Rochas encaixantes adequadas para proporcionar o abatimento (caving).

rea que permita a subsidncia topogrfica.

Parmetros comparativos

Custos relativos baixos

Nveis de produtividdade: de mdio a alto

Nveis de diluio: alto

Boa flexibilidade

CAVING PRODUCTION METHODS BLOCK CAVING

Mtodo de lavra em grande escala baseado no fraturamento natural domacio rochoso onde o minrio se fragmenta e flui por gravidade.

O abatimento induzido com a realizao de uma escavao plena em toda a parte inferior do bloco ( undercut), gerando esforos que destroem a capacidade de sustentao do macio rochoso acima da rea escavada.

O minrio quebrado flui naturalmente por gravidade e extrado atravs de Drawpoints,galerias de transporte e orepasses.

BLOCK CAVING PROCESSO DE ABATIMENTO DO MACIO ROCHOSO

MTODO SUBLEVEL CAVING Aplicaes

Vantagens

Alta produtividade com baixo custo por ton.

A ventilao geralmente simples

Corpos de minrio de baixo teor pode ser lavrado

Desvantagens

Necessidade de grande quantidade de desenvolvimento

Flexibilidade mnima

Necessidade de monitoramento contnuo da taxa de

drenagem do minrio. Quaisquer equvocos pode conduzir

a abatimento massivo e perda de minrio

Inadequado para operaes de pequena escala onde as

bordas do corpo muda constantemente.

MTODO SUBLEVEL CAVING Desenvolvimento

UndecutsGaleriasFurao longaDetonao

Chamins de drenagem

pontos de carga

Nvel principal de produo

MTODO BLOCK CAVING EQUIPAMENTOS

DesenvolvimentoGalerias: Jumbos de 1 ou 2 braosFurao longa para o Undercut: Long Hole Machine para furar de 2 a 4.1/2 deDimetro.Ancoramento Rock Bolters e Cable Bolters

ProduoCarregamento de Rocha: LHDs de 5 m3 de caamba.

Fogo secundrioPerfurao e detonao Jumbo compacto de um brao, geralmente de acionamento a diesel para todas a funces.

Rompedores montados sobre equipamento mveis

MTODO BLOCK CAVING Aplicaes

Corpo de Minrio massivo com grande ngulo de mergulho ou grandes dimenses na vertical que ir abater e quebrar para um tamanho que seja possvel ser manuseado.

Estar sob uma rea topogrfica que no tenha problemas com

o abatimento da topografia.

Parmetros comparativos

Baixo Custo

Alta produtividade

Mdia diluio

Baixa perda de recuperao

Grandes volumes de desenvolvimento no incio

Nenhuma flexibilidade depois que o bloco estiver desenvolvido

CARACTERSTICAS COMPARATIVAS GENRICASDE CADA MTODO DE LAVRA

MMtodos de lavra subterrneatodos de lavra subterrnea

MMtodos de lavra subterrneatodos de lavra subterrnea

MMtodos de lavra subterrneatodos de lavra subterrnea