CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DA PARAÍBA

CAMPUS CAMPINA GRANDE

CURSO: TÉCNICO INTEGRADO EM MINERAÇÃO

DISCIPLINA: LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS

PROFESSOR: WANDENBERG B. C. LIMA.

EXPLOTAÇÃO DAS ROCHAS PARA FINS ORNAMENTAIS

METODOLOGIAS DE LAVRA

1 – INTRODUÇÃO

De um modo geral, as jazidas de rochas ornamentais normalmente possuem reservas

muito superiores às das minerações convencionais, sendo que os volumes de interesse

dependem essencialmente da sua geometria, dos limites de propriedade e, principalmente das

exigências técnicas impostas pelo método de lavra e tecnologia de corte. Desta forma, em

geral a duração das atividades de lavra em uma determinada jazida são bem superiores ao

tempo de amortização dos equipamentos, (equipamentos de perfuração, de movimentação e

transporte montados, sobre pneus ou esteiras, equipamentos de corte, etc.) incluindo até

inversões de infraestrutura do tipo (redes de distribuição de energia e ar comprimido,

instalações de movimentação de cargas, etc.). Nesse caso essa infraestrutura pode ser

transferida de acordo com as necessidades e evolução da frente de lavra.

Por tais razões, as jazidas devem ser subdivididas em projetos de porções delimitadas,

sob-bases de condições geoestruturais ou de áreas para ações de eventuais sistemas de

carregamento e movimentação semifixos, constituindo-se em unidades produtivas da pedreira.

(Caranassios et al, 1996)

2 – METODOLOGIAS DE LAVRA

Dentro do planejamento global de um projeto, o método de lavra define a melhor

sequência dos trabalhos segundo a qual a jazida será subdividida em volumes

predeterminados, de modo a seguir uma ordem funcional de explotação. Dessa forma, a

escolha e a aplicação de um determinado método de lavra para uma jazida permitem, em

qualquer fase do seu desenvolvimento, a visualização e a definição da geometria espacial da

mina, em todas as suas etapas, bem como as primeiras operações e a definição do volume, a

ser extraído para, em seguida, determinar a sequência de remoção que otimize os trabalhos de

explotação.

Com isto, fica evidente que, a definição da tecnologia de corte, dimensionamento dos

equipamentos e do tipo de energia utilizada, e as diversas modalidades de uso, representam

informações adicionais e não substitutiva ao método de lavra definido.

O método de lavra indica as modalidades de extração para um determinado volume de

material. A escolha do método é definida em função da morfologia dos afloramentos, dos

volumes da reserva mineral, da análise do plano estrutural da jazida, do seu estado de

fraturamento, da localização geográfica da área e das características intrínsecas do material.

Por tais razões é que, atualmente, as pedreiras de rochas ornamentais são classificadas

segundo dois aspectos básicos: fisiográfico e técnico.

Do ponto de vista fisiográfico, as pedreiras são classificadas em duas categorias:

pedreiras de planície e de colina ou relevo. As pedreiras em planície são subdivididas em 2

tipos: do tipo fossa (figura A) ou poço (figura B). As pedreiras em colina, também são

subdivididas em 3 tipos: pé de encosta (figura C), meia encosta (figura D) e de topo (figura

E).

Figura A - Pedreira em rebaixo tipo fossa Figura B - Pedreira em rebaixo tipo poço.

Figura C - Pedreira pé de encosta Figura D - Pedreira em meia encosta.

Figura E - Pedreira em Topo.

Sob o ponto de vista técnico as pedreiras, guardam certa relação com as pedreiras dos

tipos fisiográficos, podendo ser explotadas através de seis diferentes métodos de lavra: lavra

por bancadas, painéis verticais, por desabamento, seletiva, matacão e subterrânea, (Caruso,

1996).

Atualmente, os principais métodos de lavra utilizados estão diretamente associados à

forma de ocorrência e a morfologia das jazidas. Assim sendo pode-se classificar o método em

2 tipos: lavra em matacões e maciços rochosos conforme Figura 2. (Chiodi, 1995).

Figura 2 - Principais métodos de lavra utilizados

Deve-se notar que os métodos de lavra e suas variações podem ser alterados durante a

evolução da extração à medida que suas feições topográficas e geológicas variam durante as

fases de explotação.

Nas seções seguintes são descritos apenas os métodos de lavra, e suas variações, que

podem ter aplicação para o caso específico do granito estudado.

2.1 - Lavra de matacões

Os matacões são porções específicas dos maciços rochosos especificamente de rochas

silicatadas, formados a partir de ações do intemperismo nas fraturas. Sua forma arredondada

se deve a esfoliação esferoidal ou acebolamento, sendo os matacões normalmente encontrados

fora de suas posições originais.

Os matacões geralmente retratam, em superfície, o esquema de fraturamento do

maciço subjacente, mesmo sendo proveniente de diferentes partes do maciço.

A metodologia de lavra em matacões é atualmente mais difundida em países de clima

tropical, onde a maior parte da produção é originária deste tipo de lavra.

A lavra em matacões, apesar de apresentar baixo requisito de investimento e um custo

unitário de produção relativamente reduzido, apresenta sérias desvantagens no que diz

respeito às dificuldades de planejamento, falta de uniformidade no produto, produção muito

variável, forte impacto paisagístico e, principalmente, reservas insuficientes.

Detalhe matacões in-situ e rolado.

Detalhe matacões in-situ.

Detalhe da esfoliação esferoidal.

Corte esquemática longitudinal da abertura de um Matacão.

Planta baixa de uma das fatias do Matacão aberto

2.2 - Lavra em maciço rochoso do tipo planície e platô.

A extração por maciços rochosos pode ser executada em cotas acima ou abaixo do

nível do terreno. Para superfícies horizontais ou sub-horizontais, características de planícies

ou de platôs elevados, a extração dá-se em cota inferior à cota natural do terreno, após a

retirada do estéril. A frente de lavra será, então, do tipo fossa ou do tipo poço (também

chamadas pedreira em cava) conforme ilustrado na figura 3.

Figura 3 – Lavra em fossa ou poço (Cabello, 2011).

2.3 - Lavra em relevo por desabamento

O método de lavra por desabamento deve ser utilizado em materiais muito valorizados

em relevos que apresentam um gradiente bastante elevado, e em maciços bastante afetados

por sistemas de fraturamento. O método consiste no desabamento amplo ou seletivo de

grandes volumes para posterior seleção dos blocos maiores, que serão secionados, para a

obtenção de blocos menores dentro dos padrões comerciais. (Figura 4).

Figura 4 - Lavra por desabamento (Chiodi Filho. 1995)

A maior desvantagem deste método diz respeito ao grande volume de rejeito gerado,

geralmente acima do volume total de blocos brutos extraídos e com uma baixa recuperação,

entre 15 e 20%. Apresenta ainda alto risco de acidentes com pessoal e equipamentos, e forte

impacto ambiental, dificultando assim a recuperação da área lavrada, alem de causar

vibrações excessivas causado pelas detonações. Este método requer também forte

mecanização, para movimentação de material. (Chiodi 1995), (Caranassios et al 1996).

Lavra por desabamento

2.4 - Método de lavro por tombamento de fatias verticais

Este método é realizado através do tombamento integral de uma fatia ou pelo

tombamento fracionado de subníveis de cada fatia (figura 5 A e B). Em ambos os casos são

exigidos um ótimo controle da furação vertical, devendo-se evitar os desvios que são

constantes, principalmente quando as fatias (painéis) atingem alturas superiores a 10m. Outro

problema é quanto à redução do espaço destinado à movimentação de equipamentos no topo

das bancadas e que, durante o tombamento. Por outro lado, há uma eliminação natural de

materiais de baixa qualidade devido ao impacto.

Figura 5 A Figura 5 B

Figura 4 - Fatias verticais (Chiodi Filho. 1995)

2.5 - Método de lavra por tombamento em fatias horizontais

Este método é executado através de bancadas baixas, bancadas altas e degraus sendo,

este último, por degrau único, degraus múltiplos curtos, degraus múltiplos largos e degraus

únicos sucessivos, conforme caracterizado abaixo:

2.5.1 - Bancadas Baixas (figura 6). Este método de lavra tem as seguintes

características básicas:

1) bancadas com altura equivalente a uma das três dimensões do bloco final (3,00m ou

1,50m ou 1,80m, para o caso deste estudo).

2) material preferencialmente homogêneo e pouco fraturado;

3) mecanização favorecida pelo amplo espaço para as operações;

4) frentes de lavras extensas e contínuas evitando paralisação da lavra;

5) pouco volume de rejeito e impacto visual mínimo.

2.5.2 - Bancadas Altas (método finlandês) (figura 6). Nesta configuração, os blocos

primários, secundários e terciários (finais) são secionados através de diferentes técnicas de

corte em rocha (Figura 5), sendo suas principais características:

1) bloco primário com altura de 6 a 8m ou mais, com espessura variando de 3 a 6m e a

largura de 15 a 40m;

2) alta incidência de perfuração, em torno de 20-30m/m3;

3) o desacoplamento do bloco primário, avanço e levante, é feito através de furação

com explosivos, enquanto as faces laterais por furação contínua, fios diamantados, Water-jet

ou jet-flame;

4) pré-seleção de blocos durante o tombamento dos blocos secundários (quebra),

sendo necessário o uso de colchão de terra para amortecer o impacto.

Figura 6 - Bancadas baixas e altas (método finlandês) (Chiodi Filho. 1995)

2.6 - Método de Lavra por tombamento em fatias horizontais e em degrau

O método de lavra em degraus pode ser dividido nos seguintes tipos:

2.6.1 - Degrau Único. Aplicável em relevos baixos, com preparação simples através

de um acesso e uma rampa (Figura 7 A). A produtividade por m2 de terreno é pequena,

entretanto tem-se uma boa flexibilidade na configuração do número de frentes, no que se

refere à seleção de blocos. Alem disso apresenta um reduzido impacto ambiental devido ao

mascaramento do terreno, tornando fácil à recuperação da área durante a lavra.

2.6.2 - Degraus Múltiplos Curtos. Aplicável em rochas com morfologia acidentada

(Figura 7 B). A configuração da frente de lavra é bastante flexível, tornando fácil a seleção

do material. Apresenta uma produtividade por metro quadrado de média a alta. No entanto, o

impacto ambiental, é considerável tornado a recuperação da área bastante problemática.

2.6.3 - Degraus Múltiplos Largos. Aplicável em pedreiras com relevo moderado,

tendo a vantagem de poder criar uma praça independente em cada bancada (Figura 7 C).

Apresenta uma simples configuração das frentes de lavra, tonando-as flexível e permitindo

uma melhor seleção do material. Entretanto, a produtividade do terreno por metro quadrado é

considerada de baixa a média, devido ao maior número de bancadas reduzindo assim a área de

movimentação, no entanto, a produção pode ser alta. Com relação ao impacto ambiental, o

mesmo não é alto podendo antecipar sua recuperação durante a lavra.

2.6.4 - Degraus Únicos Sucessivos. Somente aplicável em terrenos de morfologia

acidentada e de topo achatado (Figura 7 D). A lavra avança de forma descendente. Este

método apresenta uma configuração das frentes de lavra muito flexível. A produtividade por

metro quadrado de terreno é alta, devido o reduzido número de bancadas, aumentado assim a

área de movimentação, da mesma forma a produção pode ser elevada.

Figura 7 - Fatias horizontais/degraus “seções esquemática” (Chiodi Filho. 1995)