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Plano deFogo
Mina Subterrânea
Enrique Munaretti
Desmon te de
Rochas com
Explosivos
Sumário
•Tunel / Galeria
•Shaft (VCR)
Porque escavação subterrânea?Uso do espaço escavado
-Armazenagem
-Transporte
Uso do material escavado
-Mineracao
Etapas da Escavação Subterrânea
•Ventilação
•Perfuração
•Carregamento dos furos
•Desmonte
•Escoramento
•Carregamento e transporte
Etapas da Escavação Subterrânea
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Equipamentos
Conceito ásico
Kg explosivo / m3 rocha
Razão de Carga
Mais Importante: Prover Alívio!
Aumentar o G. L.
Sequenciar corretamente
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Lembre de prover muita ventilação ao
utilizar desmonte com explosivos em obras
subterrâneas !
•Deve-se cuidar muito
•Exatidão na perfuração
•Local (embocamento) correto
•Inclinação correta
•Marcação detalhada (pintar)
•Cuidado para não fechar a galeria!
Abertura / Look out
Muito maior do que bancada !
Necessi dade de cr iar no va fac e liv re, alívio
Razão de CargaZonas de Quebra
A - Alívio
por corte paralelo
por V - Cut (Cunha)
E - de Levante / Piso
B - Stoping / Parede
D - Contorno / Teto
Dica para rocha dura:
A cada metro de avanço …..aprox. 10 cm abertura
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•Furo de Alívio – (Burn Cut -Pilão -Fogo no duro)
•Corte em V –V Cut
Tipos de Desmonte de Galeria
Detonação com Furo de Alívio
Usar furo(s) vazio(s):
•1 de grande diâmetro ou
•2 ou + de pequeno diâmetro
Furo de alívio
Furo carregado
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Underground Min ing M ethods Handbook, Hustrulid et al, SME, 1982
Furo de Alívio Ideal?
1 furo por vez
Rafadeira (Carvão em SC)
Alternativa (se litologia permite…)
Influência:
•lançamento
•fragmentação
•consumo de explosivos / RC
•número de furos
Dica:
•Normalmente central / sobre o piso
Locação
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Dica:•Perfuração deve alternar localização do Pilão a cada avanço
•Procura rocha menos “abalada” pelo fogo anterior •Reduz problemas de perfuração... Pilão Baixo
Bom Avanço
Pilha centrada
Pilão Alto
Pilha + esparramada
Perfuração + difícil
Sugestão de Plano de FogoPerfuração e Sequência de Iniciação
(Olofsson)
Preparar Furo de Alívio
Diâmetro de furo de alívio : tentar GRANDE
Maior furo de alívio: Maior espectativa de avanço
Boa Precisão na perfuraçãoErros significam menor avanço por detonação
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Espectativa de Avanço – Rocha Dura
• No caso de não ter equipamento...
• Use vários furos de pequeno diâmetro (Equação)• O Afastamento/Burden efetivo será a soma de todos os
pequenos furos vazios;
1. PassoCalcular Diâmetro de Furo de Alívio
D = d x n0.5 =
onde :D é o diâmetro efetivo
d diâmetro dos furos pequenos
n número de furos
2. PassoCalcular Afastamento (a) (Burden)
1 o . Quadrado
a ? Onde: a é Afastamento / Burden
d diâmetro dos furos carregados
diâmetro do furo de alívio
Afastamento (Burden)
1 o . Quadrado
recomendado:
a = 1,5 * Afastamento = 1,5 vezes diametro do furo de alívio
1 o . Quadrado
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Escolha da Concentração de Carga (m linear)1 o . Quadrado
Escolha do Afastamento / Burdendos próximos furos
Afastamento = largura do 1 o quadradoou seja, igual a largura da nova face livre
Escolha do Afastamento (Burden)dos próximos furos
Afastamento = largura do 2 o quadradoou seja, igual a largura da nova face livre
E assim sucessivamente.....
1 quadrado a = 1.5 *
W1 = a * 1.414
h = a
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2 quadrado B1 = W1
c - c = 1.5 * W1
W2 = 1.5 x W1 * 1.414
h = 0.5 x B
3 quadrado B2 = W2
c - c = 1.5 * W2
W3 = 1.5 x W2 * 1.414
4 quadrado B3 = W3
c - c = 1.5 * W3
W4 = 1.5 x W3 * 1.414
Idéia Principal
Não importa o design, o importante é criar a melhor
face livre depois de cada rodada de detonação
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Stopping / Paredes
• Inclui: piso, paredes, teto
Olofsson, Applied Explosives Technology for Construction and Mining, 1990.
• Usar tempos longos (60 ms no mínimo) – Precisa de muito mais tempo ao comparar
com bancada!
• Primeiros dois quadrados (furo à furo)
• Sequência – em espiral
– um furo contra o oposto
Escolha da Sequência e Tempos
Influência:
•lançamento
•fragmentação
Sequência em espiral• Quadrados
• Frente ‘a frente
Tempos de Retardo
Tempos são distribuidos segundo “quadrados” Buscar SEMPRE Criar NOVAS FACES LIVRES !
Furos de contorno – aproximar o que puder / depende de experiência!
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Exemplo
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Projeto de Túnel de 1500 m e secção de 88 m2Olofsson, S.O., Applied Explosives Technology for Construction and
Mining (1997), Exemplo pag 151.
Escolha diâmetro de furo de 38 mm. Perfuratriz Jumbo com 4.3 m de
braço e capacidade de 3,9 m de profundidade. Avanço esperado é >90 %.Geologia: calcário sem água, usando ANFO e tempos de retardo longos.Os primers são de 20 g de PETN (stinger). Seção 12 x 8,6 m.
Determinar diâmetro do furo vazio
Para obter minimo de 90% de avanço para profundidade 3.9 m,
use furo de alivio de 127 mm (ou 2 x 89 mm).
Desenho do 1o. quadrado
A distância do centro do furo vazio de 127 mm até o
centro do furo carregado próximo é:
a = 1.5 * 127 mm = 190 mm
A largura do primeiro quadrado é:
W1 = 190 * 1.414 = 270 mm
A concentração de carga requerida para
os furos carregados é de 0.4 kg/m de
ANFO. O furo de alivio terá
profundidade igual a distancia c-c
distance, 0.2 m. O comprimento de
carga será de 3.7 m para uma carga de
1.48 kg. Entretanto, sabendo que
ANFO, com densidade de 0.82 g/cm3
nos dará 0.93 kg/m de densidade de
carregamento em furos de 38 mm, deve-
se carregar cada um dos 4 furos internos
com 1.6 m do explosivo a fim de obter
1.48 kg de carga. O comprimento de
carga será de 1.6 m.
A carga total para o primeiro quadrado é 4 x 1.5 kg = 6 kg.
A detonação do primeiro quadrado criou uma abertura de 270 x 270mm. O
afastamento-burden do segundo quadrado e igual a largura dessa abertura.
C -C = 1.5 x W1 = 400 mm
W2 = 1.5 x W 1 x 1.414 = 560 mm
A partir do grafico, a
concentração de carga é
aproximadamente 0.4 kg/m. A
parte não carregada é 0.5 x B,
ou 135 mm, portanto a carga é
0.4 x (3.9 - .135) = 1.5 kg. Isto é
aproximadamente o mesmo que
o primeiro quadrado, portanto
usaremos o mesmo
comprimento de carga.O total de carga é 6 kg para o quadrado dois.
Desenho do 2 o. quadrado
A abertura agora é de 560 mm x 560 mm. O Afastamento -burden do terceiro quadrado é igual a largura da abertura.
C -C = 1.5 x W2 = 840 mm
W3 = 1.5 x W 2 x 1.414 = 1.19 m
A partir do gráfico, a concentração de
carga é 0.65 kg/m. A parte nao
carregada do furo é 0.5 x B, or 280
mm, portanto 0.65 x (3.9 - .28) = 2.4
kg. Para obter essa carga de ANFO, o comprimento de carga é 2.6
m. O total de explosivos carregados é
10.4 kg para o terceiro quadrado.
Desenho do 3o. quadrado
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A abertura é de 1.19 m x1.19 m (veja o grafico)
O afastamento -burdenescolhido foi 840 mm, omesmo para o stoping,
com concentração de
carga 0.9 kg/m.
W4=1.5 x W3 x 1.414 = 2.5 m
Desenho 4o quadrado
Para encontrar a carga de coluna, use a parte da tabela para calculo destoping. Note que a altura da carga de fundo é 1/3 x H, ou 1.3 m. A
concentração de carga de coluna é 0.5 x Ib, ou 0.45 kg/m. Sabendo que o
ANFO tem densidade de 0.93 kg/m, seria dificil carregar com concentraçãomenor, portanto usaremos 0.93 kg/m.
Desenho do 4o. quadrado e Stoping / Parede
A altura de carga é
3.9 - 1.3 - 0.5 x 0.84 = 2.2 m
A carga de coluna total é
2.2 + 1.3 = 3.4 m, o 3.4 m que nos dará
0.93 kg/m = 3.16 kg de ANFO por furo
Portanto a carga total de explosivos para o
Quadrado 4 é de 12.6 kg.
Agora que a parte do burn cut está completa ,
planeja-se o resto por ordem:
Furos do piso
ParedeTeto
Contorno
Usar ANFO com concentração de carga de 0.93 kg/m para tudo.
Outras partes
A abertura será 5 cm/m, ou 20 cm max. Portanto os furos serão embocados 8 cm sobre
o piso. O afastamento -burden tem 840 mm, e o espaçamento é 1.1 x B, ou 925 mm.
Do grafico, temos que a altura de carga de fundo é 1/3 x 3.9 m, ou 1.3 m, o que nos
fornece 1.2 kg de ANFO. A carga de coluna é 1.0 x Ib, ou 0.9 kg/m, com altura de 3.9 -
1.3 - 0.2 x 0.84 = 2.43 m. Portanto 2.43 m x 0.93 kg/m = 2.3 kg é a carga de explosivo. Carga total de explosivo por furo é 2.3 + 1.2 = 3.5 kg, e comprimento de carga: 3.75 m.
Piso
Conhecendo o afastamento - burden de 840 mm, e espaçamento de 1.1 x B, ou 925
mm, temos a abertura de 5 cm/m, ou 20 cm max. Portanto, os furois serão embocados
0.2m da parede (por causa da perfuratriz). Pelo grafico, temos que a altura de carga de
fiundo é 1/6 x 3.9 m, ou 0.65 m, o que nos dará 0.6 kg de ANFO. A carga de coluna é
0.4 x Ib, ou 0.4 kg/m, com alyura de 3.9 - 0.65 - 0.5 x 0.84 = 2.83 m. Portanto, 2.83 m x
0.93 kg/m = 2.6 kg de explosivo na carga de coluna. A carga total de explosivo por furo
é 2.6 + 0.6 = 3.2 kg, e o comprimento de carga 3.4 m.
Parede
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Apesar de uma pequena diferença na concentração de carga de coluna, o planejamento
dos furos de teto são os mesmos que parede. Sabendo que estamso usando ANFO e
nao poderemos variar a concebtração de carga, os furos de teto serão carregados
como os de parede. Afastamento - Burden = 840 mm, espaçamento= 925 mm,
comprimento de carga = 3.4 m, carga por furo = 3.2 kg.
Teto A partir de afastamento(burden) de 840 mm, e espaçamento de 925 mm, mais o grafico
abaixo, a altura de carga de fundo será 1/3 x 3.9 m, ou 1.3 m, fornecendo 1.2 kg de
ANFO. De acordo com a tabela, a altura de carga de coluna é 3.9 - 1.3 - 0.5 x 0.84 =
2.18 m. Portanto, 2.18 m x 0.93 kg/m = 2.0 kg é a quantidade de explosivo na carga de
coluna. O total de explosivo por furo é 2.0 + 1.2 = 3.2 kg, com comprimento de carga de
3.4 m.
Contorno superior
Exatamente o mesmo calculo exceto que espaçamento será 1.2 x B =1m.
Contorno inferior RESUMOBurn Cut
1 Quadrado 4 1,5 6
2 Quadrado 4 1,5 6
3 Quadrado 4 2,6 10,4
4 Quadrado 4 3,16 12,64
Furos do piso 12 3,5 42
Furos Parede 4 3,2 12,8
Furos Teto 18 3,2 57,6
Contorno
Superior 24 3,2 76,8
Inferior 34 3,2 108,8
Total 108 25,06 333,04
Com um avanço
esperado de 3.5 m
(96%), o volume total de
307.12 m3 de calcario
será desmontado. A razão de carga será
de 1.08 kg/m3.
Detonação com corte em V
(V cut)
Corte em V / ou Cunha
Cria face livre em V
Arranca V interno , depois os outros furos
Cada V é detonado separadamente
Dentro do V usar tempos iguais
Tempo minimo 60 ms …entre Vs
Problemas:
espaço para equipamento
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• Carregamento a partir do topo do furo
• Gravidade move a rocha, limpa furo…
• Tampão: cartucho de emulsão “esmagado” ou PLUG Carregamento
• Se usar PLUG tamponarcom inerte (pó perfuração)
• Carregamento por cima
• Mantem explosivo presono furo
• Tamponar superior
Detonação segue para cima em camadas
• Muito semelhante a túneis.
Shafts
DEMOLITION DAY – SEATTLE KINGDOM
47 min
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