7 0 Plano de Fogo Subterraneo

8/9/2019 7 0 Plano de Fogo Subterraneo

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Plano deFogo

Mina Subterrânea

Enrique Munaretti

[email protected]

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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