Parando

Esboço de mineiros parando na mina Burra Burra, Burra, Austrália, 1847.
Parando com uma broca pneumática em uma mina de ferro americana no século 20 (exposição no museu)

Stoping é o processo de extração do minério desejado ou outro mineral de uma mina subterrânea , deixando para trás um espaço aberto conhecido como stope . [1] O batente é usado quando a rocha do país é suficientemente forte para não desabar no realce, embora na maioria dos casos também seja fornecido suporte artificial.

As primeiras formas de parada eram realizadas com ferramentas manuais ou por atear fogo ; mais tarde, a pólvora foi introduzida. A partir do século XIX, vários outros explosivos, ferramentas elétricas e máquinas entraram em uso. À medida que a mineração avança, o realce é frequentemente preenchido com rejeitos ou, quando necessário para maior resistência, com uma mistura de rejeitos e cimento. Em minas antigas, os stopes frequentemente desmoronam posteriormente, deixando crateras na superfície. São um perigo inesperado quando os registos da mineração subterrânea se perdem com o passar do tempo.

Parar é considerado "trabalho produtivo" e é contrastado com "trabalho morto", o trabalho necessário apenas para acessar o depósito mineral, como afundar poços e winzes , esculpir galerias , túneis e níveis, e estabelecer ventilação e transporte. [2]

Visão geral

Um stope pode ser criado de várias maneiras. O método específico de parada depende de uma série de considerações, tanto técnicas quanto econômicas, baseadas em grande parte na geologia do corpo de minério que está sendo extraído. Estes incluem a inclinação do depósito (se é plano, inclinado ou vertical), a largura do depósito, o teor do minério, a dureza e resistência da rocha circundante e o custo dos materiais para suporte. [3]

É comum cavar poços verticalmente para baixo para alcançar o corpo de minério e depois conduzir níveis horizontais através dele. A parada ocorre então a partir desses níveis.

Quando o corpo de minério é mais ou menos horizontal, podem ocorrer várias formas de parada de salas e pilares , corte e preenchimento , [4] ou mineração longwall . Em corpos de minério de mergulho acentuado, como filões de estanho , os stopes tornam-se espaços longos e estreitos quase verticais, que, se atingirem a superfície, são conhecidos como gunnis ou goffen. [1] Um método comum de mineração de tais corpos de minério verticais é a parada, veja abaixo.

Sistemas de parada aberta

Uma grande varanda convertida em capela numa mina de sal na Polónia – agora aberta aos turistas

A parada aberta é geralmente dividida em duas formas básicas com base na direção: parada overhand e underhand, que se referem à retirada de minério acima ou abaixo do nível, respectivamente. Também é possível combinar os dois em uma única operação.

Parada dissimulada

A parada inferior, também conhecida como parada inferior de corte horizontal ou parada inferior, é o trabalho de um depósito de minério de cima para baixo. Assim como a parada por contração, a parada inferior é mais adequada para corpos de minério com imersão acentuada. [5] Devido à vantagem mecânica que oferece quando as ferramentas manuais são golpeadas para baixo (em vez de para cima, contra a gravidade), este método era dominante antes da invenção da detonação de rochas e das ferramentas motorizadas. [6]

Parada excessiva

Na parada overhand, o depósito é trabalhado de baixo para cima, o inverso da parada underhand. Com o advento da detonação de rochas e das perfuratrizes, tornou-se a direção predominante de parada. [3]

Parada combinada

Na parada combinada, o depósito é trabalhado simultaneamente de baixo para cima e de cima para baixo, combinando as técnicas de parada overhand e underhand em uma única abordagem.

Parada de peito

A parada de peito é um método usado em corpos de minério horizontais ou quase horizontais, onde a gravidade não é utilizável para mover o minério. [7] A parada do peito não possui as "etapas" características da parada por baixo ou por cima, sendo extraída em um corte singular. Sala e pilar é um tipo de parada de peito.

Sistemas de madeira

Ainda parando

A parada de stull é uma forma de parada usada na mineração de rocha dura que utiliza madeira sistemática ou aleatória ("stulls") colocada entre a base e a parede suspensa do veio. O método requer que a parede suspensa e muitas vezes a parede inferior sejam de rocha competente, uma vez que os estuques fornecem o único suporte artificial. Este tipo de realce tem sido usado até uma profundidade de 3.500 pés (1.077 m) e em intervalos de até 12 pés (3,7 m) de largura. [8] O desastre de mineração de 1893 na mina Dolcoath, na Cornualha, foi causado pela falha dos estuques que sustentavam um enorme peso de resíduos de rocha. [9]

Parada quadrada

A madeira quadrada foi inventada em Comstock Lode , Virginia City, Nevada, na década de 1860.

A parada quadrada é um método histórico de parada que se baseia em madeiras entrelaçadas colocadas no lugar formando uma grade, firmemente fixada contra a rocha. À medida que a mineração avança, geralmente para cima, novos conjuntos de madeira são adicionados para preencher o vazio. O minério é descartado livremente pelos conjuntos ou alimentado em chutes e carregado em vagões de minério ou retirado de lá.

Dependendo das condições da rocha e de outras considerações técnicas, uma vez que o realce tenha atingido a altura projetada, ele poderá ser deixado aberto ou preenchido para suporte. Um método histórico comum de preenchimento hidráulico envolvia despejar resíduos de rocha em um realce concluído e depois misturá-los em uma mistura de areia de moinho e água. A água escoa deixando a areia para fixar o preenchimento no lugar. Outros métodos de preenchimento hidráulico usando cimento e areia de moinho, como o preenchimento com pasta, são métodos de parada mais contemporâneos e dificilmente usados ​​em conjunto com o método antiquado de madeira quadrada.

Parada de encolhimento

Um grande realce na mina de ouro Treadwell, Alasca, 1908; um exemplo de parada de encolhimento

A parada por retração é mais adequada para corpos de minério com imersão acentuada (70°—90°). Na parada por retração, a mineração ocorre de baixo para cima, em fatias horizontais (semelhante à mineração de corte e enchimento), com o minério quebrado sendo deixado no local para que os mineradores possam trabalhar. Como a rocha detonada ocupa um volume maior do que a rocha in situ (devido ao fator de expansão), parte do minério detonado (aproximadamente 40%) deve ser removido para fornecer espaço de trabalho para a próxima fatia de minério. Uma vez atingido o topo do realce, todo o minério é removido do realce. O realce pode ser preenchido ou deixado vazio, dependendo das condições da rocha. [10]

Parada de buraco longo

A parada de furos longos, como o nome sugere, usa furos perfurados por uma broca de produção em um padrão predeterminado, projetado por um engenheiro de minas. A parada de furos longos é um método de mineração altamente seletivo e produtivo e pode atender a diversas espessuras e depressões de minério (0 a 90 graus). Difere dos métodos manuais, como madeira e encolhimento, pois uma vez que o realce tenha começado a fase de detonação, ele não pode ser acessado pelo pessoal. Por esta razão a rocha explodida é projetada para cair em um ponto de extração apoiado ou removida com controle remoto LHD (carregar, transportar, despejar máquina) .

A maior limitação deste método é o comprimento dos furos que podem ser perfurados com precisão pela broca de produção, furos de diâmetro maior usados ​​nas brocas de martelo podem ter precisão de mais de 100 m de comprimento, enquanto as plataformas de martelo superior de lança flutuante são limitadas a ~30 m.

Slot – vazio inicial

Os furos perfurados no subsolo são geralmente perfurados perpendicularmente, em um padrão radial ao redor do acionamento. Para que os furos extraiam com sucesso o material de minério, eles devem ser capazes de disparar para um vazio na frente. É necessária uma ranhura em cada realce para fornecer o vazio inicial. A fenda costuma ser o componente mais difícil, caro e de maior risco da mineração de um realce. Dependendo da forma, altura e outros fatores, diferentes métodos para criar uma ranhura podem ser usados, tais como:

  • Levante o furo, um eixo circular extraído de baixo para cima usando rolos mecânicos para obter o perfil do eixo. Este método funciona bem em realces maiores, porém requer acesso à parte superior e inferior do bloco de parada. Os furos de elevação funcionam de forma mais eficaz entre 45 e 90 graus.
  • Aumento de buraco longo, um padrão de furos de explosão e alargadores bem espaçados (buracos vazios sem carga), semelhante a um corte queimado em uma rodada de desenvolvimento. Pode ser feito no fundo do poço e disparado em múltiplas elevações (elevação de 15 m em 3 elevações de 5 m para minimizar a chance de falha da explosão) ou como ascendente em uma única queima. Este método funciona bem para elevações mais curtas entre 45 e 90 graus, no entanto, é propenso a congelar e pode exigir perfuração corretiva para extrair a ranhura até a altura total.
  • Elevação de airleg, usando uma máquina de airleg (jackleg) para desenvolver uma elevação subvertical no bloco de parada. Este método tem a vantagem de fornecer às equipes geológicas e geotécnicas uma análise mais aprofundada do bloco de parada antes da mineração.
  • A perfuração de boxhole, semelhante à perfuração de elevação, mas menos produtiva, pois o material quebrado é extraído do mesmo local que a broca, é usada para perfurar verticalmente, sem necessidade de acesso ao nível superior. (Hamza, 2016)

Referências

  1. ^ ab "Um breve glossário técnico de termos de mineração da Cornualha" . Patrimônio Mundial da Mineração da Cornualha . Recuperado em 08/05/2009 .
  2. ^ Collins, JH (1874). Princípios de Mineração de Metais. Cidade de Nova York: Filhos de GB Putnam. pág. 34.
  3. ^ Hoover, Herbert (1909). Princípios de Mineração. Nova York: McGraw-Hill. pág. 94.
  4. ^ "Confiança no Ouro - Produção, - Métodos de Mineração" . Conselho Mundial do Ouro . Recuperado em 08/05/2009 .
  5. ^ Dicionário de mineração, minerais e termos relacionados arquivado em 16/01/2003 na Wayback Machine
  6. ^ Hoover, Herbert (1909). Princípios de Mineração. Nova York: McGraw-Hill. pp. 96–97.
  7. ^ Fay, Albert H. (1920). Um Glossário da Mineração e da Indústria Mineral. Washington, DC: Departamento do Interior dos Estados Unidos, Bureau of Mines.
  8. ^ Manual de engenharia de mineração para PME , Volume 1
  9. ^ Vivian, John (1970). "Quando o fundo de Dolcoath caiu". Contos dos Mineiros da Cornualha . St. Austell: HE Warne Ltd.
  10. ^ Puhakka, Tuula (1997). Manual de perfuração e carregamento subterrâneo . Finlândia: Tamrock Corp. pp.
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