Seleção de método de lavra: como é feito e quais os aspectos considerados

A escolha do método de lavra é uma das decisões mais importantes que são tomadas durante o estudo de viabilidade econômica. Na fase de planejamento, a seleção é baseada em critérios geológico, social, geográfico e ambiental, além disso, as condições de segurança e higiene devem ser garantidas durante toda a vida útil da mina.

Esse artigo aborda alguns aspectos que precisam ser considerados na seleção do método de lavra. Na fase de planejamento, a seleção é baseada em critérios geológico, social, geográfico e ambiental, além disso, as condições de segurança e higiene devem ser garantidas durante toda a vida útil da mina.

Os aspectos relativos à estabilidade da mina, à recuperação do minério e à produtividade máxima também devem ser considerados.

A seleção do método de lavra pode ser dividida em duas fases:

1 – Avaliação das condições geológicas, sociais e ambientais para permitir a eliminação de alguns métodos que não estejam de acordo com os critérios desejados.

2 – Escolha do método que apresente o menor custo e melhor aproveitamento, sujeito às condições técnicas que garantam uma maior segurança.

Objetivos da seleção do método de lavra

Os principais objetivos da seleção do método estão relacionados com os aspectos ambientais, econômicos e sociais.

1- Ser seguro e oferecer condições ambientais adequadas para os operários.

2- Os impactos causados ao meio ambiente devem ser reduzidos.

3- Permitir condições de estabilidade durante a vida útil.

4- Assegurar a máxima recuperação de minério com mínima diluição.

5- Ser flexível para adaptar às diversas condições geológicas e à infraestrutura disponível.

6- Permitir atingir a máxima produtividade reduzindo, consequentemente, o custo unitário.

No estudo da variação do método de lavra, todos os objetivos devem ser assegurados e a única diferença é a quantidade de detalhes envolvidos em sua definição. Isto é expresso em termos de uma sequência de extração mais específica, maior detalhamento nas dimensões das aberturas e disposição do projeto.

Características físicas e geológicas do depósito

Geometria do depósito

As características físicas do depósito limitam as possibilidades de aplicação de alguns métodos de lavra. A profundidade e a extensão do capeamento fornecem uma indicação preliminar sobre a aplicabilidade de técnicas de lavra a céu aberto.

O mergulho do corpo é um fator importante que influencia tanto na seleção do método como na escolha dos equipamentos, podendo ser definidos como suave (horizontal a 20º), médio (20º a 50º) e íngreme (50º a vertical).

A espessura do depósito e a sua forma também permitem a exclusão de determinados métodos.

Os depósitos são classificados como estreito (<10 m), intermediário (10 m a 30 m), espesso (30 m a 100m) e muito espesso (> 100m). Depósitos muito estreitos, do tipo veio (< 3m) podem inviabilizar o uso de métodos altamente mecanizados, visto que sua aplicação não permite o controle do teor e exige uma largura mínima para operação.

Os métodos de lavra de baixo custo podem ser aplicados a depósitos minerais espessos (ou quando o valor do minério e o custo podem suportar uma alta diluição).

Considerações sobre o minério

A seleção do método de lavra também é condicionada pelo teor do minério e sua distribuição espacial. Como os limites da mineralização geralmente não são identificáveis, é possível se obterem várias reservas em função de diferentes teores de corte.

Sua redução gradual causa o aumento das reservas. Por exemplo, um depósito do tipo veio com alto teor e baixa tonelagem pode passar ao tipo massivo com baixo teor.

O valor do produto e o custo de extração determinam a quantidade e o teor a ser lavrado. Depósitos com alto teor, estreito e de baixa tonelagem, indicam métodos de baixo investimento e mão-de-obra intensiva. O tamanho do depósito é diretamente proporcional à sua mecanização.

O teor e a distribuição do minério influenciam na seleção do método de várias formas:

1- Quando o depósito tem contornos irregulares, pode ser necessária a escolha de um método mais flexível, para permitir a implementação de mudanças rápidas, de forma a possibilitar uma melhor disposição das frentes, resultando em uma maior recuperação do minério.

2- Na lavra subterrânea, a disposição dos pilares que serão abandonados afeta a recuperação da lavra.

3- Em geral, um depósito irregular raso pode ser lavrado por um método a céu aberto.

4- Veios mineralizados paralelos e pouco espessos apresentam diferentes alternativas:

4.1- Veios distantes – mão-de-obra intensiva com equipamentos de pequeno porte.

4.2- Veios próximos – maior mecanização para permitir a extração simultânea.

Água superficial ou subterrânea

Uma das considerações mais importantes é sobre as águas de superfície. Se lagos e rios que recobrem o corpo de minério não podem ser drenados, os métodos de lavra que irão resultar em subsidência na superfície devem ser desconsiderados. A existência de águas superficiais e os custos de drenagem podem influenciar na decisão de lavrar o depósito por método a céu aberto ou subterrâneo.

A presença de água subterrânea tem uma influência direta sobre a determinação do talude máximo da escavação.

Os métodos subterrâneos devem ser preferidos quando estruturas de rochas impermeáveis isolam o depósito dos aquíferos em camadas de rochas subjacentes. Comumente é feita a instalação de piezômetros aproveitando-se dos trabalhos de sondagem, além de se realizarem ensaios de bombeamento para definir o afluxo de água.

A quantidade de água prevista na mina afeta a sequência de lavra e pode limitar o número de aberturas. Quando as águas fluem na mina, deve-se prover drenagem, além de cuidado suplementar no seu tratamento antes do esgotamento.

Considerações sociais e geográficas

Os métodos de lavra dependem diretamente dos equipamentos disponíveis. Em geral os métodos de alta produtividade necessitam de equipamentos mais sofisticados que requerem mão-de-obra especializada na sua operação e manutenção. A mineração em regiões remotas raramente desperta o interesse de operários qualificados, além de dificultar a sua permanência.

Isso tem influência direta nos custos e na produtividade. Outro problema é exigir serviços adequados de assistência técnica dos fabricantes de equipamentos.

A mineração pode produzir um maior bem-estar social em regiões pouco desenvolvidas, empregando trabalhadores menos qualificados. Nesse caso, os métodos de lavra são do tipo trabalho-intensivo utilizando-se equipamentos de fácil operação. Em situações especiais, os parâmetros sociais podem ser os fatores decisivos na forma de lavrar um depósito por métodos de lavra a céu aberto ao invés de subterrâneo.

A localização geográfica do depósito afeta a escala de operação, já que ela depende do desenvolvimento tecnológico. Uma operação em grande escala exige infraestrutura adicional, enquanto uma de pequena escala pode ser feita por um programa sazonal de operação.

Considerações ambientais

Considerando os critérios relacionados com o meio ambiente, pode-se decidir lavrar um depósito por métodos de lavra subterrânea. Isso porque, geralmente, os métodos de lavra a céu aberto resultam em maiores impactos ambientais, provenientes principalmente do maior volume de material manuseado, que exige a implantação de grandes bota-foras alterando a topografia da região.

A escolha do método de lavra deve adequar-se às normas ambientais específicas de um país.

Em particular, os regulamentos referentes à poluição das águas podem limitar o processo de beneficiamento do material. Em determinados casos, os efluentes podem apresentar um padrão de qualidade melhor que aquele da alimentação da usina. Isto implicará um custo adicional, resultando no aumento do teor de corte com a consequente redução das reservas.

Como mencionado anteriormente, a subsidência deve ser estimada. Isto pode resultar na exclusão das técnicas de abatimento, exceto em climas áridos onde a aplicação desses métodos poderia trazer benefícios a longo-prazo devido ao aumento na capacidade de armazenamento de água.

As condições de trabalho dependem fundamentalmente do método de lavra. Este deve rigorosamente assegurar uma boa higiene e segurança operacional. A emissão de poluentes por equipamentos a diesel e os elevados custos de combustível e ventilação podem conduzir à adoção de técnicas menos flexíveis de extração utilizando-se de equipamentos elétricos.

Considerações econômicas e financeiras

Feitas as considerações dos aspectos técnicos envolvidos no processo de seleção do método de lavra onde, geralmente, mais de um é possível para se proceder à extração do material, realiza-se a análise de critérios econômicos e financeiros. A importância destes é fundamental na escolha do método, visto que o mais adequado é aquele que apresente o menor custo unitário.

Os custos de cada método devem ser definidos e a forma tradicional de determiná-los é através da apropriação de seus componentes individuais.

A decisão final sobre a escolha do melhor método deve ser baseada em mais de um critério de avaliação econômica. Deve também ser considerada a situação financeira da empresa, tendo em vista a necessidade de grande inversão de capital numa atividade reconhecidamente sujeita a riscos elevados.

As variações de preços do metal e/ou custos de lavra e beneficiamento podem impor alterações no teor de corte e na taxa da produção. O método de lavra deve ser suficientemente flexível para poder ajustar-se a uma dada variação econômica.

Mineração a céu aberto ou subterrânea

Existem essencialmente cinco situações possíveis na lavra de depósitos:

1- A céu aberto: a cava é determinada levando em consideração o talude, o valor do minério e a quantidade de material a ser removida;

2- A céu aberto seguindo-se um estágio de transição à lavra subterrânea: a profundidade final da cava é definida pelos custos previstos da lavra subterrânea;

3- Subterrânea;

4- Subterrânea, podendo passar a céu aberto: raramente acontece quando se seleciona um método de lavra durante a análise de viabilidade. Não obstante, se tais mudanças forem previsíveis, o projeto original deve ser tal que a transição seja realizada de forma mais simples possível;

5- Simultaneamente por combinações de métodos de lavra a céu aberto e subterrânea.

A definição entre um método a céu aberto ou subterrâneo se baseia sobre o critério econômico. A metodologia adotada em determinado setor da jazida é aquela que apresenta o menor custo unitário, considerando-se todos os condicionantes operacionais.

Conclusão

O método é sinônimo de técnica de extração de material e o projeto da mina é uma função da seleção da técnica de extração. Essa técnica deve ser selecionada para depósitos individuais, fazendo-se considerações às situações existentes durante o estudo de viabilidade.

O conhecimento atualizado e a estimativa sobre as tendências futuras da lavra, equipamentos e métodos são necessários, visto que estes evoluem com o progresso tecnológico dos equipamentos de mineração.

O projeto da mina deve ser flexível para permitir o desenvolvimento do sistema de extração. O uso de novos equipamentos ou a mudança para um outro método devem ser desconsiderados se caso o mesmo não permita modificações estruturais.

Durante a avaliação das reservas, o custo associado com a obtenção de informações geotécnicas é mínimo, se comparado com os benefícios que esses métodos poderão fornecer no desenvolvimento do projeto.

Geralmente, os acessos e a infraestrutura necessária são permanentes durante a vida da mina, devendo ser consideradas como exigências para se desenvolverem operações em grande escala.

A operação de uma mina exige grandes investimentos e envolve conhecimento multidisciplinar, razões pelas quais a seleção do método de lavra não deve ser responsabilidade de um único indivíduo. A decisão sobre o método está diretamente relacionada à qualidade da informação, que é baseada na experiência do pessoal envolvido em projetos similares de engenharia.

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