Existem dois tipos de porosidade.docx

16
Existem dois tipos de porosidade: a intergranular (ou de formação) e o de dissolução (ou pós-formação). A porosidade intergranular é aquela proveniente das condições de formação (gênese) da rocha. Já a porosidade de pós-formação é aquela proveniente da dissolução das rochas, através - por exemplo - da percolação da água em seu interior como ocorre com os calcários e dolomitos (ASH. 1963). A porosidade de pós-- formação é causada pelos espaços vazios e cavidades que resultam da dissolução do material rochoso pelas águas subterrâneas (carstificação). Os espaços vazios são muito maiores e a sua distribuição é menos uniforme do que a da porosidade intergranular. Sendo assim, a porosidade intergranulor pode ser considerado de um modo geral, como sendo de uma distribuição uniforme - = zciço rochosa_ lã' a de dissolução possui uma distribuição muito irregular e aleatório nos mociços rochosos, sendo mais problemática (e perigosa) do _ -o em se -ralando da inserção de explosivo na rocha (sobrecarga de explosivos)_ Em maciços rochosos consideram-se cor- porosidades os espaços entre os grãos minerais e o conjunto de fraturas em compacta. E ambas provocam dois efeitos nocivos em uma detonação, sendo que na porosidade do tipo dissolução esses efeitos são mais acentuados. • Atenuação da energia da onda de choque: A elasticidade de uma rocha depende dos seguintes fatores: • Isotopia / anisotropia da rocha • Homogeneidade da rocha • Continuidade geológica Segundo o caráter de deformação, em função das tensões provocadas para cargas estáticas são considerados três grupos de rochas: (1) Elasto-frágeis, que são rochas que obedecem à Lei de Hooke. Têm, portanto, um limite de elasticidade; (2) Plástico-frágeis, em que a deformação plástica da rocha precede à sua destruição;

Transcript of Existem dois tipos de porosidade.docx

Page 1: Existem dois tipos de porosidade.docx

Existem dois tipos de porosidade: a intergranular (ou de formação) e o de dissolução (ou pós-formação).

A porosidade intergranular é aquela proveniente das condições de formação (gênese) da rocha.

Já a porosidade de pós-formação é aquela proveniente da dissolução das rochas, através - por exemplo - da percolação da água em seu interior como ocorre com os calcários e dolomitos (ASH. 1963). A porosidade de pós-- formação é causada pelos espaços vazios e cavidades que resultam da dissolução do material rochoso pelas águas subterrâneas (carstificação). Os espaços vazios são muito maiores e a sua distribuição é menos uniforme do que a da porosidade intergranular.

Sendo assim, a porosidade intergranulor pode ser considerado de um modo geral, como sendo de uma distribuição uniforme - = zciço rochosa_ lã' a de dissolução possui uma distribuição muito irregular e aleatório nos mociços rochosos, sendo mais problemática (e perigosa) do _ -o em se -ralando da inserção de explosivo na rocha (sobrecarga de explosivos)_

Em maciços rochosos consideram-se cor- porosidades os espaços entre os grãos minerais e o conjunto de fraturas em compacta.

E ambas provocam dois efeitos nocivos em uma detonação, sendo que na porosidade do tipo dissolução esses efeitos são mais acentuados.

• Atenuação da energia da onda de choque:

A elasticidade de uma rocha depende dos seguintes fatores: • Isotopia / anisotropia da rocha • Homogeneidade da rocha • Continuidade geológica

Segundo o caráter de deformação, em função das tensões provocadas para cargas estáticas são considerados três grupos de rochas:

(1) Elasto-frágeis, que são rochas que obedecem à Lei de Hooke. Têm, portanto, um limite de elasticidade;

(2) Plástico-frágeis, em que a deformação plástica da rocha precede à sua destruição;

(3) Altamente plásticas ou muito porosas, cuja deformação elástica é insignificante (baixo limite de elasticidade).

As propriedades elásticas das rochas se caracterizam por um módulo de elasticidade (EE) e pelo coeficiente de Poisson (v).

O módulo de elasticidade é o fator de proporcionalidade entre a tensão normal na rocha e a deformação relativa correspondente, sendo que o seu valor na maioria das rochas varia entre 3,0x 102 e 1,7.105 MPa, dependendo fundamentalmente da composição mineralógica, da porosidade, do tipo de deformação e magnitude da carga aplicada (BLAIR, 1955).

Durante a perfuração de um maciço rochoso a perfuratriz deverá ser capaz de superar:

Page 2: Existem dois tipos de porosidade.docx

- o limite de elasticidade da rocha;

- a resistência à compressão uniaxial (ou simples) da rocha.

Quanto maior for o módulo de elasticidade da rocha menor será a sua deformação quando submetido a uma força constante. Isso significa que mais difícil será a fragmentação da rocha. Ou seja, maior deverá ser a força a ser aplicada pela perfuratriz para perfurar a rocha.

O valor da resistência à compressão uniaxial (ou simples) da rocha significa/representa a tensão necessária para provocar a ruptura de uma rocha quando a mesma é submetida a esforços compressivos.

Quanto mais porosa for uma rocha menor será a sua resistência à compressão uniaxial.

O coeficiente de Poisson é o fator de proporcionalidade entre as deformações longitudinais relativas e as deformações transversais. Para a maioria das rochas e minerais ele está compreendido entre 0,2 e 0,4 e somente o quartzo o tem anormalmente baixo, em torno de 0,07 (BLAIR, 1955).

5.5 - Plasticidade

• A plasticidade é a propriedade que as rochas possuem para mudarem de forma ou de volume quando submetidas a forças externas, não retornando às condições iniciais quando as forças que deram origem à deformação são retiradas.

Como foi indicado anteriormente, à destruição - em algumas rochas -precede a deformação plástica. Esta se inicia quando as tensões na cocha superam o limite de elasticidade. No caso de um corpo idealmente plástico, tal deformação se desenvolve com uma tensão invariável. As rochas reais se deformam consolidando-se ao mesmo tempo: para o aumento da deformação plástica é necessário incrementar o esforço.

A Plasticidade depende da composição mineralógico das rochas e diminui com o aumento do conteúdo de quartzo, feldspato e outros minerais duros. As argilas úmidas e algumas rochas homogêneas possuem altas propriedades plásticas. Já a plasticidade das rochas pétreas (granitos, ardósias cristalinas e arenitos) se manifesta, sobretudo, a altas temperaturas (BLAIR, 1955).

A sequência de resistências a ser vencida para que a força aplicada pela perfuratriz consiga iniciar a perfuração do maciço rochoso é a seguinte:

Superação do limite de elasticidade da rocha Deformação plástica da Rocha Superação da resistência à compressão da rocha Perfuração da Rocha

5.6 - Abrasividade

A abrasividade é a capacidade que a rocha possui para desgastar a superfície de contato de outro corpo mais duro que a perfura (coroa e pastilhas) em um processo de atrito/fricção durante um movimento.

Page 3: Existem dois tipos de porosidade.docx

A abrasividade das rochas tem uma relação direta com a dureza, mas também é influenciada pela composição mineralógica, forma das partículas, pela clivagem dos minerais que as constituem dentre outros fatores. Mesmo as rochas brandas, de baixa dureza, podem ter uma alta abrasividade em virtude dos grânulos de quartzo que contêm.

Alguns fatores que elevam a capacidade abrasiva das rochas são os seguintes (ANDREWS, 1981).

• A dureza dos grãos constituintes da rocha. As rochas que contém grãos de quartzo são extremamente abrasivas; •

• A forma dos grãos. Os mais angulosos são mais abrasivos que os grãos arredondados: • O tamanho dos grãos;

• A heterogeneidade. As rochas poliminerais, ainda que estes tenham igual dureza, são mais abrasivas, pois vão deixando as superfícies ásperas com a presença de grãos duros, por exemplo, os grãos de quartzo em um granito.

• A umidade. A umidade das rochas reduz a dureza e a abrasividade.

• A porosidade. A porosidade da rocha aumenta a rugosidade da superfície em contato com a coroa/pastilhas.

Influência na DETONAÇÃO do Maciço Rochoso: Não há influências. ),

Influência na PERFURAÇÃO do Maciço Rochoso: Esta propriedade influencia muito na vida útil dos acessórios de perfuração, principalmente com relação às coroas (bit) e às pastilhas. 5.7 - Dureza

Dureza de uma rocha é a resistência à compressão oferecida pela sua camada superficial à penetração, nela, de uma ferramenta mineira de maior dureza.

Dureza = Resistência à Compressão da Rocha

Logo, podemos definir a dureza de uma rocha da seguinte formo:

DUREZA = Coesão Interna + Densidade + Porosidade + Plasticidade + Elasticidade + Dureza dos grãos minerais + composição da rocha

É uma propriedade que se relaciona com a perfuração da rocha, pois a dureza diz respeito à resistência à compressão da rocha, que é o tipo de resistência que deverá ser superada pela perfuratriz para que se consiga a confecção dos furos_

O conceito de dureza é bastante relativo, pois se existe em um mineral, em geral, uma forma bastante precisa de se determinar e classificar a dureza segundo Mohs, em uma rocha pode haver uma grande diferença entre a dureza de seus grânulos e a da ligação-matriz. Portanto, ao se riscar uma rocha é necessário verificar se são as partículas ou se é a liga que determinam a dureza. No caso de um arenito, por exemplo, a dureza pode ser baixa, permitindo que se risque com uma moeda de cobre (Mohs = 3,5), embora seja constituído na sua maioria por partículas de quartzo (Mohs = 7).

Page 4: Existem dois tipos de porosidade.docx

A dureza de uma rocha é, portanto, função da dureza e da composição dos grãos minerais constituintes, da porosidade da rocha, da sua densidade, da força de coesão entre as partículas minerais que constituem a rocha etc.

As rochas se classificam, com relação à dureza, por meio da Escala de Mohs, onde se avalia a possibilidade de que um mineral pode riscar a todos que tem um número inferior ao seu (JIMENO et a!, 1994). Tal como se vê na tabela 1, existe certa correlação entre a dureza e a resistência à compressão das rochas.

A dureza de urna rocha é um dos principais fatores responsáveis pela seleção dos equipamentos de mineração, O tipo de perfuratriz, por exemplo, a ser comprada poderá depender unicamente desta propriedade, pois em se tratando de rochas muito duras, as perfuratrizes rotopercussivas (de Wel maneira geral) são as selecionadas, ao passo que para rochas de dureza média (macias) as perfuratrizes percussivas se prestam muito bem. Entretanto. a escolha de uma perfuratriz irá depender também da profundidade dos furos (ou da altura das bancadas) e, consequentemente, do diâmetro dos furos. Mesmo que a rocha seja de média dureza, há casos em que uma perfuratriz percussiva não será suficiente para furar a rocha, exigindo-se que seja uma rotopercussiva, pois as rochas (e os solos) têm uma tendência natural de ficarem mais presas/engastadas em profundidade (em seu interior) em virtude do próprio peso das porções de rocha sobrejacentes às porções em profundidade, aumentando a força de coesão entre as partículas minerais da rocha e, por consequência, a sua resistência à compressão. Sendo assim, quanto maior for a altura da bancada, mais as rochas tendem a ficar mais presas/engastadas em seu interior, o que - portanto - exige a utilização de perfuratrizes rotopercussivas. Nestas situaçues, se se utilizar uma percussiva simplesmente, o efeito nocivo imediato que irá ser gerado durante a perfuração é o desvio dos furos em profundidade, em função do aumento da resistência da rocha para ser perfurada. Logo, a dureza de uma rocha é um fator necessário a ser analisado, mas não é o suficiente. Em se tratando de uma rocha de dureza média (macia), é necessário conjugar a dureza da rocha com a altura das bancadas para se decidir qual tipo de perfuratriz deverá ser comprada.

► Influência na PERFURAÇÃO do Maciço Rochoso:

A dureza é uma propriedade que se relaciona diretamente com a perfuração do maciço rochoso, pois ela diz respeito à resistência à compressão da rocha, que é o tipo de resistência que deverá ser superada pela perfuratriz para que se consiga a confecção dos furos na rocha.

A dureza é, portanto, uma propriedade UNIDIRECIONAL.

A dureza das rochas é o principal tipo de resistência a se superar durante a perfuração de um maciço rochoso, pois quando se consegue a penetração inicia•, o resto das ações se desenvolve mais facilmente.

Praticamente, em termos de propriedades físicas, a dureza é a responsável direta pela seleção dos equipamentos de mineração. O tipo de perfuratriz a ser comprada irá depender desta propriedade, pois em se tratando de rochas muito duras, as perfuratrizes roto—percussivas são as selecionadas. Se se tratar de uma rocha friável/quebradiça, na totalidade de uma jazida mineral ou na sua grande parcialidade, não haverá necessidade da compra de uma perfuratriz,

Page 5: Existem dois tipos de porosidade.docx

onde a extração da rocha será então de forma mecânica (desmonte mecânico), eliminando—se totalmente as operações de perfuração e detonação. E neste caso ainda o sistema de transporte do minério a ser adotado é por correias transportadoras (o de menor custo), alternativamente ao uso de caminhões (o de maior custo). Em se tratando de rochas de dureza média, as rotativas ou percussivas se prestam muito bem.

A dureza de uma rocha está intimamente ligada ao conceito de perfurabilidade, que é o tempo necessário para se perfurar uma unidade de comprimento na rocha considerada. Sendo assim, os técnicos e/ou engenheiros responsáveis pelos planos de fogo de uma mina, mais precisamente pela perfuração da rocha, poderão obter - em função da perfurabilidade da rocha - o tempo total que será gasto para se executar todos os furos da bancada a ser detonada, logicamente em função também da quantidade de furos e da profundidade de cada um.

Quanto maior for a dureza de uma rocha, maior será a sua perfurabilidade.

O tempo gasto para se perfurar um furo (perfurabilidade) depende dos seguintes fatores:

- Dureza da rocha

- Tipo de perfuratriz

- Pressão exercida na rocha pela broca (a cargo do operador da máquina e que deverá ser compatível com a perfurabilidade da rocha)

- Profundidade do furo

Os fatores acima permitem a determinação do dia e horário de término da operação de perfuração da rocha (estimativa) e, por consequência, permite programar o dia e o horário da detonação do maciço rochoso, bem como o ritmo da produção em função da paralisação da frente de lavra para ser perfurada e detonada, pois o tempo total a ser gasto para se perfurar uma bancada é obtido através do produto entre a perfurabilidade da rocha, a altura dos furos e o número de furos executados.

► Influência na DETONAÇÃO do Maciço Rochoso:

A dureza e a densidade de uma rocha possuem uma boa correlação. As rochas que possuem uma baixa dureza requerem, normalmente, um fator de energia explosiva relativamente baixo para a sua fragmentação, ao passo que as rochas mais duras necessitam de uma maior quantidade de energia explosiva para lograr uma fragmentação satisfatória, assim como um bom deslocamento e esponjamento da pilha de fragmentos rochosos resultantes da detonação do maciço rochoso. Conforme já fora dito anteriormente, as rochas friáveis/quebradiças dispensam o uso de explosivos.

► Influência nas Operações de Carregamento e Transporte do Minério:

Os fragmentos de rochas muito duras, resultantes da sua detonação, desgastam as caçambas dos equipamentos de carregamento e transporte do minério durante o decorrer destas

Page 6: Existem dois tipos de porosidade.docx

operações. Outro efeito maléfico resultante dos fragmentos de rochas muito duras, após a sua fragmentação/detonação, é o corte dos pneus dos caminhões ao longo das estradas da mina (e de outros equipamentos sobre pneus), em virtude das arestas vivas cortantes dos fragmentos, causando custos altíssimos nas substituições de pneus.

De tudo o que foi exposto acima sobre a dureza de uma rocha, pode-se concluir que a dureza de uma rocha é definida pela "somatória" de todas as outras propriedades físicas das rochas que interferem na resistência à compressão da rocha. A prova dessa afirmativa está na própria definição de dureza de uma rocha.

5.8 - Resistência Mecânica

Denomina-se Resistência Mecânica de uma rocha a propriedade que ela possui para se oporá sua destruição sob uma carga exterior, seja ela estática ou então dinâmica (explosivos).

É uma propriedade que se relaciona com a detonação da rocha, ou seta com o tipo de explosivo a ser utilizado. pois existem basicamente quatro tis de resistências mecânicas que compõem ao que se chama de resistência mecânico de uma rocha e que deverão ser vencidas pelo explosivo para que a rocha seja detonada:

- Resistência à compressão - Resistência à tração - Resistência ao cisalhamento - Resistência à flexão

E durante o processo de detonação de uma rocha ela é submetida a esforços de tração, de compressão, de cisalhamento e de flexão, em todas as direções. e até mesmo esforço de torção, esforços estes gerados pelas ondas de choque e pelos gases do explosivo utilizado. Essa onda de choque então, logicamente, deverá ser capaz de romper as resistências mecânicas da rocha, para que ela seja detonada/fragmentada, à medida que ela percorre o interior do maciço rochoso.

O que diferencia a dureza da resistência mecânica é que na dureza considera-se apenas a resistência à compressão da rocha, ou seja, esta e única "força" a ser vencida para que a rocha seja perfurada . Já na resistência mecânica consideram-se as resistências à compressão, à tração, ao Cisatharnento, à flexão e à torção, ou seja, o explosivo deverá ser tal que

consiga superar estas resistências fragmentada/detonada.

da rocha para que ela seja

As rochas sempre se opõem a uma resistência máxima à compressão. Comumente, a resistência à tração não passa de 10 a 15% da resistência à compressão. Isto se deve à fragilidade das rochas, à grande quantidade de defeitos locais e irregularidades que apresentam e à pequena coesão entre as partículas constituintes.

A resistência das rochas depende fundamentalmente da sua composição mineralógica. Entre os minerais integrantes das rochas, o quartzo é o mais sólido, sendo que a sua resistência à compressão supera os 500 MPa, ao passo que a dos silicatos ferromagnesianos e os aluminossilicatos variam de 200 a 500 MPa. Já a da calcita situa-se na faixa de 10 a 20 MPa. Por

Page 7: Existem dois tipos de porosidade.docx

isso, conforme seja maior o conteúdo de quartzo, a resistência das rochas, geralmente, aumenta.

Entre as rochas sedimentares, as mais resistentes são aquelas que tém cimento silício. Na presença de cimento argiloso, a resistência das rochas diminui de forma brusca.

Conforme se aumenta a porosidade em rochas com uma mesma litologia, faz-se diminuir a sua resistência mecânica, posto que simultaneamente diminui-se o número de contatos das partículas minerais e as forças de ação recíprocas entre elas (forças de coesão interna).

A profundidade a que se formaram e o grau de metamorfismo têm também uma ampla influência na resistência das rochas. Assim, a resistência das argilas aflorastes, próximo à superfície terrestre, pode ser de 2 a 10 MPa, enquanto que as rochas argilosas que foram submetidas a um certo metamorfismo podem alcançar entre 50 e 100 MPa (JIMENO et al, 1994).

As resistências estáticas à compressão e à tração são utilizadas como parâmetros indicativos da capacidade da rocha em termos da sua maior ou menor facilidade de se fragmentar. Assim, define-se o chamado Índice de Volatilidade (HARRIES & BEZTTIE, 1988) como sendo a relação RC/RT, de modo os valores mais elevados desta relação indicam 'a maior facilidade de se fragmentar o maciço rochoso, onde RC é a resistência dinâmica à compressão e RT é a resistência dinâmica à tração da rocha.

As resistências estáticas à compressão e à tração de uma rocha são utilizadas como sendo parâmetros indicativos da capacidade da rocha em termos da sua maior ou menor facilidade de se* fragmentar, possuindo a resistência mecânica, portanto, uma relação direta com a dureza da rocha considerada.

► Influência na PERFURAÇÃO da Rocha:

Relativamente à escolha/seleção da perfuratriz, logicamente deve-se primeiramente conhecer a resistência à compressão da rocha a ser extraída, pois ela (a perfuratriz) deverá ser tal que a sua força de penetração supere a resistência à compressão da rocha que se deseja perfurar.

► Influência na DETONAÇÃO da Rocha:

A resistência mecânica é uma propriedade que está relacionada com a detonação do maciço rochoso, pois ela diz respeito às resistências à tração e à compressão da rocha, que são os tipos de resistências que deverão ser superadas pelo explosivo para que se consiga a detonação do maciço rochoso.

A resistência mecânica é, portanto, uma propriedade POLIDIRECIONAL.

O explosivo a ser utilizado para se detonar uma rocha deverá ser tal que ele consiga vencer todas as resistências mecânicas da rocha.

5.9 - Estrutura do Maciço Rochoso

Todas as rochas na natureza apresentam algum tipo de descontinuidade geológica, microfissuras e/ou macrofissuras que influenciam de maneira decisiva nas propriedades físicas

Page 8: Existem dois tipos de porosidade.docx

e mecânicas das rochas e, consequentemente, na perfuração do maciço rochoso e nos resultados dos desmontes.

As propriedades macroestruturais dos maciços rochosos (superfícies de descontinuidades), tais como planos de estratificaçãó, fraturas diversas e falhas geológicas, bem como a direção e o mergulho destes, afetam consideravelmente:

- a lineariedade/retilinidade da perfuração; - os rendimentos da perfuratriz; - a estabilidade das paredes dos furos; - a escolha do tipo de explosivo e de seus acessórios - a eficácia do poderio energético do explosivo; etc.

Em suma, a estrutura de um maciço rochoso indica o quanto ele é mais descontínuo ou menos descontínuo, ou seja, indica o grau . de descontinuidades geológicas que deverão ser analisadas antes da perfuração e da detonação do maciço rochoso, principalmente com relação à face da bancada a ser detonada, tendo uma influência altamente significante nos parãmetros de elaboração de um plano de fogo.

A figura 1 abaixo mostra a estrutura de um maciço rochoso (calcário) onde se percebe a formação, de blocos pré-formados na face do banco, resultantes dos desmontes anteriores, apresentando um grande potencial para ultralançamentos de fragmentos rochosos.

FIGURA 1 - Estrutura de um maciço rochoso onde os blocos pré-formados na face do banco apresentam um grande potencial para ultralançamentos de fragmentos rochosos.

Em um maciço rochoso como este, a utilização de explosivos bombeáveis, do tipo ANFO, não se aplica, pois poderá ocorrer a fuga do explosivo por entre as fraturas pró-existentes, aumentando o podem() energético do fogo e, consequentemente, induzindo a situações catastróficas no empreendimento mineiro e em suas imediações.

As descontinuidades podem ser cerradas, abertas ou de preenchimento, por isso com diferentes graus de transmissão de energia do explosivo. Os contornos destas descontinuidades são superfícies planas sobre as quais se refletem as ondas de choque atenuando e dispersando a energia desenvolvida (ASH, 1963).

Outro aspecto considerável e de suma importância em um plano de fogo é o que se entende por controle geoestrutural do maciço rochoso, que se refere à orientação relativa da frente e à direção de saída do fogo com relação à direção e mergulho dos estratos rochosos.

Para se evitar estes problemas, que influenciam de forma considerável na transmissão de importantes vibrações no terreno (indesejáveis), recomenda-' se (dentre várias recomendações) urna programação da sequência de saída das cargas, com o fim de se criar a máxima superfície livre depois de cada detonação, circunstância que depende da geometria de fraturamento do maciço. E quando for possível alterar o diâmetro dos furos, aconselha-se utilizar os diâmetros menores no interior de zonas mais fraturadas para um melhor controle da fragmentação e dos impactos ambientais resultantes (SILVA & GOMES, 1998)

As tendências são, portanto, utilizar esquemas de desmontes versáteis que se adaptem às descontinuidades dos maciços rochosos, exigindo-se, assim, um conhecimento prévio destas.

Page 9: Existem dois tipos de porosidade.docx

5.10 - Textura

A textura de uma rocha compreende: - O grau de cristalinidade - O tamanho dos grãos minerais - A forma dos grãos (granulação) - A orientação dos grãos minerais. - O grau de interligação entre os grãos minerais - Porosidade da rocha

Os aspectos de textura de uma rocha afetam a abrasividade e a perfurabilidade dos maciços rochosos Quanto mais grossa, por exemplo, for a granulação da rocha menos abrasiva ela será. Isso significa que ela apresenta facilidades para ser perfurada. A recíproca é verdadeira.

Rochas que têm a &lesma composição mineralógica podem possuir perfurabilidades e índices de abrasividades diferenciados, dependendo da sua granulação. Exemplos são as granulações diferenciadas/variadas do granito e do quartzito.

5.11 - Fricção Interna

Como as rochas não constituem um meio elástico, parte da energia da onda de tensão que se propaga através dela se converte em calor por diversos mecanismos. Estes mecanismos são conhecidos por Fricção Interna ou Capacidade de Amortização Específica (SDC), que mede a capacidade das rochas para atenuar a onda de tensão gerada pela detonação do explosivo.

A SDC varia consideravelmente com o tipo de rocha: desde valores de 0,02 a 0,06 para os granitos (BLAIR, 1955) até os valores entre 0,07 a 0,33 para os arenitos.

A SDC aumenta com a porosidade do maciço rochoso. com a permeabilidade, com as juntas e com o conteúdo de água na rocha. Aumenta também, consideravelmente, com os níveis meteorizados em função de sua espessura e alteração.

A intensidade do fraturamento do maciço rochoso, devida à Onda de tensão, aumenta conforme se diminui a SDC. Assim, por exemplo, os explosivos do tipo hidrogei são mais efetivos em formações duras e cristalinas do que em materiais brandos e decompostos (LANG, 1981). Ao contrário, nestes últimos o explosivo ANFO é mais adequado, apesar da sua menor energia de tensão.

5.12 - Empolamento

Empolamento é o aumento de volume apresentado pelas rochas (ou solos) ao serem fragmentadas/desmontadas, seja após a sua detonação ou então após a sua britagem na usina de beneficiamento.

Da definição, deduz-se que esta propriedade tem uma influência direta com relação à capacidade da caçamba dos equipamentos de transporte do minério e com as dimensões do britador (mais especificamente o primário), ou seja, com a produção desejada. A produção diária (ou mensal ou anual), por exemplo, dos caminhões é auferida/calculada em função de diversos fatores, dentre eles a capacidade da caçamba do caminhão e do fator de enchimento da mesma. O número de viagens de cada caminhão vai depender do fator de empolamento da rocha. Rochas que têm um baixo fator de empolamento irão demandar um menor número de viagens dos caminhões para se atingir uma determinada meta de produção. Já as rochas que

Page 10: Existem dois tipos de porosidade.docx

possuem um fator de empolamento elevado irão demandar um número maior de viagens para se atingir tal meta. Portanto, para se estimar (calcular de forma aproximada) a produção desejada em um determinado período deve-se conjugar a capacidade de carga de cada caminhão.(toneladas) com o fator de empolamento da rocha que vai ser extraída/lavrada. Há rochas cujo fator de empolamento é de 40%, ou seja, a rocha - ao ser desmontada -aumenta o seu volume em 40% relativamente ao volume "in situ" da rocha.

O minério, ao ser descarregado dentro do britador primário, sofre empolamento à medida que é britado/fragmentado. Portanto, o volume (capacidade) da câmara do britador que recebe o minério deverá ser tal que tenha uma capacidade para recebê-lo e ainda suportar o volume que é gerado, por empolamento, após a sua britagem. Portanto, para o dimensionamento de um britador, principalmente o primário, é necessário que sé conheça o fator de empolamento da rocha e compatibilizá-lo com a produção desejada, definindo assim o volume da câmara que o britador devera possuir, Somente assim é possível dimensionar perfeitamente um txk' sem riscos de se gerar entupimentos da câmara por excesso de carga em seu interior. levando - por consequência - ao seu travamento.

Resumindo:

Influências nas operações de lavra:

► Estimativa de produção dos equipamentos de carregamento e de hunworte do minério;

II. Determinação do volume da câmara do britador primário.

5.13 - Recalque

Recalque é a contração (diminuição) volumétrica após o adensamento das rochas (ou solo) fragmentadas.

Esta propriedade está ligada à operação de terraplanagem, já que nela é que se efetua a compactação dos solos para algum objetivo específico (construção de aeroportos, estradas etc.). No caso específico de minerações, esta propriedade deverá ser observada para a construção de depósitos de estéreis. No caso de grandes minerações (portanto, grandes equipamentos), a compactação é feita pelo próprio peso dos equipamentos de transporte do estéril e dos tratores de esteiras. Entretanto, quando o porte dos equipamentos é médio/pequeno, é necessária a aquisição de equipamentos próprios de terraplanagem (com pactadores).

5.14 - Presença de Água no Maciço Rochoso

A presença de água no interior de um maciço rochoso não é urna propriedade física, mas, sim, uma condição que o maciço apresenta no momento em que os furos são carregados com explosivos. A água é nociva para alguns tipos de explosivos e ao uso de alguns acessórios de detonação:

- Nociva ao explosivo ANFO;

Page 11: Existem dois tipos de porosidade.docx

- Nociva à iniciação, Ror simpatia, da coluna de explosivos encartuchados quando se usa a linha silenciosa (tubo de choque).

6) CARACTERIZAÇÃO DE MACIÇOS ROCHOSOS

De tudo que foi exposto até aqui sobre as propriedades físicas das rochas, conclui-se que, para ser obter sucessos nas operações mineiras, é necessário que os maciços rochosos sejam caracterizados, a fim de que eles possam ser controlados, pois as descontinuidades geológicas, por exemplo, constituem condições intrínsecas das rochas, não constituindo, portanto, uma variável que possa ser modificada pelo homem (somente controlada).

As principais propriedades dos maciços rochosos que têm influências nas operações de perfuração e detonação são:

► Resistências dinâmicas das rochas ► Espaçamentos e orientações das descontinuidades geológicas ► Litologias e potências dos estratos em formações sedimentares ► Velocidades de propagação das ondas sísmicas ► Índices de anisotropia e heterogeneidade dos maciços rochosos ► Etc.

As amostras de testemunhos de sondagem não representam com exatidão as realidades geológicas dos maciços rochosos em profundidade. Os testemunhos de sonda fornecem apenas informações preliminares, com certa razoabilidade de confiança, as quais deverão ser continuamente reajustadas durante toda a vida útil da mina. especificamente ao longo da extração da jazida mineral.

As técnicas que são utilizadas para a caracterização de maciços • rochosos são as seguintes (assunto a ser tratado na disciplina Mecânica de Rochas):

► Testemunhos de sondagem ► Estudos estruturais dos sistemas de descontinuidades geológicas ► Perfis sísmicos de refração ► Diagramas geofísicos de sondagens de investigação ► Diagramas geofísicos em furos de produção ► Coleta e análises de dados obtidos durante a perfuração do maciço rochoso para detonação

Relativamente à coleta e análises de dados obtidos durante a perfuração de maciços rochosos, deve-se registrar durante a perfuração as seguintes informações:

- Taxa de penetração na rocha - Pressão de trabalho (MPa) - Rotação (RPM) da broca - Pressão de avanço - Profundidade dos furos Através do monitoramento destes parâmetros obtêm-se, de forma rápida e precisa/detalhada, as seguintes informações (localizadas) do maciço rochoso, para aquela porção do maciço rochoso que está sendo perfurada para ser detonada:

- Resistências mecânicas da rocha - Grat de faturamento da rocha - Grau de intemperismo da rocha - Localização de camadas litológicas - Limites entre litologias

IMPORTÂNCIA: A coleta destas informações durante a perfuração de uma bancada a ser detonada constitui dados/informações que deverão ser utilizados para a elaboração do PLANO DE FOGO para aquela bancada, esperando-se, assim, sucesso após a sua detonação, principalmente em termos de granulometria.