Principais etapas da mineração de jazidas: o que significa desenvolvimento, preparação, corte e parada de jazidas

A mineração de jazidas é uma atividade de engenharia complexa e de alta tecnologia, que envolve múltiplas etapas e um planejamento meticuloso. Seu objetivo é converter recursos minerais subterrâneos em produtos minerais utilizáveis de forma eficiente e segura. Este artigo fornece uma análise detalhada das principais etapas da mineração de jazidas — desenvolvimento, preparação, corte e parada de jazidas — e explica a relação entre elas.

I. Desenvolvimento de jazida

Primeiro, vamos explicar o desenvolvimento da jazida. O desenvolvimento da jazida envolve a escavação de uma série de túneis a partir da superfície para conectar a jazida e ligá-la à superfície, formando sistemas de acesso de pessoal, ventilação, transporte, drenagem, fornecimento de energia, suprimento de ar e abastecimento de água. Ele desempenha duas funções principais: primeiro, estabelecer uma série de obras de engenharia que alcançam a jazida e criam conexões entre a jazida e a superfície; segundo, formar os sistemas básicos de mineração subterrânea, incluindo vias para pessoal, transporte, drenagem, energia, ar e abastecimento de água.

Em termos de objetivos de desenvolvimento, podemos dividi-lo em três partes. Primeiro, precisamos transportar o minério e o estéril extraídos do subsolo para a superfície — este é o requisito mais fundamental, com o objetivo de trazer o minério subterrâneo para a superfície. Segundo, devemos descarregar as águas residuais e o ar poluído na superfície para garantir um ambiente de trabalho adequado para as operações subterrâneas.

A terceira parte envolve os túneis de desenvolvimento. Esses túneis são escavados para atingir os objetivos de desenvolvimento acima, ou seja, estabelecer conexões com a jazida e formar sistemas para movimentação de pessoal, ventilação, transporte, drenagem, energia, ar e abastecimento de água. Essa série de túneis-guia é chamada de guias de desenvolvimento. Então, o que os túneis de desenvolvimento incluem principalmente? Por exemplo, eles abrangem poços, galerias, pátios de fundo de poço, calhas principais de minério e poços de enchimento, bem como túneis de transporte de nível. Todos esses são conhecidos coletivamente como guias de desenvolvimento.

Resumo:
A primeira etapa da mineração de jazidas é o desenvolvimento da jazida, que estabelece uma rede de túneis da superfície até a jazida, garantindo a entrada e saída de pessoal, equipamentos e materiais, bem como o transporte de minério e estéril. A engenharia de desenvolvimento não envolve apenas a escavação de túneis, mas também a construção de sistemas de ventilação, drenagem, energia, ar e abastecimento de água, estabelecendo a base para as operações de mineração subsequentes. Os túneis de desenvolvimento são de vários tipos, como poços, galerias, pátios de fundo de poço, calhas principais de minério, elevações principais e túneis de transporte de nível, que juntos formam o chamado sistema de guia de desenvolvimento. Através desses túneis, o minério pode ser içado para a superfície, garantindo condições adequadas de trabalho subterrâneo, como o fornecimento de ar fresco e a descarga eficaz de águas residuais.

II. Preparação do corpo de minério

Qual é a definição de preparação? Uma vez que o corpo de minério tenha sido desenvolvido, precisamos delinear as áreas-chave. Esta parte é chamada de preparação do corpo de minério. Ela tem dois propósitos: primeiro, dividir o nível em blocos como unidades de parada independentes; segundo, subdividir ainda mais o nível em blocos, tratando-os como unidades de parada independentes e criando condições dentro do corpo de minério para acesso de pessoal, perfuração de rocha, extração de minério, ventilação e muito mais. Podemos imaginar que o desenvolvimento mencionado anteriormente cria as condições básicas para a mineração do corpo de minério. A preparação, com base no desenvolvimento, divide-o ainda mais em unidades de parada independentes e fornece condições para acesso de pessoal e ventilação nessas unidades. As tarefas de preparação também se enquadram em duas categorias principais: a primeira é subdividir o nível em blocos como unidades de parada independentes; a segunda é criar condições para parada, incluindo caminhos para pessoal, ventilação, perfuração de rocha e conexões.

Em comparação com os túneis de desenvolvimento, o que são túneis de preparação? Túneis de preparação são um meio de concluir tarefas de preparação por meio da escavação de uma série de túneis. Esses túneis são conhecidos como túneis de preparação. No diagrama à direita, as principais características dos túneis de preparação incluem elevadores para pessoal e ventilação, bem como túneis de conexão — essas são características dos túneis de preparação. Ao avaliar indicadores econômicos de mineração, duas métricas relacionadas à preparação são consideradas: a taxa de preparação e a proporção do trabalho de preparação.

A taxa de preparação refere-se aos metros de túneis de preparação e corte necessários por mil toneladas de minério extraído do bloco. A proporção do trabalho de preparação, por outro lado, é a razão entre a quantidade de minério extraída dos túneis de preparação e corte no bloco e o minério total extraído do bloco. Diferentemente da taxa de preparação, que considera apenas a extensão dos túneis de preparação e corte construídos divididos pela produção total de minério para obter a razão, a proporção do trabalho de preparação refina essa razão calculando a proporção de minério extraído da escavação dos túneis de preparação e corte em relação à produção total de minério do bloco.

A taxa de preparação reflete apenas o comprimento dos túneis de preparação e corte no bloco, sem considerar o impacto do tamanho ou volume da seção transversal do túnel. A proporção do trabalho de preparação, no entanto, reflete apenas a proporção de túneis de preparação e corte dentro do veio dispostos dentro do corpo de minério, sem levar em conta a carga de trabalho dos túneis de preparação e corte fora do veio. Esta é a diferença entre eles.

Resumo:
Após a conclusão do desenvolvimento do corpo de minério, o processo prossegue para a preparação do corpo de minério. O objetivo desta etapa é subdividir ainda mais a área de mineração em pequenas unidades gerenciáveis e extraíveis — ou seja, blocos — por meio de um planejamento detalhado do corpo de minério desenvolvido. O trabalho de preparação não envolve apenas a escavação de túneis, mas também a criação das condições necessárias dentro dos blocos para acesso de pessoal, perfuração de rocha, extração de minério e ventilação. Os túneis de preparação, também conhecidos como túneis fiscais, devem considerar o layout das elevações de pessoal e ventilação, bem como os túneis de conexão para criar um ambiente de trabalho favorável para as operações de mineração subsequentes. A taxa de preparação e a proporção do trabalho de preparação são dois indicadores-chave para avaliar a eficiência da preparação, medindo os aspectos econômicos da construção do túnel e a proporção de minério produzido dentro dos túneis, respectivamente, fornecendo bases quantitativas para otimizar as estratégias de preparação.

III. Corte

A terceira parte trata do trabalho de corte. Então, qual é a definição de corte? O trabalho de corte se baseia na preparação e, no solo já preparado, cria faces livres e espaços livres para extração de minério em larga escala. A partir dessa definição, podemos entender que ele visa criar faces livres e espaços livres para a parada. Seu objetivo é gerar essas faces e espaços livres.

O trabalho de corte abrange principalmente dois aspectos: como formar faces livres e espaços livres. Primeiramente, a escavação de túneis de corte permite a formação de faces livres e espaços livres. Além disso, com base nos túneis de corte, o trabalho adicional é realizado para expandir as faces livres, proporcionando mais espaço livre para a parada. Os túneis de corte consistem principalmente em duas partes: túneis de corte inferior (montes de corte inferior e cortes transversais) e elevações de corte. Para expandir ainda mais as faces livres, também são necessárias operações de corte inferior, afunilamento e abertura de canais. Isso abrange todo o conteúdo do trabalho de corte. Desenvolvimento, preparação e corte são todos preparativos para a parada.

Resumo:
O corte é a etapa subsequente à preparação, com o objetivo de criar as faces livres e os espaços necessários para a parada em larga escala. Esta etapa envolve a escavação de túneis específicos, como túneis de corte inferior e elevações de corte, para fornecer espaço para detonação e desmonte do minério. O projeto dos túneis de corte deve levar em consideração as propriedades físicas do minério, a estrutura do corpo mineral e as técnicas de mineração para garantir a implementação eficiente das operações de parada. Além disso, operações como corte inferior, afunilamento e abertura de ranhuras são realizadas para expandir ainda mais os espaços livres, facilitando as atividades de parada.

IV. Parando

Parada refere-se ao processo de realização de trabalhos de mineração em larga escala após a conclusão do corte. Normalmente, o trabalho de mineração em larga escala é chamado de parada, que é subdividido em três etapas principais: quebra de minério, manuseio de minério e gerenciamento da pressão sobre o solo. Primeiro, vamos explicar a definição de quebra de minério: usando o espaço de corte como uma face livre e empregando métodos de perfuração e detonação de rocha. A quebra de minério é geralmente dividida em quatro categorias com base nas condições de ocorrência do corpo de minério, o método de mineração adotado e o equipamento de perfuração de rocha: quebra de furo raso, quebra de furo médio-profundo, quebra de furo profundo e detonação de câmara.

O manuseio de minério refere-se ao trabalho de mover o minério detonado dentro do bloco para os túneis de transporte e carregá-lo em vagões de mineração. O manuseio limita-se ao interior da mina, ou seja, mover o minério para os túneis de transporte, enquanto o transporte refere-se ao processo de içar o minério dos túneis de transporte para a superfície.

Existem dois métodos principais de manuseio de minério: manuseio por gravidade e manuseio mecânico. O manuseio por gravidade utiliza principalmente o funil de extração de minério para movimentação por gravidade. O manuseio mecânico emprega equipamentos como ancinhos elétricos, carregadeiras, raspadores, caminhões e correias transportadoras para manuseio assistido.

Ao selecionar métodos de transporte de minério, considere o método de mineração e as condições do corpo de minério. Por exemplo, corpos de minério com forte inclinação são mais adequados para manuseio por gravidade, enquanto corpos de minério com inclinação suave ou quase horizontal são mais adequados para manuseio mecânico.

O terceiro aspecto é o gerenciamento da pressão sobre o solo. A pressão sobre o solo refere-se ao fenômeno em que, após a extração do minério, o goaf (área minerada) se forma no subsolo e, com o tempo, os pilares e a rocha circundante, na parede suspensa e na parede de base, se deformam, falham ou desmoronam. O gerenciamento da pressão sobre o solo envolve o trabalho necessário para prevenir ou controlar a deformação, falha e colapso da rocha circundante. Inclui a eliminação dos efeitos adversos da pressão sobre o solo e a garantia da segurança da produção, conhecidos coletivamente como trabalho de gerenciamento da pressão sobre o solo.

Com base nos métodos atuais de gerenciamento da pressão do solo, ele pode ser dividido em três partes: primeiro, usar pilares retidos para dar suporte ao goaf para gerenciamento; segundo, gerenciar por meio de escavação da rocha ao redor; e, finalmente, preencher o goaf com materiais de aterro para gerenciamento.

Resumo:
A parada é a fase central da mineração de jazidas, abrangendo três etapas principais: quebra do minério, manuseio do minério e gerenciamento da pressão sobre o solo. A quebra do minério é realizada por meio de perfuração e detonação na área de corte, com profundidades de perfuração e métodos apropriados selecionados com base nas condições da jazida. O manuseio do minério envolve a movimentação do minério detonado para túneis de transporte e o carregamento para transporte, distinguindo entre métodos gravitacionais e mecânicos, com seleções baseadas em fatores como a inclinação da jazida. O gerenciamento da pressão sobre o solo é fundamental para garantir a segurança da mineração, exigindo medidas para prevenir e controlar deformações, falhas e colapsos na camada de rocha, mantendo assim as operações de extração estáveis em andamento.

V. Relações entre as etapas

As quatro etapas da mineração de jazidas estão intimamente interligadas no tempo e no espaço, desdobrando-se sequencialmente para formar uma cadeia de operações mutuamente sustentada e progressiva. O desenvolvimento fornece a infraestrutura para a preparação, a preparação refina a área de mineração, o corte cria as condições para a parada e, por fim, a parada realiza a extração do minério. A implementação de cada etapa deve considerar as necessidades das operações subsequentes, incorporando o princípio da mineração de mineração e desenvolvimento equilibrados, com o desenvolvimento liderando o caminho.

VI. Conclusão

Em resumo, a mineração de jazidas é um processo sistemático de engenharia composto por múltiplas etapas contínuas e interdependentes, onde a execução bem-sucedida de cada etapa depende de preparação prévia e planejamento rigoroso. Com os avanços tecnológicos e as demandas do desenvolvimento sustentável, a mineração moderna enfatiza cada vez mais o equilíbrio entre proteção ambiental, segurança e eficiência econômica. Ela explora e aplica continuamente novas tecnologias para melhorar a eficiência da extração e reduzir o impacto ambiental. No futuro, a mineração de jazidas se tornará mais inteligente e ecologicamente correta, avançando para níveis mais elevados de gestão refinada.