Métodos de Lavra

O método de lavra em tiras é o mais aplicado em depósitos tabulares ou com camadas horizontais com pouca espessura de capeamento. Propicia grande escala de produção, proporcionando até menor custo operacional e maior produtividade do que a lavra por bancadas em certas circunstâncias. O estéril é retirado das camadas superiores e depositado dentro dos cortes formados nas etapas anteriores da lavra. Desta forma, os impactos ambientais são menores, por serem depositadas quantidades menores de estéril na superfície. Esse método é comumente utilizado na extração de bauxita, fosfato e carvão, o estéril não é transportado para ser depositado em pilhas, mas sim lançado diretamente em áreas adjacentes já lavradas, o capeamento de cobertura da jazida pode ser transportado para fora da mina por correias transportadoras e então depositado fora das áreas lavradas, ou, alternativamente, ser feito por meio de dois estágios: um por casting e outro por caminhões, sendo o solo superficial estocado e preservado para reabilitações posteriores, a geometria da cava, pilhas e de outras estruturas devem ser atualizadas semestralmente ou em maior periodicidade, a critério da Agência Nacional de Mineração - ANM, em conformidade com o ritmo de avanço previsto no Plano de Lavra, o qual deve ser mantido na mina, bem como a documentação topográfica pertinente, para exame por parte da fiscalização.    
                                                                                                                                                                                                                                                     
        Os equipamentos usados nesse tipos de lavra são em  menor número de equipamentos em operação, porém apresentam poucas flexibilidade em relação ao método tradicional, (tratores, escavadeiras e caminhão basculante ), fatores que influência na aplicabilidade:
Comprimento e largura das tiras
Ondulação do corpo de minério

O método de lavra em tiras é o mais aplicado em depósitos tabulares ou com camadas horizontais com pouca espessura de capeamento. Propicia grande escala de produção, proporcionando até menor custo operacional e maior produtividade do que a lavra por bancadas em certas circunstâncias. O estéril é retirado das camadas superiores e depositado dentro dos cortes formados nas etapas anteriores da lavra. Desta forma, os impactos ambientais são menores, por serem depositadas quantidades menores de estéril na superfície. Esse método é comumente utilizado na extração de bauxita, fosfato e carvão, o estéril não é transportado para ser depositado em pilhas, mas sim lançado diretamente em áreas adjacentes já lavradas, o capeamento de cobertura da jazida pode ser transportado para fora da mina por correias transportadoras e então depositado fora das áreas lavradas, ou, alternativamente, ser feito por meio de dois estágios: um por casting e outro por caminhões, sendo o solo superficial estocado e preservado para reabilitações posteriores, a geometria da cava, pilhas e de outras estruturas devem ser atualizadas semestralmente ou em maior periodicidade, a critério da Agência Nacional de Mineração - ANM, em conformidade com o ritmo de avanço previsto no Plano de Lavra, o qual deve ser mantido na mina, bem como a documentação topográfica pertinente, para exame por parte da fiscalização.    
                                                                                                                                                                                                                                                     
        Os equipamentos usados nesse tipos de lavra são em  menor número de equipamentos em operação, porém apresentam poucas flexibilidade em relação ao método tradicional, (tratores, escavadeiras e caminhão basculante ), fatores que influência na aplicabilidade:
Comprimento e largura das tiras
Ondulação do corpo de minério

O método denominado de “lavra por sistema de correias transportadoras” substituía os caminhões por correias móveis de bancada e com isso as carregadeiras pneumáticas alimentavam o minério diretamente no sistema de correias através de um silo de alimentação que fazia a transferência do minério. O método vem sendo usado até hoje com sucesso, com custos operacionais significativamente inferiores aos custos da lavra convencional. A presente pesquisa descreve uma iniciativa de inovação tecnológica focada no desafio de reduzir os custos operacionais a um patamar inferior àqueles da lavra por sistema de correias transportadoras. O objetivo principal da pesquisa é comprovar a viabilização técnica e econômica do método de britagem móvel “in- pit” auto propelido em comparação à lavra convencional por caminhões e ao sistema de correias por carregadeiras.
No Brasil, os órgãos responsáveis por fiscalizar a atividade mineradora, bem como o cumprimento da legislação acerca da exploração dos recursos minerais, são vários, como o Ministério do Meio Ambiente (MMA), o Ministério de Minas e Energia (MME), o Serviço Geológico do Brasil, e o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama).

O método denominado de “lavra por sistema de correias transportadoras” substituía os caminhões por correias móveis de bancada e com isso as carregadeiras pneumáticas alimentavam o minério diretamente no sistema de correias através de um silo de alimentação que fazia a transferência do minério. O método vem sendo usado até hoje com sucesso, com custos operacionais significativamente inferiores aos custos da lavra convencional. A presente pesquisa descreve uma iniciativa de inovação tecnológica focada no desafio de reduzir os custos operacionais a um patamar inferior àqueles da lavra por sistema de correias transportadoras. O objetivo principal da pesquisa é comprovar a viabilização técnica e econômica do método de britagem móvel “in- pit” auto propelido em comparação à lavra convencional por caminhões e ao sistema de correias por carregadeiras.
No Brasil, os órgãos responsáveis por fiscalizar a atividade mineradora, bem como o cumprimento da legislação acerca da exploração dos recursos minerais, são vários, como o Ministério do Meio Ambiente (MMA), o Ministério de Minas e Energia (MME), o Serviço Geológico do Brasil, e o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama).

A mineração é uma atividade que depende de técnicas de extração para viabilizar sua produção, sendo possível destacar, principalmente, cerca de dez métodos de lavra. Parece muito, mas a verdade é que existem provavelmente mais de trezentas variações possíveis de métodos de lavra, sendo limitadas pela disponibilidade dos equipamentos necessários a viabilização das técnicas de extração; ou o desenvolvimento de novos equipamentos que viabilizem estas técnicas. A seleção do método a ser utilizado deve levar em conta, além dos aspectos tecnológicos, também os sociais, econômicos e ambientais, sua seleção é um dos principais elementos em qualquer análise econômica de uma mina, sendo que sua escolha permite o desenvolvimento da operação, e essa seleção deve considerar duas fases:
Avaliar as condições geológicas, sociais e ambientais para permitir a eliminação de alguns métodos que não estejam de acordo com os critérios desejados;
Definir o método com menor custo possível, considerando as condições técnicas que garantam maior segurança.

Pedreiras
Método adotado para produção de rochas ou minerais para extrair materiais de construção, sendo normalmente menos profundas do que outros tipos extração mineral. Como exemplos de materiais extraídos podem ser citados os granitos.
O estéril gerado pela movimentação de terra e a própria operação necessitam de tratamento específico para evitar contaminação com o solo e a água.

O processo de extração do granito tem início nas jazidas, local onde as pedras estão em seu estado natural. Para se “fatiar” a rocha em um tamanho menor, diversas são as ferramentas utilizadas dentre elas: máquinas de fio diamantado, hidrobags, marteletes, brocas diamantadas, dentre outros.
O primeiro pedaço de rocha é chamado de bancada ou prancha, o qual tem uma medida aproximada de 12 metros de comprimento X 6m de altura X 1,80 de largura. Após retirada a bancada, a mesma será analisada por um profissional treinado que irá demarcar essa rocha em várias áreas para um novo recorte, onde desse recorte serão produzidos os blocos (cubos menores de pedras de aproximadamente 3 m x 1,8 m x 1,8 m). Depois são transportados com destino a indústria onde lá esses blocos serão transformados em chapas, As chapas podem ser produzidas nos seguintes acabamentos: Polido (com brilho), levigado (sem brilho) e escovado (sem brilho). Após passado pelo processo de extração e industrialização o granito e mármore estarão prontos para ser comercializado por marmorarias que irão executar os projetos de pias, escadas, balcões, colunas, lareiras e até onde a criatividade permitir.

Segundo o Código Brasileiro de Mineração a lavra é o conjunto de operações coordenadas que têm como objetivo o aproveitamento industrial de jazida, desde a extração de substâncias minerais úteis até o seu beneficiamento. Esse processo é classificado em dois grandes grupos: lavra subterrânea e lavra a céu aberto. Isso porque os dois grupos possuem diferentes técnicas de exploração do minério, chamadas de métodos de lavra.
Acesso ao minério
O acesso ao minério nessas minas é feito por decapeamento, onde é feita a remoção e o transporte do solo superficial, por conseguinte é feita a remoção do solo de alteração.

Principais minerais e substâncias
Os principais minerais extraídos por lavra a céu aberto são: Feldspato, Caulim, Talco, Quartzo, Argilas, Mica, Esmeralda, Turmalina, Diamante, Esmeralda, Brita, Ouro, Areia e Cascalho.

Principais métodos de lavra
Bancadas
São feitas camadas horizontais na superfície. Sendo assim, o estéril retirado é depositado em pilhas próximas da cava. As bancadas são formadas por taludes, com tamanhos calculados de acordo com a proporção de material útil e inútil. Contudo, quanto maior o talude, mais suave deve ser o ângulo, para evitar instabilidade.

Tiras
O estéril retirado é depositado em cortes que foram feitos em outras etapas da lavra. Dessa forma, é mais adotado para produção em grande escala, por ser mais barato e com alta produtividade. Consequentemente, é muito utilizado para exploração de fosfato, carvão e xisto betuminoso.

Pedreiras
É mais utilizado para rochas e minerais utilizados na construção civil. Além disso, são pouco profundas e o estéril é precisa ser tratado antes de ser guardado.

Vantagens e desvantagens da mina a céu aberto
As vantagens desse tipo de mina são:

Utilização de equipamentos de grande porte, aumentando a produção;
Facilidades de observações e supervisão dos serviços;
O escoamento, a iluminação e a higiene são facilitados.
Em contrapartida, as desvantagens são:

Imobilização de grandes áreas superficiais com a lavra do minério e com a construção de depósitos de estéreis e barragens de rejeitos;
O clima e o tempo do local influenciam na operação;
O impacto ambiental e os gastos com a recuperação são maiores.
Lavra subterrânea
Por outro lado, neste grupo, a extração de material ocorrer no interior do terreno. Sendo indicada para rochas e minerais que estão em depósitos mais profundos. Nessa situação, a relação estéril-minério é grande, fazendo com que seja economicamente inviável explotar a céu aberto. Além disso, existem situações em que a legislação impõe a lavra subterrânea.

Outrossim, para ocorrer bem e com segurança, a mina subterrânea precisa de operações auxiliares as da lavra, que são: ventilação; escoramento de teto; energia elétrica; sinalização de emergência; bombeamento e drenagem de água; controle de ruídos; manutenção da mina; comunicação; e suprimentos.

Em princípio, a classificação dos métodos provém da opção escolhida para se processar a lavra, ou seja, a céu aberto ou subterrânea. Para tal definição, leva-se em conta a situação dos operadores, e não a da jazida. A lavra é considerada a céu aberto se não há necessidade de acesso humano ao meio subterrâneo para realizá-la. A ocorrência de certas operações subterrâneas, tais como o transporte por poços de extração, não descaracteriza uma lavra a céu aberto, da mesma forma que uma lavra subterrânea sempre envolve vários serviços auxiliares executados a céu aberto.

Os principais métodos de lavra a céu aberto (com as correspondentes denominações em língua inglesa, internacionalmente consagradas) são aqueles de explotação a seco, ou seja:

a lavra por bancadas (open pit mining)
a lavra em tiras ou fatias (strip mining ou open cast mining)
a lavra de pedreiras (quarry mining ou dimensioned stones mining).
O método de lavra por bancadas
É mais usado em minas onde o corpo de minério esteja recoberto por um capeamento espesso. As bancadas são desenvolvidas consecutivamente, de cima para baixo, até se atingirem os limites finais dos corpos mineralizados mais profundos. O minério é recuperado e o estéril é removido e disposto em pilhas nas imediações da cava. Quando possível, o estéril poderá ser depositado na própria cava, facilitando a recuperação ambiental da área. A lavra por bancadas é utilizada principalmente em depósitos de minérios metálicos.

O método de lavra em tiras
É o mais aplicado em depósitos tabulares ou com camadas horizontais com pouca espessura de capeamento. Como característica, propicia grande escala de produção, proporcionando até menor custo operacional e maior produtividade do que a lavra por bancadas em certas circunstâncias. É o método mais adequado para jazidas de certos minérios específicos, como bauxita, carvão e xisto betuminoso. Nesse método, o estéril é geralmente removido por grandes equipamentos, tais como shovels e draglines ou mineradores contínuos.

Em certos casos a operação pode ser conjugada com o uso de explosivos. A escavação avança através de cortes longitudinais e paralelos, formando trincheiras de altura compatível aos equipamentos de corte e com uma extensão que pode chegar a centenas de metros. O minério é transportado para a planta de beneficiamento, mas o estéril permanece na área de lavra, sendo então baldeado para uma área adjacente convenientemente preparada e localizada na parte alta do banco formado pela trincheira.

Pedreiras
Corresponde ao termo empregado no Brasil para denominar minas que lavram materiais para uso direto na construção civil, como pedras para revestimento e pisos e britas em geral. Tal produção é também chamada de produção de granulados. Nela, geralmente há uma padronização de tamanhos em decorrência do desmonte de rochas seguido pela britagem. Esse método é aplicado, por exemplo, nas explotações de calcários, granitos e gnaisses.

Por sua vez, os métodos de lavra a céu aberto via úmida são bem menos empregados e correspondem à lavra hidráulica (por desmonte com monitores hidráulicos ou dragagem) e à lavra química. A lavra de petróleo e/ou gases combustíveis também é considerada uma lavra a céu aberto via úmida e representa um caso bem particular em que o corpo mineralizado é lavrado por meio de poços de extração.

A água a alta pressão e alta velocidade, proveniente de um tanque elevado ou de uma bomba
centrífuga ,levada contra a base de um banco por meio de um monitor , constitui o sistema de
desmonte hidráulico.
O jato d’água é usado para desintegrar, quebrar e empolar o material que passa a correr
através de canais feitos na superfície da lavra , sendo dirigido para a bomba e posterior
recalque.
Pedras de grande porte devem ser retiradas mecanicamente e postas de lado na escavação.
Este método tem baixo rendimento. De toda energia utilizada, grande parte é consumida em
perdas de carga da linha e atritos do jato hidráulico com a atmosfera , restando uma
quantidade relativamente pequena de energia para o trabalho de quebrar e empolar.
Também há dificuldade prática em se dirigir o jato continuamente contra a parte do material
remanescente não quebrado e não empolado. Com isto grande quantidade de água é
transportada ao banco , que consumirá mais energia para ser retirada por bombeamento ,
diluindo a polpa e consumindo mais energia.
Esta ineficiência do desmonte hidráulico não tem maior relevância nos locais onde energia
potencial natural é disponível.
A energia cinética do jato d’água que saí do bocal do monitor , se transforma e é perdida
rapidamente durante sua passagem através do ar , conforme está bem demonstrado nas
tabelas I e II , Distância versus capacidade e Altura manométrica versus distância ,
respectivamente.
A correlação entre a altura manométrica e velocidade do jato.

Neste caso adicionando a perda de carga na linha e outras perdas singulares , podemos
dimensionar a grosso modo a pressão de trabalho da bomba
A produtividade do desmonte hidráulico possuiu variáveis intrínsecas nas características do
solo.
Argilas e outros materiais dispersos, são rapidamente fluidizados e formam polpas de alta
concentração. Argilas plásticas possuem comportamento reológico nem sempre definido e
invariavelmente requerem energia adicional e maior tempo para sua desintegração.
A utilização de métodos combinados pode eventualmente oferecer melhores resultados
produtivos, tais como combinando o desmonte hidráulico com a utilização de tratores, drag
lines , etc... Argilas duras e cascalho cimentado, respondem melhor ao desmonte hidráulico
quando inicialmente quebrados por meios mecânicos. Trator de esteira com lâmina ou
escarificado pode ser utilizado neste tipo de terreno com bons resultados


São os fatores impostos ou de imposição a segurança, uma ventilação mínima, a drenagem e o esgotamento referentes a instalação dos acessos. Estes regem a identificação dos acessos (principais e de
serviços) por serem essenciais ao bom desempenho das operações mineiras no subterrâneo:
- Segurança
Aplica-se mais aos acessos principais, em que há uma requisição de “saída de emergências”, este
fator adquire vital importância quando a mina é de grande porte e profunda.
- Ventilação
De soma importância nas áreas onde não tem circulação de ar (oxigênio); a temperatura é elevada,
exigindo resfriamento; chegando a ser necessária também para dissipar ou extrair as partículas em
suspenção.
- Drenagem
Importante se a mina apresenta grande quantidade de infiltrações por água. Elevadas quantidades de água
representa um sério problema para o desenvolvimento da mina, tendo que programar um eficiente sistema
de drenagem, com captadores, reservatórios, bombas, etc.

Os métodos de Lavras de uma mineração se divide em lavra subterrânea e lavra a céu aberto. Sabendo que cada uma tem um conjunto de operações com o mesmo objetivo de explorar os recursos desde a extração até o processo de beneficiamento do minério. A seleção do método de lavra vai depender diretamente como o minério está disposto, para isso deve-se fazer uma avaliação bem complexa. Lembrando que para qualquer empresa a lucratividade é muito importante, logo o custo-benefício deve ser positivo.
Os métodos de lavra a céu aberto são
Bancadas (“Open Pit Mining”): Um dos métodos mais utilizados na mineração é a lavra por bancadas, esse método a céu aberto pode ser definido com um processo de mineração em que depósitos de subsuperfície são escavados em forma de bancos.
Lavra em tiras (“Strip Mining”): A lavra a céu aberto em tiras é utilizada principalmente em jazidas que são predominantemente formadas em camadas horizontais, chamadas de stratabound, com pequenas espessuras de minério em relação às grandes dimensões laterais. Ela é realizada de maneira semelhante as bancadas, contudo o capeamento é depositado diretamente nas áreas adjacentes. Sendo muito comum para depósitos de xisto betuminoso, carvão e outros que ocorrem horizontalmente.
Lavra em tiras (“Strip Mining”): A lavra a céu aberto em tiras é utilizada principalmente em jazidas que são predominantemente formadas em camadas horizontais, chamadas de stratabound, com pequenas espessuras de minério em relação às grandes dimensões laterais.
Lavra Aluvionar (Placer Mining): A lavra aluvionar é utilizada a partir da dragagem de um depósito tipo placer, o local pode ser tanto natural quanto artificial e o volume de água que é necessário vai variar de acordo com o tamanho da draga e o depósito de placer analisado.
Pedreiras: As pedreiras são comumente utilizadas para minerais e rochas na construção civil, sendo o método mais conhecido pela população de uma forma geral, sendo recentemente pouco profundas.

Já os métodos de lavra subterrânea são
Realce auto-portantes
O método de lavra subterrânea chamada de realce auto-portante é utilizado principalmente quando existe uma grande continuidade e homogeneidade da qualidade do minério explorado, sendo operações simples e de alta produtividade, sendo utilizadas:

Câmaras e pilares;
Subníveis;
Recuo por crateras verticais (Vertical Crater Retreat – VCR).

Quando determina o método de lavra; Na fase de planejamento, a seleção é baseada em critérios geológico, social, geográfico e ambiental, todavia as condições de segurança e higiene devem ser garantidas durante toda a vida útil da mina.
O método de lavra subterrânea refere-se à extração de minérios que são encontrados em depósitos mais profundos, em rochas duras ou brandas bem consolidadas. Nesse método, o minério deve ser delimitado via sondas por meio dos serviços de topografia, Mas, além disso, é importante que você saiba que na lavra subterrânea o corpo mineralizado precisa ser muito bem delimitado, as suas características precisam ser bem definidas por sondagens e galerias e o acesso é normalmente feito por túnel, rampa ou poço. A maioria dos equipamentos específicos utilizados nas operações subterrâneas são importados e a ventilação nas pequenas minas é natural, mas para a maioria delas são necessárias ventiladores e exaustores de grande potência. A lavra subterrânea é indicada principalmente para depósitos e minérios que ocorrem em maiores profundidades, dessa forma a proporção entre estéril e minério é grande, portanto, é inviável que este tipo de jazida seja explorada a céu aberto.
Quais são os objetivos da lavra a céu aberto;
A lavra a céu aberto ocorre quando são identificados depósitos de rochas ou minerais em profundidade relativamente pequena em relação à superfície. ... Esses recursos minerais, geralmente, são explorados até o esgotamento ou quando a extração torna-se economicamente inviável em razão do volume O método de lavra em tiras;
É o método mais adequado para jazidas de certos minérios específicos, como bauxita, carvão e xisto betuminoso. Nesse método, o estéril é geralmente removido por grandes equipamentos, tais como shovels e draglines