Design de Mina e Seleção de Equipamentos

A geometria de uma mina desenvolvida pelo método de lavra por bancadas necessita atender três premissas básicas: segurança, aproveitamento das reservas e retorno dos investimentos. Uma vez que estas premissas são atendidas temos uma geometria operacional ótima capaz de manter pessoas e equipamentos em segurança desde o start-up até o descomissionamento das operações. Os três pilares citados podem ser estratificados em outros itens-chave que os projetistas devem considerar durante a operacionalização de uma mina.

O primeiro deles é a segurança que contempla questões ligadas a saúde ocupacional, meio- ambiente e sociedade. As variáveis geométricas de uma mina possuem relação direta com a estabilidade das escavações, isso justifica a prática de desenvolver estudos geotécnicos, geomecânicos, modelagem e mapeamentos geológicos prévios ao design de mina. Estes estudos retornam premissas geométricas fundamentais para elaboração de um projeto operacional de lavra como: ângulo de face de taludes, largura de bermas, altura de bancadas, ângulo geral de taludes, inclinação de drenagens longitudinais e transversais. Projetos específicos podem demandar outras variáveis adicionais.

Os estudos preliminares não são desenvolvidos de forma isolada, pois a operacionalização de cava é uma análise multivariada. Com isso, os estudos geomecânicos e geológicos também oferecem suporte para o segundo pilar do design de mina, o aproveitamento econômico das reservas. A modelagem geológica e a estimativa de recursos minerais são as principais fontes de orientação e suporte para decisões durante o processo de operacionalização. Com base nestas informações, o projetista busca identificar a menor relação estéril/ minério (REM). Esta prática garante que o empreendimento gere o mínimo de resíduos e menor impacto possível. O equilíbrio entre segurança, meio-ambiente e aproveitamento econômico se traduz na sustentabilidade do projeto de mineração. Esta condição é considerada ideal para os investimentos de capital do empreendimento retornem de forma satisfatório para a sociedade e para os investidores.

Entre os principais investimentos de capital podemos citar os equipamentos móveis e semimóveis que são responsáveis pelas operações de carga, transporte, perfuração, desmonte e infraestrutura de uma mina. Uma vez que os pilares de um “design de mina sustentável” estão presentes, estes equipamentos podem transitar e operar com segurança nas áreas ativas da mina. Entre as variáveis geométricas que influenciam a performance e garantem a segurança das operações dos equipamentos estão: largura dos acessos, alturas das leiras de segurança, raio de curvatura mínimo, inclinação de rampas, trechos planos e largura mínima de praças. A definição destas variáveis também depende de configurações, estruturas geológicas e geomecânicas da zona mineralizada. Estas variáveis são ajustadas às características dos equipamentos.

A indústria de mineração dispõe dos mais variados fornecedores de equipamentos com portes, aplicabilidades e condições operacionais diversas. De posse dessas informações técnicas e opções de equipamentos, o projetista é capaz de conduzir e finalizar o processo de seleção de equipamentos.

Para saber mais sobre o assunto sugiro a leitura das referências abaixo:

•  Read, J. and Stacey, P. 2009. Guidelines for open pit slope design. CRC Press. Australia.
•  Lowrie, R., L. 2002. SME Mining Reference Handbook. USA

Edmo Rodovalho

Engenheiro de Minas, doutorado em Engenharia Mineral pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, mestrado em Engenharia Mineral pela Universidade Federal de Ouro Preto. Desenvolveu sua carreira em projetos de grande porte, com operações de lavra a céu aberto em diversos métodos e para diversos bens minerais. Possui ampla experiência como gestor da área de planejamento de lavra em multinacionais da área de mineração e siderurgia. Atualmente é professor adjunto na Universidade Federal de Alfenas, onde atua nas áreas de Planejamento de lavra, geoestatística, simulação e modelamento matemático aplicados à mineração e operação de mina.