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CONTRIBUIÇÃO AO GRÁFICO DE
ESTABILIDADE CONSIDERANDO O
CONTEXTO GEOMECÂNICO
BRASILEIRO
Autores: Michel Melo Oliveira
Cláudio Lúcio Lopes pinto
José Ildefonso Gusmão Dutra
07/08/2014
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O Sublevel Stoping é um método de lavrasubterrânea que possibilita a ausência deequipamentos e pessoas no realce.
Segurança
O método de lavra tem larga aplicação no Brasil
Produtividade, Recuperação
Custo mineração e diluição
Custo de desenvolvimento é muito alto para cada realce aberto
Introdução
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Quanto maior o realce estável (diluição) menoros custos da mineração.
O Método do Gráfico de Estabilidade Modificadoproposto por Potvin(1988) é empírico por issosomente aplicado a condições semelhantes asusadas na obtenção do método.
A primeira tentativa surgiu com Mathews etal.(1981).
Dados usados Canadá e Austrália
Introdução
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O objetivo principal deste projeto foi verificar a
validade da metodologia desenvolvida nos
trabalhos de Potvin (1998) e Mawdesley et
al.(2001) para estimar as dimensões de realces e
comparar os resultados obtidos.
Objetivos
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19 realces foram levantados em 2 minas
diferentes.
Apenas realces com levantamento da superfície
do realce por escaneamento a laser (Sistema de
monitoramento de cavidades) foram utilizados
no estudo.
Cálculo da Diluição
Dados Obtidos nas Empresas
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Número de Estabilidade e Número de
Estabilidade Modificado
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A Classificação no NGI-Q :
Fornecidos pelas empresas.
Baseados em uma coleta grande de dados ao
longo das galerias
Apenas uma classificação para cada domínio
estudado
Classificação de Maciço
Rochoso
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Fator A de Potvin (1998)
Obtenção Fatores de correções Potvin (1988)
Tensões In-situ
As empresas utilizam a metodologia de
Hoek e Brown (1980) para estimar tensões
in-situ
Propriedades mecânica dos maciços
rochosos:
Fornecidos pelas empresas em forma de
relatórios internos
Modelagens 2d e 3d
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Fator B de Potvin (1998)
Obtenção Fatores de correções Potvin (1988)
Descontinuidade Mais Crítica
Fornecidas pelas empresas.
Baseadas preferencialmente no
hangingwall e teto.
Atitude de todas as faces do realce
Utilização do software Rocscience Dips
para o cálculo da diferença entre
atitudes.
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Fator C de Potvin (1998)
Obtenção: Fatores de correções Potvin (1988)
• Os dados fornecidos pelas empresas
relatam que há instabilidade apenas
relativamente à queda de blocos.
• Empresas analisam prioritariamente
somente o hangingwall e o teto.
C=8 - 6 cos α
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Raio Hidráulico
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Cálculo da Diluição
Cálculo da diluição operacional por superfície do realce
Utilizou-se o software de planejamento Micromine.
Modelo de blocos
Superfície Individualizada
Operações booleanas
Filtro
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Gráfico de Estabilidade Modificado de
Potvin (1998)Usando 175 estudos de casos
O gráfico de N’ por R.H e observou que a zonas de transição foram drasticamente reduzidas. Realce considerado estável com diluição menor que 5%
Gráfico de Estabilidade Modificado por Potvin. (TRUEMAN et al. 2000)
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O Método do Gráfico de Estabilidade
Estendido Mawdesley et al.(2001)Usando 483 estudos de casos
O gráfico de N’ por R.H e observou que a zonas de transição obtidas estatisticamente
Gráfico de Estabilidade Estendido por Mawdesley et al.(2001)
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Análise dos Resultados
Classificação geomecânica do maciço rochoso:
Tabela I – Valores fornecidos para cada parâmetro da classificação do maciço rochoso
Apenas uma classificação para cada domínio
Grande campanha de classificação
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Análise dos Resultados
Fator A
Baixas profundidades: 60 a 300 metros
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Análise dos Resultados
Fator B
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Análise dos Resultados
Fator C
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Análise dos Resultados
Determinação da diluição operacional por
superfície do realce
• Utilização de suportes no teto
podendo favorecer a estabilidade
do hangingwall
• Preocupação das empresas
somente com o teto e o
Hangingwall
• Erros operacionais (perfuração e
desmonte)
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Análise dos Resultados
Determinação do raio hidráulico
Uma ótima ferramenta para considerar o
efeito da forma e tamanho da superfície de
análise
Variou de um valor mínimo de 1,78 m até
um valor máximo de 15,09 m
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Análise dos Resultados
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Análise dos Resultados
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Análise dos Resultados
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Análise dos Resultados
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Conclusões
• A classificação geomêcanica dos domínios do realce é de grande importância
para o método do gráfico de estabilidade.
• As possibilidades de escorregamento e/ou queda de blocos devem ser
analisadas especificamente para cada face do realce.
• Recomenda-se sempre utilizar o gráfico de estabilidade associado ao número
de estabilidade calculado.
• O número de estudos de casos influi diretamente na qualidade do resultado de
um modelo empírico.
• No gráfico de estabilidade estendido, proposto por Mawdesley et al.(2001),
que apresenta o maior número de casos estudados na sua elaboração, houve a
melhor correlação dos dados de hangingwall e teto com as linhas de
isoprobabilidade .
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Referências BibliográficasReferências Selecionadas:
AGUIAR, C.C.Contribuição ao diagnóstico de dano causado por detonações em maciços rochosos, Belo Horizonte: Escola de Engenharia da UFMG, 2002. 222p. (Tese, Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas).
BARTON, N., LIEN, R., LUNDE, J. 1974. Engineering Classification of Rock Masses for the design of Tunnel Support, Rock Mechanics, Vol. 6 n° 4, pp. 189-236.
MATHEWS, K. E., HOEK, E.,WYLIE, D.C., STEWART, S.B.V. 1981. Prediction of stable excavation spans for mining at dephs below 1,000 m in hard rock mines. Canmet Report DSS Serail No. OSQ80-00081.
MAWDESLEY, C, TRUEMAN, R & WHITEN, W. 2001, Extending the Mathews
stability graph for open- stope design, Trans. IMM (Sect. A: Min. industry) (110):
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POTVIN, Y. 1988. Empirical open stope design in Canada. Ph.D. Thesis. The University of British Columbia p.350.
TRUEMAN, R., MIKULA, P., MAWDESLEY, C., e HARRIES, N. 2000. Experience in Australia with the application of the Mathews method for open stope design. CIM Bulletin, Vol. 93, No. 1036, pp. 162-167.
STEWART, S.B.V., e FORSYTH, W.W. 1995. The Mathews method for open stope design. CIM Bulletin, Vol 88 (992), 1995, pp. 45 – 53.