Utilização De Paste Fill Para A Lavra Por Corte E Enchimento Em Mina Subterrânea

1 Introdução

Atualmente é possível observar a crescente necessidade de se lavrar reservas minerais por meio de aberturas subterrâneas. Tal realidade se deve principalmente ao fato de não se encontrar facilmente jazidas aflorantes.

Devido às elevadas valorizações de muitos minerais, tem-se tornado cada vez mais viável financeiramente a explotação destas substâncias quando encontradas em grandes profundidades.

No desenvolvimento de tecnologias foram sendo encontradas alternativas e métodos para tornar geotecnicamente possível e segura a implantação de minas subterrâneas em diferentes profundidades e tipos de rocha.

Devido aos altos valores de muitos bens minerais, há hoje a necessidade de se aumentar a recuperação sem comprometer a segurança das minas. O método de corte e enchimento tornou-se uma ótima alternativa para se recuperar mais, podendo em alguns casos atingir valores próximos a 100% de recuperação na lavra.

Hartman e Mutmansky (2002) afirmam que, no caso de depósitos de alto teor e profundos ou onde as condições da rocha encaixante são ruins, são inaceitáveis perdas de minério na faixa de 25 a 50% (como em métodos que abandonam pilares); portanto, deve ser considerada opção do enchimento. Mas é preciso lembrar que em depósitos de baixo teor, onde o mineral é de alto valor, também aplica-se o método de corte e enchimento.

É importante destacar que a utilização de tal método acarreta em um aumento nos custos da lavra, pois é necessária a adição de uma operação unitária na cadeia de produção. Tendo em vista que a operação de enchimento geralmente possui elevado custo, devido principalmente ao transporte do material, e, em alguns casos, utilização de cimento, o custo de produção tende a ser consideravelmente mais alto quando se utiliza o método de corte e enchimento. Porém tal método pode ser justificado pelo grande aumento na recuperação e, portanto, no volume de minério que será retirado.

Um dos grandes males da mineração perante a opinião pública é o impacto ambiental causado por esta atividade, que se concentra principalmente na formação de pilhas de material estéril e barragens de rejeito.

Quando se trata de lavra de minerais de baixo teor, como, por exemplo, ouro e cobre, há o problema de elevada geração de rejeitos durante o beneficiamento. Se considerados a água e os insumos utilizados no tratamento de minério, muitas vezes o volume de rejeito pode superar até mesmo o volume de rocha lavrada.

Todavia, quando se faz uso de rejeitos dos processos de beneficiamento como material para enchimento, há significantes benefícios econômicos e ambientais. Ao se utilizar esse rejeito, reduz-se de forma significativa a necessidade de locar em superfície esse material que normalmente ficaria em barragens, que estão entre os principais riscos ambientais provenientes da mineração. Ao se utilizar o estéril proveniente do desenvolvimento como enchimento se reduz, neste caso, o impacto causado pela disposição de pilhas deste material que seria descartado.

Lovejoy (2012) ressalta que a alocação do rejeito nos realces lavrados reduz a necessidade de dispor este material em superfície, além de reduzir os custos com o fechamento de mina.

Por todas essas razões é necessário se estudar as características econômicas e geotécnicas da utilização dos vários materiais que podem ser aplicados com enchimento nas minas.

Este estudo se baseia em uma análise comparativa da utilização de alguns tipos de materiais, focando os aspectos financeiros e de estabilidade agregados a cada enchimento, dando uma atenção especial ao enchimento em pasta (paste fill), devido a seus benefícios pela utilização do próprio rejeito do beneficiamento de minério.

2 Objetivo

Através de um estudo realizado na bibliografia existente e diversos artigos que abordam o tema, o objetivo principal desse trabalho é fazer uma comparação entre a realização do método de corte e enchimento de alguns tipos de material abordando seus benefícios e limitações.

Primeiramente é mostrada uma revisão bibliográfica acerca das características do método de lavra, visando expor suas formas de execução, situações em que é possível sua aplicação, limitações do ambiente geológico e sua operação.

A seguir uma exposição das principais características de cada material estudado, focando na estabilidade da mina e nos custos associados a utilização de cada um, ressaltando as vantagens associadas a utilização de enchimento em forma de pasta (paste fill).

Por fim, como objetivo principal do trabalho, realiza-se uma conclusão comparativa entre paste fill e os demais enchimentos.

3 Revisão Bibliográfica

3.1 Considerações sobre a lavra por corte e enchimento

3.1.1 Generalidades

O método de lavra subterrânea por corte e enchimento consiste na abertura de alargamentos corridos ou estagiados para a lavra do minério e, após a limpeza ou rastelamento do minério para os chutes e/ou outros meios de transporte, execução do enchimento do vão lavrado. Desta forma evita-se a permanência de grandes vãos, resultando em maiores segurança e estabilidade.

O enchimento normalmente servirá de piso para o próximo estágio na sequencia de lavra, quando esta for ascendente. Quando o enchimento atingir a resistência necessária é realizado, se necessário, o suporte das laterais do novo alargamento e então é feita a perfuração para desmonte do próximo painel.

Nair (sd), tratando da lavra de cobre, argumenta que, na lavra com perfuração ascendente em corte e enchimento, é requerida altura de galeria de 2,5-3m. Após desmonte e remoção do minério, a distância aumenta para 6-7m, o que significa que seria requerido minério relativamente competente e a rocha da capa também. Já Hartman (1987) estabelece que o método é aplicável a rochas de média resistência.

A figura 1 mostra um modelo em perfil da operação de uma mina por corte e enchimento.

Figura 1 - Operação típica ascendente de mina por corte e enchimento

Fonte: Queens Mine, 2013

A introdução do enchimento causa uma descontinuidade no ciclo. É importante ressaltar que se faz necessário ter várias frentes de lavra disponíveis para