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

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

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

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

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

Número de Estabilidade e Número de

Estabilidade Modificado

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

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

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.

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

Raio Hidráulico

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

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)

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)

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

Análise dos Resultados

Fator A

Baixas profundidades: 60 a 300 metros

Análise dos Resultados

Fator B

Análise dos Resultados

Fator C

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)

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

Análise dos Resultados

Análise dos Resultados

Análise dos Resultados

Análise dos Resultados

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 .

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):

A27-39.

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.