Avaliação da aplicação de suportes na estabilização e sustentação de escavações subterrâneas

Abstract

As operações de lavra são realizadas em profundidades cada vez maiores, geralmente com diminuição de teor e aumento da relação estéril-minério, motivando como alternativa, o acelerado crescimento nas últimas décadas, da aplicação dos métodos de explotação subterrânea. Todavia, a viabilidade de trabalhos em subsolo exige análises específicas, uma vez que o aumento da distância em relação à superfície influi diretamente em maiores custos e preocupações com segurança e melhorias nos índices operacionais do projeto. Este trabalho, apresenta um estudo realizado na mina de cobre Papomono, propriedade da empresa Minera Tres Valles, localizada na cidade de Salamanca no Chile em que o aprofundamento da extração mineral gerou relevante aumento nas tensões induzidas no maciço rochoso. Diferentes tipos de suportes e reforços são utilizados para auxiliarem a sustentação das aberturas geradas na lavra subterrânea e dentre os diversos mecanismos de estabilização existentes, em Papomono, foi necessário empregar revestimentos em telas metálicas, concreto projetado e tirantes. Considerando-se a tendência de aumento do número de minas subterrâneas no Brasil e de seus volumes de produção, este trabalho foi desenvolvido com a finalidade de analisar a situação de três importantes minas subterrâneas no país e verificar ações destas empresas em busca de melhorias no processo de sustentação das suas escavações subterrâneas estabelecendo no decurso das análises, comparações empíricas e práticas com a mina do Chile, com ênfase em possibilidades e tendências, envolvendo mecanização e novas técnicas de engenharia para fortificação dos corpos rochosos. O trabalho realiza uma revisão bibliográfica, dos princípios de atuação e dimensionamento dos mecanismos de suporte das escavações subterrâneas, por meio da compilação de dados de caracterização geológica e geotécnica das minas selecionadas (Caraíba, Cuiabá e Vazante) bem como das propriedades que definem o maciço rochoso e os elementos de sustentação, com base nos dados disponibilizados pelos autores referenciados. Observa-se em todas as minas analisadas, a utilização de telas, concreto projetado e tirantes, porém em diferentes especificações, quantidades e associações que implicam a utilização de outros elementos como o cabeamento, as cambotas, o TSL e os enchimentos, em concordância com o estado de tensões, a qualidade do maciço rochoso, os custos de implementação, entre outros fatores que os tornam viáveis nessas condições em determinadas galerias ou realces. Houve ainda, em todas as minas, em algum momento desde o início do projeto, mudança do método de lavra utilizado, a fim de se melhor adequar à geometria e dimensões dos corpos mineralizados e de acompanhar as novas tendências da tecnologia. Notou-se que as ações, relacionadas à mudança do método de explotação, influenciaram a seleção e dimensionamento dos suportes adequados, exigindo melhorias nas técnicas e a execução da operação com um maior controle geotécnico para melhora nos índices dessas minas subterrâneas. Por meio dessas considerações objetiva-se incentivar novos estudos acerca da tomada de decisões em relação ao uso dos mecanismos de estabilização e estruturas de suporte, visando otimizar as soluções de projeto atendendo os requisitos de segurança e diminuindo a necessidade de retrabalhos.