explosivos parte 3 pedreiras
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EXPLOSIVOS
NR 19Prof. Adalberto Matoski
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Explosivo
• material ou substância que, quando iniciada, sofre decomposição muito rápida em produtos mais estáveis, com grande liberação de calor e desenvolvimento súbito de pressão.
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Fabricação
• É proibida a fabricação de explosivos no perímetro urbano das cidades, vilas ou povoados.
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Fabricação
• O terreno em que se achar instalado o conjunto de edificações das empresas de fabricação de explosivos deve ser provido de cerca adequada e de separação entre os locais de fabricação, armazenagem e administração.
• As atividades em que explosivos sejam depositados em invólucros, tal como encartuchamento, devem ser efetuadas em locais isolados, não podendo ter em seu interior mais de quatro trabalhadores ao mesmo tempo.
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No manuseio é proibido
• utilizar ferramentas ou utensílios que possam gerar centelha ou calor por atrito;
• b) fumar ou praticar atos suscetível de produzir fogo ou centelha;
• c) usar calçados cravejados com pregos ou peças metálicas externas;
• d) manter objetos que não tenham relação direta com a atividade.
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Depositos de explosivos
• Devem ser construídos de materiais incombustíveis, em terreno firme, seco, a salvo de inundações;
• Devem ser apropriadamente ventilados;• Devem manter ocupação máxima de sessenta por
cento da área, respeitando-se a altura máxima de empilhamento de dois metros e uma entre o teto e o topo do empilhamento;
• Devem ser dotados de sinalização externa adequada.
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Transporte de explosivos
• O transporte terrestre de explosivos deve seguir a legislação pertinente ao transporte de produtos perigosos, em especial a emitida pelo Ministério dos Transportes; o transporte por via marítima, fluvial ou lacustre, as normas do Comando da Marinha; o transporte por via aérea, as normas do Comando da Aeronáutica.
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Fogos de artificio
• As instalações físicas dos estabelecimentos devem obedecer ao disposto na Norma Regulamentadora n.º 8 - NR 8, assim como ao disposto no Regulamento para a Fiscalização de Produtos Controlados (R-105), Decreto n.º 3.665/2000.
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Trabalhadores
• Os trabalhadores envolvidos na manipulação de explosivos devem portar calçados com solados antiestáticos, sem peças metálicas externas.
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Trabalhadores • As empresas devem promover a capacitação e treinamento
permanente dos seus trabalhadores, conforme programa e cronograma específico, ministrando-lhes todas as informações sobre:
• a) os riscos decorrentes das suas atividades produtivas e as medidas de prevenção;
• b) o PPRA, especialmente no que diz respeito à prevenção de acidentes com explosivos;
• c) o Plano de Emergência e Combate a Incêndio e Explosão;• d) as Normas de Procedimentos Operacionais;• e) a correta utilização e manutenção dos equipamentos de
proteção individual, bem como as suas limitações.
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Comercialização
• Nos depósitos e locais de comercialização de produtos pirotécnicos são expressamente vedadas as atividades de fabricação, testes, montagem e desmontagem de fogos de artifício.
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Observação
• Em todas as atividades produtivas é proibida a remuneração por produtividade.
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Distancias
• Para cada tipo de explosivo armazenado existe uma distancia minima para edificacoes que devem ser observadas de acordo com NR19.
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Bancadas
• Plano de fogo: Definição da forma de se trabalhar em uma bancada. V = afastamento;
• E = espaçamento; H=altura da bancada; H1 prof. dos furos;
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Afastamento
• Regra prática:– o afastamento teórico (Vt) é igual a 45 vezes o
diâmetro da perfuração em mm.“– Devido aos desvios por desalinhamento das
perfurações, define-se afastamento prático:– Vp =Vt – 0,02 H (linha singela)– Vp = Vt – 0,05 H (linhas múltiplas)
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Espaçamento
• Antes do espaçamento ideal ser definido pode-se adotar:
• E = k × V (afastamento)• k variando entre 1 e 1,3
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Inclinação da face
• Geralmente de 10 a 25º com a vertical. • A inclinação ideal deve ser definida na prática.
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Altura da bancada
• Evitar bancadas muito altas(> 20 m) preferível escalonar em menor altura
• Quanto maior a altura, maior a potência necessária do equipamento de perfuração.
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Observações
• Das peculiaridades geológicas :• Atravessar fraturas pode travar a broca, fazendo
com que esta seja perdida. Pode ser conveniente• limitar a altura da bancada em função da
ocorrência de fraturas na rocha.• Do acesso às bancadas:• A topografia local pode alterar a escolha da
altura.
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Profundidade de perfuração
• É função da altura da bancada. Em bancadas verticais, perfura-se H +0,3V, e em bancadas
• inclinadas, H/cos +0,2 V , para evitar o repé.∝
H+ 0,2 V
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Cargas • Extensão (I) é o comprimento da carga em
metros. É função da altura de furo e do afastamento.
• Concentração (C) é a quantidade de explosivo por metro, expressa em g/m. Também é
• chamada Razão Linear de Carregamento.• TAMPÃO é a parte superior do furo, cheia
com areia seca, pó de pedra ou argila. Geralmente tem
• extensão V, e ocasionalmente Vp. A existência do tampão aumenta o poder destrutivo da
• explosão (fogo). Ver figura a seguir.
TampãoLr = V
Carga de colunaIc= H1-2,3V
Carga de fundoIr = 1,3 V
V
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Carga de fundo
• Tem a maior concentração de explosivo, distribuído por igual na extensão 1,3 V.
• Deve ter concentração Cf em g/m igual ao quadrado do diâmetro do furo em mm.
• Quando detonadas várias linhas de fogo, as mais distantes da face têm quantidade maior de
• explosivo, para conseguir empurrar o material das primeiras linhas.
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Carga de coluna• Concentração Cc de 40 a 50 % da concentração da carga de
fundo, distribuída na extensão lc =• H1 - 2,3 V. A distribuição é conseguida por espaçadores de
material inerte.• (Um experimento utilizando a carga de coluna como tampão
para a detonação da carga de fundo,• realizada microsegundos antes da detonação principal
resultou em tal poder destrutivo que não• pôde ser aproveitada a brita resultante: havia se
transformado quase totalmente em pó de pedra,• e com lançamentos a distâncias excessivas)
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SEQUENCIA DE FOGO
• Linha singela de furos
• Essa linha pode ser com fogo instantâneo ou com retardo.
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Consumo de explosivos
• Rochas ígneas 0,45 a 0,62 kg/m3• Rocha branda estratificada 0,15 a 0,25 kg / m3• Rocha sedimentar dura 0,40 a 0,50 kg/m3
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Produção por metro de perfuração
• Cada furo produz um volume de rocha detonada dado por v = V× E × H
• Logo a produção por metro linear fica:• P = V . E . H / H1 (m3 / m )
H1 = metragem do furo
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Escolha do plano de fogo
• Depende primeiro do equipamento de perfuração disponível, que limita o diâmetro dos furos.
• Dentro dessas limitações deve-se escolher o mais econômico, compatível com o tamanho dos blocos desejados (função do equipamento de carga/transporte ou das dimensões da boca do britador).
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Defeitos da demolição de rochas
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EXPLORAÇÃO DE PEDREIRAS
• Antes de iniciar a exploração de uma pedreira, deve-se remover a capa, solo superficial que, se
• misturado à rocha detonada, contamina a brita produzida.
• A escolha da técnica de desmonte a ser adotada visa evitar blocos de tamanho incompatível com
• a boca dos britadores primários.• Quando ocorrem blocos muito grandes, devem
ser fracionados por "fogachos" ou pela introdução
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Pedreiras
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Exploração de pedreiras
• Condicionantes ambientais elevam muito o custo de produção de agregados para o concreto e para a pavimentação.
• Questões de logística, geografia, topografia e geologia devem ser consideradas.
• Presença de mata nativa, nascentes e cursos dágua devem ser considerados.
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Pedreiras
• As investigações geológicas devem ser aprofundadas.
• Além das questoes citadas anteriormente deve-se considerar as características mineralógicas e geomcânicas.
• Exemplo: se na avaliação petrográfica forem identificados minerais reativos a jazida pode ser condenada.
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Pedreiras
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Ensaios tecnológicos
• Mapeamento geológico da superfície;• Abertura de trechos para exploração;• Perfis sísmicos;• Sondagens rotativas;• Análise mineralógica;• Caracterização físico-química das rochas.
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Dados que devem ser obtidos
• Espessura da capa a ser removida;• Presença de diáclases; fraturas ou falhas;• Nível do lençol freático;• Ocorrência de zonas de alteraçao;• Composição mineralógica da rocha;• Minerais reativos;• Caracterização dos produtos finais.
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Serviços para exploração de pedreiras
• Abertura de acessos;
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Acessos
• Rampas mínimas;• Raios de curva mínimos;• Drenagem;• Pistas de rolamento;• Pátio de manobra.
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Decapagem e bancadas
• O serviço de decapagem deve seguir a mesma sequência do ritmo de exploração;
• A abertura das bancadas deve ser feito pelos flancos da frente da lavra projetada;
• Preparar áreas de acesso dos equipamentos.
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Pedreiras
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Níveis de produção
• Atender à demanda solicitada;• Há situações em que a demanda é somente
para um ou dois anos.• Os custos de implantação devemestar
embutidos.
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Ciclo de lavra de uma pedreira
• Atividades de:– Perfuração;– Detonação;– Carga;– Transporte;– Britagem;– Classificação da rocha.
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Pedreiras
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EXEMPLO PRÁTICO
• Deseja-se uma lavra de pedreira que produza 50000 m³ por mês. Considere 220 horas trabalhadas por mês.
• Adotando 50% de empolamento, deve-se detonar 33300 m³ por mês.
• Considerando 220h/mês tem-se a produção de 270 m³/h. Adotar fator redutor de 0,85 na produtividade mecânica.
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exemplo
• Pode-se utilizar 3 equipamentos de 90m³/h ou dois de 135 m³/h.
• Dada a fórmula: N = (A-400)/190– Onde N volume da caçamba em jd³– A = abertura mínima em mm da boca do britador.– Obtém-se: N = 2,1 jd³ lembrando que – 1 jd³ = 0,76m³– Dessa forma pode-se determinar a quantidade de
caminhões necessários para o transporte.
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Caçamba
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Exemplo – diâmetro da perfuração
• A relação entre a capacidade da caçamba da escavadeira e o diâmetro do furo pode ser dado por:
• N = D• N = colume da caçamba da escavadeira dado
em jd³.• D = Diâmetro de perfuração em polegadas.
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No exemplo
• Diâmetro da perfuração = 64 mm.• Assim, preliminarmente a área de perfuração
deverá ser 8,12 m².• O tamanho da malha deverá ser em função do
tipo de rocha.– Basaltos e calcáreos – malha máxima;– Granitos, gnaisses e xistos – malha reduzida.
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Exemplo – equipamento de perfuração
• Considerando o diâmetro do furo de 64mm e adotando uma malha de perfuração de 5,50m² tem-se 5741 metros de perfuração.
• Adotar 10% de aumento na produção mensal:• Assim, tem-se um total de 6315 metros. • Considerando 220 h mensais e o mesmo fator
de 85% de produtividade mecânica tem-se que a perfuração deverá ser de 33,80 m/h.
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Exemplo
• Assim, pode-se adotar 3 caretas pneumáticas de perfuração com produção horária variando entre 10m e 15m.
• Observação: Considerar até 5% do volume total de rocha detonada com tendo necessidade de fogachos.
• Fogacho: fragmentação de blocos de rochas de tamanho incompatível com o britador.
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FOGACHOS
• Fogachos ou fragmentação secundária são frequentemente empregados em uma pedreira.
• Essa necessidade surge em função de se conseguir uma fragmentação adequada para alimentar instalações de britagem.
• Pode se utilizar os rompedores hidráulicos.
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Fogachos
• Em instalaçoes de maior porte projeta-se um volume de até 5% da quantidade total.
• Essa utilização não deve ultrapassar a 10% do volume total.
• Por exemplo considerando uma produção mensal de 33000 m³ a utilização de fogachos não deve ultrapassar a 1500 m³ por mês.
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Fogachos
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Escavações em valas ou confinadas
• Não existem regras ou parâmetros préestabelecidos.
• Cada serviço deve receber um tratamento especial com planos de fogo específicos.
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Escavações em valas confinadas
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Escavações de rocha a frio
• Escavações mecânicas de rocha a frio são aquelas em que os cortes ou fragmentação são obtidos por equipamentos ou produtos químicos expansivos.
• Em geral os custos deste tipo de escavação são elevados.
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Escavação de rocha a frio
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FIM