Mineração de superfície e subterrânea

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Sobre mineração de superfície e subterrânea

Tipos de mineração de superfície e subterrânea

Convencionalmente, a mineração de superfície e subterrânea é baseada na disponibilidade do depósito de minério. Economias de escala, avanços tecnológicos e regulamentos ambientais locais podem tornar um método preferível a outro. A mineração de superfície é normalmente menos cara e apresenta menos riscos à saúde e segurança do que a mineração subterrânea. Por esse motivo, a mineração subterrânea em grande escala só é viável quando a mineração de superfície causaria danos graves ao meio ambiente local. Existem fortes razões econômicas, éticas e científicas para preferir a mineração de superfície à subterrânea quando esta última poluiria o ar e o abastecimento de água.

Por essa razão, vários métodos de mineração de superfície e subterrânea são geralmente classificados como mais ecológicos do que outros. A escolha de um sobre o outro geralmente depende do tipo de depósito de minério e das condições ambientais e econômicas locais. A maioria dos métodos pode ser agrupada em três tipos básicos:

  • Cava aberta: O depósito de minério é extraído em uma série de etapas horizontais, ou bancadas, que vão se aprofundando na cava. Esta é a abordagem mais comum. As etapas são às vezes usadas para minerar minérios horizontalmente. As bancadas fornecem suporte estrutural para as paredes de uma cava aberta.
  • Extração a céu aberto: Envolve a extração de faixas finas e laterais de minério. Isso funciona bem quando os depósitos de minério correm paralelamente à superfície. Um exemplo disso seriam as camadas de carvão encontradas em profundidades subterrâneas.
  • Terraço: É semelhante à mineração a céu aberto e pode ser encontrado perto de corpos d'água. Na mineração em terraços, o minério é extraído ao longo de uma saliência ou terraço horizontal. Este método é usado sempre que a mineração de superfície causar graves danos ambientais ao longo da encosta de uma colina ou no fundo de um vale.

A escolha do método de mineração de superfície geralmente depende do tipo de material que está sendo extraído e da topografia local. Uma combinação de métodos de mineração a céu aberto e a céu aberto é às vezes empregada para extrair carvão em camadas mais profundas quando o custo de sua extração por meio da mineração a céu aberto não seria economicamente viável. A mineração a céu aberto também é economicamente viável em terrenos planos e uniformes, sem mudanças significativas na elevação. A mineração em terraços é geralmente o único método de mineração viável onde os regulamentos ambientais restringem a mineração a céu aberto em uma área relativamente grande.

Os métodos de mineração subterrânea são ainda mais variados. Os mais comuns são os seguintes:

  • Câmaras e pilares: O material é extraído de forma que pilares de suporte são deixados para trás. Isso fornece algum suporte estrutural para o material acima, reduzindo as chances de colapso dos pisos.
  • Longwall: O depósito de minério é cortado usando uma máquina chamada face de longwall. Os suportes hidráulicos são então usados para sustentar o teto à medida que o carvão é cortado e movido por um transportador no solo.

A escolha dos métodos de mineração subterrânea geralmente depende da geologia, dimensões, orientação e localização do depósito de minério, como acontece com os métodos de mineração de superfície.

Especificação e manutenção

Estas são algumas especificações básicas a serem consideradas ao procurar equipamentos de mineração de superfície ou subterrânea para venda.

  • Equipamentos de mineração de superfície

    Quando procuram maquinário de mineração de superfície, como caminhões basculantes ou escavadeiras, os compradores devem considerar a carga útil ou tonelagem, o tipo de transporte, a profundidade de escavação e a folga do projeto. A tonelagem mostra o peso que ele pode transportar e sua capacidade. As opções de transporte incluem off-road, transporte convencional de caminhões ou trilhos. A profundidade de escavação e a folga do projeto indicam se a escavadeira pode minerar em uma profundidade específica e remover materiais ou acessar áreas com folga suficiente.

  • Maquinário de mineração subterrânea

    As especificações para máquinas de mineração subterrânea a serem consideradas incluem a carga útil, o diâmetro do túnel, o tipo de transporte, a resistência à poeira de carvão e a proteção contra enchentes. Além de saber quanto carvão ou minério a escavadeira ou vagão pode transportar, o comprador precisará saber o diâmetro do túnel. As empresas de mineração podem precisar fazer túneis com diâmetros diferentes para depósitos minerais. O tipo de transporte se refere a como o vagão ou carregador irá transportar os minerais para a superfície. Equipamentos de mineração subterrânea, como marteletes pneumáticos, devem ter resistência à poeira de carvão. Este elemento ajuda a garantir a segurança dos trabalhadores. A proteção contra enchentes indica se a máquina pode resistir a enchentes em minas subterrâneas.

Manutenção

A manutenção regular prolonga a vida útil do maquinário de mineração e garante a segurança dos trabalhadores. Aqui estão algumas dicas gerais de manutenção:

  • Desenvolver um cronograma de manutenção e cumpri-lo. O cronograma deve incluir inspeções, reparos e substituições de peças.
  • Siga sempre as instruções do fabricante para manutenção e reparos.
  • Use equipamentos de elevação e ferramentas adequados ao manusear componentes pesados.
  • Implemente um programa de peças sobressalentes para garantir que os componentes críticos estejam disponíveis quando necessário.
  • Treine os operadores e a equipe de manutenção para reconhecer potenciais problemas e garantir o uso seguro do equipamento.
  • Mantenha a lubrificação adequada para evitar atrito e reduzir o desgaste.
  • O uso de um sistema de gerenciamento de riscos pode ajudar a identificar perigos com o maquinário de mineração e reduzir o risco de acidentes. Invista em equipamentos e sistemas de segurança robustos, como supressão de incêndios, paradas de emergência e proteções de segurança, para evitar perigos. Priorize o treinamento e use fornecedores qualificados para práticas e equipamentos seguros. Com um pouco de cuidado e manutenção regular, essas máquinas podem funcionar sem problemas por meses sem apresentar defeitos.

Cenários de mineração de superfície e subterrânea

Minas e pedreiras em todo o mundo estão ocupadas colhendo minerais preciosos, cada uma de acordo com seu plano equipado. A escolha entre estratégias de mineração de superfície e subterrânea é determinada principalmente pela localização, tamanho e natureza do minério.

  • Estratégias de mineração de superfície, Mineração a céu aberto, Mineração a céu aberto: A mineração de superfície adequada a depósitos de minério planos é usada para carvão, fosfatos e alguns outros minérios, enquanto as estratégias de mineração de superfície a céu aberto são apropriadas para cobre, ferro e diamantes. A mineração a céu aberto emprega encostas e paredes em terraços para evitar deslizamentos de rochas. As estratégias de mineração de superfície funcionam bem onde existem reservas grandes e fáceis de extrair situadas próximas à superfície da Terra. O método de mineração a céu aberto também é economicamente melhor quando o minério é abundante. As estratégias de mineração a céu aberto funcionam bem quando o minério está em uma longa faixa horizontal. O método de mineração a céu aberto deixa grandes pilares de minério para sustentar o teto. É também onde a mineração de superfície não funcionará, pois o teto do minério pode estar abaixo da superfície e muito profundo para ser minerado com segurança com técnicas de mineração de superfície.
  • Estratégias de mineração subterrânea, Método de câmaras e pilares: A mineração subterrânea emprega várias estratégias. A mais popular é o método de câmaras e pilares, que é usado para carvão, fosfatos, ferro e alguns outros minerais. Ele exige que as câmaras de minerais sejam extraídas, deixando pilares para sustentar o teto. O método de câmaras e pilares também funciona bem quando quantidades significativas de carvão e outros minerais precisam ser deixadas de fora para sustentar os tetos. Outro método, preto, é o método de longwall, que oferece uma alta taxa de recuperação. É excelente para carvão localizado em uma área retangular longa. Outros métodos incluem o método em z, interrompido, que só é bom para grandes corpos de minério bem definidos, como cobre e zinco. O método de mineração de rocha mole também deixa pilares de suporte substanciais. Outras estratégias usam poços subterrâneos ou rampas para acessar o minério.

Se as estratégias de mineração de superfície ou subterrânea são usadas também é determinado pelo mineral alvo. A tabela abaixo lista os minerais encontrados em minas a céu aberto e minas subterrâneas.

Minerais Alvo Mineração de superfície a céu aberto Mineração subterrânea
Carvão X X
Diamantes X
Bauxita X
Cobre X X
Ferro X X
Ouro X
Prata X
Zinco X
Níquel X
Manganês X

Como escolher a máquina de mineração

Devido ao rápido desenvolvimento da tecnologia na indústria de maquinário de mineração, três palavras-chave podem ser consideradas quando o maquinário de mineração de superfície e subterrânea está sendo fabricado:

  • IA: Como afirmado anteriormente, a inteligência artificial está entrando no maquinário de mineração. Devido a esse fator, análise de dados e controle remoto são dois recursos que o maquinário de mineração de superfície e subterrânea pode ter. A análise de dados, por exemplo, pode permitir que o maquinário de mineração monitore vários aspectos da mina, como teores de minério, status do equipamento e eficiência de extração. Esses dados de mineração serão analisados por algoritmos de inteligência artificial, que podem fornecer insights inteligentes para otimizar as operações de mineração. O controle remoto, por outro lado, permite que o maquinário de mineração de superfície e subterrânea seja controlado e monitorado remotamente. Isso pode permitir o controle centralizado e a operação automatizada do maquinário de mineração, melhorando o nível de automação na produção de mineração.
  • Ecológico: Outra consideração importante ao escolher o maquinário de mineração é se ele é ecológico ou não. O maquinário de mineração hidráulico e elétrico está atualmente disponível no mercado e pode ser escolhido pelos compradores. O maquinário de mineração hidráulico faz uso de tecnologia hidráulica avançada para atingir uma propulsão poderosa, realizando assim uma extração eficiente de minério. O maquinário de mineração elétrico, por outro lado, é acionado por motores elétricos, que são aplicáveis a dispositivos de mineração eletromagnéticos acionados por engrenagens e motores. Ambos os tipos de maquinário de mineração possuem recursos que permitem que tenham baixo impacto ambiental, como baixas emissões e baixo ruído.
  • Sistemas de segurança e controle: A segurança do maquinário de mineração de superfície e subterrânea é outra coisa que os compradores procuram ao comprar maquinário de mineração. Dispositivos de segurança, como proteção contra sobrecarga e alta temperatura, botões de parada de emergência e intertravamentos de segurança, fazem parte das máquinas de mineração. Além disso, o maquinário de mineração também pode ser equipado com sistemas inteligentes de segurança, como monitoramento de gases, monitoramento ambiental e sistemas de prevenção de incêndios e explosões, que melhoram a segurança do maquinário de mineração.

FAQ

P1: Quem regula a segurança da mineração?

R1: A indústria de mineração é regulamentada por agências e representantes federais e estaduais da indústria. A segurança da mineração é especialmente importante devido às consequências nocivas e potencialmente fatais dos acidentes de mineração.

P2: Qual a diferença entre mineração de superfície e mineração subterrânea?

R2: A mineração de superfície é usada quando os minerais estão localizados perto da superfície da Terra ou quando a mineração deles seria mais econômica do que a mineração subterrânea. De acordo com o CDC, cerca de 90% do carvão, ouro, cobre, minério de ferro, diamantes e outros minerais do mundo são obtidos por meio da mineração de superfície. A mineração subterrânea é usada quando os minerais estão profundamente na Terra.

P3: Qual a porcentagem das operações de mineração que são de mineração de superfície?

R3: Aproximadamente 60% a 70% das operações de mineração do mundo são de mineração de superfície, de acordo com estimativas do setor.

P4: Quais são os principais tipos de mineração de superfície?

R4: Os principais tipos de mineração de superfície são mineração a céu aberto, mineração a céu aberto, extração de pedreiras e remoção de topos de montanhas.

P5: Quais são alguns desafios que a indústria de mineração enfrenta?

R5: A indústria de mineração enfrenta muitos desafios, incluindo a necessidade de encontrar novas fontes de minerais, o fechamento de antigas minas, a competição de outras indústrias por terras, altos custos de energia e a crescente demanda por práticas ambientalmente sustentáveis.

P6: Qual é o futuro da mineração?

R6: A mineração continuará sendo essencial para a civilização humana e a economia. No entanto, o setor terá que se adaptar a novas tecnologias, mercados em mudança e requisitos de sustentabilidade ambiental.