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Riqueza lapidada

por Carta na Escola — publicado 21/11/2010 08h32, última modificação 21/11/2010 08h32
Extrair minérios é uma atividade muito lucrativa, porém perigosa. Conheça os principais processos de extração

Extrair minérios é uma atividade muito lucrativa, porém perigosa. Conheça os principais processos de extração

De onde vêm os bens materiais que utilizamos no nosso dia a dia? Basta olhar ao redor para perceber que tudo o que a vista alcança foi um dia cultivado ou minerado. Este fato demonstra a nossa responsabilidade, consumidores e produtores dos bens minerais, com a preservação do meio ambiente garantindo, ao mesmo tempo, os subsídios materiais que necessitamos. Um levantamento de consumo da população mostra que cada brasileiro é responsável pela demanda anual de, aproximadamente, 265 quilos de ferro, 1,29 quilo de cobre, 37 quilos de fertilizantes, 350 quilos de cimento e 2 toneladas de agregados (brita, areia e cascalho). Reconhece-se ainda que o Brasil apresenta um baixo consumo de bens minerais quando comparado com os países chamados desenvolvidos – por volta de dez vezes menos.

Portanto, de onde vêm os bens minerais que necessitamos na nossa vida? Os elementos químicos podem ser encontrados dispersos em toda a crosta terrestre, mas a própria natureza encarregou-se de concentrá-los em alguns lugares específicos: no momento da formação das rochas (processos singenéticos) ou em eventos posteriores (processos epigenéticos). Esses locais são denominados depósitos minerais. Após uma análise detalhada da quantidade e qualidade dos minerais presentes, e se comprovada sua capacidade de gerar dinheiro, os depósitos passam a ser denominados jazidas minerais. Os minerais lá encontrados que podem ser recuperados economicamente são chamados minérios. Somente nessas situações torna-se possível o aproveitamento econômico desses minerais.

As minas subterrâneas voltaram a ser manchete no mundo nos últimos tempos por causa da explosão que ocorreu em uma lavra subterrânea em San José, no Chile. Onde 33 mineiros ficaram presos no local por cerca de dois meses. Na terça-feira 12 de outubro, após uma operação intensiva das autoridades, eles foram resgatados.

Lavra a céu aberto
Se os estudos indicam a recuperação, lavra ou explotação dos bens minerais em uma determinada região, duas possibilidades podem ser utilizadas: a operação a céu aberto ou uma operação de lavra subterrânea. A escolha entre essas duas modalidades depende de vários fatores, mas, em última análise, é uma função dos custos envolvidos em cada uma delas.

A lavra a céu aberto apresenta, invariavelmente, melhores resultados de recuperação, de segurança e de custos unitários. A lavra subterrânea tem como grande vantagem a sua seletividade. Para entendermos, então, a escolha entre as duas opções consideremos a figura 1 ao lado. O cilindro vermelho (apresentado somente em sua metade) representa o minério que desejamos recuperar. Entretanto, por questões de segurança, as escavações a céu aberto devem respeitar uma determinada inclinação, conhecida como ângulo de talude. Sendo assim, para retirar o minério, é preciso retirar todo o tronco de cone (apresentado na cor azul) que representa um material estéril, sem aproveitamento econômico. A razão entre a quantidade de material indesejado que deve ser retirada, e a quantidade de minério recuperada é denominada Relação Estéril/Minério (REM).

Não é difícil observar que quanto maior a profundidade do minério maior a quantidade de material estéril a ser removida. É então que a lavra subterrânea se apresenta como uma alternativa interessante. Por serem muito mais seletivos, os métodos de lavra subterrânea não necessitam da retirada do material sem interesse econômico para lavrar o minério e, portanto envolvem somente o custo de lavra do minério. Como mencionado anteriormente, o preço pago por essa seletividade é a menor recuperação (menor quantidade de minério lavrado comparado com sua totalidade) e os custos unitários maiores (custo por tonelada ou metro cúbico).

Lavra subterrânea
Decidida a utilização da lavra subterrânea, inicia-se a escavação de uma série de aberturas verticais, horizontais e inclinadas, que têm como objetivo promover a comunicação entre a superfície e o corpo mineral. O conjunto dessas aberturas é denominado desenvolvimento. Essas escavações são utilizadas para o acesso de pessoal, o transporte do minério, o acesso para a ventilação (fornecimento de oxigênio, retirada dos particulados suspensos no ar e diluição dos gases nocivos), transporte de insumos para as operações de lavra e qualquer outra movimentação de material ou pessoal na mina. Como o desenvolvimento é, geralmente, realizado nas rochas localizadas no entorno do corpo mineral (rochas encaixantes), ele representa um custo elevado em uma etapa do empreendimento, quando nenhum retorno financeiro foi ainda alcançado. Portanto, o desenvolvimento é diluído durante toda a vida da mina.

Com o desenvolvimento necessário pronto, começam então os procedimentos de lavra. Dependendo das características de escavabilidade do minério (definida aqui como a maior ou a menor facilidade com que uma rocha é escavada), esse processo pode ser contínuo ou cíclico.

Em rochas denominadas brandas, como os evaporitos – sais de potássio e sódio, trona e alguns carvões, por exemplo, utiliza-se um processo contínuo definido pelas operações unitárias principais: desmonte, carregamento e transporte. Grandes equipamentos, chamados mineradores contínuos são utilizados para escavar o minério e transferi-lo para equipamentos de transporte (caminhões, correias transportadoras etc.). Esses equipamentos conduzem o minério das áreas onde são lavrados para fora da mina, ou até silos que alimentarão os transportadores verticais (skips), quando se utiliza os poços verticais como forma de acesso principal.

Se os procedimentos de lavra são realizados em rochas conhecidas como duras (ouro, sulfetos etc.), então as operações unitárias são: perfuração, desmonte, carregamento e transporte. Neste caso, cada operação é executada por um equipamento diferente. Perfuratrizes manuais (marteletes pneumáticos) ou perfuratrizes mecanizadas (Jumbos) são utilizadas para perfurar a rocha segundo padrões geométricos predefinidos. No interior dos furos realizados são colocados explosivos que promovem a individualização de um bloco de rocha, sua fragmentação e seu lançamento. O material desmontado é recolhido por equipamentos como, por exemplo, LHD’s (do inglês Load, Haul and Dump – ou carregamento, transporte e descarregamento). Esses equipamentos realizam tanto a operação de carregamento quanto o transporte do material em pequenas distâncias, algo em torno de 800 metros. Se as distâncias são maiores, então outros equipamentos são utilizados para a operação de transporte. São exemplos desses equipamentos os caminhões e as correias transportadoras. É importante salientar que os equipamentos utilizados nas minas subterrâneas diferem daqueles utilizados em operações a céu aberto, uma vez que trabalham em situações de restrição de espaço e confinamento. Eles apresentam dimensões menores, maior manobrabilidade (são, geralmente, veículos articulados) e um sistema de catalisação dos gases de escape mais eficiente.

Independentemente das operações serem classificadas como contínuas ou cíclicas, outras operações unitárias (auxiliares) são realizadas. Exemplos de operações auxiliares são: suporte ou reforço de maciço rochoso – instalação de equipamentos que visam garantir as condições de estabilidade das escavações –, drenagem, que promove a coleta e a retirada da água subterrânea que interfere com as operações, ventilação, que é o fornecimento de oxigênio, remoção de particulados suspensos, diluição de gases nocivos, manutenção das condições de temperatura e umidade no interior da mina.

Métodos de lavra subterrânea
Duas características são fundamentais para definir a metodologia empregada para a explotação subterrânea. A orientação espacial do corpo mineral (se ele está disposto no local horizontalmente ou verticalmente) e a capacidade de autossustentação do corpo mineral e de suas rochas circunvizinhas. Utilizando-se essa última característica, é usual a classificação dos métodos de lavra subterrânea em:

Métodos que utilizam suportes naturais. Entende-se por suportes naturais pilares ou porções do maciço rochoso que não são escavados com a finalidade de prover a sustentação do teto, das paredes e do piso das aberturas. São exemplos de métodos com suportes naturais câmaras e pilares, realces em subníveis e recalque.

Métodos que utilizam suportes artificiais. O único método de lavra que utiliza suportes artificiais e que ainda é utilizado atualmente é o chamado corte e aterro.

Métodos por abatimento. Nesta modalidade, o minério é retirado e permite-se que a escavação se feche naturalmente de maneira controlada, gradual e contínua. Exemplos são: sublevel caving, block caving e longwall.

Os métodos que utilizam suportes naturais ou artificiais podem ser agrupados e denominados como métodos de lavra subterrânea de realces abertos. Eles são utilizados quando a interferência (deformação) na superfície topográfica deve ser mínima. Os métodos de lavra subterrânea por abatimento promovem grandes deformações superficiais e somente são utilizados quando essas interferências são aceitáveis.

No Brasil, em um universo de aproximadamente 2,5 mil minas em operação, apenas uma pequena parte, menor que 5%, utiliza as operações subterrâneas. Nossa história mineral ainda se confunde com o minério de ferro e, consequentemente, com a lavra a céu aberto. Ao poucos, como é a tendência natural, o número de minas subterrâneas tem aumentado na mesma proporção que nosso subsolo torna-se conhecido.

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