1 FÓRUM DE DESENVOLVIMENTO DO POLO GESSEIRO DO ARARIPE NOVA SISTEMÁTICA DE LAVRA PARA A MINERAÇÃO DA GIPSITA DO ARARIPE Prof. Júlio César de Souza Engenheiro de Minas Doutor em Engenharia Professor de Lavra de Minas do DEMINAS/CTG/UFPE Coordenador do Programa de Pós Graduação em Engenharia Mineral
HISTÓRICO Projetos de pesquisa 2000-2006 OTIMIZAÇÃO DAS ATIVIDADES EXTRATIVAS DA GIPSITA NO ARARIPE COM ÊNFASE NA PRESERVAÇÃO AMBIENTAL Financiadora de Estudos e Projetos Coordenadora: Prof. Felisbela Maria da Costa Oliveira 2014 - Atual ESTUDO DE APLICABILIDADE DO MÉTODO DE LAVRA (TERRACE MINING) COMO ALTERNATIVA ECO SUSTENTÁVEL DA MINERAÇÃO DE GIPSITA NO PÓLO GESSEIRO DO ARARIPE / PERNAMBUCO Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Coordenador: Prof. Júlio César de Souza
HISTÓRICO Trabalhos de Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia de Minas Orientador: Prof. Júlio César de Souza Lenildo Ferreira de Moura Junior. Avaliação econômica de 3 métodos de lavra para explotação subterrânea de gipsita na mineração São Jorge. 2002. Fabiano Martins da Silva. Avaliação econômica de 3 métodos de lavra para explotação subterrânea de gipsita na mineração São Jorge. 2002. Adriana Maurício Pereira da Silva. Projeto de lavra para uma jazida de gipsita. 2003. Flávia de Freitas Bastos. Explotação de gipsita. 2004. Gregório Isaque de Macêdo Filho. Estudo Comparativo de Lavra de Gipsita pelos Métodos de Bancadas Múltiplas e Strip Mining com Utilização de Ferramentas Computacionais: Sítio Vira Mão / Araripina / PE. 2009. Leonardo José Pena Botelho. Estudo Comparativo de Lavra de Gipsita pelos Métodos de Múltiplas Bancadas e Strip Mining com Utilização de Ferramentas Computacionais: Sítio Vira Mão / Araripina / PE Volume II - Strip Mining (Corte e Aterro). 2009. Walmir Pires dos Santos. Avaliação da produtividade e dimensionamento de equipamentos nas operações unitárias na lavra de gipsita no pólo gesseiro do Araripe. 2014. Romero César Afonso de Melo Filho. Dimensionamento de transportador por correia e comparação de viabilidade econômica com transporte por caminhões para lavra de gipsita na região do Araripe - PE. 2015.
HISTÓRICO Dissertações de Mestrado em Engenharia Mineral Orientador: Prof. Júlio César de Souza Concluídas Ricardo Alves da Silva. Dimensionamento de frota de transporte com aplicação de análise probabilística através da técnica de Monte Carlo. 2013. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Universidade Federal de Pernambuco. Flávia de Freitas Bastos. Aplicação da Terrace Mining como alternativa para lavra de gipsita na região do Araripe - Pernambuco. 2013. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Universidade Federal de Pernambuco. Em andamento Hermeson Carneiro Rodrigues. Projeto e sequenciamento de lavra de gipsita através da Terrace mining: Uma estratégia ambiental eco-sustentável. Início: 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Universidade Federal de Pernambuco. Suelen Silva Rocha. Análise comparativa dos benefícios econômicos, operacionais e ambientais dos métodos de lavra Terrace Mining e open pit mining: caso da lavra de gipsita. Início: 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Universidade Federal de Pernambuco. Élyda Lima da Silva. Análise comparativa de alternativas para a descobertura de jazidas de gipsita na região do Araripe. Início: 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Universidade Federal de Pernambuco..
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE LAVRA? Fonte: Bullivant, 1987
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE LAVRA O que é a Terrace Mining e a Strip Mining??? Strip Mining Lavra em tiras Método de lavra aplicado em jazidas horizontais em camadas próximas à superfície que prevê a retirada do solo e da cobertura estéril para exposição do minério em tiras paralelas. As tiras onde o minério foi extraído são preenchidas com o material escavado da cobertura da próxima tira a ser minerada.
CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS DE LAVRA O que é a Terrace Mining e a Strip Mining??? Método de lavra aplicado em jazidas horizontais em camadas próximas à superfície que prevê a retirada do solo e da cobertura estéril para exposição do minério, em camadas espessas de minério ou coberturas espessas, onde não é aplicável a mineração por strip mining. Nesse método de lavra o estéril é depositado dentro da própria cava em locais já minerados.
Foi realizada a adaptação da mina em operação (Mina Ponta da Serra) no 1º semestre de 2013 aplicando-se os princípios da Terrace Mining para lavra de gipsita Até 2012, a Mina Ponta da Serra operou com o método de lavra Open Pit (Crater Mining) com bancadas simples: a altura da bancada variava entre 10 e 20 metros e a camada de estéril possuía espessura média de 22 metros. No método utilizado na época eram necessárias áreas de servidão para ao deposição do estéril da cobertura com diversos problemas operacionais, econômicos e ambientais. Grandes pilhas de estéril Aquisição de áreas de servidão para disposição das pilhas Gargalo Operacional e Econômico Grande Impacto Ambiental
Open Pit Mining Mineração em cratera Frente de lavra da Mina Ponta da Serra método Open Pit (Crater Mining) Pilha de estéril resultante do método Open Pit (Crater Mining)
Substituição do método Open Pit (Crater Mining) Permite a recuperação da área simultaneamente à lavra e formação de grandes terraços Empregada na mineração de depósitos estratificados e outros depósitos minerais que possuem baixa coesão Pode ou não exigir o desenvolvimento de múltiplas bancadas tanto para a extração do minério quanto para a remoção do estéril
Vista aérea da cava com a operacionalização do método Terrace Mining Disposição do estéril na cava Terrace Mining
RESULTADOS Na operação de decapeamento no método Open Pit eram utilizados 4 caminhões basculantes com capacidade nominal de 16 m 3 e uma escavadeira hidráulica com capacidade de 1,73 m 3. Os resultados de estudos de produtividade mostraram que a escavadeira utilizada na operação do Crater Mining era superestimada, sendo suficiente um equipamento com capacidade de caçamba de 0,7 m³ Com a implementação do Terrace Mining o ciclo de operações unitárias de explotação do minério permaneceu o mesmo. As diferenças referem-se principalmente ao modo de execução da operação de decapeamento, disposição do estéril e à rota de transporte (distância). Na época do Crater Mining a frente de trabalho distava 750 metros do bota-fora. Com a aplicação da Terrace Mining essa distância diminuiu para 450 m e o estéril passou a ser depositado dentro da cava em áreas já mineradas.
RESULTADOS Com a implementação da Terrace Mining, os custos de descobertura foram significativamente reduzidos (redução de aproximadamente 40% no custo de decapeamento). Comparação de custos com o transporte do estéril Terrace Mining O custo mensal com 1 caminhão era R$ 33.762,50 e o custo anual era R$ 405.150,00. Para os 4 caminhões utilizados o custo anual era de R$ 1.620.600,00. Com o método Terrace mining, o consumo de óleo diesel reduziu em cerca de 23%; o custo mensal com 1 caminhão diminuiu para R$ 20.257,50 e o custo anual para R$ 243.090,00, o que gerou economias de R$ 13.505,00 por mês e R$ 162.060,00 por ano.
RESULTADOS Custos com área de servidão O custo com aquisição de área para locação do bota-fora era aproximadamente R$ 71.000,00, e estava situada a uma distância de 3,5 km da frente de descobertura, o que iria encarecer o custo com transporte em cerca de 60%. Como na operacionalização do Terrace Mining não há necessidade de área externa à cava para disposição do estéril, este custo foi eliminado.
RESULTADOS Prêmio de Excelência O projeto piloto executado em parceria da MINERAÇÃO ROYAL LTDA e do LABORATÓRIO DE PLANEJAMENTO DE LAVRA da UFPE foi um dos vencedores do 18º Prêmio de Excelência da Indústria Minero-metalúrgica Brasileira da revista Minérios e Minerales em 2016.
RESULTADOS Com a substituição do método Open Pit (Crater Mining) pelo Terrace Mining, a principal mudança ocorreu na operação de decapeamento, permitindo uma redução das despesas anuais da ordem de R$ 330.000,00, com a adequação dos equipamentos, diminuição da distância de transporte do estéril e o uso da área lavrada como depósito de estéril. Do ponto de vista ambiental foi obtido outro importante benefício associado com a reabilitação topográfica da cava ocorrendo em paralelo com as operações de explotação do minério, minimizando assim os impactos ambientais e possibilitando o uso futuro da área. A implementação do método Terrace Mining permitiu a continuação, de forma mais otimizada e econômica, do todo o processo produtivo da Mina Ponta da Serra, além de promover uma mineração mais econômica e sustentável
CONCLUSÕES FINAIS Esta nova metodologia de lavra Terrace Mining, já implementada com sucesso na Mina Ponta da Serra possibilita uma mudança importante no que diz respeito à sustentabilidade econômica e ambiental para toda a cadeia produtiva da gipsita, que no futuro próximo pode proporcionar uma melhoria em toda a atividade de mineração do Polo Gesseiro do Araripe. Entre os pontos positivos pode-se destacar: - Redução na distância de transporte do material estéril da cobertura e diminuição na quantidade de caminhões necessários nessa operação. - Eliminação da necessidade de área de servidão para a disposição de rejeitos da cobertura. - Recuperação ambiental da área minerada com possibilidade de uso futuro. - Redução no custo operacional da operação de descobertura em cerca de 40 a 50% do custo de decapeamento em relação ao método de lavra atualmente aplicado na região (Crater Mining).