Aumento da vida útil dos bits de perfuração

Projeto da Usiminas resultou em um aumento de 25% na vida útil dos bits DTHutilizados nas perfuratrizes T4-BH

A perfuração primária na MUSA é realizada através de três perfuratrizes hidráulicas com martelo de fundo, sendo duas modelo T4-BH que utilizam bits de 8” e uma modelo DM30 que utiliza bits de 6 ¾”, o modelo escolhido para acompanhamento e direcionamento dos estudos foi o das perfuratrizes T4-BH, pois são responsáveis por 70% da perfuração primária entre as minas Oeste e Central, sendo que do montante total gasto com ferramentas de perfuração para esta frota nos anos de 2011 e 2012 cerca de 80% foi com bits DTH, onde se constatou varias ocorrências de desgaste prematuro causados principalmente por quebra de botões.

De posse dos primeiros resultados de vida útil dos bits DTH, foi solicitada a visita de representantes técnicos dos principais fornecedores destas ferramentas, onde foram questionados os resultados obtidos e as possíveis oportunidades de melhorias.

Durante os testes com bits de um determinado fabricante, este era informado do período de utilização destas ferramentas, sendo assim, caso manifestasse interesse de acompanhar os trabalhos, poderia enviar um representante técnico a fim de garantir que suas ferramentas de perfuração fossem utilizadas obedecendo aos critérios e especificações próprias.

Após montado o mapa do processo foi realizada uma reunião de “brainstorming” com toda a equipe envolvida neste ciclo para rastrear todos os possíveis riscos que pudessem interferir na vida útil do bit, todos os riscos foram numerados e classificados de acordo com o potencial de impacto no resultado final de metragem desta ferramenta e o esforço necessário para tratar tal risco.

Todos os riscos classificados como “baixo esforço” para sua solução ou amenização foram imediatamente tratados através de planos de ação e reuniões periódicas para discutir o andamento e a eficácia das ações tomadas.

Para os problemas em potenciais classificados como de alto esforço para sua tratativa, foram analisados mais a fundo, envolvendo pessoas de outras áreas, representantes técnicos dos fornecedores e benchmarking com outras minerações.

Depois de identificado o risco de se perder os bits prematuramente com o uso de ferramentas incompatíveis, os bits passaram a ser classificados em três classes de acordo com o diâmetro do seu corpo. Os martelos e hastes também são classificados segundo estas regras, evitando o uso de hastes e martelo novo com bits já gastos e vice-versa.

Antes do trabalho, todas as formas de controle que indicavam o momento correto da afiação eram apenas visuais e dependiam da subjetividade do operador, após as ações tomadas, foram padronizadas as medidas limites para cada tamanho de botão e disponibilizado novas ferramentas para se efetuar estas medições.

A partir do momento que o bit vai perdendo diâmetro do corpo e sofrendo desgaste nos sulcos destinados a saída de ar para limpeza, estes passam por procedimentos de recuperação de seu formato para não prejudicar sua eficiência de remoção dos detritos do furo.

O transporte do bit sofreu alterações para evitar a movimentação das ferramentas durante o deslocamento entre as frentes, o que poderiam gerar trincas e quebras dos botões causadas pelo choque com os outros bits.

O trabalho de acompanhamento das ferramentas passou a ser realizado com registros específicos de medição (diâmetro de gauge, desgaste dos botões, nº de afiações, etc.) utilizando planilhas eletrônicas para acompanhamento e armazenamento dos dados.

Em paralelo ao controle de afiação do bit adotou-se o controle de desgaste dos copos de esmerilhação da afiadora (pontas), contemplando o nº de botões afiados pela mesma e seu período de operação.

O desbaste do corpo do bit para expor os botões antes feitos por uma lixadeira manual foi substituído por um equipamento próprio para esta atividade, eliminando o risco de danificar os botões com o disco abrasivo.

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Projeto resultou um aumento de mais de 46% na média de metragem dos bits

Na metodologia adotada para se avaliar o operador, levou se em consideração a principal função de um operador de perfuratriz: entregar o resultado do trabalho (metros perfurados) dentro de um determinado tempo, trabalhando de forma segura e que não gere custos desnecessários para a empresa.

Importante ressaltar que os resultados estão diretamente ligados a disciplina operacional da equipe de perfuração, uma vez que a operação de perfuração da MUSA e realizada quase que totalmente em áreas com características bastante agressivas para as ferramentas e os critérios são acompanhados pela equipe técnica tanto em campo quanto na área de apoio à perfuração, durante as manutenções.

A operação em campo adequada e criteriosa reflete em uma boa manutenção nos bits, assim, torna se possível atingir as metas e manter o custo na relação R$ / metro perfurado dentro do planejado pela Gerência.

Durante este período de implantação das novas estratégias de utilização das ferramentas, pode-se observar que as ações influenciaram diretamente na rotina de desbaste do corpo dos bits, gerando um número menor de desbaste, pois devido à entrega para a afiação nos parâmetros corretos, a relação de desgaste entre corpo do bit e botões ocorre de forma proporcional, sendo necessária a intervenção de desbaste somente na transição de médio/final de vida útil, sendo essa a condição ideal nesta situação.

Depois de implementadas as ações obteve se um aumento de 47% no rendimento das pontas montadas para se afiar os botões de 19 mm, que são os que mais se desgastam nos bits DTH de 8
”.

Para comparação antes e depois da implementação das ações na área, foram analisados os primeiros 40 bits descartados em 2014 e os últimos 40 bits utilizados até o final de janeiro de 2015

Através dos novos procedimentos de utilização e manuseio dos bits foi possível praticamente dobrar o número médio de afiações por bit, boa parte deste número pode ser explicado pela redução das metragens perfuradas entre as afiações, isto é, passou a se ter um cuidado maior na inspeção do ponto de afiação do bit, retirando-o para ser afiado antes de atingir o desgaste crítico, o que reduziu consideravelmente a frequência de desbaste e o tempo de afiação do bit.

Estas melhorias resultaram em um aumento de 46,76% na média de metragem dos bits, resultado bem acima dos 25% esperados. Considerando a metragem perfurada pelos últimos 40 bits analisados e o desempenho que tiveram, representaram para a MUSA uma economia de 18,7 bits de 8”, o que é equivalente a cerca de R$ 90.000,00 de economia durante os 7 meses analisados. Sendo assim podemos inferir que projetado para o período de 12 meses, o trabalho traduz para a empresa uma economia de R$ 150.000,00 por ano para o atual nível de produção e percentual de material desmontado/movimentado.

Conclusão

O estudo detalhado de todo o ciclo de uso do bit DTH permitiu a identificação das falhas existentes e de possíveis falhas no processo que foram devidamente tratadas e ajudaram a redesenhar o mapa de processo para a atividade de perfuração e afiação na MUSA. A adoção destas mudanças não ficou restrita apenas às pessoas que presenciaram esta etapa do trabalho, pois com o redesenho do mapa de processos todos os procedimentos operacionais da área foram revisados e passaram a contemplar as boas praticas que contribuíram para estas melhorias.

Os resultados encontrados neste trabalho demonstraram que esta metodologia pode ser replicada para as outras áreas dentro da empresa, pois existem diversas atividades auxiliares que assim como a perfuração, que por não se tratar de uma atividade principal em uma mineração, normalmente não recebem a devida atenção no dia a dia de uma empresa, e que juntas podem somar custos desnecessários que tornam a empresa menos competitiva no mercado.

Foi possível evidenciar também a importância de tempo em tempo formar uma equipe com os principais envolvidos em um determinado setor e rediscutir o processo na qual as atividades são executadas, pois com o passar do tempo e com o acumulo de pequenas alterações que ocorrem ao longo do tempo, a metodologia de trabalho pode se tornar obsoleta e apresentar falhas.

Conheça os autores do projeto

Márcio Zanão Brambila – Engenheiro de Minas formado na Universidade Federal de Ouro Preto (12/2009). Atua desenvolvendo trabalhos de melhoria de desempenho na área de perfuração e desmonte de rochas, na execução do plano de lavra e gestão de indicadores de processo da Gerência de Operação de Mina na Mineração Usiminas SA.

Hermes Duarte Junior – Técnico em Mineração pelo CERP/2009 e Engenharia de Produção 5º período. Atua na Mineração Usiminas desde 2012 como supervisor de Mineração na área de Operação de Mina.

Rodrigo Antônio Ribeiro – técnico em Mineração formado pelo Centro Técnico Profissional Cetep –BA e Colégio Cecon –MG, graduando em Gestão Ambiental pelo Centro Universitário Uninter -MG. Atua na supervisão de operação da mina (lavra, carregamento e transporte de ROM/estéril, formação de lotes de produto blendado) e controle de desgaste de insumos e ferramentas de perfuração da Gerência de Operação de Mina na Mineração Usiminas.

Leia a íntegra do trabalho “Aumento da vida útil dos bits DTH utilizados nas perfuratrizes T4BH”.

Fonte: Revista Minérios & Minerales