O objetivo deste estudo é analisar e propor parâmetros ideais para o rebaixo de acesso em mina, com o intuito de reduzir retrabalho e aumentar a eficiência do processo. Atualmente, a atividade de decapeamento para avanço dos acessos operacionais segue um único padrão geométrico de largura, sem considerar a espessura do estéril, o que compromete a drenagem e gera retrabalho para a empresa.

 A metodologia proposta neste estudo consiste em analisar as espessuras do estéril em cada acesso operacional da mina e, a partir dessas informações, definir parâmetros geométricos ótimos para o rebaixo de acesso. Estes parâmetros levam em consideração a espessura do estéril e a capacidade dos equipamentos utilizados na atividade. Com a utilização destes parâmetros ótimos, espera-se reduzir retrabalho, diminuir o consumo de diesel e a emissão de CO2, além de minimizar os custos operacionais da empresa. A proposta deste estudo também pode contribuir para uma gestão mais eficiente dos recursos da mina e para a melhoria geral do processo de decapeamento.

INTRODUÇÃO

 A lavra de bauxita, em geral, é realizada pelo método strip mining, conhecido também como lavra em tiras. Esta é realizada nos depósitos que apresentam formas tabulares ou em camadas horizontais, além de espessura de capeamento limitada. Ressalta-se que é uma metodologia que proporciona produção em grande escala. Apresenta, também, custo operacional menor e maior produtividade comparado à lavra em bancadas em certas circunstâncias. Neste sentido, a Mineração Paragominas, que executa este método, tem grandes desafios com a gestão das águas superficiais – demanda um bom planejamento e uma execução de um sistema de drenagem que atenda às atividades de lavra. Para isso, hoje é planejado e executado o Plano de Infraestrutura de Mina, composto por atividades que serão desenvolvidas no período do verão para que, durante o inverno, a mina esteja nas melhores condições.

Uma destas atividades é o rebaixo de acessos: decapeamento realizado para avanço dos acessos operacionais. Este é executado no período do verão para que possa deixar área livre para preparação dos acessos com o sistema de drenagem, para que, durante a retirada do minério nos meses chuvosos, os equipamentos possam trafegar de forma segura. No entanto, a abertura realizada para avanço deste acessos tem levado em consideração um único padrão geométrico de largura.

Como consequência, nos locais onde a espessura do estéril é alta, a área do rebaixo de acesso é insuficiente para manter espaço livre para acessos, leiras e canaletas de drenagem – durante o decapeamento que os tratores realizam nessas faixas, o alto volume escavado avança nos canais de escoamento, comprometendo o sistema de drenagem, gerando retrabalho para escavadeiras e caminhões de grande porte, pelo fato de que eles precisam retornar para desobstruir esses locais e, assim, liberar a drenagem. Isso gera atrasos nas atividades produtivas desses equipamentos, maior consumo de diesel e aumento da emissão de CO2 no meio ambiente.

E, ainda, os tratores realizam uma atividade improdutiva, que é movimentar material na diagonal, na tentativa de minimizar um avanço maior do material nas canaletas de drenagem. Este trabalho tem como objetivo mostrar o estudo realizado para definição dos parâmetros ótimos para o rebaixo de acesso e, assim, não ter um único padrão, mas, sim, padrões que levem em consideração a espessura do estéril de cada acesso. Dessa maneira, foi possível gerar novos perfis que deixam a área suficiente para acomodar o material que vai avançar do decapeamento, além de espaço livre para drenagem, leiras e acesso.

2. CONTEXTUALIZAÇÃO

 2.1. Lavra em tiras O método utilizado na Mineração Paragominas é o de lavra em tiras, metodologia aplicada em depósito com forma horizontalizada – que é o caso da bauxita presente nos platôs deste projeto. A lavra em tiras inicia com a supressão vegetal e, em seguida, o decapeamento. Depois a lavra (retirada do minério) e, por último, a reabilitação das áreas lavradas (como mostra a figura 1). Este ciclo é feito em três etapas: no primeiro ano, é feita da retirada da floresta; no segundo, é realizada a explotação do minério; e, no terceiro ano, faz-se a recuperação ambiental, utilizando o método de nucleação.

2.2. Decapeamento As operações de decapeamento do projeto são as que têm os maiores custos envolvidos, devido ao porte dos equipamentos utilizados – todos com grandes dimensões. A principal razão de eles serem de grande porte é o alto volume de estéril que precisam escavar para liberar uma pequena camada de minério. Isto mostra que a REM é de suma importância para a viabilidade do projeto, pois quanto maior, maiores são os gastos com retirada da camada que cobre o minério. Para o desenvolvimento desta atividade, é necessária uma frota de equipamentos robusta para atender à demanda da lavra de bauxita Atualmente, a empresa conta com caminhões fora de estrada CAT 777 (com capacidade para 92 toneladas), tratores CAT D11R (com lâmina com capacidade de 34m³) e escavadeiras hidráulicas Liebherr 9250 (com caçamba com capacidade para 18m³).

2.4. Problemática Como mencionado anteriormente, um dos grandes desafios da mina é garantir uma drenagem eficiente durante o período chuvoso. E neste quesito, foi observada oportunidade de melhoria em uma das atividades do Plano de Infraestrutura de Mina: nos rebaixos de acessos. Há uma problemática nos canais de escoamento, também chamados de canaletas: nas laterais dos acessos, em que o material de decapeamento tem invadido esses locais e, assim, comprometendo o escoamento das águas. Isso decorre porque as dimensões da largura do rebaixo de acesso seguem uma única medida padrão. Desta maneira, a abertura é insuficiente nos locais onde a espessura de estéril é alta. Como consequência, gera retrabalho para escavadeira e caminhão grande porte para desobstruir as canaletas de drenagem.

O rebaixo de acesso é um tipo de decapeamento realizado para avançar os acessos operacionais, como mostra a figura 3. Nessa atividade, utiliza-se caminhão e escavadeira de grande porte para fazer a escavação da camada de estéril e, assim, deixar uma abertura avançada para que seja preparado o acesso e sistema de drenagem (mostrado da figura 4).

A partir da figura, observa-se que o avanço é entre as faixas de minério in situ. Tal situação ocorre para que essa abertura seja feita até o final da área planejada, para lavrar no período do inverno seguinte – por isso é realizado no verão. Nesta operação, é retirada a camada mais espessa de estéril – argila – e o piso pode ficar tanto na laterita quanto no próprio minério – bauxita. As duas situações podem ocorrer, visto que as onde a espessura do estéril é elevada, o volume de material – quando escavado nas tiras pelos tratores – é alta. Desta forma, o espaço disponível no depósito é insuficiente para acomodar todo esse volume.

E, como consequência, o material excedente avança para as áreas de drenagem – pois é o local que está livre -, mas acaba sendo invadido, chegando até as leiras do acesso (caso mostrado na figura 6). Essa condição se torna improdutiva pelo fato de aumentar a DMT, visto que a menor distância entre dois pontos é uma reta. Além disso, essa forma de trabalho força os componentes dos equipamentos mais de um lado que do outro, pois uma lateral vai movimentar mais que a outra para colocar o trator de lado, logo mecanicamente não é o cenário favorável para operação de trator.

3. METODOLOGIA

 Observada esta questão, foi realizado estudo para encontrar as medidas ideais para as atividades de rebaixo em todos os acessos operacionais da mina. Para isso, foram consideradas as espessuras entre 4 e 20 metros, tendo cada cenário uma diferença de 1 metro. A partir disso, considerando as medidas das faixas e os dados de empolamento do material, foi calculado o volume de estéril. Com isso, tem-se o montante de estéril que será escavado e movimentado para a faixa lavrada. Com estas informações, foi possível encontrar qual seria a altura do depósito e, consequentemente, qual seria o avanço do material nas áreas de drenagem – informação chave para definição da largura ideal do rebaixo.

Desta maneira, percebe-se que a variável necessária para encontrar o parâmetro geométrico ideal para o rebaixo de acesso pode ser definida e, assim, planejar e executar uma abertura coerente para cada acesso. Isto porque a plataforma de acesso é padrão, com 28 metros de largura (mostrado na figura anterior). Logo, era necessário encontrar qual seria a distância que o material do decapeamento avançava no sentido do acesso. Com esta metodologia, é possível ter este valor. Depois, basta somar com a medida da plataforma de acesso.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Como resultado, foram criados 5 padrões de medidas para confecção de rebaixo de acesso. Até então, havia um único perfil para todos os acessos da mina (mostrado na figura 13), que não atende à realidade das operações. Com a implementação deste trabalho será possível sair de um cenário que compromete o sistema de drenagem e gera retrabalho para escavadeira de caminhão grande porte, para um que evita tais transtornos.

E, assim, libera área para drenagem, reduzindo horas de retrabalho. A seguir, os dois esquemas explicam ambos cenários.

 Observa-se que o novo cenário mostra que o custo com retrabalho teve uma grande redução. Como ganhos, haverá redução nas horas de retrabalho dos equipamentos, no volume de matéria a ser movimentado e na emissão de CO2 no meio ambiente, além de eliminar atividade improdutiva dos tratores D11 durante o decapeamento – ou seja, não será preciso movimentar de lado para evitar que o estéril caia no sistema de drenagem. Nos gráficos a seguir, pode ser observado os ganhos para as atividades para 2023 e 2024.

AUTORES: Warlyson da Silva Rocha, estagiário de Planejamento de Mina, Luciana Maia, engenheira Sênior de Planejamento, Anderson Rogers, analista Operacional Pleno, Roberto Adones, engenheiro Sênior de Decapeamento, Cristóvão Siqueira, analista Operacional Pleno e Idelvan Ferreira, técnico de Planejamento de Mina, todos da Min. Paragominas.