Usuário(a) Discussão:Letícia Rezende e Silva/Testes
Adicionar tópicoConforme Chaves (1996), o objetivo da atividade mineradora é descobrir recursos existentes, extrair o material por meio de operações de lavra (céu aberto e subterrânea), transportar o material extraído e colocar esse bem mineral em condições de ser utilizado pela indústria através das operações de beneficiamento de minérios.
Antes de iniciar as operações de lavra é necessário dimensionar e selecionar os equipamentos que irão realizar essas atividades. Dentro do conjunto de atividades que regem a operação de lavra está o carregamento do material extraído, os equipamentos utilizados nessa etapa tem como função carregar o material até o sistema de transporte do projeto. Para seleção e dimensionamento desses equipamentos alguns fatores devem ser considerados, são eles: produção de desejada, natureza do solo, resistência do solo à compressão, condições topográficas, vias de acesso, qualidade de mão de obra disponível, disponibilidade financeira do projeto.
São pertencentes ao grupo de equipamentos de carregamentos as carregadeiras e minicarregadeiras, escavadeiras e as LHD's (Load, Haul, Dump), sendo os últimos destinados à mineração subterrânea.
As carregadeiras são montadas sobre pneus e sobre esteiras, seu funcionamento pode ser a diesel ou diesel-elétrico, possuem caçambas de tamanhos variados, sua seleção deve ser baseada nas condições de mobilidade oferecidas pelo projeto, análise financeira e vida útil do equipamento. Os equipamentos sobre pneus apresentam vantagem em relação a velocidade de deslocamento, são indicadas para solos resistentes e secos, contudo as carregadeiras sobre esteiras apresentam maior estabilidade, tração e aderência ao solo e podem ser usadas em qualquer tipo de solo.
As escavadeiras são montadas sobre esteiras e possuem denominações diferentes dependendo do tipo de caçamba e do tipo de escavação que realizam, pode ser denominadas como shovel, retroescavadeiras e draglines.
As escavadeiras podem ser hidráulicas ou elétricas. As hidráulicas possuem um meno custo de mercado, menor vida útil, apresentam como uma grande vantagem o controle do ângulo do dente da caçamba, o que permite um corte mais reto no material, possui melhor mobilidade devido seu tamanho e maior controle de descarga do material, sendo essa realizada pelo fundo da caçamba. As draglines são equipamento de escavação primária, possuem baixo custo, alta produtividade, porém, realizam manobras sem muita precisão, são indicadas para uso em rochas brancas, e são muito utilizadas em minas cujo é método de lavra é em tiras.
As LHD's são equipamentos desenhados para atuarem na mineração subterrânea, possuem pequenos raios de giro, pequena largura e comprimento, baixo perfil, grande capacidade de caçamba, boa velocidade no deslocamento, podem ser elétricas ou a diesel.
Equipamentos de carregamento e especificações técnicas[editar código-fonte]
- CARREGADEIRAS E MINICARREGADEIRAS
A pá-carregadeira é um equipamento que possui uma caçamba frontal, de operação hidráulica, utilizada na escavação, transporte e descarga de material em veículos de transporte. Carregadeiras sobre pneus: As carregadeiras sobre pneus são utilizadas em serviços de diversos volumes, permitindo também o transporte do material escavado a curtas e medias distancias. São construídas com tração nas quatros rodas. Alguns modelos possuem uma articulação entre eixos dianteiros e traseiro, por meio de sistema hidráulico, que atribui ao equipamento condições ideais de manobrabilidade. (SOUZA, 2014)
Entre os diversos fornecedores desse equipamento, a Caterpillar apresenta em seu catálogo 18 modelos com capacidades de caçamba entre 1,3 e 12,2 metros cúbicos. A Komatsu possui 3 modelos em seu catálogo com capacidades entre 10 e 35 metros cúbicos. A Volvo apresenta 10 modelos de equipamento com capacidades variando de 1,6 a 12,7 metros cúbicos. A Liebherr possui 4 modelos de equipamento com capaciadade variando de 2,3 a 8,5 metros cúbicos.
Carregadeiras sobre esteira: As carregadeiras sobre esteiras são equipamentos utilizados em serviços de carregamento de pequenos e médios volumes e também quando as condições do terreno não permitem um maior esforço a tração. Com isso a carregadeira sobre esteiras transmite uma baixa pressão sobre o piso, podendo operar em solos com baixa capacidade de suporte e em áreas de difícil acesso aos equipamentos sobre rodas (SOUZA, 2014). O fornecedor Caterpillar possui três modelos de equipamentos em seu catalogo com capacidades de caçamba entre 1,8 e 3,2 metros cúbicos. Minicarregadeiras trata-se de uma carregadeira de pequeno porte, montada sobre pneus ou esteiras, apresentam uma estrutura compacta o que se torna muito versátil para lugares de difícil acesso para locomoção. Por ser de fácil manuseio e versátil, sua aplicabilidade é variada como, por exemplo, a movimentação de matérias, nivelamento do solo, pequenas escavações e demolições. Outra característica deste equipamento é o baixo consumo de combustível em comparação com as demais máquinas leves. As minicarregadeiras podem ser classificadas de acordo com os tipos de braço destinados para a realização do levantamento de resíduos, podendo ser os de levantamento radial e levantamento vertical.
Minicarregadeiras trata-se de uma carregadeira de pequeno porte, montada sobre pneus ou esteiras, apresentam uma estrutura compacta o que se torna muito versátil para lugares de difícil acesso para locomoção. Por ser de fácil manuseio e versátil, sua aplicabilidade é variada como, por exemplo, a movimentação de matérias, nivelamento do solo, pequenas escavações e demolições.
Outra característica deste equipamento é o baixo consumo de combustível em comparação com as demais máquinas leves. As minicarregadeiras podem ser classificadas de acordo com os tipos de braço destinados para a realização do levantamento de resíduos, podendo ser os de levantamento radial e levantamento vertical.
No levantamento radial tem-se uma operação mais simples e o mais indicado para nivelamento e acabamento de terrenos, ambientes confinados, carregamento de pequenos caminhões.
As vantagens desse equipamento é possuir menor peso, melhor visibilidade para o operador e design compacto. E suas desvantagens são a menor capacidade de carga, aplicações altura de alcance reduzida e entre outros.
No caso dos equipamentos de levantamento vertical em comparação ao levantamento radial trata-se de uma tecnologia recente. O braço sobe verticalmente em linha reta, aumentando o alcance do instrumento.
As vantagens da minicarregadeiras de levantamento vertical é a capacidade de carga (geralmente 16% maior) alcance em relação à máquina (até 40% maior) e maior altura de alcance. E suas desvantagens é oferece menor visibilidade traseira para o operador, possui um tamanho maior.
Sendo assim, verificaram-se alguns fornecedores e os principais fabricantes de minicarregadeiras, logo abaixo seguem alguns modelos e fabricantes como, por exemplo, a BobCat® uma das marcas mais conhecidas no Brasil.
Quadro 1 – Modelos da marca BobCat®.
| BOBCAT®- Sobre Rodas | |||
| Modelo | Carga Operacional (kg) | Potência (kW) | Alcance de descarga à altura máxima (m) |
| S450 | 590 | 49 | 0,528 |
| S550 | 794 | 61 | 0,432 |
| S570 | 885 | 61 | 0,828 |
| S630 | 989 | 74,3 | 0,544 |
| S770 | 1520 | 92 | 0,800 |
| S850 | 1792 | 92 | 0,754 |
| BOBCAT®- Sobre Esteira | |||
| Modelo | Carga Operacional (kg) | Potência (kW) | Alcance de descarga à altura máxima (m) |
| T650 | 1166 | 52,4 | 0,870 |
| T870 | 1599 | 72,9 | 0,927 |
Fonte: Bobcat (2019)
No catálogo das minicarregadeiras da marca Case foi possível identificar o levantamentos de cada modelo, como por exemplo, o Modelo SR150 com um levantamento radial e possuindo um alcance de 0,47m.
Quadro 2 – Modelos da marca Case®.
| CASE® | ||||
| Modelo | Carga Operacional (kg) | Potência (kW) | Alcance de descarga à altura máxima (m) | Levantamento |
| SR150 | 680 | 44,7 | 0,47 | Radial |
| SR175 | 790 | 44,7 | 0,54 | Radial |
| SR200 | 905 | 55 | 0,52 | Radial |
| SR250 | 1134 | 67 | 0,50 | Radial |
| SV185 | 840 | 44,7 | 0,78 | Vertical |
| SV300 | 1361 | 67 | 0,70 | |
Fonte: Case construction (2019)
Dessa maneira, no mercado existem várias marcas e modelos de minicarregadeiras, que atendem as necessidades dos consumidores, devendo então levar em consideração que para a escolha da minicarregadeira adequada para o seu empreendimento deve ser feita uma análise das características e funcionalidades das mesmas.
- ESCAVADEIRAS
As escavadeiras são equipamentos que retiram o material estéril e o minério e carregam nos equipamentos de transporte, caminhões, correias transportadoras, vagões, entre outros. Os equipamentos mais utilizados nesses casos são escavadeiras a cabo (EMS), escavadeiras hidráulicas (HMS).
Shovel: É uma escavadeira constituída de lança e braço transversal articulado, tendo na extremidade uma caçamba com fundo móvel para descarga do material. É um equipamento muito utilizado em mineração. Aplica-se para escavar taludes situados acima do nível em que o equipamento se encontra. Com a combinação do movimento da lança e do braço articulado, a shovel escava de baixo para cima elevando a carga, deslocando-a no sentido horizontal e efetuando a sua descarga. (SOUZA, 2014)
Retroescavadeira: São escavadeiras com caçamba invertida possuem implemento frontal, constituído de lança segmentada e um braço articulado em sua extremidade livre que sustenta a caçamba. A diferença com a shovel é que a caçamba é voltada para baixo, assim a escavação é realizada abaixo do nível onde se encontra o equipamento. Possuem capacidade de caçamba relativamente pequena e de raio de alcance limitado, podem executar escavação em terrenos mais compactados (SOUZA, 2014).
Quadro 3 - Especificações das escavadeiras.
| Liebherr | Komatsu | |||
| Retro | Frontal | Retro | Frontal | |
| Motor | Diesel | Diesel | Diesel
Elétrico |
Diesel
Elétrico |
| Capacidade da caçamba | 7,00 m³ -
7,50 m³ |
7,30 | 42 m³ | 42 m³ |
| Peso Operacional | 113 t | 116 t | 710 t –
720 t |
700 t- 710 t |
| Profundidade de escavação | 7,15 m | 8,00 m | 8,4 m | |
| Alcance Máximo de escavação | 13 m
|
10,70 m | 19,9 m | 13,9 m
|
| Força de escavação | 415 kN | 545 kN – 704 kN | 2000 kN | 2320 kN |
| Força de arranque | 560 kN | 585 kN | 1800 kN | 2320 kN |
| Comprimento da lança (m) | 7 m | 4 m | 11.5 | 8.15 |
| Comprimento do braço (m) | 3,20 m | 3,70 m | 5.5 | 5.75 |
| Quantidade de dentes | 6 | 6
| ||
Fonte: Liebherr (2019).
Escavadeira a cabo: É um equipamento de operação estacionária, com sua estrutura destinada apenas para lhe permitir seu deslocamento, sem, contudo participar do ciclo de trabalho. Geralmente montada sobre esteiras. A escavação é feita diretamente pela caçamba que é acionada pelos seguintes elementos móveis: cabos de aço; cilindros hidráulicos; motores elétricos independentes, além disso possui mecanismo que permite o giro de 360° através de uma coroa de giro, conforme a figura 6 (SOUZA, 2014).
Tabela 1 - Especificações das escavadeiras elétricas da Komatsu.
| Especificações | Menor Equipamento | Maior Equipamento | |
| Altura do corte | 13,0 m | 18,9 m | |
| Raio de corte | 17,8 m | 24,0 m | |
| Altura de despejo (porta aberta) | 8,2 m | 10,8 m | |
| Raio do nível do solo | 11,6 m | 16,2 m | |
| Raio do giro da caixa de contrapeso | 7,0 m | 9,9 m | |
| Nível dos olhos do operador | 7,4 m | 10,1 m | |
| Capacidade nominal da concha*
|
10,7 m³ | 65,7 m³ - 70,3 m³ | |
| Faixa de capacidade da concha | 7,5 a 19,1 m3 | 65,7 m³ - 77,6 m³ | |
| Carga útil nominal | 18 t | 122,5 t |
Fonte: Komatsu (2019).
Tabela 2 - Especificações físicas das escavadeiras elétricas da Komatsu.
| Especificações físicas | Menor Equipamento | Maior Equipamento | |
| A | Largura | 8,05 m | 15,0 m |
| B | Comprimento | 10,36 m | 15,2 m |
| C | Altura sobre o pórtico | 10,11 m | 14,7 m |
| D | Largura de sapatas da esteira | 1.066 mm 1.219 mm | 2.540 mm |
| E | Largura das esteiras | 6,71 m | 11,1 m |
| F | Comprimento das esteiras | 7,62 m | 11,5 m |
| G | Distância do solo | 0,53 m | 0,7 m |
| H | Altura da base da máquina | 2,24 m | 3,3 m |
Fonte: Komatsu (2019).
- DRAGLINE
A Dragline ou também conhecida como pá de arrasto se trata de um equipamento de escavação. Sua estrutura se constitui de uma treliça metálica, roldanas, lança e cabo de elevação. A lança está acoplada ao cabo de arrasto e a roldana, onde estes serão os responsáveis por fazer o arrasto da caçamba enchendo-a com o material de interesse.
Seu ciclo de funcionamento se inicia colocando a caçamba sobre a superfície do material a ser escavado onde a lança será responsável por definir a distância de alcance do equipamento, posteriormente faz-se a escavação deste material arrastando a caçamba sobre o mesmo, em seguida está caçamba é levantada através do sistema cabos/polias e o equipamento irá fazer o giro até o local de deposição do material, a caçamba é virada de boca para baixo e assim o material é depositado.
Segundo (LACERDA; NETO; SILVA, 2015, p.8) sua aplicação se dá a materiais que possuem pouca espessura e que sejam também constantes. Pois, mesmo seu alcance conseguindo ser superior ao alcance da shovel a deposição direta do material nos equipamentos de carregamento é comprometedora visto que a manobra da dragline é limitada, ou seja, não é tão precisa.
No mercado há diversos fornecedores deste equipamento possuindo assim inúmeras especificações e modelos, o que proporciona diversidade na construção da dragline. Dentre as diferenças encontradas o carro chefe está no alcance da lança e na capacidade da caçamba. Alguns destes fornecedores estão expostos nos quadros abaixo cada qual com sua respectiva característica:
Quadro 4: Especificações da dragline fornecida pela Caterpillar.
| DRAGLINE CATERPILLAR | ||
| MODELO | CAPACIDADE (m³) | COMPRIMENTO DA LANÇA (m) |
| 8000 | 24 à 34 | 75 à 101 |
| 8200 | 46 à 61 | 100 |
| 8750 | 76 à 116 | 109,7 à 132,5 |
Fonte: Caterpillar (2019).
Quadro 5: Especificações da dragline fornecida pela Komatsu.
| DRAGLINE KOMATSU | ||
| MODELO | CAPACIDADE (m³) | COMPRIMENTO DA LANÇA (m) |
| P&H 9010C | 42 à 60 | 84 à 107 |
| P&H 9020C | 55 à 93 | 90 à 125 |
| P&H 9020XPC | 85 à 122 | 100 à 130 |
Fonte: Komatsu (2019).
Quadro 6: Especificações da dragline fornecida pela Liebherr.
| DRAGLINE LIEBHERR | ||
| MODELO | CAPACIDADE (m³) | COMPRIMENTO DA LANÇA (m) |
| HS 8040.1 | 40 | 41 |
| HS 8070 | 70 | 56 |
| HS 8100 | 100 | 59 |
| HS 8130 | 130 | 53 |
| HS 8200 | 200 | 60 |
| HS 8300 | 300 | 68 |
Fonte: Liebherr (2019).
A escolha do equipamento irá depender da necessidade do cliente, cabe a ele a realização do dimensionamento do equipamento de forma que seja atendida a capacidade requerida em seu empreendimento.
Conclusão[editar código-fonte]
Logo podemos concluir que os equipamentos de carregamento são de extrema importância para mineração, visto que os mesmos auxiliam na produção e na operação de mina, visando alta eficiência e produtividade. Vale ressaltar que a escolha de cada equipamento depende da análise e consideração de vários fatores e dos benefícios que atendam o empreendimento pois, como exposto acima existem vários modelos e fornecedores, sendo cada um específico para uma característica de produção.
Referências
SOUZA, A. A. P. D. Guia para o dimensionamento de frotas de carregamento e transporte por caminhões em mineração a céu aberto. Palmas: [s.n.], 2014.
GOMES, Luana de Oliveira. Proposta de modelo para a construção de um programa de gerenciamento de riscos para a mineração de carvão em subsolo. 2012.
SANDVIK. Carregadeiras. Disponível em:https://www.rocktechnology.sandvik/pt-br/produtos/carregadeiras-e-caminhões-subterrâneos/carregadeiras-articuladas-subterrâneas-lhd-elétricas/. Acesso em: 15 dez 2019.
KOMATSU. Equipamentos de mineração. Disponível em:http://www.komatsu.com.br/portal/?page_id=55. Acesso em: 15 dez 2019.
CATERPILLAR. Produtos. Disponível em:https://www.cat.com/en_US/products.html. Acesso em: 15 dez 2019.
LIEBHERR. Equipamentos de Mineração. Disponível em:https://www.liebherr.com/pt/bra/produtos/equipamento-de-mineracao/equipamento-de-mineracao.html. Acesso em: 15 dez 2019.
VOLVO. Carregadeiras. Disponível em:https://www.volvoce.com/brasil/pt-br/products/wheel-loaders/#/. Acesso em: 15 dez 2019.
http://www.terraplenagem.net/minicarregadeiras-levantamento-radial-ou-vertical-2508/
https://www.bobcat.com/la/pt/index
https://www.casece.com/latam/pt-br/produtos/minicarregadeiras/minicarregadeiras
LACERDA, T. O. D.; NETO, A. B. C.; SILVA, P. A. R., Critérios de seleção e principais equipamentos utilizados na lavra a céu aberto. Disponível em: http://revistapensar.com.br/engenharia/pasta_upload/artigos/a179.pdf. Acesso em: 06/11/2019.
DRAGLINES. Caterpillar, 2019. Disponível em: https://www.cat.com/pt_BR/products/new/equipment/draglines.html. Acesso em: 08/11/2019.
DRAGLINES. Komatsu Mining Corp, 2019. Disponível em:
https://mining.komatsu/pt/minera%C3%A7%C3%A3odesuperf%C3%ADcie/draglines. Acesso em: 08/11/2019.
DRAGLINES. Liebherr, 2019. Disponível em:
https://www.liebherr.com/pt/bra/produtos/equipamentosdemanuseiodemateriaiuindasteobreesteiras/s%C3%A9riehs/todasasaplica%C3%A7%C3%B5es/escavadeira-de-arrasto.html. Acesso em: 08/11/2019.
http://www2.dbd.puc-rio.br/pergamum/tesesabertas/0712516_09_cap_04.pdf