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7/31/2019 Carrega Men To

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS

FACULDADE DE ENGENHARIAJOO MONLEVADE MG

ELESSANDRO GONALVESELIZARDO PEDROSO

PAULO MARCOS CASTROTHOMS CLARA ARAJO

TIAGO AUGUSTO D. PORTO

CARREGAMENTO

JOO MONLEVADE2009


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ELESSANDRO GONALVESELIZARDO PEDROSO JNIOR

PAULO MARCOS CASTROTHOMS CLARA ARAJO

TIAGO AUGUSTO D. PORTO

CARREGAMENTO

Monografia apresentada como requisito parcial,para a aprovao na disciplina de Lavra a CuAberto do 6 perodo do curso de Engenhariade Minas, da Universidade do Estado de MinasGerais, Campus Joo Monlevade.

Prof: Aldrin Gustavo Martins

JOO MONLEVADE2009


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ELESSANDRO GONALVESELIZARDO PEDROSO

PAULO MARCOS CASTROTHOMS CLARA ARAJOTIAGO AUGUSTO PORTO

CARREGAMENTO

Monografia apresentada como requisitoparcial, para a aprovao na disciplina

de Lavra a Cu Aberto do 6 perododo curso de Engenharia de Minas, daUniversidade do Estado de MinasGerais, Campus Joo Monlevade.


Observaes:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Joo Monlevade, ____de_______________________2009



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SUMRIO

1 Introduo.............................................................................................. 052 Carregamento........................................................................................ 07

3 Equipamentos de Carregamento em Lavra a Cu Aberto.................... 083.1 Escavadeira..................................................................................... 083.1.1 Tipos de Escavadeira.............................................................. 09

3.1.1.1 Escavadeira Shovel...................................................... 093.1.1.2 Escavadeira de Arrasto (DRAGLINE).......................... 113.1.1.3 Retroescavadeiras....................................................... 123.1.1.4 Bucket Whell................................................................ 133.1.1.5 Produo das escavadeiras......................................... 14

3.2 P-carregadeira............................................................................... 183.2.1 - Carregadeira sobre pneus........................................................ 183.2.2 Carregadeiras sobre Esteiras.................................................. 19

3.2.3 Operao das P-carregadeiras............................................. 203.2.4 Capacidade da caamba......................................................... 203.2.5 Produo da P-carregadeira................................................. 21

3.3 Minerador de Superfcie Wirtgen..................................................... 223.3.1 Mtodos de Carregamento...................................................... 23

4 Carregamento versus Produtividade..................................................... 255 Critrios para Seleo dos Equipamentos............................................ 266 Principais Fabricantes........................................................................... 277 Concluso.............................................................................................. 288 Referncias Bibliogrficas..................................................................... 29


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1 - INTRODUO

O material escavado mecanicamente ou os fragmentos gerados nodesmonte so coletados e transferidos para um equipamento que o transportepara seu destino final. Depois do material desmontado, o material deve ser

carregado e transportado. caso o material seja minrio, transportado parainstalaes de beneficiamento, caso seja estril, transportado para o depsitode estril. O carregamento pode ser mecnico ou manual. Se manual usa-seps ou garfos com tiras de ferro grosso, usado em material muito duro e quefaz uma triagem, recusando os finos. Quando mecnico usa-se equipamentosapropriados com grandes capacidades, capazes tambm de desmontar omaterial (escavadeiras) ou simplesmente fazer o carregamento (carregadeiras).

Escavadeira Liebherr 994 e caminho CAT 777

Para se obter melhor produtividade no carregamento, imperativo que asescavadeiras sejam sempre operadas fazendo o carregamento dos caminhesde ambos os lados, o que ainda , nas minas do Brasil, prtica pouco comum.A razo principal que no se toma o cuidado de manter a adequada larguradas bancadas e no se garante fcil acesso aos dois lados da mquina, devido posio do cabo eltrico. So muito pouco utilizadas as calhas metlicas queso colocadas no piso, prximo das escavadeiras para proteo do cabo,facilitando a manobra dos caminhes. Essa dificuldade criada para odesempenho do trabalho tem sido a desculpa freqente de no se carregar

pelos dois lados. Tal prtica, apesar de aconselhvel, torna-se invivel, namaioria das vezes, em funo da cultura de desenvolvimento de mina


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estabelecida em nosso pas, no permitindo praas adequadas para essaoperao. Os cabos de escavao fabricados no Brasil j possuem anecessria qualidade para permitir um nmero maior de horas de trabalho,como acontece nas minas externas. Apesar de possurem menor custo deaquisio do que os similares importados, os cabos nacionais nem sempre

esto disponveis, obrigando a aquisio de similares importados. Sernecessrio ainda que, no planejamento de nossas minas, se faa maior opopelas escavadeiras hidrulicas que poderiam em muitas situaes ser maisaplicadas, permitindo a renovao de mquinas a cabo de menor porte, muitasvezes inadequadas, com menor investimento. Por serem mais leves, podemtrabalhar em terrenos de menor resistncia compresso, sendo tambm demais fcil locomoo. Felizmente, crescente o nmero dessas mquinas nasminas do Quadriltero.

As Retroescavadeiras so especialmente indicadas nas operaes depedreiras, por terem suas caambas mais compatveis com as aberturas dosbritadores primrios instalados, e serem mais baratas. Em algumas pedreiras,

a retroescavadeira trabalha sobre a pilha desmontada, carregando oscaminhes com ciclo menor. Nas operaes contratadas, a utilizao deRetroescavadeiras e ps carregadeiras mais freqente por se adequaremmelhor aos caminhes menores. Uma aplicao tambm adequada delas feita na minas de fatias do Par e Rio Grande do Sul.

Somente em Carajs e Itabira est sendo seguida uma tendncia muitomoderna de instalao de GPS e pesagem nas escavadeiras, o que permiteum controle em tempo real da quantidade e qualidade lavrada. Carajs tambm a nica mina que utiliza escavadeira PH 2800, a de maior porte noBrasil. As ps carregadeiras L1800 existentes em Itabira e Carajs j possuemtambm os recursos de pesagem. Um novo projeto de cobre est sendoimplantado em Carajs, onde est sendo prevista a aquisio de escavadeiratipo PH 4100 de 42jc, para movimentao do estril.

Na mina da Fosfrtil, em Tapira, como aconteceu em muitas situaes,desde o incio foram utilizadas as escavadeiras Marion 151M, caambasfabricadas em ao especial, que permitiram aumentar o volume para 13jc.Recentemente, tambm nessa mina, a troca das caambas de ao fundido dasescavadeiras PH 1900 adquiridas, por outras fabricadas em chapa especialpermitiu passar a caamba original de 12jc para 18 jc, melhorando aprodutividade por exigir menor nmero de passes para carregar o caminho de190t.

Como os caminhes cresceram mais rapidamente do que as escavadeirasem termos de capacidade, muitas minas ainda convivem com uma combinaoinadequada escavadeira x caminho, resultando num ciclo de carregamentomaior (mais passes por carga). A componente econmica a principaldeterminante desta prtica.


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2 - CARREGAMENTO

O carregamento de material conduzido pelo equipamento de escavao.Para material em blocos duros usualmente se usa a shovel eltrica paragrandes capacidades de caamba, carregando grandes caminhes fora de

estrada. Shovels de 17,6 m3

de caamba podem carregar caminhes de 200ton em 4 ou 5 passadas (ciclos).Outras escavadeiras cclicas incluem shovels a diesel, eltrica-diesel e

hidrulicas. As shovels hidrulicas podem ser usadas como se fossemRetroescavadeiras. As ps carregadeiras oferecem muitas vantagens,especialmente mobilidade, e possuem aplicao para operaes de curto prazoonde as condies da pilha de rocha fragmentada so favorveis.Escavadoras contnuas (BWE) tem aplicao para materiais que no requeremfragmentao, especialmente para remoo de coberturas moles.

boa prtica na mina assegurar, sempre que possvel 2 ou mais bancadassimultneas para ter-se:

- reas alternativas para trabalho (estoques de minrio fragmentado)- flexibilidade no planejamento de controle de teor (blendagem).

Escavadeira Frontal de Cabo carregando caminho com minrio de ferro.


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3 - EQUIPAMENTOS DE CARREGAMENTO EM LAVRA A CU ABERTO

A escavao e carga feito por escavadeiras a cabo, escavadeirashidrulicas, Retroescavadeiras hidrulicas, carregadeiras sobre pneus ou

esteira, moto scrapers, dragas e monitores hidrulicos, equipamentos tambmutilizados nas minas do exterior. Nas minas externas, equipamentos de maiorporte so encontrados com maior freqncia, existindo, assim, um nmerosuperior de escavadeiras a cabo de grande porte.

Carregamento em Carajs

3.1 - Escavadeira

um equipamento que trabalha estacionado, com sua estrutura destinadaapenas para lhe permitir seu deslocamento, sem, contudo participar do ciclo detrabalho. Pode ser montada sobre esteiras, sobre pneumticos e sobre trilhos,sendo que a montagem sobre a esteiras disparada a mais usada.

Caractersticas

A escavao feita diretamente pela caamba que acionada pelosseguintes elementos mveis:

_ cabos de ao;_ cilindros hidrulicos;_ motores eltricos independentes.

Possui mecanismo que permite o giro de 360 atravs de uma coroa degiro;


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O deslocamento obtido atravs das esteiras acionadas por um sistema detransmisso ligado ao eixo motriz. A velocidade de deslocamento muitobaixa, cerca de 1,5 Km/h, devido ao grande porte da mquina e ao seubalanceamento. O seu deslocamento deve ser efetuado somente empequenas distncias, dentro do local de trabalho e em distncias maiores

deve ser feitos em carretas especiais.

3.1.1 - Tipos de Escavadeira

3.1.1.1 -Escavadeira Shovel

Escavadeira Shovel

a escavadeira com caamba frontal, equipada com implemento frontalconstitudo de lana e brao transversal articulado, tendo na extremidade

caamba com fundo mvel para descarga do material. o tipo mais utilizadoem minerao. Destina-se escavar taludes situados acima do nvel em que amquina se encontra. Pela combinao do movimento da lana e do braoarticulado, escava de baixo para cima elevando a carga, deslocando-a nosentido horizontal e efetuando a sua descarga.

Suas partes principais so:

1. Lana: sustentada por cabos, havendo possibilidade de variar seungulo de inclinao de 35 a 65, aproximadamente.

2. Brao Mvel: fica na parte intermediaria da lana e pode girar em torno

de uma articulao, executando em um movimento de baixo para cima ocorte do talude.


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3. Caamba: fica acoplada ao brao mvel e provida de dentes quefacilitam o corte da rocha. A descarga do material feita em sua parteinferior, atravs de uma abertura mvel. Sua capacidade dada pelovolume de sua caamba (jardas cbicas), podendo a mquina trabalharcom diferentes caambas, dependendo da densidade do material em

que se est trabalhando.

Movimentos bsicos efetuados pela mquina so:

Deslocamento para frente ou para r, pelas esteiras; Levantamento da caamba; Avano ou recuo do brao mvel ;Giro da superestrutura; Variao do ngulo da lana; Abertura da tampa de fundo da caamba.

Altura tima de corte:

a altura ideal do banco no qual trabalhar a mquina. uma funo dacapacidade da caamba, sendo determinada por tabelas, O ideal seria queaps o giro do brao mvel para permitir o carregamento do material, acaamba tenha sido completamente enchida. Se o banco muito baixo, oenchimento da caamba no ser completo, diminuindo a produo damaquina. Se a altura for excessiva, haver problemas, para a escavao domaterial situado ao topo do banco.

Rendimento:Para otimizao do rendimento da escavadeira, o ideal seria que ela trabalhetendo sempre ao seu lado dois caminhes estacionados e prontos para seremcarregados.

Caminhes posicionados para maior rendimento


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3.1.1.2 Escavadeira de Arrasto (DRAGLINE)

Destina-se a escavar em nveis abaixo do terreno em que a mquina seapia. Sua lana constituda por uma estrutura em trelia metlica, em cuja

extremidade passa o cabo de elevao da caamba. sustentada por cabosque permite variao do ngulo de 25 a 40.A escavao feita pelo arrastamento da caamba atravs da utilizao de

um cabo de arrasto. um equipamento aplicado em escavaes de materialpouco compacto, podendo escavar material dentro da gua e o que possuimaior raio de alcance. Todavia, se o alcance muito grande, as condies debalanceamento so ruins, o que limita a capacidade da caamba da mquina.

Escavadeira de Arrasto (Dragline)

Como a caamba deste equipamento no fixa, a operao de descargaem caminhes torna-se difcil refletindo pelo aumento do tempo de ciclo umareduo considervel na produo. Neste caso, recomendvel a descargaem montes com carregamento dos caminhes sendo feito com o emprego decarregadeiras frontais.

Quando empregada em locais de material de baixo suporte, o equipamento apoiado sobre plataforma de madeira ou outro dispositivo auxiliar, estaoperao tem como objetivo reduzir a presso do equipamento sobre o terreno.

Usada na remoo de solos moles, que impeam o trfego at de tratoresde esteiras. comum a necessidade de esteiras. Para a chegada das unidadesde transporte pode ser necessrio construir estradas de servio com solos demelhor qualidade, com espessuras a partir de 1,00


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3.1.1.3 Retroescavadeiras

A escavadeira com caamba invertida, tambm denominada deretroescavadeira, equipada com implemento frontal, constitudo de lana

segmentada e um brao articulado em sua extremidade livre que sustenta acaamba. semelhante shovel, com diferena de que a caamba voltada para

baixo, de modo que a escavao realizada abaixo do nvel onde se apia amquina. medida que a escavao prossegue, a mquina se desloca emmarcha r. So mquinas de capacidade de caamba relativamente pequena ede raio de alcance limitado, podem executar escavao em terrenos maiscompactados.

Atualmente, as Retroescavadeiras so dotadas de acionamento hidrulico,dispensando desta forma os cabos de comando e permitindo maquina maiorpreciso e maior rapidez de operao.

Retroescavadeira Volvo 360B


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3.1.1.4 Bucket Whell

As BWE foram desenvolvidas para a minerao de linhito na Europa e temcomo caracterstica principal operarem em ciclo contnuo ou seja escava e

despeja o material na correia transportadora. Algumas caractersticas da BWEso:- deve ser operada sobre condies de engenharia muito rgidas,- alto custo de investimento inicial,- limitada a escavaes de rochas muito brandas, (inconsolidadas);- capacidade de altas taxas de produo, operando em ciclo contnuo;- necessita de sistema auxiliar de deposio de estril.- Deve ser operado sob condies de engenharia extremamente rgidas;-

Escavadeira Bucket Whell


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Conjunto de esteiras da Bucket Whell

3.1.1.5 Produo das escavadeiras

A capacidade instantnea de produo das escavadeiras dada por:

Onde: Q = produo horria [t/h];c = capacidade da caamba [m3];d = densidade do material [t/m3];fe = fator de enchimento;fp = fator de empolamento;T = ciclo da caamba [seg].

Das variveis acima algumas dependem do tipo e porte do equipamento (c),outras do material a ser manuseado (d, fe, fp) e outras de ambos e dascondies operacionais da frente de lavra (T).

A varivel mais importante, pala sua influencia sobre a produo e por sermais administrvel, o ciclo (T). O ciclo de carregamento composto pelostempos necessrios as seguintes operaes:

_ escavao (ou carga da caamba);_ giro com carga;_ descarga;_ giro sem carga;_ posicionamento;_ esperas.

O tempo de escavao direta depende da escavabilidade do material e daaltura da bancada, enquanto o de carregamento depende da fragmentao eda altura da pilha de material desmontado. Bancadas e pilhas baixas reduzema eficincia durante o enchimento, aumentando o tempo necessrio. Materialmal fragmentado, com blocos grandes, tambm tem o efeito de dificultar oenchimento da caamba.

O tempo de descarga depende apenas das dimenses relativas doscaminhes e da escavadeira e do posicionamento daquele em relao a esta.As dimenses so decididas na seleo e dimensionamento dos equipamentose so definidas na compra. O posicionamento correto dos caminhes dependedo treinamento dado aos motoristas e aos ajudantes da escavadeira.

A principal espera da escavadeira enquanto um novo caminho seposiciona para carga. O carregamento pelos dois lados da escavadeira podeeliminar esta espera. A espera por um novo caminho minimizada peloajustes do portes dos equipamentos aos respectivos ciclos. Vale lembrar queesta condio raramente totalmente satisfeita, desde que as frentes somveis e passaro necessariamente por perodos de maior e de menor ajuste.

O treinamento dos escavadeiristas importante para que estes tirem omximo dos equipamentos. Um bom operador de escavadeira ajusta acaamba para o inicio do enchimento ou para posio de descarga num nicomovimento conjugado ao giro, sem termos adicionais, e carrega a caamba

num nico movimento conjugado ao giro, sem termos adicionais, e carrega a

Q = c.d.fe.3600

T.fp


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caamba num movimento ao longo da frente da bancada ou da pilha dematerial desmontado.

O tempo de ciclo total, inclui carga, giro carregado at o ponto de descarga,descarga e retorno em carga, sendo que o ciclo bsico das escavadeiras referido a um ngulo de giro de 90, aumentando-se o ngulo de giro o tempo

de ciclo cresce diminuindo em caso invertido.As caractersticas das maquinas tais como a capacidade de carga,velocidade de giro e velocidade de deslocamento so dados que podem serobtidos atravs dos fabricantes, entretanto, somente estes elementos no nospermite estabelecer a durao do ciclo da mquina.

Variveis como o tipo de material a ser escavado, ngulo de giro paradescarga, profundidade de corte, o posicionamento da unidade transportadoraem relao escavadeira e habilidade do operador influem na produtividade doequipamento.

A profundidade a ser escavada tambm contribui para uma melhorprodutividade, se a espessura de corte reduzida o operador ter mais

dificuldade em encher a caamba em uma nica passada, neste caso, ter queoptar em dar mais de uma passada para encher a caamba ou trabalhar comsua capacidade reduzida. Em ambos os casos, haver uma reduo naproduo do equipamento, pelo aumento no tempo de ciclo ou peloaproveitamento apenas parcial do volume da caamba.

Quando a espessura de corte maior que a necessria para o enchimentoda caamba, sobrar no corte, determinada quantidade de material que serremovido mais tarde, com a mesma perda de rendimento do caso anterior.

Figura representando a manobra do caminhes

Desta maneira sempre conveniente trabalhar em bancadas comprofundidades de corte que sejam mltiplas da profundidade timo de corte.


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3.1.1.5.1 - Procedimentos de escavao e carregamento para garantir umamaior produtividade:

1. Sobre o Banco

Este procedimento utilizado quando impossvel o caminho locomoverno banco inferior. Nestes mtodos, os caminhes no tem rampas a transpor,consequentemente resultam distncias de transporte mais curtas.

Escavadeira retro e caminho trabalhando no mesmo banco


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2. P do Banco

Este procedimento representa o mtodo clssico de carregamento e

usado principalmente para carregamento de rocha detonada.

Escavadeira shovel trabalhando no p do banco

3. Bancos Diferentes

Escavadeira trabalhando no topo do banco, carregando caminho no bancoinferior. Permite um ngulo de giro, ciclos mais rpidos e conseqentementeuma maior produtividade do equipamento.


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Escavadeira retro trabalhando no topo do banco

3.2 P-carregadeira

Quando as condies particulares como operao em jazidas em locaisrestritos ou mesmo quando as distncias de transporte tornam o emprego demoto-escreiperes antieconomico, deve ser estudado o emprego deequipamentos alternativos Dentre os equipamentos destinados escavao ecarga de veculos, sem dvida o mais empregado a p carregadeira.

A p-carregadeira um equipamento dotado de uma caamba frontal,operada hidrulica, que executa servios de escavao, transporte e descargade material em veculos de transporte, usinas de solos, executando aindainmeras outras tarefas.Sobre um trator convencional, ligeiramente modificado,so adaptados dois braos laterais de levantamento da caamba, acionado porpistes hidrulicos de duplo efeito. A caamba articulada em relao aos

braos, podendo ocupar diversas posies (de escavao, de carga ouqualquer outra posio intermediaria).Para o carregamento das unidades de transporte, as carregadeiras que se

deslocam, movimentando-se entre o talude de rocha e o veculo, sendo intensaa sua movimentao em seu trabalho.

Este tipo de equipamento usado para pequenos cortes de materiais compouca resistncia, carregamento de material solto, limpeza de praas detrabalho e pequenos nivelamentos e espalhamentos.Sua locomoo poder ser feita sobre esteiras ou sobre pneus.

3.2.1 - Carregadeira sobre pneus

As carregadeiras sobre pneus so utilizadas em servios de grandesvolumes, permitindo tambm o transporte do material escavado a pequenas emedias distancias. Tendo em vista melhorar esta capacidade, construda comtrao nas quatros rodas. Alguns modelos possuem uma articulao entreeixos dianteiros e traseiro, por meio de sistema hidrulico, que confere amaquina excelentes condies de manobrabilidade.

Montada sobre pneus de grande dimetro, p-carregadeira exerce umabaixa presso sobre o solo permitindo-lhe executar uma grande variedade detrabalhos. Deslocando-se velocidade de at 45km/h, pode mover-serapidamente de uma frente de trabalho para outra, sendo ainda capaz demanter uma velocidade de at 32Km/h quando carregada.


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P Mecnica L330D Volvo

3.2.2 Carregadeiras sobre Esteiras

As carregadeiras de esteiras so empregadas nos servios de pequenos emdios volumes ou quando as condies do terreno no permitem um maioresforo a trao.

Montada sobre esteiras, a carregadeira transmite uma baixa presso sobreo terreno, possibilitando a operao em solos com baixa capacidade de suportee trabalhando em reas que seriam inacessveis aos equipamentos montadossobre rodas.

A p carregadeira de esteiras normalmente montada sobre sapatas compequena altura de ressalto, que permitem o seu trabalho sobre superfcies

duras, pavimentadas, sem provocar maiores danos superfcie.O equipamento de esteiras opera baixa velocidade. O que reduz suacapacidade de locomoo entre as frentes de servio. O sistema hidrulicopossibilita um controle eficiente e sensvel sobre a caamba.

Sendo um equipamento mais pesado que o de rodas e com centro degravidade mais baixo, pode trabalhar com greide de inclinao transversal deat 35% e de 60% na direo de seu deslocamento.

A maior vantagem das carregadeiras de pneus sobre as de esteiras resideem sua maior velocidade de deslocamento. Por outro lado, a trao sobrepneus revela-se deficiente principalmente na fase de escavao, pois hsempre o risco de deslizamento. Alm disso, terrenos fracos ou

excessivamente midos dificultam bastantes os trabalhos das mquinas depneus.


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P-carregadeira de esteiras

3.2.3 Operao das P-carregadeiras

Durante a operao, a p-carregadeira tambm executa transportes curtadistncia, deslocando-se entre o corte e as unidades de transporte.

A caamba ou concha umas das principais caractersticas da mquina.Consta de uma caixa de ao que tem um de seus bordos uma lminacortante(lisa ou dentada), que aparafusada na carcaa da caamba. Osistema hidrulico d um controle sensvel sobre a ferramenta de trabalho,possibilitando manobras de posicionamento rpido e preciso da caamba.

A carga de operao admitida como 50% da carga de tombamento,considerando o peso do conjunto da caamba e da carga, medida do centro degravidade da caamba afastada no alcance mximo com os contrapesospadres e pneus sem lastro.

O ciclo das carregadeiras compreende 4 movimentos:

1. ir at a pilha;2. recuo;3. avano e descarga;4. retorno.

Quando a distancia entre a unidade transportadora e a carregadeira inferior a 10m, os ciclos das carregadeiras so bem aproximados. O nmeroideal de caambadas por caminho de 3 a 5 caambadas.

3.2.4 Capacidade da caamba

A capacidade mxima da caamba que poder ser usada na p-carregadeira, depender do peso do material a ser carregado.

Define-se como capacidade coroada da caamba, o volume de material

carregado por ela, quando o talude sobre o plano que delimita a sua boca forde 2:1. Aproximadamente tem se:


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Capacidade rasa = 0,85 capacidade coroada

Uma mesma mquina pode trabalhar com caambas diferentes, sendo aescolha da caamba adequada feita em funo da densidade do material emque se est trabalhando. Toda carregadeira traz em suas especificaes a

carga mxima de operao, que a metade da carga necessria ao equilbrioesttico.Desta forma, sendo:

P = carga mximaV = volume da caambads = densidade do material soltop = peso da caamba

Que o volume de caamba ideal para um material de densidade ds.

3.2.5 Produo da P-carregadeira

A produo da pa-carregadeira de pneus ou de esteiras, depender dosseguintes elementos:

Tempos fixos para carregar a caamba, mudar marcha, manobrar edescarregar a caamba;

Tempo gasto para o percurso de carga at a posio de descarga; Tempo gasto para retornar posio de carga.

Os tempos de manobras para o posicionamento do equipamento, mudanade marcha, carga e descarga da caamba permanecem constantes ao longodo servio, sendo os mesmos para carregadeiras de pneus e esteiras.

Para distancias de carregamento superiores a 25 metros, devero seracrescidos os tempos gastos de ida e retorno no percurso excedente. Ostempos de percurso de ida e retorno sero calculados em funo da velocidadedesenvolvida no trajeto.

Os equipamentos sobre pneus, quando se deslocam com a caambacarregada, a unidade viaja a uma velocidade mdia de cerca de 60% davelocidade da velocidade mxima na primeira marcha. Quando retorna vazio o

equipamento viaja a uma velocidade mxima de 80% da velocidade dasegunda marcha.Devido as maiores velocidades desenvolvidas, este equipamento dever ter

uma produo maior que as carregadeiras de esteira. Para as carregadeirassobre esteiras, admite-se que o equipamento opere em mdia com umavelocidade de 80% da velocidade mxima da segunda marcha; avante e a r,respectivamente para os percursos de ida e retorno. As premissas acima sovlidas para operao em terrenos planos. Quando a superfcie dedeslocamento apresentar-se irregular, estas velocidades devero ser reduzidasa valores mais reais.

Outro elemento a ser considerado na estimativa de produo da

carregadeira o tipo de material a ser escavado.

P = (V x ds) + p

ou

V = (P p)/ds


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A capacidade efetiva da caamba varivel em funo de suas dimensese do volume de vazios existentes entre as partculas do material. A partir dotempo total de ciclo da operao e do volume carregado em cada ciclo, aproduo horria da carregadeira de pneus ou esteiras pode ser obtida pelaaplicao da formula:

P = (b . g . h . i . 60) / T

Onde: P = produo horria do equipamento [m3/h];b = capacidade nominal da caamba;g = fator de carga;h = fator de converso;i = fator de eficincia;T = tempo total de ciclo [min].

Os fatores usados na formula acima so obtidos em tabelas que podem serencontradas em manuais de escavao.

3.3 Minerador de Superfcie Wirtgen

Para o carregamento de material desmontado utiliza-se um minerador desuperficie marca Wirtgen modelo 2200 SM, em operao desde o ano de 2003e com resultados bastante animadores em termos de produtividade, custos easpectos ambientais, segundo a empresa mineradora e o fabricante doequipamento. Possuem grande penetrao nas rochas com resistncia at 130

Mpa. Porm pouco utilizado no Brasil, sendo utilizado na lavra de calcrio emJoo Pessoa PB, na Mina da Graa, pertencente ao grupo CIMPOR.


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Minerador de superfcie Wirtgen 2200 SM

As opes de carregamento do material desmontado pelo minerador desuperfcie Wirtgen 2200 SM pode ser atravs do carregamento direto decaminhes com o uso de correia transportadora de descarga ou o

carregamento indireto e deposio temporria em pilhas no piso da cava. Ouso de mineradores de superfcie na minerao permite o desmonte de rochassem o emprego de explosivos, possibilitando a minerao em locais prximos azonas urbanas.

3.3.1 Mtodos de Carregamento

A figura 1 mostra esquematicamente as opes de carregamento possveisde serem aplicadas na operao do minerador de superfcie.

Figura 1 - mtodos de carregamento do material (Manual de produo, Wirtgen, 2002)

O carregamento direto de caminhes pode ser observado na figura 2 eapresenta a vantagem de no exigir um retrabalho do material desmontadomas exige maior rea para manobra dos caminhes, ocorre desgaste dacorreia de descarga e a produo fica dependente da disponibilidade decaminhes para serem carregados.


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Figura 2 - Carregamento direto de caminhes mtodo frontal

O carregamento indireto lateral, como mostrado na figura 3, pode ser usadopara blendar material na prpria cava, formar estoques de minrio na mina eno precisa esperar a presena de caminhes para produo. Entretanto aproduo limita-se a 3 ou 5 cortes de cada lado da pilha formada, o materialtem de ser retrabalhado por uma maquina de carregamento convencional e o

material tende a absorver gua quando depositado no piso da cava.

Figura 3 - Carregamento indireto mtodo lateral


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No carregamento atravs do mtodo windrow (posterior), como mostrado nafigura 4, tambm no se necessita de caminhes para produo, as taxas deproduo so maiores do que com o uso de correias, o material pode ser maisgrado e possibilita uma melhor seletividade em camadas inclinadas.Entretanto necessita de grandes reas de explotao, o material tem de serretrabalhado por uma p-carregadeira ou scrapper e tambm tende a absorvergua quando depositado no piso da cava.


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Figura 4 Carregamento indiretomtodo windrow

4 CARREGAMENTO VERSUS PRODUTIVIDADE

A produtividade das frotas de carregamento na minerao a cu aberto,depende de que o projeto e o planejamento de lavra sejam adequados jazidae de que os equipamentos selecionados estejam ajustados s demaisoperaes unitrias de lavra e beneficiamento. Assim, o tipo, porte e nmerode equipamentos a utilizar e a produtividade resultantes dependem de:

Tamanho de valor da jazida: vida da mina, taxa de produo, mtodo delavra;

Projeto da cava: altura das bancadas, largura das frentes de trabalho,desnvel entre as frentes de lavra e o destino dos caminhes,

Tipos de rocha: caractersticas do minrio e do estril, como densidade in

situ, empolamento, umidade, resistncia escavao, grau defragmentao; Projeto da disposio do estril: local de disposio, forma de disposio do

estril; Projeto das estradas: largura das estradas, inclinao das rampas de

acesso, raio das curvas, superfcie de rolamento; Planejamento de lavra: nmero de frentes simultneas no minrio, relao

estril/minrio dos caminhes, como britadores, silos, moegas, grelhas. Etc; Infra-estrutura de apoio: manuteno das estradas e frentes de lavra,

desmonte do minrio e do estril.


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A produtividade depende de uma implantao bem executada, isto ,depende da seleo e treinamento do pessoal de manuteno, dapavimentao.

Depende, ainda, de uma boa administrao da produo, ou seja, doplanejamento a curto prazo, da seleo e treinamento dos operadores, da

seleo e treinamento do pessoal de manuteno das estradas e frentes deservio, da alocao dos equipamentos s frentes de servio a nvel deplanejamento de turno e operao.

5 - CRITRIOS PARA SELEO DOS EQUIPAMENTOS

Na seleo dos equipamentos de lavra, o critrio mais geral de que osequipamentos selecionados devem possuir a capacidade necessria deproduo ao menor custo operacional e mantido o valor do investimento emnveis compatveis com a rentabilidade do capital investido.

A capacidade de produo dos equipamentos, em termos de produo por

hora programada, funo da produo desejada para o empreendimento e doregime de trabalho adotado. Quando a seleo e dimensionamento dosequipamentos de lavra, estas duas variveis j foram estabelecidas. Acapacidade nominal do sistema de carregamento e transporte ento dadapela simples diviso da capacidade de produo pelas horas programadas.

Considerando isoladamente, o sistema mais econmico seria o que seutiliza o menor nmero de equipamentos: um equipamento de carga e o menornmero de equipamentos de transporte que pudesse manter a produodesejada nas condies especficas daquela mina.

Para maior simplicidade de expresso e entendimento, passaremos a falarem escavadeiras e caminhes de basculamento traseiro, lembrando que, compoucos ajustes, o mesmos se aplica a outros equipamentos cclicos de carga,tais como retro-escavadeiras, ps carregadeiras, escavadeiras hidrulicas edraglines; e a outros equipamentos de transporte tambm cclicos comovages de descarga pelo fundo e caminhes articulados.

Um nico equipamento de carga dificilmente garantir a continuidade daoperao, reduzindo a utilizao dos caminhes e da britagem, afastando estesequipamentos e possivelmente o conjunto, dos respectivos timos. Quando oestril pode ser manuseado pelo mesmo tipo e porte do equipamento dominrio,temos uma condio favorvel, em que a homonegeidade das frotaspode permitir a substituio do equipamento do minrio pelo estril,

eventualmente permitindo a reduo dos equipamentos de carga a um nominrio e um no estril.Definindo o nmero de frentes de lavra, capaz de atender as necessidades

do planejamento de lavra, a capacidade de cada escavadeira fica estabelecida.Como influncia das escavadeiras sobre os caminhes maior do que adestes sobre aquelas, normal que as escavadeiras sejam selecionadasprimeiro.

6 PRINCIPAIS FABRICANTES:

Caterpillar; Volvo;


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Komatchu; Liebherr; Fiatallis

7 CONCLUSOO carregamento uma das principais atividades na minerao, pois requer

um projeto bem planejamento e bem elaborado, visando produtividade eeficincia dos equipamentos, a sua disponibilidade fsica, a capacidade e tipode equipamento a ser utilizado, garantindo maior flexibilidade no processo deoperao de escavao e carregamento em mina de lavra a cu aberto.


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REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS Wirtgen. (2002) Surface Mining Manual. Edition 2002. 50 pp. GERMAN, Darcy Jos (2002). Centro de Gesto e Estudos

Estratgicos Cincia, Tecnologia e Inovao. A Minerao noBrasil. Relatrio Final

LEME, O.A. Carregamento e Transporte Como Garantir aProdutividade, Revista Brasil Mineral. Ano XII N 126, Janeirode 1995.

Livro Opet Pit Mining Verso Traduzida. Manual LIEBHER

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