Desenvolvimento e avaliação de desempenho de misturas explosivas a base de nitrato de amônio e óleo combustível

• Ano de defesa: 2002
• Autor(a) principal: Munaretti, Enrique
• Orientador(a): Koppe, Jair Carlos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Explosivos; Nitrato de amônio; Mineração
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/19037

Explosivos a base de nitrato de amônio e óleo combustível tiveram grande importância no desenvolvimento da indústria mineira durante o século XX. Esses materiais são de incalculável valor para a sociedade, já que tem permitido redução dos custos de desmonte, aumento na segurança e desenvolvimento de novas atividades mineiras, as quais talvez não pudessem ter sido viáveis sem essa tecnologia. No passado, o desmonte de carvão no Rio Grande do Sul utilizava explosivos nitroglicerinados e mais recentemente lamas e emulsões. A busca contínua por redução de custos nas operações mineiras, motivou a pesquisa e otimização da operação de desmonte de rochas na Mina do Recreio. Depois de monitoramento contínuo do desmonte de rochas tradicional da empresa, modificações foram feitas. O objetivo dessa tese é o desenvolvimento de misturas de diferentes tipos de nitrato de amônio e óleo para uso na mina, no intuito de obter-se uma performance adequada, ou seja, uma melhor fragmentação com menor custo por metro cúbico. Somando-se a isso, foi realizada a investigação dos principais parâmetros que podem afetar a performance de uma mistura explosiva de baixo custo, confiável para a operação de desmonte de rochas na Mina do Recreio. De acordo com a caracterização do maciço rochoso, ficou demonstrado que o material ideal para desmonte de rochas no local poderia ser um agente explosivo a base de nitrato de amônio e óleo combustível. Dentre os óleos combustíveis testados, óleo diesel (FO) é o que apresentou melhor desempenho em termos de velocidade de detonação das misturas explosivas. No entanto, óleo lubrificante reutilizado (WO), por ter custo zero e poder ser consumido na detonação sem se tornar um resíduo poluente deve ser considerado como uma opção. Em relação aos nitratos de amônio utilizados, tipo explosivo ou industrial (b) e fertilizante (f), ficou demonstrado que ambos possuem desempenho semelhante quando utilizados a granel, segundo critério de velocidade de detonação. As misturas explosivas também podem utilizar agentes modificadores de densidade reduzindo em até 22% as densidades de carregamento, diminuindo o custo por metro cúbico sem prejuízo no desempenho. O estudo determinou uma carga iniciadora (primer) mínima de 520 g de emulsão encartuchada com densidade 1,15 g/cm3 para iniciar eficientemente as misturas. A pesquisa em diferentes misturas de nitrato de amônio e sua performance medida in situ, conduziram o desenvolvimento de um equipamento capaz de registrar a velocidade de detonação de agentes explosivos de baixa velocidade em furos de pequeno diâmetro, o que é uma situação típica da Mina do Recreio e da maioria das operações de desmonte à céu aberto de carvão no Brasil. O aparelho apresentou baixo custo de montagem, confiabilidade e pôde ser usado para otimizar as misturas. Na prática, a introdução na mina das modificações sugeridas pela pesquisa, permitiu uma redução de cerca de 33% no custo de desmonte de rocha, quando comparado ao desmonte somente com emulsão. Desse modo, mudo-se a concepção e técnica de desmonte de rocha na Copelmi Mineração Ltda.