Avaliação de plugs de tamponamento para detonação visando segurança & otimização operacional em desmontes a céu aberto de pedreiras localizadas em áreas urbanizadas

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A variação dos parâmetros de tamponamento e a utilização de dispositivos auxiliares são amplamente utilizados em detonações a céu aberto. O objetivo é otimizar o confinamento do explosivo dentro dos furos, evitando ao mesmo tempo uma fragmentação ineficaz e incovenientes ambientais. Vários trabalhos já foram realizados no intuito de fornecer informações qualitativas do assunto. A análise de imagens, aliada à simulação de dados e estudos sismográficos demonstram-se métodos eficientes na determinação do plano de fogo, considerando os seguintes aspectos: cominuição, qualidade do maciço remanescente e fatores ambientais. O propósito desta dissertação é avaliar a efetividade dos plugues de tamponamento em diversas situações de desmonte em pedreiras. Uma revisão bibliográfica foi conduzida para a seleção do melhor formato e material do plugue. A metodologia para avaliação foi baseada em filmagens em alta definição onde duas detonações com sistema de iniciação não-elétrico foram estudadas na Pedreira Guarany, situada no Estado de Pernambuco. Com exceção à altura da coluna de tampão e quantidade de furos, os parâmetros do plano de fogo foram mantidos constantes, inclusive o esquema do croqui de amarração. Fotografias das pilhas de desmonte foram processadas no software SplitDesktop para análise das curvas de fragmentação. A partir de dados do rompedor hidráulico, efetuou-se uma análise econômica, comparando as operações de cominuição dos fragmentos rochosos. Medições foram realizadas com o auxílio de sismógrafos de engenharia, com o objetivo de relacionar os resultados com a variação nos parâmetros de tamponamento. O estudo indicou excelente retenção gasosa quando se utilizando de plugues de tamponamento. O ultralançamento de rochas considerado prejudicial foi eliminado. Ainda sim, é de extrema importância evitar a redução excessiva na altura da coluna de tampão, com o objetivo de melhorar a fragmentação na área de tamponamento, pois isto deve afetar o controle de ultralançamento e retenção dos gases explosivos, mesmo que usando dispositivos auxiliares de tamponamento.

Variation of stemming parameters and auxiliary devices are widely explored in open pit mining. The objective is to enhance explosive confinement inside the hole, avoiding poor fragmentation and environmental drawbacks. Several works have been performed to provide qualitative conclusions, mostly because of the difficulty on giving measured results in each blast hole. Nevertheless, video and image analysis supported by data simulations and seismography appears to be effective methods to determine the optimum blasting plan, considering comminution, quality of the remaining rock mass and environmental matters. The purpose of this dissertation is to evaluate the effectiveness of stemming plugs, based on its design, polymer quality and most importantly, its role on several blasting situations. The methodology was based on Full HD film analysis on two bench blasts with non-electrical initiation quarry mining, using the same blast design (except on stemming height). Photos of the muck pile were taken and then processed on Split Desktop. Seismographs measured ground vibration and air overpressure to relate the results with variation of stemming height and using of stemming devices. Our analysis indicates excellent gas retention using Stemming Plugs in addition with regular gravel, saving explosive energy and decreasing comminution costs. Nevertheless, it is important to avoid excessive reduction of stemming column height, with the objective of increase rock crushing on the top level of blast holes, because it can affect fly rock control and explosive gas retention, even if using stemming auxiliary devices.