Métodos de Lavra para Melhor Aproveitamento da - R1

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE GEOLOGIA
Trabalho de Graduação
Métodos de Lavra para Melhor Aproveitamento da
Pedreira Cachoeira Alegre no Município de Santo
Antônio de Pádua (RJ)
Henrique Locha Ribeiro
200804025-7
Prof. Dr. Lucio Carramillo Caetano
DG-UFRRJ
(Orientador)
Abril de 2013
1 – RIBEIRO, LOCHA, HENRIQUE
Métodos de Lavra para melhor Aproveitamento da Pedreira Cachoeira
Alegre no município de Santo Antôniode Pádua (RJ)
Curso de Geologia / Departamento de Geociências
Instituto de Agronomia / Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro –
UFRRJ
[Seropédica]
Ano 2013
Trabalho de Graduação
Monografia
Dedicatória
Dedico está monografia a minha Família, ao professor Lúcio Carramillo Caetano, João Luís
Belloti Nacif e seu irmão Assef Nacif. Muito Obrigado, Valeu, Abração!!!
Agradecimentos
Gostaria de agradecer a Deus, minha família (pai, mãe, irmão e parentes) e meus amigos
(professores, colegas do curso e demais).
Minha família me deu todo o apoio para fazer a faculdade, onde em 2007 eu fiz um prévestibular em Niterói, e minhas tias, principalmente a tia Cida e meu tio Valtinho me ajudaram
muito nesta fase em que morei sozinho estudando para o vestibular. Minha prima Sheila e seu
marido me deram várias idéias boas sobre o curso que escolhi me apoiando neta escolha.
Quando passei para a UFRRJ, todos foram muito legais comigo e esta fase de minha vida
foi excelente. No final da faculdade comecei a trabalhar em São Gonçalo, onde minha tia Clara e
meu tio Luís me convidaram para morar em sua casa em Niterói que foi muito importante tornando
esta fase muito menos cansativa e muito mais agradável. Eu só tenho que agradecer a todos
dizendo um muito obrigado, abração!!!
Sumário
Dedicatória
Agradecimentos
Sumário
Índice de Figuras
CAPÍTULO 1 - Generalidades .................................................................................................................... 1
1.1 - Introdução ........................................................................................................................................... 1
1.2 - Objetivo ............................................................................................................................................... 2
1.3 - Procedimentos Metodológicos......................................................................................................... 2
1.4 - Localização e Acesso ....................................................................................................................... 2
Capítulo 2 - Aspectos Fisiográficos ........................................................................................................ 4
2.1 - Clima .................................................................................................................................................... 4
2.2 - Geomorfologia .................................................................................................................................... 4
2.3 - Hidrografia .......................................................................................................................................... 4
2.4 - Vegetação ........................................................................................................................................... 5
Capítulo 3 - Aspectos Geológicos ........................................................................................................... 6
3.1 - Geologia Regional e Evolução Tectônica ...................................................................................... 6
3.2 - Litologias ............................................................................................................................................. 7
3.3 - Geologia Local ................................................................................................................................... 9
Capítulo 4 - Planejamentos de Lavra..................................................................................................... 11
4.1 - Método de Lavra .............................................................................................................................. 11
4.2 - Técnica de Corte.............................................................................................................................. 12
4.3 - Perfuratrizes ..................................................................................................................................... 12
4.4 - Cortadeira a Corrente ..................................................................................................................... 12
4.5 - Flame Jet .......................................................................................................................................... 13
4.6 - Fio Diamantado ................................................................................................................................ 14
Capítulo 5 - Movimentação....................................................................................................................... 17
5.1 - Pá Carregadeira de Pneus ............................................................................................................. 18
5.2 - Guincho de Arraste e “pau de carga” ........................................................................................... 18
Capítulo 6 - Aproveitamento de Rejeito ................................................................................................ 19
6.1 - Argamassa Industrial ...................................................................................................................... 20
6.2 - Seixos Decorativos .......................................................................................................................... 21
6.3 - Paralelepípedos ............................................................................................................................... 22
6.4 - Brita .................................................................................................................................................... 22
Capítulo 7 - Conclusão e Considerações Finais ................................................................................ 25
Referências Bibliográficas ....................................................................................................................... 26
Índice de Figuras
Figura 1 - Frente de Lavra da Pedreira Cachoeira Alegre. ...................................................................... 1
Figura 2 - Localização e Acesso de Santo Antônio de Pádua/RJ. ......................................................... 3
Figura 3 - Mapa geológico regional de Santo Antônio de Pádua. .......................................................... 7
Figura 4 - Lavra por bancadas baixas. ...................................................................................................... 11
Figura 5 - Subdivisão da rocha para obtenção de blocos. ..................................................................... 11
Figura 6 - Utilização de Flame Jet em mármore...................................................................................... 13
Figura 7 - Utilização do Flame em granito. ............................................................................................... 14
Figura 8 - Corte com Fio Diamantado. ...................................................................................................... 16
Figura 9 - Fios Diamantados....................................................................................................................... 16
Figura 10 - Pau-de-carga auxiliado pelo guincho de arraste para carregar os blocos no caminhão.
......................................................................................................................................................................... 17
Figura 11 - Pá carregadeira de pneus. ...................................................................................................... 18
Figura 12 - Pilha de Rejeito......................................................................................................................... 19
Figura 13 - Resíduos finos das serrarias na Argamil. ............................................................................. 20
Figura 14 - Protótipo para fabricar os seixos decorativos. ..................................................................... 21
Figura 15 - Seixos Decorativos. ................................................................................................................. 21
Figura 16 - Paralelepípedos. ....................................................................................................................... 22
Figura 17 - Britador de mandíbulas. .......................................................................................................... 23
Figura 18 - Britador de mandíbulas. .......................................................................................................... 23
Figura 19 - Peneira para separar pó de pedra, brita 0, 1 e 2. ............................................................... 24
CAPÍTULO 1 - Generalidades
1.1 - Introdução
A Pedreira Cachoeira Alegre estabelecida em Santo Antônio de Pádua (RJ), conhecida
como Pedreira Escola já utilizou em sua metodologia de lavra duas técnicas que visam ampliar o
aproveitamento do minério (rocha ornamental), são elas: Flame Jet e Fio Diamantado.
O presente trabalho de graduação vislumbra possibilitar ao leitor, através do fornecimento
de dados e parâmetros, qual dos métodos é mais indicado para esse tipo de extração mineral.
João Luis Belloti Nacif, proprietário da Pedreira Escola vem através dos anos realizando
tentativas, inclusive com o apoio da FAPERJ, para melhorar tanto o aproveitamento do minério
quanto minimizar os riscos dos funcionários, bem como diminuir o volume de rejeito. Dessa forma,
nos últimos anos vem utilizando o Fio Diamantado para a extração dos blocos. Sendo assim, para
melhor condução do trabalho além da base bibliográfica consultada, foram realizadas visitas à
frente de lavra (Figura 1) e entrevista com o Empresário.
Figura 1 - Frente de Lavra da Pedreira Cachoeira Alegre.
1
1.2 - Objetivo
O objetivo do trabalho é discutir dentre as técnicas utilizadas nas pedreiras de rocha
ornamental de Santo Antônio de Pádua (RJ), mais especificamente na Pedreira Cahoeira Alegre,
qual delas pode ser indicada como a que permite um melhor rendimento econômico, com o menor
desperdício de material, o que por si só já minimiza os impactos ambientais.
1.3 - Procedimentos Metodológicos
Este capítulo descreve os procedimentos metodológicos usados na elaboração deste
trabalho de graduação. Com a pesquisa bibliográfica foi possível descrever a atual situação das
lavras de rochas ornamentais da Pedreira Cachoeira Alegre no Município Santo Antônio de
Pádua. As fontes de pesquisa foram adquiridas pelo Geólogo Professor Lúcio Carramillo Caetano
e através de sites na internet.
Com o aprendizado que tive através de matérias como, por exemplo, Métodos de Lavra,
Geologia Estrutural, Petrologia das Rochas Metamórficas, Legislação Mineral e Ambiental e
Geologia Histórica, estes conteúdos foram aplicados para realizar este trabalho.
A visita a Mineração Cachoeira Alegre no munícipio Santo Antônio de Pádua (RJ), foi muito
importante para o trabalho, pois lá no local se tira aprendizado na paisagem e na martelada.
Houve também uma visita realizada pela matéria Métodos de Lavra analisando a Pedreira. Essas
visitas foram em toda a mineração, conversamos com os proprietários, que explicaram todos os
processos da mineração e também funcionários; onde eles passaram vários dados que foram
anotados na caderneta de campo.
1.4 - Localização e Acesso
O município de Santo Antônio de Pádua localiza-se (Figura 2) na região noroeste do
estado do Rio de Janeiro. A pedreira encontra-se entre os paralelos 21º30’50” e 21º30’51” de
latitude sul, e no meridiano 42º12’24” de longitude oeste, na parte norte da Folha SF-23-X-D-VI-2,
escala 1:50.000, do Projeto Carta Geológica do Estado do Rio de Janeiro – DRM(1980).
As rodovias de acesso á cidade são as BR-393, BR-116 e RJ-186 que inclusive interligam
os Estados de Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e São Paulo.
Saindo da cidade do Rio de Janeiro, vai-se para a rodovia Rio-Teresópolis, em direção a
Além-Paraíba. Em Além-Paraíba vai-se em direção a Leopoldina, e no trevo do Posto de
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Pesagem da fronteira, vira-se à direita, em direção a Pirapetinga (BR 393). Em Pirapetinga, pegase a RJ 186 até Santo Antônio de Pádua. O percurso total do Rio de Janeiro a Santo Antônio de
Pádua é de 280 km e a distância de Pádua à pedreira é de 3,5 km.
Figura 2 - Localização e Acesso de Santo Antônio de Pádua/RJ.
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Capítulo 2 - Aspectos Fisiográficos
2.1 - Clima
O clima da região é tropical é ameno nas partes altas do Rio Paraíba do Sul e quente nas
partes de baixada do mesmo. A temperatura média e de 20°C e a precipitação média anual e de
1220 mm.
2.2 - Geomorfologia
Predominantemente acontece na região alinhamentos montanhosos segundo N45°E,
coincidindo com a direção geral da foliação, que também é acompanhada pelos principais cursos
d’água da região, escoando-se igualmente segundo N45°E (foliação) ou N45°W. Segundo o
Projeto RADAM BRASIL (1983) apud Silva (1999), predomina-se no relevo a dissecação
homogênea dos gnaisses granulíticos, controlada climaticamente pela bacia do Rio Pomba. A
forma do relevo é constituída do topo para a base por colúvio, linhas de pedra, rocha alterada e
gnaisse.
2.3 - Hidrografia
Segundo dados do DRM (1980), o principal coletor de águas da região é o Rio Paraíba do
Sul, cujo principal afluente pela margem esquerda é o Rio Pomba, e pela margem direita, o
Ribeirão das Areias. As elevações da área condicionam-se na direção NE-SW, controlando o
sistema secundário de drenagem. Destacam-se as serras denominadas Frecheiras, Catete, Santa
Cândida, Gavião, Caledônia, Vermelha, Portela, Aliança e José Melo.
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2.4 - Vegetação
A vegetação original, do tipo Mata Atlântica foi devastada, cedendo lugar às grandes
monoculturas, com destaque para as plantações de café, algodão e cana-de-açúcar. Com o
declínio da agricultura, ocorreram substituições por pastagens, capoeiras e outras espécies
(remanescentes de atividades agropecuárias e desmatamentos extrativistas), tão logo sua
fertilidade diminuiu. As matas remanescentes que cobrem algumas áreas da região são
constituídas, na maioria, por formações secundárias, comprovado pela presença de embaúbas
(Cecrosia sp), desenvolvendo-se somente onde a floresta foi derrubada (IBGE, 1977).
Regionalmente, a vegetação é constituída de campos predominantemente herbáceos, ocorrendo
associações arbustivas e sub-arbustivas, com árvores de pequeno e médio portes, constituindo os
campos sujos. A outra parte da vegetação está representada por pastagens e por vegetação
secundária, em fases diversas de crescimento:
- Parcas florestas secundárias, remanescentes das ações antrópicas imputadas ao terreno
e à região (principalmente nas serras);
- Vegetação invasora predominante;
- Espécies vegetais pioneiras de regeneração natural.
As espécies invasoras e de regeneração natural (gramíneas e leguminosas) possuem um
papel muito importante na proteção do solo contra o arraste de partículas, inibindo a erosão.
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Capítulo 3 - Aspectos Geológicos
3.1 - Geologia Regional e Evolução Tectônica
Os terrenos pré-cambrianos do sudeste brasileiro apresentam uma evolução policíclica
indicada pela presença de rochas de idade arqueana a eoproterozóica, afetadas por eventos
termotectônicos dos Ciclos Transamazônico e Brasiliano (Hasui & Oliveira, 1984 apud Silva 1999).
O Cinturão Ribeira, ou ainda, a Faixa Móvel Ribeira corresponde à entidade tectônica brasiliana
que afeta um embasamento mais antigo, de idades arqueanas e supracrustais eoproterozóicas
(Almeida et al, 1973 apud Silva, 1999).
Segundo Tupinambá (2007), a região de Santo Antônio de Pádua (Figura 3) localiza-se no
segmento setentrional da Faixa Ribeira, aproximadamente no limite nordeste da Zona de
Cisalhamento Paraíba do Sul e limite da Faixa Ribeira com a Faixa Araçuaí. As rochas aflorantes
são gnaisses granulíticos intercalados com gnaisses quartzo-feldspáticos, conhecida como
unidade Santo Eduardo, metamorfizadas em condições de fácies anfibolito superior a granulito.
Essas rochas foram interpretadas como de origem predominantemente sedimentar (Grossi Sad et
al, 1980 apud Silva 1999). Além da seqüência parametamórfica, foram ainda reconhecidas, em
pequena proporção, rochas ortoderivadas de fácies granulito (Unidade Bela Joana) e anfibolito
superior (Leptinitos Serra das Frecheiras e granada-biotita gnaisses).
A evolução tectônica da região de Santo Antônio de Pádua pode ser compartimentada em
dois eventos tectônicos principais: um evento de deformação tangencial (mais antigo) e um
transcorrente (mais jovem). A posição geral da foliação dentro e fora das zonas de cisalhamento
transcorrente é a mesma, mergulhando dominantemente 70º para SE (Porcher, 1997 apud Silva
1999).
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Figura 3 - Mapa geológico regional de Santo Antônio de Pádua.
3.2 - Litologias
>> Unidade Santo Eduardo
Porcher (1997) apud Silva (1999), diz que essa Unidade constitui-se principalmente por
gnaisses granulíticos, de coloração verde-acastanhado, e com ocorrência de piroxênio. A
presença de lentes pegmatóides com textura oftalmítica e de grandes augen de plagioclásio (de 57 cm de diâmetro maior) é outra feição característica. Essas, por vezes, estão levemente oblíquas
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ao bandamento, sugerindo tratar-se de veios pegmatóides. Hornblenda, biotita e granada são
minerais presentes, com a granada aparecendo geralmente sob forma de grandes porfiroblastos
alongados. Os gnaisses granulíticos apresentam bandamento bem definido e irregular, com
intercalação de bandas félsicas variando de alguns centímetros a poucos metros. Lentes
descontínuas ou bandas contínuas de composição máfica ocorrem quando nas porções externas
às zonas de cisalhamento transcorrente; enquanto que ao longo das zonas esses gnaisses
apresentam trama milonítica, lentes máficas alongadas pela intercalação de bandas máficas e
félsicas, e alongamento de porfiroclastos de plagioclásio e piroxênio. São observadas dobras
isoclinais intrafoliais transpostas em diversos afloramentos. Intercalados com os gnaisses
granulíticos, ocorrem também na Unidade Santo Eduardo, os gnaisses quartzo-feldspáticos
(granada-biotita-plagioclásio gnaisses e biotita-plagioclásio-K-feldspato gnaisses). Eles são
observados geralmente em coloração clara, acinzentadas ou rosadas. Sua proporção em relação
ao gnaisse granulítico aumenta de NW para SE.
Os gnaisses quartzo-feldspáticos milonitizados ocorrem ao longo de toda a área,
mostrando variações que originam dois tipos comerciais: “Olho-de-Pombo” (rocha com
porfiroclastos de ortoclásio branco) e “Pinta Rosa” (rocha com porfiroclastos de ortoclásio rosa).
>> Unidade Bela Joana
Nesta unidade são encontrados gnaisses charnoquíticos, de coloração verde-acastanhado,
com deformação milonítica limitada. Apresentam bandamento bastante homogêneo, marcado por
bandas máficas e félsicas, estas podem estar dobradas isoclinalmente ou boudinadas. Veios mais
jovens cortam esse bandamento. Essas rochas foram reconhecidas como intrusivas por Porcher
(1997) apud Silva (1999).
>> Leptinitos Serra das Frecheiras
Leptinitos gnáissicos félsicos ocorrem em pequenos corpos em um pequeno volume da
folha mapeada. Possuem coloração rosada a esbranquiçada, podendo apresentar lentes máficas.
Textura predominantemente fina e equigranular. Sua trama milonítica mostra-se bem
desenvolvida e com foliação homogênea, ao longo da zona de cisalhamento transcorrente.
Localmente ocorrem lentes máficas que podem ou não estar estiradas, ou então marcar
dobras isoclinais com charneira subhorizontal, paralela à lineação de estiramento (Porcher, 1997
apud Silva, 1999).
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>> Ortognaisse com Biotita
Esses gnaisses são observados sob coloração cinza, inequigranular, intensidade de
deformação variável, atingindo em algumas situações, o estágio milonítico, foliação marcada pela
orientação de biotita e porfiroblastos de feldspato. Sua natureza intrusiva é confirmada pelos
xenólitos de gnaisse granulítico.
>> Diques Máficos
Os diques encontrados na região são compostos de material diabásico, não
metamorfoseado. Exposições contínuas são raras. Têm entre 500 e 4000 m de extensão e largura
inferior a 50 m. São paralelos entre si e arranjados segundo N45°E. São atribuíveis ao
magmatismo Cretáceo-Terciário do Brasil meridional (Projeto RadamBrasil, 1983 apud Silva,
1999).
3.3 - Geologia Local
A área estudada encontra-se no noroeste da Folha SF-23-X-D-VI-2, do mapeamento
geológico sistemático (escala 1:50.000), realizado pelo DRM (1980) apud Silva (1999), para o
Estado do Rio de Janeiro e é representada por rochas do Complexo Paraíba do Sul e, as
subdivisões, representada por gnaisses quartzo-feldspáticos milonitizados.
Segundo DAYAN (2002), na região de Santo Antônio de Pádua, a Unidade Santo
Eduardo/Complexo Paraíba do Sul apresenta-se cortada por um feixe de falhas transcorrentes,
ramificadas assintomaticamente a partir da Zona de cisalhamento Paraíba do Sul, encontrando-se
a área estudada cortada pela falha Itajara-Pirapetinga. O litotipo predominante que ocorre ao
longo dessa estrutura é um gnaisse bandado de protólito sedimentar, de cor cinza escuro,
contendo quartzo, plagioclásio, hornblenda, hiperstênio, biotita e granada subordinadamente.
Dentre os acessórios encontramos apatita, allanita, titanita, zircão e opaco. A rocha é
porfiroclástica, onde os feldspatos formam boudins com até 15 cm de comprimento. A foliação é
definida pela orientação da biotita + horblenda e de lentículas quarzo-feldspáticas, com mergulhos
de 60-80° para a direção 130°. Ao longo da área estudada encontramos apenas a litofácies “Olho
de Pombo”, mas existem outras variações nos arredores denominados “Granito Fino” e “Pinta
Rosa’ explorados comercialmente como rocha para revestimento. As litofácies “Granito Fino”
representa a borda do corpo com textura equigranular e granulometria fina. As litofácies “Olho de
Pombo” e “Pinta Rosa” representam as porções centrais do corpo, com textura inequigranular
porfirítica, com feldspatos branco na primeira e rosa na segunda. Essas rochas são homogêneas ,
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exibindo foliação bem marcada, o que confere a rocha a característica fissilidade explorada nas
pedreiras. Existem ainda porções de gnaisses as quais tem feições migmáticas a estromáticas.
Estes domínios também fazem parte dos gnaisses bandados e comumente constituem as
chamadas “encaixantes” dos gnaisses “olho de pombo”.
Outro tipo litológico não encontrado na área de estudo, porém de grande importância
econômica para a região é um gnaisse quartzo feldspatíco chamado comercialmente de “Pedra
Madeira”, que apresenta uma enorme variedade de cores, com tonalidades variando de branco,
cinza-claro, esverdeado claro a rosado. Essa variedade justifica o interesse dos mineradores da
região e sua extração. Ela se encontra disposta na “falha de Santo Antônio de Pádua”. Esta rocha
ocorre como corpos lenticulares cujas espessuras não ultrapassam os 30 metros.
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Capítulo 4 - Planejamentos de Lavra
O Planejamento de lavra é feito a partir de um levantamento geológico (análise da litologia,
das estruturas, foliações e fraturas), seguido de um planejamento da explotação (de como a rocha
irá ser lavrada da melhor forma para obter lucro).
4.1 - Método de Lavra
A metodologia de lavra mais apropriada para esta pedreira é através de bancadas baixas,
como demonstrado nas Figuras 4 e 5. As bancadas são calculadas de acordo com o tamanho
comercial dos blocos que serão extraídos para serem serrados. Uma das características para a
extração ser feita por bancadas baixas é a presença de uma foliação subvertical penetrativa. As
melhores técnicas para aproveitamento da lavra e os rejeitos também serão aproveitados
minimizando os impactos ambientais.
Figura 4 - Lavra por bancadas baixas.
Figura 5 – Subdivisão da rocha para obtenção de
blocos.
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4.2 - Técnica de Corte
A melhor técnica de corte é a do Fio Diamantado que já é utilizado em larga escala nos
países mais desenvolvidos obtendo todos os aspectos positivos. Os cortes são feitos de forma
vertical e horizontal. No corte vertical será utilizado o Fio Diamantado, bem como para a execução
do corte de levante. Os cortes horizontais são feitos com argila expansiva para descolar a rocha
da superfície de contato.
Os cortes secundários são destinados a separação dos blocos, serão perfurados com
diâmetro de 7/8” e cunhas de pressão percutidas manualmente à marreta. Não serão utilizadas
cargas explosivas ( pólvora negra e cordel detonante ) para fazer esses cortes, com o objetivo de
não danificar a rocha.
4.3 - Perfuratrizes
Não há necessidade de adquirir novas perfuratrizes se a produção mensal for baixa, mas é
apropriada a perfuratriz hidráulica quando está utilizando o Fio Diamantado para fazer a
passagem do Fio Diamantado.
Por ser hidráulica, reduz significativamente o consumo de ar comprimido e de energia.
4.4 - Cortadeira a Corrente
A Cortadeira a Corrente é uma máquina que veio das minas de carvão e que foi adaptada
para a lavra de mármore. É usada com o Fio Diamantado favorecendo e facilitando o corte. Ela se
move através de trilhos que tem motor próprio, por um sistema de cremalheira. O sistema de
rotação do braço tem um giro de 180° ou 360°, dependendo do modelo da máquina, podendo
fazer cortes horizontais e verticais com profundidade de até 3 m e largura de cerca de 6 cm.
Quando está cortando, o braço inclina 30° em relação a horizontal e quando é utilizado em minas
subterrâneas, o braço fica em 90°, devido a outro modelo de máquina que tem características
melhores.
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4.5 - Flame Jet
O Flame Jet (Figura 6 e 7) serve para fazer cortes primários de canais na rocha. O corte
abre uma fenda com profundidade de até 6m e largura de 10 cm e comprimento que escolher,
através de uma chama de maçarico de ~1100°, causando uma dilatação na rocha que é separada
pelo calor sob a forma de cavacos. Funciona por ar comprimido (consumo de 250 c.f.m) e óleo
diesel (consumo em torno de 35 l/h). Possui velocidade de corte de 1m²/h em rochas graníticas
com custo operacional de US$ 70/90m².
Porém o Flame Jet ter um alto custo operacional com o consumo de diesel, causa
impactos ambientais (ruídos e produção de poeira tóxica) e por gerar fraturas nas laterais do
corte, com perda de 12 cm em cada lateral.
Figura 6 - Utilização de Flame Jet em mármore.
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Figura 7 - Utilização do Flame em granito.
4.6 - Fio Diamantado
O Fio Diamantado surgiu na Europa, na década de 70, e a partir daí essa técnica tem
conquistado os países que lavram mármores e granitos. Das técnicas de corte para a região de
Santo Antônio de Pádua, a melhor é o Fio Diamantado (Figura 8), por exemplo, em Domodossola,
conhecido como Serizzo é parecido com o do material em estudo, sendo serrado e polido para
revestimentos internos e externos.
De acordo com Crespo (1992), o componente mais importante do fio consiste nessas
pérolas,
fabricadas
por
2
métodos
distintos:
eletrodepositadas
ou
sinterizadas.
As
eletrodepositadas são constituídas segundo um processo químico, que consiste num banho
galvânico com um componente de sal de níquel e diamante sintético (40 a 60 mesh) como
eletrólito. A sinterização consiste em homogeneizar o metal com o diamante sintético (41 a 50
mesh), fazendo uso de elevadas pressões e temperaturas. A principal diferença entre os dois tipos
de pérolas é que nas eletrolíticas, a velocidade de corte decresce linearmente com o uso,
enquanto que as sinterizadas mantém uma velocidade de corte constante, durante a vida da
pérola. Os autores atentam para a recente tendência a favor das sinterizadas, em vista da
diferença significativa em termos de custos operacionais.
Os fabricantes de material diamantado desenvolveram uma nova pérola sinterizada, de
menor diâmetro e, consequentemente, surgiu um novo fio diamantado, com 30 pérolas/metro,
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cabo de aço de 3 mm e 49 fios, e pérolas de 6,5 mm de comprimento por 7 mm de diâmetro.
Parece até o momento, que o uso de tais utensílios abrasivos tenha dado resultados positivos em
determinados tipos de rochas, particularmente em rochas metamórficas de estrutura cristalina
(mármores tipo Carrara, rosa Portugal, brancos e rosa da Grécia e Turquia), ou em rochas
metamórficas silicosas, com os serpentinitos da região de Vaimalenco e os verdes dos Alpes
(Vidal, 1995). O número de pérolas por metro linear de fio é variável, em função da dureza do
material, procurando adequar um tipo de fio para cada situação, com o objetivo de sempre obterse um maior desempenho das pérolas, aliado a uma velocidade maior de corte. Por motivo de
segurança, existem anéis de fixação a cada intervalo constante de fio, evitando que, em caso de
rompimento do mesmo, sejam lançadas mais pérolas que a quantidade compreendida naquele
intervalo (3 a 5 pérolas). Estes anéis permitem minimizar o deslocamento das pérolas devido à
expansão/retração dos espaçadores.
No caso dos mármores, são montadas de 30 a 32 por metro linear, cujos espaçadores são
molas, tornando o fio mais flexível. No caso dos granitos, são montadas até 43 pérolas por metro
linear, com espaçadores plásticos injetados entre as pérolas e o cabo, servindo para proteger o
cabo da lama abrasiva que é formada durante o corte.
Os cortes primários (vertical e de levante) são feitos com o Fio Diamantado (Figura 9)
devido suas vantagens que são: alta velocidade e qualidade de corte; não desperdiça quase
nenhum material; muito flexível; baixo nível de ruído, poeira e vibração.
Portanto, precisa adquirir uma máquina elétrica com volante de 360°; deslocamento lateral
do volante; rotação variável do volante sem perda de potência e painel elétrico com todos os
comandos necessários. A máquina possui cabos de ligação do quadro elétrico com a máquina,
prensa hidráulica, polias e acessórios de ancoragem/posicionamento, polias auxiliares e carris
com cremalheira central (1,5m a 3,0m).
Primeiramente, puxar uma alça de Fio Diamantado na rocha por dois furos ortogonais
entre si (um vertical e outro horizontal, para cortes verticais, ou dois furos horizontais, para os
cortes horizontais), onde através de movimentos de translação (circular) do fio e da constante
força de tração exercida sobre ele, promove-se o desenvolvimento do corte. A polia tracionadora
(volante da máquina de corte) é responsável pelo movimento de translação do fio, cujo
tensionamento é aplicado de maneira controlada, através do deslocamento para trás da unidade
tracionada montada sobre trilhos. Para passar o Fio Diamantado, são utilizadas perfuratrizes
rotativas (para mármore) e perfuratrizes rotativo-percussivas (para mármore e granito).
Pela mecânica da polia tracionadora, de 360° de giro e diâmetro de 700 a 1000 mm, e pelo
posicionamento estratégico, é possível realizar praticamente todos os tipos de corte para a
extração de rochas ornamentais. Na execução dos furos com o Fio Diamantado são utilizadas
perfuratrizes diferentes de acordo com a rocha, sendo rotativas para mármore e rotativopercussivas para mármore e granito.
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O Fio Diamantado é composto por um cabo de aço de 5 mm de diâmetro com pérolas
diamantadas com especos regulares de 10mm a 11mm. As máquinas de corte do Fio Diamantado
são potentes e versáteis se movem por trilhos, através de um motor elétrico ou diesel controlado
por controle remoto. A potência do motor elétrico varia de 60 H.P e do motor a diesel chega até
100 H.P. O corte feito no mármore tem velocidade linear de 30 a 45 m/s e de 10 a 30 m/s para o
granito. A velocidade do corte depende do estado da pérola, da dureza da rocha, da potência do
motor e pelo método de corte (horizontal e vertical ascendente e descendente). Para a
refrigeração do fio, utiliza água onde no mármore de Carrara, por exemplo, utiliza uma vazão de
50 a 60 l/min.
Figura 8 - Corte com Fio Diamantado.
Figura 9 – Fios Diamantados.
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Capítulo 5 - Movimentação
A movimentação é um fator essencial para a Pedreira, onde melhora a diversificação dos
produtos e atinge uma velocidade de produção muito eficiente. É necessário que sejam instalados
equipamentos como: pá carregadeira de pneus tipo do modelo 988B da Caterpillar, guincho de
arraste com caixa de marcha e cabo de aço com pau-de-carga para levar os blocos no caminhão
(Figura 10) para leva-los até o local de estocagem. Precisa também de caminhões e carrinhos
com capacidade de carregar blocos.
Figura 10 - Pau-de-carga auxiliado pelo guincho de arraste para carregar os blocos no
caminhão.
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5.1 - Pá Carregadeira de Pneus
Devido a sua grande mobilidade, sugere-se o uso da pá carregadeira de pneus (Figura 11),
guincho de arraste, existente na pedreira, como equipamento auxiliar na movimentação dos
blocos, na limpeza da praça, na movimentação de estéril.
Figura 11 - Pá carregadeira de pneus.
5.2 - Guincho de Arraste e “pau de carga”
Deverá ser adquirido um guincho, acoplado com caixa de marcha como equipamento
auxiliar para movimentação e carregamento de blocos, e o pau de carga para colocação do bloco
sobre o caminhão (com ajuda do guincho).
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Capítulo 6 - Aproveitamento de Rejeito
Utiliza o rejeito (Figura 12) das demais serrarias para o Britador de Mandíbulas que produz
pó de pedra, britas 0, 1 e 2. O projeto foi apoiado pela FAPERJ que patrocinou as máquinas do
britador. Também são utilizados os finos das serrarias são utilizados para produzir Argamassa
Industrial, tendo apresentado excelentes resultados. São produzidos seixos artesanais e
paralelepípedos que estão sendo vendidos por encomenda.
Figura 12 - Pilha de Rejeito.
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6.1 - Argamassa Industrial
Na produção de argamassa industrial, os resíduos finos das serrarias (Figura 13)
substituem o calcário e as aparas, que são transformados em areia artificial, substituindo as areias
de quartzo (que são extraídos várias vezes por empresas clandestinas que nem tem cuidado com
o meio ambiente), tem apresentado excelentes resultados. Em ensaios realizados, a resistência a
compressão da argamassa produzida com os resíduos finos foi melhor do que a fabricada com
calcário.
Um fabricante de argamassa industrial realizou um teste, onde a argamassa feita com os
resíduos finos das serrarias foi aplicada em um tijolo cerâmico comum, sem chapisco, seco e
escovado. Na aplicação da argamassa foram utilizados 15% de água, tornando sua mistura com
boa aderência e trababilhidade.
Figura 13 - Resíduos finos das serrarias na Argamil.
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6.2 - Seixos Decorativos
Na pedreira Cachoeira Alegre, estão utilizando seixos na produção de seixos decorativos
que tem apoio da FAPERJ. Foram compradas sucatas de diversas fabricas da região para
construir um protótipo para fabricar os seixos decorativos (Figura 14). O protótipo apara as arestas
dos blocos para a fabricação de seixos rolados (Figura 15) e torna-se artesanal. Na ultima
visitação à pedreira (Fev/2013), constatamos que a produção esta muito baixa, e estão
trabalhando na melhoria de tecnologia para ampliação da produção. Assim, no momento (Março
de 2013) esse aproveitamento só está sendo realizado a medida que o Empresário recebe
encomendas.
Figura 14 - Protótipo para fabricar os seixos decorativos.
Figura 15 - Seixos Decorativos.
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6.3 - Paralelepípedos
Parte dos rejeitos são transformados em paralelepípedos (Figura 16) que estão tendo mais
demanda na região desde 2011, que favorece em uma redução do impacto ambiental.
Figura 16 – Paralelepípedos.
6.4 - Brita
A partir de 2011, foi adquirido britadores (Figura 17 e 18) patrocinados pela FAPERJ
devido a demanda na região para a produção de brita de classe pó-de-pedra, brita 0, brita 1 e brita
2 que são separadas por peneiras (Figura 19) e são utilizados os rejeitos da Pedreira e também
são trazidos da Argamil e devolvidas para Argamil como pó de pedra reduzindo praticamente todo
o rejeito minimizando os impactos ambientais. As vendas são mais fracas no fina e início do ano,
mas apartir de Março aumenta as encomendas. As máquinas da aparelhagem são 1 Britador
50x30 Luporine, uma rebritadeira 80x13 Luporine e ua peneira vibratória Allis Charme (2,5mx1m)
com 4 decks para separar em póde pedra, brita 0, 1 e 2. A capacidade de produção e de 100m³
(de material total) em 8 horas de serviço. No momento a produção está baixa de 500m³/mês.
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Figura 17 - Britador de mandíbulas.
Figura 18 - Britador de mandíbulas.
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Figura 19 - Peneira para separar pó de pedra, brita 0, 1 e 2.
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Capítulo 7 - Conclusão e Considerações Finais
Através dos dados obtidos durante a pesquisa verifica-se que a utilização do Fio
Diamantado é uma das metodologias que provoca menos perda de material ao minério lavrado.
Em consequência, o material extraído se torna mais apropriado para o corte tanto em relação as
suas dimensões quanto em relação a sua geometria possibilitando chapas mais homogêneas.
Com isso, o volume de estéril (rejeito) acaba sendo bastante reduzido o que compromete menos o
meio ambiente, ou seja, gera menos impacto ambiental.
Além disso, não coloca em risco a integridade física do controlador e dos funcionários que
estão próximos uma vez que o controle do equipamento é realizado à distância diferentemente do
Flame Jet que por ser um verdadeiro maçarico gigante, obriga seu manipulador a ficar junto ao
equipamento e qualquer falta de atenção pode causar acidentes irreparáveis.
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