projeto de exploração de uma pedreira de argila
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE CIÊNCIAS DA TERRA
DEPARTAMENTO DE GEOMÁTICA
CURITIBA 2011
IVÁN SÁNCHEZ PABLOS
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ANTECEDENTES
Trabalho realizado dentro do cenário de colaboração
Curso Engenharia Cartográfica – UFPR
Curso Engenharia Minas – Universidade Vigo
OBJETIVOS
Troca de conhecimentos técnicos
Aplicação em campo
Inovações tecnológicas
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INTRODUÇÃO
Projeto exploração – Conhecimentos técnicos
envolvidos
Geologia – localizar e gerir recurso mineral
Engenharia Cartográfica – material de apoio
(representação cartográfica)
Engenharia de Minas – aproveitamento dos recursos
minerais
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OBJETIVOS
ESTUDO GEOLÓGICO
Caracterização mineral
ESTUDO CARTOGRÁFICO
Levantamento topográfico
ESTUDO GEOTÉCNICO
Estabilidade de taludes
ESTUDO MINEIRO
Desenho da exploração e planejamento trabalhos
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ESTRUTURA DO TRABALHO
Primeira fase
Coleta de informações (localização, geologia...)
Segunda fase
Trabalho em campo – levantamento topográfico
Terceira fase
Escritório – elaboração material apoio
Quarta fase
Relatório de técnicas mineiras
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LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICAGanchinho – Bairro de Umbará – Curitiba
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ESTUDO GEOLÓGICO (I) “Atlas geológico do Estado do Paraná” - MINEROPAR
LOCALIZAÇÃO
PEDREIRA
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ESTUDO GEOLÓGICO (II)
Litologia Cenozóico – Formação Guabirotuba
Sedimentos inconsolidados de origem continental
Período Quaternário (há 1,8 milhões anos)
Regiões de Curitiba e Tijucas do Sul Depositada após sucessivas fases erosivas que desenvolveram a
superfície do Alto Iguaçú, seguida por uma fase erosiva de clima
úmido que dissecou esta superfície. Posteriormente iniciou-se a
deposição em ambiente semi-árido, com chuvas torrenciais formando
depósitos tipo playa-lake, constituídos por
argilitos, arcósios, depósitos rudáceos e margas. (Atlas Geológico do
Estado do Paraná – MINEROPAR).
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ESTUDO GEOLÓGICO (III)
Recurso mineral – ARGILA
Rocha sedimentar
Granulometria fina, aspecto terroso e plasticidade.
Uso industrial
Cerâmica vermelha (tijolos, telhas...) – 750-1000ºC
Argila industrial (azulejos, refratários...) – 1100-1450ºC
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ESTUDO CARTOGRÁFICO (I)
LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Primeira etapa – Estabelecimento de apoio
topográfico (pontos de apoio á poligonal)
Segunda etapa – Levantamento de detalhes (pontos
do levantamento topográfico)
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ESTUDO CARTOGRÁFICO (II)
FUNDAMENTOS TEÓRICOS – PRIMEIRA ETAPA
Pontos de apoio à poligonal
Levantamento por GPS, modelo Leica 900 CS
Método posicionamento relativo estático
Dois ou mais receptores rastreiam simultaneamente os
satélites visíveis, por um período de tempo que varia de
acordo com o comprimento da linha de base e a precisão
requerida, conforme Tabela. (Norma Técnica para
Georreferenciamento de Imóveis Rurais – INCRA)
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ESTUDO CARTOGRÁFICO (III)
FUNDAMENTOS TEÓRICOS – SEGUNDA ETAPA
Pontos do levantamento topográfico
Levantamento por estação total, modelo Leica TC-407
Método de irradiação por poligonal aberta
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ESTUDO CARTOGRÁFICO (IV)
TRABALHO DE CAMPO
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ESTUDO CARTOGRÁFICO (V)
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ESTUDO CARTOGRÁFICO (VI)
RESULTADO
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ESTUDO GEOTÉCNICO (I)
CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA
Classificação do material
Solo de material argiloso (alta plasticidade)
Solo coesivo
Resistência ao esforço cortante
Análise de estabilidade de taludes
Solo coesivo com ruptura circular – MÉTODO DE TAYLOR
Ábaco de Taylor
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ESTUDO GEOTÉCNICO (II)
ÁBACO DE TAYLOR
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ESTUDO GEOTÉCNICO (III)
DETERMINAÇÃO TALUDES EXPLORAÇÃO
Método de Taylor
Ns: Fator de estabilidade
Ns = = = 6,4
γ: Peso específico do terreno (no Paraná 1,7-2,3 g/cm3); γ=2 g/cm3
Hc: Altura crítica do talude; Hc=8 m.
c: Coesão (solos argilosos 0,25-1,5 kg/cm2); c=0,25 kg/cm2
Φ: Ângulo de fricção interno (argilas plásticas 0º - brita e areias 45º); Φ=15º
β: Ângulo crítico de inclinação
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ESTUDO GEOTÉCNICO (IV)
RESULTADO
Ns = 6,4
Φ = 15º
βc ~ 75º
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ESTUDO MINEIRO (I)
DESENHO DA EXPLORAÇÃO
Informação geológica
Informação topográfica
Informação geotécnica
Norma mineira
Desenhar exploração com menor número de bancos
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ESTUDO MINEIRO (II)
RESULTADO
Único banco
Altura = 8 metros
Ângulo = 60º
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ESTUDO MINEIRO (III)
CUBAGEM
Volume de reservas
Método dos perfis
Perfis transversais cada 10 metros
Estado inicial
Estado final
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ESTUDO MINEIRO (IV)
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ESTUDO MINEIRO (V)
RESULTADO
Reservas mineral = 2975,30 toneladas
Produção num único ano de exploração
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ESTUDO MINEIRO (VI)
PROCESO PRODUTIVO
Um banco de altura 8 m. e ângulo 60º
Elaboração frente arranque
Carga
Transporte à olaria
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ESTUDO MINEIRO (VII)
MAQUINARIA
Retro-escavadeira
Pala carregadora
Caminhão
MÃO DE OBRA
Chefe de produção
Motorista
Maquinista
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CONCLUSÕES
Interação entre os setores Ciências da Terra
Importância estudo cartográfico
Objetivos
Avançar na colaboração
Inovações tecnológicas
Melhora dos sistemas de exploração