Indústrias Extractivas

Extracção de hulha, lenhite, petróleo bruto, gás natural e outros. Extracção e preparação de minérios metálicos.

Método das Frentes Corridas, uma Alternativa a Estudar

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O método das frentes corridas na exploração subterrânea de mármores é outro método que poderia constituir alternativa ao método de câmaras e pilares, o que produz mais e melhores resultados.

O método de câmaras e pilares consiste em desmontar a rocha, deixando in situ (por desmontar), determinadas fracções isoladas de rocha da jazida, as quais constituem pilares que exercem a função de suporte do terreno sobrejacente em toda a área interessada pela escavação.

O método das frentes corridas

O método das frentes corridas caracteriza-se por possuir frentes de desmonte compridas, sendo a estabilidade garantida através de elementos de suporte artificial (pilares de madeira, cimento, mármore ou outros) ou do entulhamento das cavidades.

Levando em consideração as características deste método das frentes corridas, a sua aplicação só poderá ser útil no caso de explorações profundas e com grandes dimensões. 

Aplicação do método das frentes corridas em Portugal

A aplicação deste método das frentes corridas na exploração subterrânea de mármores em Portugal, apresenta alguns problemas em virtude da complexidade geológica do Anticlinal de Estremoz, poderá ser equacionada a sua utilização em determinadas zonas do Anticlinal, para exploração de mármore a grandes profundidades.

O Anticlinal de Estremoz

Método das Frentes CorridasA região de Estremoz, Borba, Vila Viçosa, o Anticlinal de Estremoz, é uma das mais antigas e mais produtivas superfícies de extracção de mármores do nosso país.

A importância sócio-económica desta actividade é bem conhecida – tanto pelas memórias pessoais e sociais que ela gerou ao longo dos tempos como pelas últimas gerações que trabalharam nas pedreiras – empresários, técnicos e operários.

Igualmente os saberes técnicos e científicos que a extracção de mármores nesta região foi gerando ao longo dos séculos de actividade, fazem dela bastante importante. O trabalho humano transformou o mármore do Anticlinal de Estremoz em bens patrimoniais históricos e artísticos, visíveis não apenas na região – e em grande abundância – mas um pouco por todo o país e nos quatro cantos do mundo.

Vantagens e desvantagens do método de frentes corridas

Este método apresenta como vantagens:

  • Permite uma lavra contínua;
  • Possibilita elevadas velocidades de extracção;
  • Garante um bom controlo de subsidência;
  • Apresenta alguns benefícios colaterais (não necessita de ancoragens, melhor ventilação, mais espaço para os equipamentos, etc.);
  • Aproveita os escombros para suporte dos tectos (pilares artificiais ou entulhamento).

Desvantagens do método de frentes corridas:

  • Impraticável nos moldes tradicionais perto da superfície devido à dimensão das cavidades e aos elevados custos do sustimento;
  • Indução de fracturação no maciço devido aos elevados vãos das câmaras de desmonte;
  • Inviabilização da reutilização das cavidades mineiras para outros fins.

O método de frentes corridas para a extracção de mármores é uma alternativa, a ser estudada, ao método de câmaras e pilares. A sua mais notável característica é a garantia de estabilidade através de elementos de suporte artificial (pilares de madeira, cimento, mármore ou outros) ou do entulhamento das cavidades.

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Anticlinal de Estremoz: Gigante de Mármores Ornamentais

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O anticlinal de Estremoz é um dos principais centros mundiais de extracção de mármores para fins ornamentais e localiza-se no sector setentrional da Zona de Ossa – Morena (ZOM), em Portugal, 150 quilómetros a Leste de Lisboa, a partir de onde se faz o acesso através da auto-estrada.

Quais os principais núcleos de exploração?

anticlinal de EstremozNo Anticlinal de Estremoz, os mármores existentes apresentam-se intercalados entre os metadolomitos, na base (metadolomias), e os metavulcanitos e xistos negros, no topo. No flanco NE do Anticlinal os mármores apresentam-se pouco dobrados com orientação NW SE, inclinando 70º a 80ª para NE, possuindo uma espessura de cerca de 150 m.

No flanco SW, as camadas possuem orientações e inclinações bastante variáveis predominando, no entanto, as orientações NW-SE e as inclinações de 35 a 50º para SW. Neste flanco do Anticlinal de Estremoz a espessura máxima da camada de mármores apresenta-se bastante variável:

  • Mármores cinzentos e por vezes escuros (mármore azul e ruivina);
  • Mármores claros, cremes e róseos limpos ou de vergada fina castanha e acinzentada;
  • Mármores claros com vergada, róseos e creme com vergada xistenta espessa.

Pedreiras profundas

No Anticlinal de Estremoz existem cerca de 200 pedreiras em actividade para um total de, aproximadamente, 370 cortas existentes e estas unidades extractivas espalham-se pelos vários núcleos de exploração. A maioria das pedreiras tem uma profundidade entre os 15 e os 50 m, existindo no entanto explorações com profundidades mais elevadas, possuindo a mais profunda cerca de 110 m.

Expansão, desenvolvimento e declínio

A exploração de mármores no Anticlinal de Estremoz passou por um período de expansão e desenvolvimento durante a década de 1980, verificando-se o oposto em 1990. terá havido um estrangulamento de produção em apenas uma década, comprovado pelos dados estatísticos da produção de mármores em Portugal, tem impedido o desenvolvimento do sector justificado pelas exigências do mercado, as exigências ambientais – que só recentemente começaram a trazer constrangimentos às explorações – e factores externos, tais como a Guerra no Golfo (em1991), entre outros.

O que condiciona a exploração de mármores no Alentejo?

A exploração de mármores no Alentejo, e no Anticlinal de Estremoz, apresenta alguns problemas relacionados com a complexidade geológica que condiciona, em alguns casos, as explorações, podendo mesmo conduzir ao seu abandono. São apontados os seguintes condicionalismos de origem geológica:

  • Compartimentação por falhas e fracturação – a compartimentação do maciço por falhas ocorre ao longo de toda a estrutura, aparecendo preenchida por filões doleríticos.  É igualmente observável uma diminuição da fracturação em profundidade embora esta não se possa considerar geral para todo o maciço no Anticlinal de Estremoz, pois varia de local para local;
  • Dolomitização secundária – a dolomitização secundária é responsável pela transformação de mármores num dolomito cavernoso secundário sem aptidão ornamental (vulgo olho de mocho).
  • Carsificação – o aparecimento do carso nas explorações é relativamente frequente, sobretudo em Borba e em algumas zonas da Lagoa.

Foram surgindo, entretanto, com a evolução da lavra, outras condicionantes à exploração no Anticlinal de Estremoz. Resultam, essencialmente, do facto de em reduzidas áreas de corta se terem atingido elevadas profundidades – o que tem conduzido à degradação do recurso por concentração de tensões junto dos taludes, acabando por induzir fracturação nos mármores.

Medidas para melhoria da exploração no Anticlinal de Estremoz

  • Alargamento da área das cortas, através da junção de explorações contíguas, e definição dos degraus nos taludes;
  • Adopção de novos métodos de desmonte como, por exemplo, o método de exploração subterrânea, nos casos em que o alargamento não é possível.

A exploração de mármores no Anticlinal de Estremoz possui características bem específicas, no domínio da geologia, nos respectivos núcleos.

À expansão desta actividade nos anos oitenta seguiu-se um período de declínio acusado por factores externos às pedreiras mas também por condicionalismos inerentes à lavra – o que apenas poderá ser contornado com a adopção de medidas de alargamento ou de novos métodos de desmonte.

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A Exploração Mineira Em Subterrâneo Tem Custos. Muitos!

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A exploração mineira em subterrâneo tem, obviamente, custos – necessita de alguns investimentos que podem passar a elevados no caso de se estar a abrir uma nova exploração, ou seja, sem partir de uma já existente a céu aberto.

O investimento a realizar está relacionado, essencialmente, com os seguintes aspectos:

  • Estudos de prospecção e caracterização do jazigo mineral;
  • Estudos técnicos e económicos;
  • Aquisição de alguns equipamentos (essencialmente a roçadora de galeria).

Situações em que os custos são menores

Caso a exploração mineira subterrânea parta de uma corta a céu aberto, poderá ser utilizada a informação geológica e geotécnica existente, pelo que os custos com estes estudos serão menores. O mesmo se passa ao nível dos equipamentos, dado que os meios tecnológicos para exploração subterrânea são os mesmos do céu aberto – com excepção da roçadora para galeria, que terá que ser adquirida ou alugada.

Gastos gerais inerentes à actividade de exploração mineira

Em termos da actividade de exploração mineira em geral existem alguns custos característicos do desmonte a céu aberto que não se verificam em subterrâneo, tais como custos de decapagem, de movimentação e deposição de escombros, e gastos com a recuperação paisagística.

No entanto, existem outros custos específicos da exploração mineira subterrânea – tais como os custos de ventilação, iluminação, estabilização e monitorização dos maciço.

Optimização económica do desmonte

O método de desmonte, na exploração mineira subterrânea, pode ser economicamente optimizado levando-se em consideração os  seguintes factores:

  • Tempo de corte minimizado em função do equipamento e do tipo de sequência de corte a realizar;
  • Volume a desmontar maximizado em função da dimensão da galeria, estabilidade do maciço e qualidade da rocha;
  • Custos de desmonte minimizados em função do uso de máquina de fio diamantado em certos cortes.

Os Estudos de pré-viabilidade

Para abrir uma exploração mineira subterrânea deve ser efectuado um estudo de pré-viabilidade que deve englobar a análise de um conjunto de parâmetros, tais como:

  • condições geomorfológicas;
  • unidades litológicas;
  • padrão de fracturação;
  • estrutura geológica do jazigo mineral; condições logísticas;
  • valor no mercado dos produtos extraídos.

A realização de um estudo de pré-viabilidade de exploração pode ser uma ferramenta adequada, e bastante importante, para avaliar a situação do jazigo mineral e prever a sua viabilidade económica.

Mediante o interesse que o estudo de pré–viabilidade possa produzir em termos de resultados, poderá avançar-se para o estudo
de viabilidade que, seguindo as linhas do anterior, tem necessariamente de englobar um conjunto de dados mais precisos baseados em estudos de pormenor do maciço marmóreo, em superfície e em profundidade.

Os custos da exploração mineira podem ser mais ou menos controlados consoante o desmonte se realize em subterrâneo ou a céu aberto. De qualquer modo, os estudos de pré-viabilidade servem para projectar a importância dos jazigos minerais e da sua viabilidade económica.

Exploração Subterrânea de Mármores – Rochas Ornamentais

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Uma exploração subterrânea de mármores pode derivar de uma extracção em profundidade ou em flanco de encosta. Em outros casos, porém menos viáveis dados os elevados investimentos de que tal exploração necessitava, a aposta seria no desenvolvimento de uma exploração subterrânea de mármores a grande profundidade a partir de um poço ou rampa.

Algumas definições

Os acessos ao desmonte subterrâneo que se pretende iniciar podem ser do seguinte tipo:

  • Exploração a céu aberto – utilizados os acessos do céu aberto e acessos;
  • Exploração em flanco de encosta – acessos por túnel ou rampa dependente a inclinação do jazigo mineral;
  • Exploração subterrânea profunda – acesso por rampa ou poço que conduz até à jazida.

Desmonte em subterrâneo e lavra mista

São os seguintes os principais factores que podem estar na base da decisão de expansão das explorações a céu aberto através do desmonte em subterrâneo – originando uma lavra mista na exploração subterrânea de mármores:

  • Impedimento de avançar em profundidade por questões de estabilidade, alcance do nível freático, aparecimento de materiais de fraca qualidade, factores económicos, etc.;
  • Impossibilidade de avançar a céu aberto devido a severos constrangimentos ambientais;
  • Custo dos terrenos elevado e/ou acessibilidade difícil;
  • Existência de uma espessura elevada de material de recobrimento sem aptidão ornamental;
  • Futura utilização rendível para o espaço subterrâneo criado pela exploração subterrânea de mármores da pedreira.

Exploração em Flanco de Encosta: amiga do ambiente

No caso de uma exploração em flanco de encosta é mais fácil iniciar directamente uma exploração subterrânea, nomeadamente quando a jazida apresenta uma geometria favorável. A escolha deste tipo de exploração, no caso da exploração em flanco de encosta, pode também ser motivada por questões ambientais, dado que o desmonte em subterrâneo minimiza os impactes ambientais sobre a paisagem e reduz a produção de escombros.

Avanços tecnológicos e o desmonte

Com o avanço da tecnologia das rochas ornamentais, que tem conduzido à introdução crescente de meios mecanizados como roçadoras ou máquinas de fio diamantado, assiste-se a uma maior preservação das características do jazigo mineral durante a sua exploração. Com estes equipamentos, o recurso a explosivos para desmonte de rocha só é realizado em situações muito esporádicas e em trabalhos preparatórios.

Assim, a evolução tecnológica é também responsável pela mudança dos métodos de desmonte, permitindo um aumento considerável da produtividade e do rendimento das explorações.

Factores determinantes para a exploração subterrânea de mármores

Os principais factores que devem ser estudados para a abertura de uma exploração subterrânea de mármores, podendo assim determinar a sua viabilidade, são os seguintes:

  • Forma da jazida;
  • Características geológicas da jazida;
  • Fracturação;
  • Características estruturais da jazida;
  • Características geomecânicas do maciço;
  • Estado de tensão in situ;
  • Dimensões possíveis para as cavidades;
  • Recuperação da jazida;
  • Rendimento.

E durante a fase de projecto de engenharia da exploração?

Numa exploração subterrânea de mármores, rochas ornamentais, e durante a fase de projecto de engenharia, devem ser considerados os seguintes aspectos:

  • Método de exploração;
  • Equipamento mineiro;
  • Acessos;
  • Ventilação;
  • Iluminação;
  • Drenagem;
  • Ritmos de produção;
  • Rentabilidade económica;
  • Uso do espaço subterrâneo.

A exploração subterrânea de mármores, e das restantes rochas ornamentais, apresenta algumas especificidades – destacando-se a que se centra no facto de não ser desejável a indução de fracturas no maciço rochoso com a abertura das cavidades de exploração.

Este fenómeno, em caso de ocorrência, resultaria numa diminuição da dimensão da blocometria disponível para exploração e, por conseguinte, numa redução do rendimento do desmonte. O controlo da estabilidade das cavidades assume-se como um aspecto fundamental e que deve ser salvaguardado, de modo a ser mantida a integridade do jazigo mineral e a potenciar uma futura utilização do espaço subterrâneo criado.