Paralelamente à evolução dos métodos de lavra, os explosivos vêm apresentando um acentuado desenvolvimento tecnológico, objetivando alcançar melhores resultados
O que são explosivos?
Explosivos são substâncias ou misturas em qualquer estado físico que, quando submetidas a uma causa térmica ou mecânica suficientemente enérgica (calor, atrito, impacto etc.), se transformam, total ou parcialmente, em gases, tendo como consequência um aumento repentino da pressão, em um intervalo de tempo muito curto, desprendendo uma considerável quantidade de calor.
Mineração de rochas com explosivos (Fonte: YouTube)
Vantagens dos explosivos no desmonte de rochas
Melhor fragmentação das rochas, maior segurança no manuseio e no armazenamento, menor tempo de carregamento, maior resistência à água, menor agressão ao meio ambiente e menor custo por unidade de rocha desmontada.
O desmonte de rochas, com o passar do tempo e o advento da tecnologia, de fato, vem sendo mais efetivo na mitigação de problemas, provendo mais segurança para os envolvidos e o meio ambiente.
Potência liberada por um explosivo
Ao tomar como exemplo um cartucho de TNT (trinitrotolueno: C7H5N3O6) com diâmetro (f) de 2” (5 cm) e comprimento (L) de 8” (20 cm = 0,2 m), com massa específica (r) de 1,6 g/cm³ e calor de combustão (E) de 925 kcal/kg, tem-se:
(p × f² × L × E × r)/4.000 = [3,14 × 52 × 20 × 925 × 1,6]/4.000 = 581,2 kcal
Supondo que a detonação do cartucho ocorra com velocidade constante (v) de 6.900 m/s, o tempo da detonação (t) será:
t = L/v = 0,2 m/6.900 m/s ⇒ t = 28,9 × 10–6 s
Por sua vez, a potência (P) será:
P = trabalho/tempo = 581,2 kcal/28,9 × 10–6 s
Transformando em kW:
1 kW = 0,2389215 kcal/s ⇒ 1 s = 0,2390215 kcal/kW
P = (581,2 kcal)/(28,9 × 10–6 × 0,2390215 kcal/kW)
P = 84.172.947 kW
Ou seja, mais de seis vezes a energia que foi prevista para Itaipu. Assim, a figura abaixo apresenta uma classificação didática dos explosivos.
Classificação dos explosivos (Imagem retirada do livro Desmonte de rochas. Todos os direitos reservados à Oficina de Textos)
Uso de explosivos no dia a dia
São vastas as aplicações dos explosivos nas necessidades da humanidade, destacando-se, portanto:
- mineração: lavra dos bens minerais, tão necessários para o progresso da humanidade;
- construção civil: abertura de túneis, valas e estradas, escavações em hidrelétricas (condutos forçados, casas de força etc.), implosões e demolições, desmonte subaquático, escavações para colocação de tubulões, construção de quebra-mar etc.;
- setor petroleiro: geofísica (pesquisa de hidrocarbonetos) e colocação do poço em produção (canhoneio);
- programas espaciais: destacamento dos módulos das naves;
- indústria automobilística: elemento principal nos air bags;
- diversão: fogos de artifício e efeitos pirotécnicos na indústria cinematográfica;
- soldagem por explosão: processo de soldagem no estado sólido, que produz uma solda pelo impacto em alta velocidade das peças como resultado de uma detonação (explosão) controlada;
- limpeza de alto-forno: remoção do resíduo do ferro-gusa;
- barragens de rejeito: retirada da água.
O que é o desmonte com explosivos e como ele é realizado?
O desmonte com explosivos é o processo de fragmentar rochas ou estruturas sólidas utilizando a energia liberada pela detonação controlada. Esse método, aliás, é amplamente utilizado em mineração, obras civis, rodovias e construção de barragens.
A eficiência do desmonte depende de fatores como, por exemplo, o tipo de explosivo, o espaçamento dos furos e o tempo de retardo entre as detonações. A precisão é essencial, pois qualquer erro pode gerar perdas materiais ou riscos ambientais.
Durante o planejamento do desmonte, são considerados diversos aspectos técnicos:
- características da rocha e resistência mecânica;
- profundidade dos furos e quantidade de carga;
- cronometragem dos detonadores para sincronização ideal;
- análise do impacto ambiental e vibrações no solo.
Quais são as etapas do desmonte com explosivos?
O processo de desmonte com explosivos envolve etapas bem definidas: perfuração dos furos, carregamento com explosivos, instalação dos detonadores, conexão dos sistemas de ignição e detonação controlada.
Após a explosão, então, os fragmentos são recolhidos e transportados para processamento. Cada fase exige precisão e coordenação, e o acompanhamento por engenheiros especializados é obrigatório para evitar imprevistos.
O objetivo é obter fragmentos uniformes e minimizar o desperdício de energia.
Qual é o papel da tecnologia no desmonte com explosivos?
A tecnologia tem revolucionado o desmonte com explosivos, tornando o processo mais seguro e previsível. Hoje, softwares de simulação 3D permitem calcular o padrão de fragmentação antes mesmo da execução, a fim de reduzir erros.
Sistemas de detonação eletrônica substituíram os antigos métodos manuais, garantindo que cada carga seja acionada com milissegundos de precisão. Isso aumenta a produtividade, diminui o impacto ambiental e melhora a segurança dos trabalhadores.
Quais são os riscos e como reduzi-los no desmonte com explosivos?
Os principais riscos incluem, então, explosões prematuras, fragmentos projetados e vibrações excessivas. Para reduzi-los, as empresas seguem planos de segurança baseados em normas internacionais e realizam inspeções antes e depois de cada detonação.
Barreiras de contenção e áreas de segurança delimitadas impedem o acesso de pessoas não autorizadas. Além disso, o uso de explosivos mais estáveis e controlados por sistemas eletrônicos tem reduzido drasticamente o índice de acidentes no setor.
Como controlar o impacto ambiental durante o uso de explosivos?
Controla-se o impacto ambiental por meio de monitoramento constante das vibrações, gases e resíduos gerados após o desmonte.
A preocupação ambiental é crescente, e novas fórmulas químicas têm buscado reduzir substâncias poluentes sem comprometer a eficiência.
Em alguns casos, aplicam-se técnicas de microdetonação para diminuir ruídos e evitar rachaduras em áreas urbanas próximas. Além disso, estudos prévios de impacto e planos de recuperação ambiental são exigidos por lei antes do início das atividades.
Quais práticas sustentáveis vêm sendo adotadas?
Empresas de mineração têm investido em práticas sustentáveis, como, por exemplo, o reaproveitamento de resíduos de explosivos e o uso de emulsões menos tóxicas.
Outra medida é a utilização de sensores ambientais que avaliam em tempo real a concentração de gases liberados após a detonação.
Com essas inovações, então, o setor busca conciliar produtividade e preservação ambiental, demonstrando que é possível extrair recursos minerais de forma responsável e equilibrada.
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Qual obra ler sobre o assunto?
Desmonte de rochas revisa os conceitos básicos intervenientes, como propriedades físicas e mecânicas das rochas, para se aprofundar nos processos de perfuração de rochas, detalhando os equipamentos, os diferentes tipos de explosivos e os diferentes acessórios.
