Terraplenagem em mineração: o que muda em relação à obra rodoviária

Terraplenagem em mineração é a construção e a manutenção de tudo o que a operação de lavra usa para rodar: praças de carga, acessos e rampas, pátios, plataformas de britagem e as pilhas de estéril que crescem em camadas. A engenharia é a mesma da obra rodoviária, com corte, aterro, compactação e drenagem, mas o produto é diferente. Na rodovia, a plataforma é entregue uma vez e fica pronta por décadas. Na mina, a praça de hoje vira a bancada de amanhã, a rampa muda de lugar a cada avanço e o caminhão que passa por cima pesa várias vezes mais do que qualquer veículo de estrada.

Este artigo faz parte do guia sobre movimentação de solo e rocha em mineração e mostra o que se mantém da norma rodoviária, o que muda quando a terraplenagem entra na cava e por que a manutenção das pistas é o serviço mais barato e mais ignorado de uma operação de lavra.

O que é igual: corte, aterro, compactação e água

A base técnica é a mesma. As especificações de serviço do DNIT continuam sendo a referência que engenheiros de mina consultam para terraplenagem, mesmo fora da rodovia:

1. DNIT 106/2009-ES (cortes): classifica os materiais escavados em primeira categoria (solos em geral, escavados com equipamento comum), segunda categoria (rocha alterada e blocos, que pedem escarificador) e terceira categoria (rocha sã, que exige desmonte). Essa classificação é o que define equipamento, rendimento e preço de cada metro cúbico.
2. DNIT 108/2009-ES (aterros): define como o material é lançado, umedecido e compactado. O corpo do aterro sobe em camadas de no máximo 0,30 m, compactadas na umidade ótima com tolerância de 3% para mais ou para menos até atingir 100% da massa específica aparente seca máxima do ensaio de compactação (DNER-ME 129/94, método A). As camadas finais, os 60 cm de cima, sobem em camadas de no máximo 0,20 m, com material selecionado e a mesma exigência de 100%, mas com a energia maior do método B.
3. Material que não entra em aterro: a mesma norma exclui turfa, argila orgânica e solos com matéria orgânica, micáceos e diatomáceos, e limita a expansão a 4% no corpo do aterro e a 2% na camada final.
4. Controle por ensaio: um ensaio de compactação a cada 1.000 m³ no corpo do aterro e a cada 200 m³ na camada final, mais determinações de massa específica in situ por camada.

Nada disso deixa de valer dentro da mina. O que muda é quem define o critério de aceitação: em vez de um projeto rodoviário congelado, é a engenharia da mineradora que estabelece, no plano de lavra, o grau de compactação de cada pilha, plataforma e acesso.

0,30m

O que muda: o produto é uma superfície de trabalho

A tabela abaixo resume as diferenças que a equipe sente no campo.

Praças, rampas e acessos são projetados pelo caminhão

Na mina, a largura da pista e a inclinação da rampa saem do maior caminhão que vai passar por ela. Uma regra de projeto consagrada nas minas a céu aberto é dimensionar a pista de mão dupla com três a três vezes e meia a largura do maior caminhão, com leiras nas bordas. As rampas ficam em geral entre 8% e 10%, porque acima disso a velocidade carregada cai e o desgaste de freio e transmissão dispara. A praça de carga precisa ser plana e larga o bastante para o caminhão manobrar sem ré longa, e limpa de blocos que furam pneu.

As cargas são de outra ordem

Um caminhão fora de estrada carregado concentra em quatro ou seis pneus o peso de vários caminhões rodoviários. A pista sofre mais, deforma mais rápido e precisa de base mais robusta nos trechos permanentes, como a rampa principal e o acesso ao britador. Onde o solo de fundação é fraco, o reforço com rocha e a drenagem lateral deixam de ser detalhe e viram condição de operação.

A água e a poeira mandam na velocidade

Pista com água é pista lenta e perigosa; pista seca demais é poeira que tira a visão do operador. A terraplenagem de mina inclui a drenagem das pistas (abaulamento, sarjetas, bacias de contenção) e o controle de poeira com caminhão pipa, em rotina diária. A motoniveladora passa pela pista várias vezes por turno, não uma vez por obra.

O topsoil e o estéril têm destino

Duas coisas que a terraplenagem rodoviária trata como bota-fora, na mina são material com destino definido.

O solo superficial removido no decapeamento (topsoil) é guardado em pilhas separadas, porque ele é o que vai voltar por cima na recuperação da área. Misturar topsoil com estéril é um erro caro de consertar depois. Esse cuidado começa antes, na supressão vegetal licenciada, que libera a área por etapas e com o topsoil preservado.

O estéril vai para a pilha de estéril, que é uma estrutura de engenharia: sobe em camadas, com bermas, drenagem e taludes definidos, e é monitorada como qualquer aterro grande. Construir a pilha bem feita é terraplenagem da mesma forma que abrir a praça de carga.

Por que a pista é o serviço mais barato da operação

Entre todos os custos de uma mina a céu aberto, carga e transporte são a maior fatia, e a velocidade média da frota depende diretamente do estado das pistas. Uma motoniveladora, um caminhão pipa e um trator de esteira dedicados à manutenção das pistas custam uma fração da frota de transporte e sustentam a produção de todos os caminhões. É por isso que a frota de apoio precisa estar no dimensionamento do contrato, e não ser improvisada quando o ciclo já saiu do tempo.

Onde a FX Minas entra

A FX Minas Construtora faz terraplenagem há mais de 30 anos em rodovias, ferrovias, usinas hidrelétricas e parques de energia, e leva a mesma engenharia para dentro da mina: praças, acessos, rampas, plataformas e pilhas, com a frota de apoio que mantém a pista no ritmo da lavra. É a frente que sustenta a movimentação de solo e rocha que o grupo executa para mineradoras em Minas Gerais e no Pará.

Quando a área ainda está coberta de vegetação, o trabalho começa antes, com a supressão licenciada e o decapeamento. Se a sua mina precisa de terraplenagem que acompanhe a produção, fale com a engenharia.

Fontes

1. Norma DNIT 108/2009-ES, Terraplenagem, Aterros, Especificação de serviço: camadas, compactação, umidade, materiais e controle.
2. Norma DNIT 106/2009-ES, Terraplenagem, Cortes: classificação dos materiais de primeira, segunda e terceira categoria.
3. Descrição do processo de lavra em minas a céu aberto (PUC-Rio): peso de carga e transporte no custo da mina.
4. Melhorias operacionais, inclusive em DMT, impactam nos custos de produção (Revista Minérios e Minerales): relação entre pistas, velocidade média e custo.

Perguntas frequentes

Terraplenagem dentro de uma mina precisa seguir norma do DNIT?

As normas do DNIT (106/2009-ES para cortes e 108/2009-ES para aterros) são feitas para rodovias, mas são a referência técnica que projetos de mina usam para compactação por camadas, controle de umidade e aceitação de material. O que muda é o critério de aceitação, definido pela engenharia da mineradora no plano de lavra.

O que é praça de lavra?

É a plataforma nivelada onde a escavadeira se posiciona e os caminhões manobram para receber a carga. Ela precisa estar limpa, plana e drenada para o ciclo de carga rodar no tempo previsto, e muda de lugar conforme a bancada avança.

Qual é a inclinação de uma rampa de mina?

Cada mina define a rampa no plano de lavra, em função do caminhão de projeto. Na prática das minas a céu aberto, as rampas de acesso costumam ficar em torno de 8% a 10%, porque acima disso a velocidade carregada cai e o consumo e o desgaste de freio sobem demais.

Quem cuida das pistas e praças durante a operação?

Normalmente a mesma contratada que faz a movimentação, com uma frota de apoio dedicada: motoniveladora, caminhão pipa, trator de esteira e rolo. Manter a pista é o que sustenta a velocidade média e a disponibilidade da frota de transporte.