Avaliação da cominuição de rochas antes, depois e durante o processamento mineral.

A necessidade de avaliação da eficiência energética em detonações.

Nas operações de mineração e extração de pedreiras atuais, a eficiência energética continua sendo um dos desafios mais urgentes. O desmonte com explosivos, sendo a primeira etapa do processo de cominuição, consome uma parcela significativa da energia total na produção mineral. No entanto, a verdadeira medida da eficiência do desmonte com explosivos não é apenas a forma como a rocha é fragmentada, mas sim a capacidade da fragmentação resultante de suportar processos subsequentes, como britagem e moagem.

É necessária, portanto, uma ferramenta para avaliar e quantificar a utilização de energia em detonações, especificamente por meio da análise de fragmentação. Ao analisar o tamanho dos fragmentos de rocha em termos de porcentagem de passagem, os engenheiros podem avaliar a eficácia com que um determinado projeto de detonação converteu a energia explosiva em quebra da rocha. Como parâmetros controláveis, como carga, espaçamento, distribuição da carga e tempo de iniciação, governam a distribuição da energia explosiva na massa rochosa, a compreensão da fragmentação ajuda a determinar como esses parâmetros interagem com fatores incontroláveis, como a estrutura da rocha e as descontinuidades.

WipWare: A régua global para avaliação do tamanho de rochas

A WipWare Inc. é reconhecida mundialmente como líder em medição do tamanho de rochas e análise de fragmentação. a régua para avaliação do tamanho das rochas, A WipWare fornece ferramentas inovadoras que quantificam a distribuição do tamanho das partículas (PSD) desde o período anterior à detonação até o período posterior à detonação e nas etapas de processamento mineral, criando um ciclo de feedback contínuo para a otimização do processo.

Avaliação pré-detonação com WipJoint

Compreender as condições geológicas antes da detonação é crucial para prever os resultados da fragmentação. Para colmatar a lacuna entre a descontinuidade da massa rochosa e o potencial de fragmentação, a WipWare relançou o WipJoint, uma tecnologia desenvolvida em 1990 pelo Dr. Norbert Maerz, Dr. John Franklin e Dr. Tom Palangio.

O WipJoint permite aos usuários avaliar o espaçamento aparente das juntas rochosas, a orientação aparente, o RQD (Distribuição Quântica de Radiação) e o tamanho aparente dos blocos in situ a partir de imagens digitais das faces rochosas. Essas informações pré-detonação são inestimáveis para correlacionar as condições estruturais com os resultados da fragmentação pós-detonação. Ao analisar as características das juntas, os engenheiros de mineração podem refinar o projeto de detonação para garantir a distribuição ideal de energia na massa rochosa, melhorando assim a fragmentação e reduzindo o desperdício de energia nas etapas subsequentes de cominuição.

Análise de fragmentação pós-explosão com WipFrag

Assim que a detonação for concluída, WipFrag Oferece o meio mais confiável e eficiente para avaliar os resultados da fragmentação. Utilizando análise de imagem avançada, o WipFrag calcula a distribuição granulométrica (PSD) de pilhas de rochas fragmentadas e compara os resultados com tamanhos-alvo, como a abertura do britador primário.

Essa capacidade permite a comparação quantitativa entre diferentes projetos de detonação, ajudando a identificar quais parâmetros produzem a melhor fragmentação em termos de eficiência energética e compatibilidade com britadores. Com ferramentas como envelopes de especificação e detecção de blocos erráticos, o WipFrag possibilita avaliar se a detonação produziu o tamanho e a forma de material desejados para os processos subsequentes.

Avaliação de materiais durante o transporte com Reflex 6

O controle de fragmentação não para na pilha de entulho. Durante o transporte, o WipWare Reflexo A Reflex amplia a análise para cada carga de material transportada por caminhão. Equipada com câmeras de alta resolução e um computador de bordo, a Reflex captura imagens em tempo real do material em trânsito, seja durante o carregamento no caminhão, no descarregamento na tremonha do britador ou no estoque.

Essa tecnologia permite o monitoramento contínuo da qualidade do material em cada bancada de detonação, fornecendo aos operadores dados valiosos sobre o tamanho, a forma, a uniformidade dos fragmentos e a variação do tipo de minério. O sistema Reflex funciona, portanto, como uma plataforma de avaliação da carga do veículo, garantindo que nenhuma carga passe despercebida.

Monitoramento de correias transportadoras e otimização de processos com o Solo 6

Na fase de processamento mineral, a WipWare Só O Solo revoluciona o monitoramento da cominuição. Instalado sobre correias transportadoras, o sistema analisa continuamente a distribuição granulométrica do material que alimenta o britador ou que sai como produto. Este sistema inteligente fornece feedback em tempo real aos operadores, permitindo que tomem decisões imediatas para a otimização do processo.

O Solo integra-se perfeitamente com sistemas de controle de processos existentes, como Modbus TCP e OPC UA, permitindo comunicação direta com as redes de controle da planta. Isso possibilita o ajuste automático da abertura do britador, o controle da alimentação do moinho SAG e o balanceamento de carga, garantindo que a planta opere dentro dos limites ideais.

Ao manter um tamanho de alimentação consistente e ajustar os parâmetros operacionais de acordo, o Solo ajuda a minimizar a pressão nos mancais, reduzir o desgaste do revestimento, melhorar a produtividade e aumentar a eficiência energética geral em todo o circuito de cominuição.

A tecnologia WipWare oferece um conjunto totalmente integrado de soluções que abrangem todas as etapas da cadeia de cominuição, desde a avaliação geológica pré-detonação (WipJoint), passando pela avaliação da fragmentação pós-detonação (WipFrag), avaliação do transporte (Reflex) e controle do processamento (Solo). Ao quantificar e conectar cada etapa, a WipWare permite que as minas meçam, monitorem e otimizem o uso de energia em toda a operação. O resultado é uma detonação mais inteligente, maior eficiência dos britadores e uma abordagem mais sustentável para o processamento mineral, alcançando o objetivo final de uma cominuição energeticamente eficiente.

Aplicação das soluções WipWare da mina à britagem: Estudo de caso na pedreira dstgroup

Este estudo apresenta a terceira fase de uma série de três pesquisas focadas na otimização da interface entre as operações de detonação e britagem primária em pedreira de agregados dstgroup em Portugal, utilizando as soluções da WipWare. O objetivo principal é melhorar os resultados da fragmentação para alinhar melhor a distribuição do tamanho das partículas (PSD) com os requisitos do britador, reduzindo assim o consumo de energia e aumentando a eficiência operacional.

Com base na metodologia de referência desenvolvida na Parte 1, que incorporou modelagem 3D de bancada e levantamentos de furos de sondagem para avaliar a compatibilidade da detonação com as especificações do britador, o estudo identificou discrepâncias entre os resultados de fragmentação previstos e reais. A Parte 2 aplicou ajustes específicos, como a redução da profundidade de perfuração e a alteração do material de tamponamento, alcançando melhorias mensuráveis no D80, no tamanho máximo do fragmento e na eficiência geral da detonação. No entanto, a formação de blocos persistiu em certas linhas de detonação, o que motivou uma otimização adicional.

Nesta fase, a equipe implementou as recomendações restantes, incluindo padrões de perfuração e detonação refinados, aumento do diâmetro (de D80 12 mm para 21 mm) e do comprimento (de 1,8 m para 2 m) do tamponamento, melhoria da precisão da perfuração e ajuste do intervalo entre furos. Imagens de drones de alta resolução e levantamentos topográficos ponto a ponto foram integrados às simulações do O-PitSurface para avaliar o desempenho da detonação. WipFrag Foi utilizado software para análise detalhada do tamanho das partículas, permitindo a comparação dos resultados da fragmentação antes e depois das modificações no projeto.

Os resultados demonstraram ganhos significativos: o D50 diminuiu em 19%, o D80 e o D95 em 20% e 23%, respectivamente, e o tamanho máximo das partículas reduziu em 3%, indicando melhor controle sobre o material de tamanho excessivo. A eficiência de fragmentação melhorou em mais de 21% e o índice de uniformidade aumentou em 16%, refletindo uma distribuição granulométrica mais consistente e previsível. Ajustes no material de tamponamento e no comprimento aprimoraram o confinamento de energia, minimizando o estouro prematuro e promovendo uma distribuição uniforme de energia ao longo da coluna de detonação.

O monitoramento do material bruto da mina com o sistema Reflex acima do britador primário forneceu análises de distribuição granulométrica em tempo real, confirmando a melhoria contínua na fragmentação e na consistência da alimentação do britador. Ao longo de um período de seis meses, as principais métricas de distribuição granulométrica apresentaram uma tendência consistente de queda, validando a eficácia dos ajustes iterativos dos parâmetros de detonação e demonstrando o valor de estratégias integradas, da mina ao britador, baseadas em dados.

Em conclusão, o estudo ilustra como as soluções da WipWare, incluindo WipFrag, Reflex e O-PitSurface, permitem que as operações de extração em pedreiras otimizem a fragmentação, reduzam o tamanho excessivo e a quantidade de finos, melhorem a compatibilidade com britadores e aumentem a eficiência operacional geral. A estrutura "da mina ao britador" serve como um modelo replicável para uma integração eficiente em termos energéticos, previsível e de alto desempenho entre detonação e britagem.

Leia o artigo completo aqui: Estrutura "Da Mina ao Britador" para Pedreiras