Guia abrangente para extração de pedra:definições, locais e técnicas

Neste artigo iremos discutir sobre:- 1. Definição de Pedreira 2. Locais para Extração de Pedra 3. Considerações Importantes 4. Métodos.

Definição de Pedreira:

O processo de retirada de pedras de leitos rochosos naturais é conhecido como extração. O termo pedreira é usado para indicar a superfície exposta de rochas naturais. As pedras assim obtidas são utilizadas para diversos fins de engenharia.

A diferença entre uma mina e uma pedreira deve ser observada. No caso de uma mina, as operações são realizadas no subsolo, em grandes profundidades. No caso de uma pedreira, as operações são realizadas ao nível do solo e em condições expostas.

Locais para extração de pedra:

A seleção do local para uma pedreira deve ser feita após estudo cuidadoso dos seguintes aspectos:

(i) Disponibilidade de ferramentas, energia, materiais e mão-de-obra para o trabalho fácil e eficiente da pedreira;

(ii) Disponibilidade de local para despejo de lixo e prevenção de riscos à saúde, se houver;

(iii) Distância da pedreira a estradas, caminhos-de-ferro, costa marítima, etc. e proximidade dos meios de transporte;

(iv) Drenagem da cava da pedreira;

(v) Fácil disponibilidade de água limpa em quantidade suficiente durante todo o ano;

(vi) Economia na extração;

(vii) Facilidade de transporte e transporte de pedras da pedreira;

(viii) Para pedreiras por detonação, ausência de estruturas permanentes nas proximidades;

(ix) Dados geológicos relativos às formações rochosas do local;

(x) Qualidade da pedra disponível na pedreira;

(xi) Quantidade de pedra susceptível de ser obtida na pedreira;

(xii) Resultados das provas; etc.

Considerações importantes para iniciar a pedreira:

A seguir estão as considerações importantes que devem ser observadas cuidadosamente antes de iniciar a pedreira:

(i) Exame da Superfície Rochosa:

A superfície exposta do leito rochoso deve ser cuidadosamente examinada. Deve-se notar a presença de rachaduras e fissuras. Os planos, ao longo dos quais as pedras se partirão facilmente, devem ser descobertos para tornar as operações de extracção rápidas e económicas.

(ii) Layout:

É necessário preparar um layout completo das diversas etapas envolvidas na operação da pedreira. O planejamento defeituoso leva ao fracasso da pedreira.

(iii) Homens e Máquinas:

Deve haver uma coordenação adequada entre homens e máquinas empregados na pedreira, de modo a obter deles o máximo proveito.

(iv) Remoção da Superfície Superior:

O solo solto e a rocha mole presentes na superfície superior da pedreira devem ser removidos. O material obtido da superfície superior é impróprio para obras e por isso deve ser rejeitado. As rochas densas estão disponíveis a uma profundidade que depende das qualidades de intemperismo de uma rocha.

(v) Estabilidade Estrutural:

As pedras deverão ser retiradas da pedreira sem afetar a estabilidade estrutural das suas laterais. Se as devidas precauções não forem tomadas, poderão ocorrer deslizamentos graves ou deslizamentos de terra com resultados desastrosos.

Métodos de extração de pedra:

A seguir estão os três métodos de extração:

(i) Extração de pedreiras com ferramentas manuais

(ii) Extração com máquina canalizadora

(iii) Extração por detonação.

Cada um destes métodos de extração será agora brevemente descrito.

(i) Extração de Pedreiras com Ferramentas Manuais:

A seguir estão as três maneiras diferentes de extrair pedreiras com o uso de ferramentas manuais:

(a) Cavar ou escavar

(b) Aquecimento

(c) Cunhagem.

(a) Cavar ou Escavar:

Neste método, as pedras são escavadas apenas com a ajuda de instrumentos adequados, como picaretas, martelos, chuveiros, cinzéis, etc. Este método é útil quando as pedras moles ocorrem na forma de blocos grandes ou pequenos.

(b) Aquecimento:

Neste método, a superfície superior da rocha é aquecida. Isso geralmente é feito colocando pedaços de madeira ou empilhando um monte de combustível sobre a superfície e acendendo-os continuamente por algumas horas. Devido à expansão desigual, a camada superior da rocha se separa. É indicado por um ruído surdo de explosão. A porção destacada da rocha é então removida por instrumentos adequados, como picaretas, pés de cabra, etc.

Este método é útil quando pequenos blocos de formato mais ou menos regular devem ser retirados da pedreira. É adequado quando a formação rochosa consiste em camadas horizontais de pouca profundidade. É possível obter por este método blocos bastante retangulares necessários para alvenaria de entulho cursado.

(c) Cunhagem:

Neste método, se a superfície da rocha contiver rachaduras ou fissuras, as cunhas ou pontas de aço, conforme mostrado na fig. 2-2 e fig. 2-3, respectivamente, são conduzidos através de tais fissuras por meio de martelos. Os blocos de pedra são então deslocados e removidos com a ajuda de instrumentos adequados.



Se não existirem fissuras naturais, devem formar-se fissuras artificiais. Uma linha de furos é perfurada ao longo da superfície da rocha. O diâmetro do furo é de cerca de 12 mm. A distância entre furos sucessivos é de cerca de 100 mm a 150 mm. A profundidade do furo é de cerca de 200 mm a 250 mm. O tampão e as penas são colocados nestes orifícios conforme mostrado na fig. 2-4.

Um plugue é uma cunha cônica de aço. Uma pena é uma cunha plana de aço com a extremidade superior ligeiramente curvada. Um tampão é colocado entre as penas e todos os plugues são acionados simultaneamente por um martelo. Uma grande força é exercida devido à enorme pressão e uma rachadura se desenvolve ao longo da linha de furos. Se a pedra for comparativamente dura, a furadeira pneumática pode ser empregada para preparar furos para bujões e penas.

Se a rocha for comparativamente macia, apenas buchas de madeira poderão ser usadas. Eles são colocados nos buracos e mantidos embebidos em água. Quando os plugues de madeira incham ou se expandem, uma grande força é exercida e a rocha se divide ao longo da linha de buracos.

A cunhagem é adotada para rochas estratificadas caras e comparativamente macias, como laterita, mármore, calcário, arenito, etc. A cunhagem é preferida à detonação, sempre que possível.

(ii) Extração com Máquina Canalizadora:

Neste método, as canalizadoras movidas a vapor, ar comprimido ou eletricidade são utilizadas para fazer sulcos ou canais verticais ou oblíquos no maciço rochoso. Estas máquinas fazem rapidamente ranhuras com comprimento de cerca de 24 m, largura de cerca de 50 mm a 75 mm e profundidade de cerca de 2,40 m a 3,70 m.

O processo consiste nas seguintes etapas:

(a) Os canais são abertos ao redor do bloco de pedra que será removido do maciço rochoso.

(b) Os furos horizontais são feitos abaixo do bloco.

(c) As cunhas são cravadas nos buracos e o bloco é então solto de seu leito.

Este processo de separação da pedra do maciço rochoso é quase invariavelmente empregado no caso de mármores, pedras calcárias e outros arenitos macios. É possível separar blocos muito grandes de pedras das rochas pela aplicação deste método.

(iii) Extração por Detonação:

Neste método, os explosivos são usados para converter rochas em pequenos pedaços de pedras. O objetivo principal da extração de pedras por detonação é soltar grandes massas de rochas e não explodir violentamente toda a massa, de modo a convertê-la em pedaços muito pequenos e praticamente inúteis.

Este método é adotado para extração de pedras duras, sem fissuras ou trincas. As pedras obtidas por detonação são geralmente de pequeno tamanho e são utilizadas como lastro em ferrovias, agregados, para concreto, metal rodoviário, etc. O processo de detonação é importante no que diz respeito à extração de pedras.