BR112012026220B1 - Método para fragmentação e fraturamento de rocha - Google Patents

Abstract

método para explodir rocha. um método de explodir rocha, em mineração para material recuperável, compreendendo fazer furos de explodir em uma zona de explosão (1), carregar os furos de explodir com explosivos e então disparar os explosivos em um único ciclo de perfuração, carga e explosão. a zona de explosão compreende uma zona de explosão de alta energia, em que furos de explodir (2) são parcialmente carregados com um primeiro explosivo (5) para prover uma camada de alta energia da zona de explosão de alta energia, tendo um fator de pólvora de pelo menos 1,75 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida na camada de alta energia e em que pelo menos alguns desses furos de explodir são também carregados com um segundo explosivo (6) para prover uma camada de baixa energia na zona de explosão de alta energia entre a camada de alta energia e a extremidade adjacente desses furos de explodir, dita camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois mais baixo do que o fator de pólvora de dita camada de alta energia. o método de explosão de alta energia provê melhorada fragmentação de rocha, através da concentração de energia explosiva aumentada, enquanto simultaneamente aliviando os efeitos de explosão ambientais deletérios.

Description

MÉTODO PARA FRAGMENTAÇÃO E FRATURAMENTO DE ROCHA CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um método para explodir e é particularmente envolvido com explosão de alta energia para mineral recuperável.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Em mineração para minerais recuperáveis, a explosão provê a primeira etapa na quebra e desalojamento da rocha hospedeira de seu estado inicial no solo. Este é o caso se a mineração é conduzida largamente como uma superfície, ou operação a céu aberto, ou largamente como uma operação de mineração de subsuperfície ou de subsolo. A explosão para minerais recuperáveis pode ocorrer na rocha que largamente compreende material refugo ou de sobrecarga ou em rocha compreendendo minério ou outro mineral recuperável que represente concentrações recuperáveis do mineral ou minerais valiosos a serem minerados. Em alguns casos, as explosões podem ocorrer em mineral tanto refugo como recuperável.

[0003] A produtividade da mina pode ser melhorada através de explosão que obtém quebra e/ou movimento mais eficaz da rocha. Isto pode melhorar a eficiência do equipamento de mineração, tal como escavadoras e equipamento de tração ou transportador. Além disso, no caso de mineração de mineral metalífero, quebra de rocha melhorada pode resultar em melhorias de desempenho e produção dos processos de cominuição e recuperação de minério a jusante. Em particular, fragmentação mais fina pode melhorar o desempenho e produção dos circuitos de esmagamento e moagem, que são geralmente os estágios mais dispendiosos e de intensa energia do processamento de rocha para recuperação de minério. Além do tamanho físico dos fragmentos de rocha, acredita-se que o enfraquecimento da resistência estrutural inerente da rocha pode melhorar mais o desempenho de esmagamento e moagem. A criação de macro e microfraturas no processo de

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 6/153 / 47 explodir acredita-se, assim, contribuir para tal desempenho de cominuição aumentado.

[0004] Estudos de mina-para-moinho mostraram que aumentos modestos, da ordem de 10 - 20%, no fator de pólvora de explosivos pode fornecer produção de moagem aumentada. Foi proposto que aumentos mais dramáticos, da ordem de um fator de 2-10, podem realmente resultar em energia de explosivos realizando muito mais do processo de cominuição e conduzir a aumentos muito maiores na produção do moinho. O impacto econômico de mesmo um aumento de 10% em produção de moinho é enorme para muitas minas metalíferas ou de metal precioso. Benefícios adicionais serão de reduções em consumo de eletricidade e de emissões de gás estufa associados, o que pode também ter um valor econômico ligado a elas.

[0005] Até agora as maiores restrições em se obterem concentrações de energia explosiva muito elevadas em explosões, que são convencionalmente expressas em termos de fatores de pólvora, têm sido largamente em torno do controle da energia aumentada. Os projetos de explosão necessitam conter com segurança a energia explosiva para evitar o voo de rocha, excessivos vibração e ruído e avaria à infraestrutura de mina circundante, incluindo paredes elevadas ou rocha permanecendo intacta. Em mineração de subsolo, a quebra da rocha é às vezes destinada a ser limitada às zonas de minério, por exemplo, dentro de escavações em forma de escada,sem indevidamente quebrar a rocha refugo em torno da zona de minério. Se rocha refugo for quebrada na escavação em degrau, então a relação de minério-pararefugo diminui; um processo deletério conhecido como diluição. Também avaria excessiva para circundar a rocha pode resultar em instabilidade da mina. Túneis de acesso, ou galerias, também necessitam ser protegidos de avaria excessiva.

[0006] Aumentos da energia ou fator de pólvora dos explosivos têm sido geralmente limitados por estes fatores. Onde os projetistas de explosão

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 7/153 / 47 têm-se esforçado para maximizar a energia do explosivo dentro da explosão para obterem melhorada fragmentação, os projetos de explosão têm geralmente sido limitados aos mais elevados fatores de pólvora que evitam voo de rocha e outros incidentes ambientais danosos.

[0007] Seria assim uma vantagem principal em mineração se a explosão pudesse realizar melhorada fragmentação e fratura de rocha que requer cominuição. A presente invenção provê uma tal melhoria, enquanto simultaneamente assegurando que efeitos ambientais de explosão deletérios sejam refreados.

[0008] Como citado acima, os projetistas de explosão convencionalmente descrevem a concentração de energia de explosivos dentro das explosões pelo fator de pólvora. Os fatores de pólvora são tipicamente expressos em termos da massa explosiva por unidade de volume ou massa de rocha não explodido. Assim, os fatores de pólvora podem ser expressos como quilogramas de explosivo por metro cúbico de banco ou sólido de rocha não explodida (kg/bcm ou kg/m³). Os fatores de pólvora podem também ser expressos como quilogramas por tonelada métrica de rocha não explodida (kg/t). Raramente, os fatores de pólvora podem ser expressos em termos de volume de explosivo por volume ou massa ou rocha unitário. Outras unidades, tais como unidades Imperiais de libras de explosivo por pé cúbico de rocha não explodida (lb/pé³) ou mesmo unidades misturadas tais como libras de explosivo por tonelada de rocha são também usadas. Ocasionalmente, onde o teor de energia de explosivos por massa unitária for conhecido, os projetistas de explosão podem expressar fatores de pólvora em termos de energia explosiva por volume ou massa de rocha unitária, tais como, por exemplo, MJ de energia explosiva por tonelada (métrica) de rocha não explodida (MJ/t rocha). Deve ser entendido que embora as unidades métricas de massa explosiva por volume unitário de rocha não explodida sejam usadas aqui, todos tais sistemas de unidades podem ser usados

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 8/153 / 47 intercambiavelmente simplesmente aplicando-se os apropriados fatores de conversão unitária, densidade ou conteúdo de energia explosiva por massa unitária.

[0009] Convencionalmente, os fatores de pólvora de explosão global descrevem a massa total do explosivo no campo de explosão dividida pelo volume ou massa de rocha total no campo de explosão. Entretanto, fatores de pólvora localizados podem também ser usados para descrever fatores de pólvora em regiões ou zonas de explosões. Em tais casos, uma zona pode ser definida pelo projetista de explosão como uma região dentro de certos pontos, linhas, planos ou superfícies geométricos dentro da explosão. Os limites ou perímetros de explosão são usualmente definidos pelos furos de explosão mais externos ou superfícies ou bordas livres. Ocasionalmente, uma quantidade adicional de rocha pode ser adicionada aos furos mais externos, para definir o campo ou zonas de explosão ali. Uma tal quantidade adicional pode constituir uma fração da carga ou espaçamento dos furos de explosão mais externos. Tais limites podem também definir os perímetros das regiões ou zonas de explosão. As extremidades das colunas de explosivos, ou interfaces com material de retenção inerte, podem também convenientemente ser usadas como pontos para definir zonas ou camadas de explosão. No nível de furos individuais, os fatores de pólvora podem ser expressos como o teor de explosivo (massa ou energia) por unidade de volume de rocha circundando o furo, isto é, o volume de rocha que o furo específico pretende fraturar na explosão. Convencionalmente assim, o fator de pólvora pode também ser expresso como o teor de explosivo dentro do furo (massa ou energia) dividido pelo produto da carga de furo, espaçamento e profundidade (ou a altura total da zona de explosão). Os volumes de rocha assim calculados podem também ser convertidos em massa de rocha multiplicando-se pela densidade de rocha, onde for desejado expressar o fator de pólvora em termos de massa explosiva por massa unitária de rocha. Onde padrões de furos de explosão e carga

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 9/153 / 47 explosiva nos furos de explosão forem regulares através do campo de explosão, o fator de pólvora de explosão global igualará os fatores de pólvora de furo de explosão localizados ou mesmo individuais.

[00010] Os fatores de pólvora em técnicas de explosão comuns, em mineração tanto a céu aberto como no subsolo para mineral recuperável, são geralmente da ordem de 1 kg/m³ ou menos para explosões de produção. Exemplos, definições e cálculos de fatores de pólvora e métodos de explosão convencionais podem ser encontrados em:

ICI Handbook of Blasting Tables, Julho de 1990;

Orica Explosives Blasting Guide, agosto de 1999, ISBN 0 646 24001 3;

ICI Explosives Safe and Efficient Blasting in Open cut Mines, 1997; e

Tamrock Handbook of Surface Drilling and Blasting.

[00011] Exemplos de fatores de pólvora em uma técnica de explosão Stratablast® de Orica Mining Services, Austrália são dados no WO 2005/052499.

[00012] Ocasionalmente os fatores de pólvora podem ser aumentados para cerca de 1,5 kg/m³ e tem também havido relatos do uso de fatores de pólvora tão elevados quanto 2,2 kg/m³ em algumas minas a céu aberto. Tais elevados fatores de pólvora raramente têm sido usados em explosão de produção, para rochas muito duras, com a dureza da rocha e o ajustamento da retenção sendo usados para controlar o arremesso de rochas.

[00013] Em especiais circunstâncias de explosão em mineração de subsolo, os fatores de pólvora podem ser mais elevados do que isto. Entretanto, estas circunstâncias foram na construção de poços, túneis ou galerias de acesso ou as chamados elevações, fendas ou passagens de minério para prover condutos para transportar minério quebrado. Estas situações compreendem explosões em espaços altamente confinados, onde a diluição do

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 10/153 / 47 minério não é um problema. Ao contrário, a explosão de minério para mineral recuperável em escavações subterrâneas em forma de degraus é convencionalmente realizada em fatores de pólvora abaixo de 1,5 kg/m³, a fim de não danificar excessivamente a rocha intacta ou estrutura de mina circundante ou provocar excessiva diluição do minério pela quebra da rocha refugo circundante dentro do minério.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00014] Verificou-se agora que é possível obter fatores de pólvora muito mais elevados e, desse modo, concentrações de energia explosiva aumentadas em explosão de produção, do que foram convencionalmente empregados enquanto com segurança contendo a energia dos explosivos. Embora uma vantagem principal disto seja a obtenção de fragmentação de rocha melhorada, pode também ser vantajoso na remoção de detritos ou rocha de cobertura, onde eficiências de escavação ou mineração melhoradas podem ser conseguidas influenciando o deslocamento ou disposição final da rocha.

[00015] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido em mineração, para mineral recuperável, um método para explodir rocha compreendendo fazer furos de explosão em uma zona de explosão, carregar os furos de explosão com explosivos e então disparar os explosivos dentro dos furos de explosão em um único ciclo de perfuração, carga e explosão, em que a zona de explosão compreende uma zona de explosão de elevada energia, em que os furos de explosão são parcialmente carregados com um primeiro explosivo para prover uma camada de elevada energia da zona de explosão de elevada energia tendo um fator de pólvora de pelo menos 1,75 kg de explosivos por metro cúbico de rocha não explodida da camada de elevada energia e em que pelo menos alguns desses furos de explosão são também carregados com um segundo explosivo, para prover uma camada de baixa energia da zona de explosão de elevada energia entre a camada de elevada energia e a extremidade adjacente desses furos de explosão, dita

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 11/153 / 47 camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois mais baixo do que o fator de pólvora de dita camada de elevada energia.

[00016] Pela invenção, parte da própria massa de rocha, a camada de baixa energia, pode ser usada para conter a energia explosiva da camada de elevada energia, possibilitando que os muito elevados fatores de pólvora sejam usados. Assim, na mineração tanto a céu aberto como de subsolo, a camada de baixa energia pode prover uma camada protetora ou manta de rocha, que pode não ser explodida na ocasião em que a camada de elevada energia é iniciada. Em uma forma de realização, a invenção pode mesmo ser usada em uma explosão de arremesso ou em um tipo Stratablast® de explosão em que algum material da explosão é submetido a explosão de arremesso.

[00017] Para fins desta invenção, a zona de explosão de alta energia é definida como a parte da zona de explosão delimitada pelos furos de explosão mais externos, carregados com dito primeiro explosivo. A camada de alta energia é delimitada pelas extremidades ou das colunas de dito primeiro explosivo e planos unindo as extremidades comuns (isto é, superior ou inferior relativo aos comprimentos das colunas) das colunas do primeiro explosivo dentro dos furos de explosão da zona de explosão de alta energia. Correspondentemente, a camada de baixa energia da zona de explosão de alta energia é delimitada pela camada de alta energia e planos unindo extremidades adjacentes daqueles furos de explosão da zona de explosão de alta energia carregada com dito segundo explosivo e de ditos furos de explosão mais externos. Em mineração a céu aberto, as extremidades adjacentes dos furos de explosão são as extremidades de colar. Em mineração subterrânea, as extremidades adjacentes dos furos de explosão podem ser as extremidades da parte mais baixa.

[00018] Em uma forma de realização, a camada de baixa energia da zona de explosão de elevada energia tem um fator de pólvora de no máximo

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2,0 kg ou no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida da camada de baixa energia. Em algumas formas de realização, é no máximo 1 kg/m³, por exemplo, no máximo 0,5 kg/m³ ou mesmo no máximo 0,25 kg/m³.

[00019] Preferivelmente, a camada de baixa energia tem uma profundidade ou espessura, na direção perpendicularmente afastada da camada de elevada energia, de pelo menos 2 m.

[00020] A camada de elevada energia da zona de explosão de elevada energia pode ter um fator de pólvora tão elevado quanto 20 ou mais kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida na camada de elevada energia. Em uma forma de realização, é de pelo menos 2 kg/m³ ou mesmo pelo menos 2,5 kg/m³. Em outra forma de realização, é pelo menos de 4 kg/m³, por exemplo, pelo menos 6 kg/m³ ou mesmo pelo menos 10 kg/m³.

[00021] Várias maneiras de se obterem as camadas de elevada e baixa energia de uma zona de explosão de elevada energia são possíveis, quer os primeiros e segundos explosivos sejam os mesmos ou diferentes. Tipicamente, menores ou menos cargas podem ser carregadas dentro da camada de baixa energia do que na camada de elevada energia. Isto pode incluir o uso de mais furos de explosão na camada de elevada energia. Pode também incluir não carregar alguns dos furos de explosão na camada de baixa energia, ou utilizar mesas inertes de retenção ou ar na camada de baixa energia.

[00022] Explosivos de diferente densidade pode ser usado; com densidades mais elevadas sendo usadas na camada de alta energia. Além disso, explosivos de produção de energia variável podem ser usados, com o primeiro explosivo tendo uma maior energia de explosão por massa unitária do que o segundo explosivo. Em particular, explosivo de produção de energia de mais elevado choque ou fragmentação por massa unitária pode ser usado na camada de elevada energia. O primeiro explosivo pode também ou

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 13/153 / 47 alternativamente ter uma maior velocidade de explosão de detonação do que o segundo explosivo. Por exemplo, explosivo conhecido como ANFOs pesado pode ser usado na camada de elevada energia e explosivo ANFO (Óleo Combustível de Nitrato de Amônio) de mais baixa densidade pode ser usado na camada de baixa energia.

[00023] Outro meio de se obterem as camadas de elevada e baixa energia é utilizar furos de explosão de diferentes diâmetros, com diâmetros maiores na camada de elevada energia. Assim, em uma forma de realização, pelo menos aqueles furos de explosão da zona de explosão de elevada energia, carregados com tanto primeiro explosivo como segundo explosivo, têm uma primeira parte de diâmetro carregada com o primeiro explosivo e uma segunda parte de diâmetro carregada com o segundo explosivo e em que o primeiro diâmetro é maior do que o segundo diâmetro. Usando apropriada tecnologia de perfuração de diâmetro variável, seria possível perfurar furos de explosão com um diâmetro menor na camada de baixa energia e um diâmetro maior na camada de elevada energia.

[00024] Os primeiro e segundo explosivos podem ser disparados ao mesmo tempo. Assim, por exemplo, os primeiro e segundo explosivos de qualquer um furo de explosão podem ser disparados ao mesmo tempo. Entretanto, acredita-se ser vantajoso iniciar as camadas de elevada e baixa energias na zona de explosão de elevada energia sequencialmente. A explosão sequencial pode ser em qualquer ordem, porém, preferivelmente, o primeiro explosivo da camada de elevada energia é disparado após o segundo explosivo da camada de baixa energia.

[00025] Como uma regra geral na explosão sequencial das camadas, prefere-se que qualquer carga do explosivo a ser detonada em uma das camadas de elevada e baixa energia seja detonada pelo menos cerca de 500 ms após o disparo da carga mais próxima do explosivo da outra das camadas de elevada e baixa energia. A carga mais próxima do explosivo pode ser no

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 14/153 / 47 mesmo furo de explosão ou um adjacente. Particularmente em uma grande explosão, porém também onde a vibração da explosão não é de preocupação indevida, pode ser desejável, de acordo com a técnica de detonação sequencial, iniciar a explosão em uma das camadas de elevada e baixa energia da zona de elevada energia, enquanto a explosão na outra das camadas de elevada energia está ainda sendo iniciada em outro lugar da zona de explosão de elevada energia.

[00026] Em uma forma de realização particular, uma primeira carga do explosivo a ser detonado em dita uma das camadas de elevada e baixa energia, é disparada pelo menos cerca de 500 ms após a detonação da última carga do explosivo da outra das camadas de elevada e baixa energia.

[00027] Assim, em uma forma de realização, a camada de elevada energia é iniciada pelo menos cerca de 500 ms após iniciação da carga explosiva mais próxima para detonar na camada de baixa energia da zona de explosão de elevada energia. Pode ser mesmo mais vantajoso iniciar a primeira carga da camada de elevada energia pelo menos cerca de 500 ms após a iniciação da última carga explosiva para disparar na camada de baixa energia.

[00028] Na explosão sequencial das camadas, o retardo preferido de pelo menos 500 ms entre a explosão da primeira camada e a explosão da segunda camada, quer relativo à mais próxima carga explosiva da primeira camada ou à última iniciação da primeira camada, pode ser de pelo menos cerca de 2000 ms. Em alguns casos, este retardo pode ser mais longo, por exemplo, mais do que 5000 ms. Essencialmente, tais longos retardos permitem completa fragmentação e cessação de movimento de pelo menos a maior parte da rocha da primeira camada, geralmente a camada de baixa energia, quer localmente ou por toda a inteira zona de explosão de elevada energia, antes da iniciação da segunda camada. Este retardo pode ser mesmo mais longo, desde que a explosão seja essencialmente parte de um único ciclo

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 15/153 / 47 de perfuração e explosão dentro da mina.

[00029] Os detonadores de retardo eletrônicos proveem o meio mais eficaz de iniciação para fins desta invenção. Entretanto, é possível se utilizarem meios de iniciação elétricos.

[00030] O WO 2005/052499 descreve explosão de duas ou mais camadas de rocha sem o uso de uma camada de elevada energia como descrito aqui, e sujeitos a esta diferença muitos dos detalhes de explosão descritos ali podem ser aplicados à presente invenção. A descrição do WO 2005/052499 é, portanto, incorporado aqui por referência.

[00031] Em uma forma de realização, a explosão acordo com a invenção é em uma mina de céu aberto, em que os furos de ejeção se estendem para baixo e a camada de elevada energia é abaixo da camada de baixa energia. A explosão do segundo explosivo da camada de baixa energia ou do material não explodido da camada de baixa energia, pode resultar em uma manta de material sobre a camada de elevada energia.

[00032] Nesta forma de realização, o primeiro explosivo da camada de elevada energia pode ser deslocado, por exemplo, em até 2 m ou mais, da parte mais baixa dos furos de explosão da zona de explosão de elevada energia. A parte destes furos de explosão entre as camadas de elevada energia e a parte mais baixa pode compreender uma mesa inerte de retenção e/ou ar. Alternativamente, os furos de explosão podem ser perfurados a uma profundidade que é menor, por exemplo, em até 2 m ou mais, do que a profundidade do projeto da zona de quebra de rocha, comumente referida com o piso do banco de projeto ou nível de grau da explosão.

[00033] Alternativamente, em uma variação, pelo menos alguns dos furos de explosão da zona de explosão de elevada energia carregada com o primeiro explosivo são também carregados com mais explosivo para prover uma segunda camada de baixa energia entre a camada de elevada energia e a parte mais baixa dos furos de explosão da zona de explosão de elevada

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 16/153 / 47 energia, dita segunda camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois mais baixo do que o fator de pólvora da camada de elevada energia. Preferivelmente, esta segunda camada de baixa energia tem um fator de pólvora de no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida da segunda camada de baixa energia.

[00034] Em uma forma de realização alternativa, a explosão de acordo com a invenção é em uma mina subterrânea e o primeiro explosivo e o segundo explosivo são carregados, respectivamente, mais próximo de um colar dos furos de explosão e mais próximo da parte debaixo dos furos de explosão. A explosão do segundo explosivo da camada de baixa energia ou do material não explodido da camada de baixa energia pode resultar em uma manta de material entre a camada de elevada energia e a rocha circundante.

[00035] Nesta forma de realização alternativa, o primeiro explosivo da camada de elevada energia pode ser deslocado, por exemplo, em até 2 m ou mais, de um colar dos furos de explosão da zona de explosão de elevada energia. A parte destes furos de explosão entre a camada de elevada energia e o colar pode compreender uma mesa inerte de retenção e/ou ar. Alternativamente, em uma variação, pelo menos alguns dos furos de explosão da zona de explosão de elevada energia carregados com primeiro explosivo são também carregados com mais explosivo para prover uma segunda camada de baixa energia entre a camada de elevada energia e os colares dos furos de explosão da zona de explosão de elevada energia, dita segunda camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois menor do que o fator de pólvora da camada de elevada energia. Preferivelmente, esta segunda camada de baixa energia tem um fator de pólvora de no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida da segunda camada de baixa energia.

[00036] As segundas camadas de baixa energia descritas acima podem ser conseguidas por métodos selecionados daqueles descritos aqui, para se

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 17/153 / 47 obter a camada de baixa energia compreendendo o segundo explosivo.

[00037] As zonas amortecedoras de mais baixos ou convencionais fatores de pólvora podem também ser providas nas bordas e costas das explosões, para limitar a avaria colateral para as paredes elevadas, estrutura de rocha remanescente ou blocos contíguos. Este arranjo pode também prover redução das vibrações de explosão emanando da zona de explosão e/ou redução da expressão de rocha das superfícies livres. As explosões podem também ser “cortes de queda” ou amortecidas por material de explosões anteriores, assim com faces livres não completamente expostas próximo das zonas de elevada energia.

[00038] Assim, em uma forma de realização, a zona de explosão tem um perímetro e a zona de explosão de elevada energia é isolada do perímetro por uma zona de explosão de baixa energia, compreendendo furos de explosão que são perfurados, carregados e explodidos em dito ciclo único, ditos furos de explosão da zona de explosão de baixa energia sendo carregados com explosivos para prover um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois menor do que o fator de pólvora da zona de explosão de elevada energia. A zona de explosão de baixa energia pode se estender substancial ou inteiramente em torno da zona de explosão de elevada energia.

[00039] Preferivelmente, a zona de explosão de baixa energia tem um fator de pólvora de no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida da zona de explosão de baixa energia.

[00040] Vantajosamente, os explosivos da zona de explosão de elevada energia são disparados após os explosivos da zona de explosão de baixa energia terem sido detonados. Os retardos entre os disparos das zonas de explosão de baixa e elevada energia podem ser, por exemplo, como descrito acima para o retardo entre as camadas de baixa e elevada energia da zona de explosão de elevada energia.

[00041] A zona de explosão de baixa energia pode ser conseguida

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 18/153 / 47 usando qualquer um dos métodos descritos acima para obtenção da camada de baixa energia da zona de explosão de elevada energia.

[00042] Uma forma de realização particular da invenção é prover a zona de explosão de elevada energia em uma região de minério contendo concentrações econômicas de mineral recuperável, por exemplo, minerais metalíferos, e prover a zona de explosão de baixa energia em uma região de rocha refugo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS [00043] Várias formas de realização e métodos para se obter a invenção são descritos nos Exemplos que seguem, que são dados para fins de ilustração somente e não devem ser considerados como limitantes do escopo da invenção.

[00044] Os Exemplos se referem aos desenhos, em que:

A Figura 1 mostra uma seção transversal de uma explosão a céu aberto convencional, de acordo com o Exemplo 1a, e o deslocamento máximo resultante da pilha de rocha, com contornos de velocidade mostrados como sombras, como modelado por um modelo de explosão avançado chamado SoH. Este modelo é descrito em: Minchinton, A. and Lynch, P., 1996, Fragmentation and heave modelling using a copled discrete element gas flow code, Proc. 5^o International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting-Fragblast 5 (Ed.: B Mohanty), págs 71 - 80 (Balkema: Rotterdan); e Minchinton, A. and Dare-Bryan, P. 2005, On the application of computer modelling for blasting and flow in sublevel caving operations, Proc. 9^a Underground Operators! Conference, Perth, WA 7-9 Março 1005 (AusIMM);

A Figura 2 mostra uma seção transversal de outra explosão a céu aberto convencional, porém raramente usada, de acordo com o Exemplo 1b, e o deslocamento máximo resultante da pilha de rocha, como modelado pelo modelo de explosão avançado SoH;

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A Figura 3 mostra uma seção transversal de uma forma de realização de uma explosão a céu aberto de acordo com o Exemplo 2 da invenção, e o deslocamento máximo resultante da pilha de rocha, bem como o deslocamento final da pilha de rocha;

A Figura 4 é uma vista similar à da Figura 3, porém de outra forma de realização de uma explosão a céu aberto de acordo com o Exemplo 3 da invenção;

A Figura 5 é uma vista similar à da Figura 3, porém de uma explosão a céu aberto convencional, de acordo como Exemplo 4a;

A Figura 6 é uma vista similar à da Figura 5 de uma explosão similar àquela do Exemplo 4a, porém modificada para ser uma forma de realização de uma explosão a céu aberto de acordo com o Exemplo 4b da invenção;

A Figura 7 é uma ilustração esquemática de uma forma de realização de uma explosão a céu aberto de acordo com o Exemplo 5 da invenção;

A Figura 8 mostra uma seção transversal de uma explosão subterrânea de acordo com o Exemplo 6 da invenção;

A Figura 9 é uma vista similar àquela da Figura 8 de uma seção transversal de uma explosão subterrânea mostrando outra forma de realização da invenção de acordo com o Exemplo 7 da invenção;

A Figura 10 mostra uma seção transversal de uma explosão de arremesso a céu aberto de acordo com o Exemplo 8 da invenção;

A Figura 11 mostra uma seção transversal de outra explosão de arremesso a céu aberto de acordo com o Exemplo 9 da invenção;

A Figura 12 mostra uma seção transversal de ainda outra explosão de arremesso a céu aberto de acordo com o Exemplo 10 da invenção;

A Figura 13 mostra a produção do modelo de explosão SoH da

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 20/153 / 47 explosão de arremesso do Exemplo 10;

A Figura 14 é uma ilustração esquemática de uma forma de realização de uma explosão a céu aberto de acordo com o Exemplo 11 da invenção;e

As Figuras 15 e 16 mostram produção do modelo de explosão SoH da explosão do Exemplo 11.

[00045] Nos Exemplos 1 a 7, o tipo de rocha é classificado como uma rocha contendo minério metalífero duro, com uma resistência compressiva não confinada excedente a 150 MPa. Exceto onde de outro modo especificado, o explosivo é um tipo ANFO pesado em uma densidade em torno de 1300 kg/m³. Material inerte, tipicamente agregado de rocha ou às vezes lascas de perfuração, é usado como retenção. Todos os furos são contidos das extremidades mais superiores das colunas explosivas mais superiores até as extremidades ou colares mais superiores dos furos de explosão, que estão na superfície de explosão. A zona de explosão é localizada dentro de uma área de minério contendo metal recuperável. Após explosão, o minério é carregado em caminhões usando uma escovadeira de pá a cabo e processado em um circuito de cominuição compreendendo um triturador primário, moinho semiautógeno (SAG) e moinhos de bolas para produzir partículas de minério menores do que 75 micros para as operações de processamento de minerais a jusante. Em detonações de acordo com a invenção, o uso de concentrações mais elevadas de energia de explosivos conduz a uma fragmentação melhorada e produtividade aumentada da carga e de processo de mineração de transporte e cominuição.

[00046] Nos Exemplos 1 a 4 uma zona de explosão de altura de banco de 12 m em uma operação de mineração a céu aberto é perfurada com furos com 229 mm de diâmetro.

[00047] Em todos os exemplos, incluindo os Exemplos 5 a 11, a zona de explosão é perfurada, carregada com explosivos e disparada e deflagrada

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 21/153 / 47 dentro de um único ciclo de perfuração, carga e explosão.

[00048] No Exemplo 5, a explosão de acordo com a invenção utiliza comprimentos de furos de explosão de diâmetro maior para uma camada de elevada energia, como descrito no Exemplo, porém de outro modo a explosão é como genericamente descrita acima.

[00049] Nos Exemplos 6 e 7, a explosão acordo com a invenção é subterrânea e os furos de explosão se estendem genericamente para cima longe de um túnel de acesso, como descrito nestes Exemplos, porém de outro modo a explosão é como genericamente descrita acima. Os furos de explosão podem também se estender genericamente para baixo, afastados de um túnel de acesso, e as explosões em tais furos de explosão seriam como genericamente descritas no Exemplo 6, exceto quanto a esta diferença.

[00050] Nos Exemplos 8 - 10, a explosão é em uma mina de carvão a céu aberto, onde a rocha de cobertura a ser explodida tem uma resistência compressiva não confinada média de cerca de 40 MPa. Nestes exemplos, a invenção provê melhorado arremesso da cobertura para uma posição de detritos final, bem como aumentada fragmentação para aumentada produtividade da máquina de mina.

[00051] Por conveniência, os mesmos numerais de referência são usados em todos os Exemplos.

Exemplo 1 - Uso de métodos de explosão convencionais em mineração a céu aberto

[00052] Este exemplo ilustra prática de explosão genericamente convencional e demonstra que elevados fatores de pólvora empregando tais métodos convencionais não são seguros e, em consequência, não viáveis para operações de mineração para mineral recuperável.

Exemplo 1a

[00053] A primeira explosão convencional de caso de base reflete prática padrão utilizando um fator de pólvora convencional de cerca de 0,8

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 22/153 / 47 kg/m³ de rocha não explodida. Com referência à seção transversal da zona de explosão (1) mostrada na Figura 1, que ilustra a profundidade vertical e horizontal da explosão em metros, a explosão compreende oito fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada uma com um diâmetro nominal de 229 mm. As cargas médias ou nominais (3) e espaçamentos (fora do plano da Figura 1) são 6,8 m e 7,8 m, respectivamente. As profundidades de furos de explosão total (4) são em torno de 14 m, usando-se 2 m de subperfuração abaixo da profundidade de piso de banco de projeto de 12 m a partir da superfície. Todos os furos são carregados com uma coluna de 9,4 m de explosivo, assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 0,8 kg de explosivos/m³ de rocha não explodida. Um corpo de material amortecedor, compreendendo rocha anteriormente explodida, é mostrado em uma sombra de cinza mais escura, estendendo-se da face da explosão (a 0 m). Também mostrados na parte de topo da Figura 1 são os tempos de iniciação nominais (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos nos detonadores X, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da Figura) de 65 m sendo usado. Calculado em uma base por furo, o fator de pólvora é determinado como segue:

Massa de explosivos por furo = 9,4 m de explosivo x 53,54 kg/m em um furo de 229 mm = 503 kg

Volume de rocha não explodida por furo = 6,8 m carga x 7,8 m de espaçamento x 12 m de altura de banco = 636 m³ de rocha não explodida Fator de pólvora = massa de explosivo por furo/volume de rocha não explodida = 0,79 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida.

[00054] É visto pela representação do deslocamento de pilha de rocha máximo vertical resultante na base da Figura 1 que a prática convencional empregando um fator de pólvora convencional produz uma pilha de rocha convencional com um deslocamento máximo seguro da rocha de cerca de 9,5 m, em consequência sem voo de rocha.

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Exemplo 1b

[00055] A explosão convencional do segundo caso de base reflete a prática padrão, porém usando um fator de pólvora muito elevado próximo de 4 kg/m³ de rocha não explodida. Com referência à seção transversal do campo de explosão (1) mostrado na Figura 2, que ilustra as profundidades vertical e horizontal da explosão em metros, esta explosão compreende quinze fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada uma com um diâmetro nominal de 229 mm. Dentro desta explosão há uma zona de elevada energia compreendendo as fileiras 1 - 13 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 2). As cargas média ou nominal (3) e os espaçamentos (fora do plano da Figura) nesta zona são 3,1 m e 3,1 m, respectivamente. As profundidades de furos de explosão totais (4) são em torno de 13 m, usando 1 m de subperfuração abaixo da profundidade de banco de projeto de 12 m a partir da superfície. Todos os furos são carregados com uma coluna de 8,4 m de explosivo (5), assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 4 kg de explosivos/m³ de rocha não explodida. Um corpo de material amortecedor compreendendo rocha anteriormente explodida é mostrado em uma sombra de cinza mais escura, estendendo-se da face da explosão (a 0 m). Também mostrado na parte de topo da Figura 2 estão os tempos de iniciação nominal (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos nos detonadores X, com um retardo interfuros ao longo as fileiras (não mostrados, fora do plano da Figura) de 65 ms sendo usado. As fileiras 14 - 15 (6) nas costas da explosão estão em uma média maior ou carga nominal e espaçamento resultando em um menor fator de pólvora nesta zona de amortecimento contra a nova parede elevada.

[00056] Calculado em uma base por furo, o fator de pólvora na zona de elevada energia é determinado como segue:

Massa de explosivo por furo = 8,4 m de explosivo x 53,54 kg/m em um furo de 229 mm = 450 kg.

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Volume de rocha não explodida por furo = 3,1 m de carga x 3,1 m de espaçamento x 12 m de altura de banco = 115 m³ de rocha não explodida Fator de pólvora = massa de explosivos por furo/volume de rocha não explodida por furo = 450 kg de explosivos/115 m³ de rocha não explodida = 3,91 kg de explosivos/m³ de rocha não explodida.

[00057] É visto pela representação do deslocamento da pilha de rocha vertical máximo resultante na base da Figura 2 que a prática convencional empregando um elevado fator de pólvora resulta em uma explosão completamente descontrolada com excessiva rocha voando, alcançando uma altura de cerca de 70 m. Isto demonstra que os métodos de explosão convencionais não podem ser seguramente empregados com elevados fatores de pólvora.

Exemplo 2

[00058] Este exemplo demonstra uma forma de realização da invenção. Com referência à seção transversal da zona de explosão (1) mostrada na Figura 3, que ilustra as profundidades vertical e horizontal da explosão em metros, esta explosão compreende quinze fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada um com um diâmetro nominal de 229 mm. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo fileiras 1 13 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 3). A média de cargas nominais (3) e espaçamentos (fora do plano da Figura) nesta zona são de 3,1 m e 3,1 m, respectivamente. As profundidades totais de furos de explosão (4) são em torno de 13 m, empregando-se 1 m de subperfuração abaixo da profundidade de banco de projeto de 12 m a partir da superfície. Todos os furos são carregados com uma coluna de 6 m do primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1300 kg/m³,assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 6,7 kg de explosivos/m³ de rocha não explodida em uma camada de elevada energia. Cada segunda fileira e cada segunda fileira ao longo destas fileiras é também carregada com uma coluna de 2,5 m de

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 25/153 / 47 segundo explosivo (6) em uma densidade de 1200 kg/m³ acima do primeiro explosivo, assim provendo uma camada de baixa energia com um fator de pólvora de 0,55 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida acima da camada de elevada energia. Aqui, a camada de baixa energia se estende das extremidades mais superiores das colunas do primeiro explosivo (5) para as extremidades ou colares mais superiores dos furos de explosão, que estão na superfície de explosão. Assim, a camada de elevada energia se estende por 6 m a partir da parte de baixo dos furos de explosão, enquanto a camada de baixa energia se estende do topo da camada de elevada energia para a superfície de explosão, uma espessura de 7 m. Um corpo de material amortecedor, compreendendo rocha anteriormente explodida, é mostrado em uma sombra de cinza mais escura, se estendendo da face da explosão (a 0 m). [00059] Também mostrado na parte de topo da Figura 3 estão os tempos de iniciação nominais (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos nos detonadores X, com um retardo interfuro ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da Figura) de 65 ms sendo usado. As fileiras 14 - 15 (6) nas costas da explosão são em uma maior carga média ou nominal e o espaçamento resultando em um fator de pólvora menor nesta zona de baixa energia ou amortecedora da explosão adjacente à nova parede elevada. A explosão é iniciada usando detonadores eletrônicos indicados com uma cruz na Figura. A Figura 3 também mostra, em direção à base, o resultado modelado deste projeto, mostrando o deslocamento máximo vertical de cerca de 40 m, bem como o perfil da pilha de rocha final na base, que cai grandemente na zona de explosão original. É visto que o controle melhorado é obtido através dos métodos de explosão convencionais mostrados no Exemplo 1, apesar de um fator de pólvora em excesso de 6,6 kg/m³ sendo usado na camada de elevada energia.

Exemplo 3

[00060] Neste exemplo, mesmo mais controle é conseguido na

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 26/153 / 47 explosão, usando outra forma de realização da invenção. Com referência à seção transversal da zona de explosão (1) mostrada na Figura 4, que ilustra a profundidade vertical e horizontal da explosão em metros, esta explosão compreende doze fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada um com um diâmetro nominal de 229 nm. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo as fileiras 1 - 10 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 4). As cargas (s) e os espaçamentos (fora do plano da Figura) nesta zona são de 3,1 m e 3,1 m, respectivamente. As profundidades dos furos de explosão totais (4) são em torno de 13 m, usando 1 m de subperfuração abaixo da profundidade de banco de projeto de 12 m a partir da superfície. Os furos de explosão das fileiras, 1, 3, 5, 7 e 9 são carregados com uma coluna de 5 m de primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1300 kg/m³. Cada segundo furo destas fileiras é também carregado com uma coluna de 2,5 m de material de amortecimento inerte (7) acima da coluna do primeiro explosivo e então uma coluna de 2,5 m de um segundo explosivo (6) em uma densidade de 1200 kg/m³. Os furos das fileiras 2, 4, 6, 8 e 10 são carregados com uma coluna de 6 m do primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1300 kg/m³. Todos os furos de explosão são contidos dos topos das colunas explosivas mais superiores até a superfície com material de contenção inerte.

[00061] Esta carga provê um fator de pólvora de cerca de 6,8 kg de explosivos por m³ de rocha não explodida na camada de elevada energia, que se estende da base ou nível do piso de projeto da zona de explosão até os topos das colunas do primeiro explosivo a 5 m ou 6 m a partir da parte inferior dos furos de explosão. Ela também provê um fator de pólvora de cerca de 0,43 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de baixa energia, que se estende dos topos das colunas do primeiro explosivo a 5 m ou 6 m a partir das partes debaixo dos furos de explosão até as extremidades de colar superiores dos furos de explosão na superfície da

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 27/153 / 47 explosão. Um corpo de material amortecedor, compreendendo rocha anteriormente explodida, é mostrado em uma sombra cinza mais escura, estendendo-se da face da explosão (a 0 m).

[00062] Também mostrado na parte de topo da Figura 4 estão os tempos de iniciação nominal (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos em ambas as camadas nos detonadores X, com um retardo interfuros ao longo das fileiras em ambas as camadas (não mostradas, fora do plano da Figura) de 65 ms sendo usados. O primeiro explosivo na camada de elevada energia é iniciado após um retardo de 5000 ms após o explosivo mais próximo da camada de baixa energia. Este retardo provê que uma camada ou manta de rocha quebrada seja formada e repouse na camada de baixa energia, cobrindo a camada de elevada energia quando ela inicia; desse modo controlando o voo de rocha e permitindo que a rocha seja altamente fragmentada, enquanto permanecendo essencialmente dentro da zona de explosão original.

[00063] As fileiras 11 - 12 (6) nas costas da explosão são em uma carga média ou nominal maior e o espaçamento resultando em um fator de pólvora menor nesta zona de baixa energia ou amortecedora, provendo proteção às paredes extremas da explosão e permanecendo estrutura de rocha. A explosão é iniciada usando detonadores eletrônicos, indicados com uma cruz na Figura. A Figura 4 também mostra, em direção à base, o resultado modelado deste projeto, mostrando o deslocamento vertical máximo de somente cerca de 10 m, bem como o perfil de pilha de rocha final na base. É visto que excelente controle é obtido usando esta forma de realização da invenção, provendo um fator de pólvora excedente de 6,5 kg/m³ na camada de elevada energia da zona de elevada energia.

Exemplo 4

[00064] Este exemplo mostra uma explosão iniciada em um canto, tanto para uma explosão convencional de caso de base refletindo prática

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 28/153 / 47 padrão, porém usando um fator de pólvora muito elevado, e para uma forma de realização da invenção mostrando como é conseguido controle da explosão com um tal fator de pólvora elevado.

Exemplo 4a

[00065] Com referência à seção transversal do campo de explosão (1) mostrado na Figura 5, que ilustra a profundidade vertical e horizontal da explosão em metros, este explosão compreende quinze fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada um com um diâmetro nominal de 229 mm. Dentro desta explosão há uma zona de elevada energia compreendendo as fileiras 1 - 13 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 2). As cargas médias ou nominais (3) e espaçamentos (fora do plano da Figura) nesta zona são 3,1 m e 3,1 m, respectivamente. As profundidades de furos de explosão (4) são em torno de 13 m, usando 1 m de subperfuração abaixo da profundidade de banco de projeto de 12 m a partir da superfície. Todos os furos são carregados com uma coluna de explosivo de 8,4 m (5) de densidade de 1350 kg/m³, assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 4 kg de explosivos/m³ de rocha não explodida. Também mostrado na parte de topo da Figura 5 estão os tempos de iniciação nominal (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos nos detonadores X, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da figura) de 65 ms sendo usado. As fileiras 14 - 15 (6) nas costas da explosão são em uma carga média ou nominal maior e o espaçamento resultando em um fator de pólvora menor nesta zona de baixa energia ou amortecedora adjacente à nova parede elevada. Um corpo de material de amortecimento compreendendo rocha anteriormente explodida é mostrado em uma sombra de cinza mais escura, estendendo-se da face da explosão (a 0 m).

[00066] A explosão é iniciada de um canto nas costas da zona de explosão.

[00067] Calculado em uma base por furo, o fator de pólvora na zona de

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 29/153 / 47 elevada energia é determinado como segue:

Massa explosiva por furo = 8,4 m de explosivo x 55,54 kg/m em um furo de 229 mm = 466 kg

Volume de rocha não explodida por furo = 3,1 m de carga x 3,1 m de espaçamento x 12 m de altura de banco = 115 m³ de rocha não explodida

Fator de pólvora = massa explosiva por furo/volume de rocha não explodida por furo = 466 kg explosivo de explosivo/115 m³ de rocha não explodida = 4,05 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida.

[00068] A Figura 5 mostra também, em direção à base, o deslocamento máximo da pilha de rocha e o perfil final da pilha de rocha (na base da Figura) como modelados pelo modelo de explosão avançado SoH. Vê-se que a prática convencional empregando um elevado fator de pólvora resulta em uma explosão completamente descontrolada, com excessivo voo de rocha, alcançando uma altura de cerca de 35 m, com muita da pilha de rocha final caindo fora do campo de explosão original. Isto novamente demonstra que os métodos de explosão convencionais não podem ser seguramente empregados com fatores de pólvora elevados.

Exemplo 4b

[00069] Usando uma forma de realização da invenção, Figura 6, que ilustra a profundidade vertical e horizontal da explosão em metros, é mostrada uma explosão compreendendo quinze fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada um com um diâmetro nominal de 229 mm. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo fileiras 1 - 13 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 6). As cargas médias ou nominais (3) e espaçamentos (fora do plano da Figura) desta zona são 3,1 m e 3,1 m, respectivamente. As profundidades de furos de explosão totais (4) são em torno de 13 m, usando 1 m de subperfuração abaixo da profundidade de banco de projeto de 12 m a partir da superfície. Os furos das fileiras 1, 3, 5,

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 30/153 / 47 e 9 são carregados com uma coluna de 5 m de primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1300 kg/m³. Cada segundo furo destas fileiras é também carregado com uma coluna de 2,5 m de material de contenção (7) acima da coluna do primeiro explosivo e então uma coluna de 2,5 m de um segundo explosivo (6) em uma densidade de 1300 kg/m³. Este segundo explosivo é do mesmo tipo e densidade do explosivo que o primeiro explosivo, isto é, uma formulação ANFO pesada. Os furos nas fileiras 2, 4, 6, 8 e 10 são carregados com uma coluna de 6 m do primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1300 kg/m³. Todos os furos de explosão são contidos a partir dos topos das colunas de explosivo mais superiores até a superfície com material de contenção inerte.

[00070] Esta carga provê um fator de pólvora de cerca de 6,8 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de elevada energia, que se estende da base ou piso de projeto do campo de explosão até os topos das colunas do primeiro explosivo a 5 m ou 6 m a partir das partes inferiores dos furos de explosão. Ela também provê um fator de pólvora de cerca de 0,6 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de baixa energia, que se estende dos topos das colunas do primeiro explosivo a 5 m ou 6 m a partir das partes inferiores dos furos de explosão até as extremidades de colar superiores dos furos de explosão na superfície da explosão.

[00071] Também mostrado na parte de topo da Figura 6 estão os tempos de iniciação nominal (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos nos detonadores X, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da Figura) de 65 ms sendo usado. As fileiras 11 - 12 (6) nas costas da explosão estão em uma carga média ou nominal maior e o espaçamento resultando em uma fator de pólvora menor nesta zona de baixa energia ou de amortecimento, provendo proteção às paredes extremas da explosão e estrutura de rocha restante. Um corpo de material de amortecimento compreendendo rocha anteriormente explodida é

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 31/153 / 47 mostrado em um sombra de cinza mais escura, estendendo-se da face da explosão (a 0 m).

[00072] Esta explosão é também iniciada de um canto conforme o caso de base. Neste exemplo, a explosão é iniciada usando detonadores eletrônicos em cada mesa de explosivo, indicado com uma cruz na figura, provendo-se os retardos interfuros e interfileiras como especificado. Entretanto, as mesas da camada de elevada energia são iniciadas após um retardo de 3000 ms após a mesa mais próxima da camada de baixa energia ter iniciada. Neste caso, as mesas mais próximas da camada de baixa energia até as mesas da camada de elevada energia são as mesas que estão presentes dentro dos mesmos furos de explosão ou, onde tais mesas estiverem ausentes, as mesas dentro dos furos de explosão adjacentes. A Figura 6 também ilustra, em direção ao fundo, o resultado modelado deste projeto, mostrando o deslocamento vertical máximo de cerca de 12 m, bem como o perfil de pilha de rocha final na base da Figura. É visto que excelente controle é obtido usando esta forma de realização da invenção, provendo-se um fator de pólvora excedente de 6,3 kg/bcm na camada de elevada energia da zona de elevada energia.

Exemplo 5

[00073] Este exemplo mostra outra forma de realização da invenção, usando múltiplos diâmetros de furo para se obterem as camadas de elevada e de baixa energia em uma zona de explosão de elevada energia. Com referência à Figura 7 esquemática, um padrão de furos de explosão escalonado convencional é perfurado em um banco de 16 m em uma zona de explosão, porém com uma camada inferior de elevada energia tendo uma profundidade de 9 m sendo perfurada em um diâmetro de furo de 311 m (1) e uma camada superior de baixa energia tendo uma profundidade de 8 m sendo perfurada em um diâmetro de furo de 165 mm (2). A camada de elevada energia de grande diâmetro é carregada com mesas de 9 m de um primeiro explosivo (3) em uma densidade de 1200 kg/m³. Uma coluna de 2,5 m de

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 32/153 / 47 coluna de material de contenção inerte (4) é então carregado seguido por uma coluna de 3 m de um segundo explosivo (5) em uma densidade de 1000 kg/m³. Todos os furos de explosão são finalmente contidos com uma coluna de 2,5 m de material de contenção inerte (6), que se estende para a superfície de explosão.

[00074] A zona de explosão tem um espaçamento entre fileiras de 5 m e uma carga entre os furos de 4,5 m.

[00075] Esta carga provê um fator de pólvora de cerca de 4,05 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de elevada energia, que se estende do piso de projeto da zona de explosão até os topos das colunas do primeiro explosivo a 9 m das partes inferiores dos furos de explosão. Ela também provê um fator de pólvora de cerca de 0,35 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de baixa energia, que se estende dos topos das colunas do primeiro explosivo a 9 m das partes inferiores dos furos de explosão até as extremidades de colar superiores dos furos de explosão na superfície da explosão.

[00076] Neste exemplo, a explosão é iniciada usando detonadores eletrônicos (não mostrados) em cada mesa de explosivo, provendo-se um retardo interfuros de 25 ms e um retardo interfileiras de 42 ms para ambas as camadas. Entretanto, as mesas da camada de elevada energia são iniciadas 7000 ms após a mesa mais próxima da camada de baixa energia ter iniciada. Neste caso, as mesas mais próximas da camada de baixa energia até as mesas da camada de elevada energia são as mesas dentro dos mesmos furos de explosão; isto é, aqueles mesas da parte de baixo diâmetro de cada furos de explosão. A explosão é iniciada a partir de um canto.

Exemplo 6

[00077] Este exemplo mostra uma forma de realização da invenção em uma situação de mineração subterrânea. Com referência à Figura 8 esquemática seccional, diversos chamados anéis, conformados em ventilador,

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 33/153 / 47 dos furos de explosão (2) de diâmetro de 165 mm, são perfurados em uma zona de explosão (1) em uma escavação subterrânea em forma de degraus (somente um de tais anéis é mostrado na Figura). Os furos de explosão são entre 20 m e 30 m de comprimento e perfurados do teto de um túnel ou galeria de acesso (3) para cima, com os as partes inferiores sendo nas extremidades mais superiores dos furos e os colares no teto da galeria. A Figura somente mostra um anel, com os outros anéis afastados ao longo da galeria (3) em um espaçamento interanéis de 3,5 m. O espaçamento interfuros dentro de cada anel varia de acordo com a geometria.

[00078] Os furos são carregados nas ou próximo das partes inferiores com colunas de 2 m de um segundo explosivo (5) de densidade de 850 kg/m³. Nos furos 2 - 6 de cada anel, com os furos numerados da direita para a esquerda na Figura 8, uma coluna de 3 m de material de contenção inerte (6) é então carregada, seguido pelas colunas de 5 - 15 m de comprimento de um primeiro explosivo (4) de densidade de 1200 kg/m³. As extremidades do colar dos furos são deixadas não carregadas. Os furos nas bordas externas de cada anel, isto é, os furos 1 e 7, são somente carregados com o segundo explosivo (5) em uma densidade de 850 kg/m³, assim provendo um amortecimento ou zona de baixa energia de fator de pólvora menor, tipicamente abaixo de 1 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida em torno destes furos, para proteger a rocha intacta remanescente nas bordas de cada anel.

[00079] Este arranjo de carga provê uma zona de explosão de elevada energia em diversos anéis, para prover uma camada de elevada energia do primeiro explosivo dentro dos furos 2 - 6 de cada anel. A camada de elevada energia (7) é mostrada na Figura 8 como a área incluída pela linha tracejada. Esta camada se estende ao longo da galeria sobre diversos de tais anéis. O fator de pólvora dentro desta camada de elevada energia varia de acordo com a geometria do furo de explosão, como resultado dos furos de explosão divergentes dos anéis conformados em ventilador, porém é pelo menos de

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1,75 kg/m³ e pode ser de pelo menos 2,5 kg/m³ de rocha não explodida nesta camada.

[00080] Os anéis em ambas extremidades da explosão; isto é, o primeiro e anel e o anel final da explosão ao longo da galeria pode não ser carregado deste modo. Em vez disso estes anéis podem ser carregados convencionalmente com baixos fatores de pólvora do mesmo modo que os furos de amortecimento 1 e 7 de cada anel; tipicamente, um fator de pólvora abaixo de 1 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida é usado nestes anéis. Estes primeiro e último anéis assim proveem outra zona de amortecimento para proteger a rocha intacta remanescente em cada extremidade da explosão.

[00081] A área fora da camada de elevada energia é assim uma baixa energia ou zona de amortecimento e o fator de pólvora nesta zona não é mais do que 1 kg/m³ de rocha não explodida nesta zona.

[00082] Todos as mesas explosivas são iniciadas por detonadores de retardo eletrônicos X. As mesas na camada de baixa energia da explosão, bem como os furos de amortecimento 1 e 6 de cada anel e os furos nos primeiro e segundo anéis da explosão são iniciados primeiro com um retardo interfuros em cada anel de 25 ms. As mesas podem ser iniciadas pelo furo 1 ou furo 7 ou por um furo central, tal como furo 3, 4 ou 5. As mesas na camada de elevada energia são iniciadas após um retardo de 35 ms após a mesa explosiva dentro do mesmo furo de explosão da camada de baixa energia ter sido disparado. Os retardos entre os sucessivos anéis, conhecidos como o retardo interfileiras ou interanéis, é de 100 ms.

[00083] Isto provê uma zona de baixa energia nas bordas externas da explosão provendo proteção à estrutura de rocha remanescente dos efeitos da camada de elevada energia no interior da explosão. Muito do minério é assim submetido à camada de explosão de elevada energia, produzindo fragmentação de rocha mais intensa na camada de elevada energia e resultando em melhorada produtividade de mina.

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[00084] Deve ser entendido por aqueles hábeis na arte que a explosão pode ter qualquer número de anéis e furos de explosão dentro dos anéis. Além disso, as zonas de amortecimento nas bordas mais externas de cada anel podem compreender mais do que um furo em cada borda. Mais do que um anel pode também compreender as zonas de amortecimento em cada extremidade da explosão ao longo da galeria.

Exemplo 7

[00085] Este exemplo mostra outra forma de realização da invenção em uma situação de mineração subterrânea. Com referência à Figura 9 esquemática seccional, diversos chamados anéis conformados em ventilador de furos de explosão (2) de diâmetro de 165 mm são perfurados em uma zona de explosão (1) em uma escavação subterrâneas em degraus (somente um de tais anéis é mostrado na Figura). Os furos de explosão são entre 20 m e 30 m de comprimento e perfurados do teto de um túnel ou galeria de acesso (3) para cima, com as partes inferiores sendo nas extremidades mais superiores dos furos e dos colares no teto da galeria. A Figura somente mostra um anel, com os outros anéis afastados ao longo da galeria (3) em um espaçamento interanéis de 3,5 m. O espaçamento interfuros dentro de cada anel varia de acordo com a geometria.

[00086] Os furos são carregados nas ou próximo das partes inferiores com colunas de 2 m de um segundo explosivo (56) de densidade 850 kg/m³. Nos furos 2 - 6 de cada anel, com furos numerados da direita para a esquerda na Figura 9, uma coluna de 3 m de material de contenção inerte (6) é então carregada, seguido por colunas de 5 - 15 m de comprimento de um primeiro explosivo (4) de densidade 1200 kg/m³. As extremidades de colar dos furos são descarregadas à esquerda. Os furos das bordas externas de cada anel, isto é, furos 1 e 7, são somente carregados com o segundo explosivo (5) em uma densidade de 850 kg/m³, assim provendo uma zona de amortecimento de menor fator de pólvora, tipicamente abaixo de 1 kg de explosivo/m³ de rocha

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 36/153 / 47 não explodida nestes furos, para proteger a rocha intacta remanescente nas bordas de cada anel.

[00087] Este arranjo de carga provê uma zona de explosão de elevada energia em diversos anéis, provendo uma camada de elevada energia dos primeiros explosivos nos furos 2 - 6 de cada anel. A camada de elevada energia (7) é mostrada na Figura 9 como a área incluída pela linha tracejada. Esta camada se estende ao longo da galeria através de diversos de tais anéis. O fator de pólvora dentro desta camada de elevada energia varia de acordo com a geometria do furo de explosão, como resultado dos furos de explosão divergentes dos anéis conformados em ventilador, porém é de pelo menos 1,75 kg/m³ e pode ser de pelo menos 2,5 kg/m³ de rocha não explodida nesta camada. Os anéis nas extremidades da explosão; isto é, os primeiros anéis e o anel final da explosão, podem não ser carregados deste modo. Em vez disso, estes anéis podem ser carregados convencionalmente com mais baixos fatores de pólvora do mesmo modo que os furos de amortecimento 1 e 7 de cada anel; tipicamente, um fator de pólvora abaixo de 1 kg de explosivos/m³ de rocha não explodida é usado nestes anéis. Estes primeiro e último anéis assim proveem outra zona de amortecimento para proteger a rocha intacta remanescente em cada extremidade da explosão.

[00088] A área fora da camada de elevada energia é assim uma zona de baixa energia e o fator de pólvora nesta zona é de não mais do que 1 kg/m³ de rocha não explodida. A área entre as extremidades de baixo dos furos de explosão 2 a 6 e a camada de elevada energia (7) forma uma camada de baixa energia da zona de explosão de elevada energia. Esta camada de baixa energia se estende do topo da camada de elevada energia até as bordas superiores da explosão, uma espessura excedente de 2 m. A área entre as extremidades das colunas explosivas mais próximas dos colares e do teto do furo de explosão da galeria provê ainda outra camada de baixa energia, neste caso sem carga explosiva nesta zona.

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[00089] Todos as mesas explosivas são iniciadas por detonadores de retardo eletrônico X. As mesas da camada de baixa energia da explosão, bem como os furos de amortecimento 1 e 7 de cada anel são iniciados primeiro com um retardo interfuros em cada anel de 25 ms. As mesas podem ser iniciadas pelo furo 1 ou furo 7 ou por um furo central, tal como furo 3, 4 ou 5. Neste exemplo, as mesas da camada de elevada energia são iniciadas após um retardo de 3800 ms após a mesa explosiva dentro do mesmo furo de explosão da camada de baixa energia ter disparado. os retardos entre sucessivos anéis, conhecidos como retardo interfileiras ou interanéis, é de 100 ms. É também possível em vez disso, iniciar os furos de amortecimento 1 e 7 em um retardo interfuros de diversos milissegundos, por exemplo, 25 ms, do tempo de iniciação da mesa mais próxima da camada de elevada energia. Similarmente, os primeiro e anel final da explosão que provê uma zona de amortecimento de fator de pólvora tipicamente abaixo de 1 kg/m³ de rocha não explodida nesta zona, podem ser iniciados no retardo interanéis de tipicamente dezenas de milissegundos, por exemplo, 100 ms, a partir do tempo de iniciação da mesa mais próxima da camada de baixa ou elevada energia.

[00090] Isto provê uma zona de rocha quebrada nas bordas mais externas do campo de explosão a ser formado primeiro, provendo proteção para a estrutura de rocha remanescente, quando a camada de elevada energia é disparada diversos segundos depois. Muito do minério é assim submetido a camada de explosão de elevada energia, produzindo fragmentação de rocha mais intensa na camada de elevada energia e resultando em melhorada produtividade de mina.

[00091] A explosão pode ter qualquer número de anéis e furos de explosão dentro dos anéis. Além disso, as zonas de amortecimento nas bordas mais externas de cada anel podem compreender diversos furos em cada borda. Múltiplos anéis podem também compreender as zonas de amortecimento de cada extremidade da explosão ao longo da galeria.

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Exemplo 8

[00092] Este exemplo demonstra ainda outra forma de realização da invenção, neste caso para prover deslocamento mais favorável de rocha, bem como melhorada fragmentação em uma situação de explosão de arremesso a céu aberto em uma mina de carvão. Com referência à seção transversal da zona de explosão (1), compreendendo rocha de cobertura ou refugo através de um menor veio carbonífero recuperável (7), mostrado na Figura 10, esta explosão compreende oito fileiras (2) de quarenta furos de explosão por fileira nas fileiras 1 e 8 e oitenta furos de explosão por fileira nas fileiras 2 - 7 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 10). Cada furo de explosão tem um diâmetro nominal de 270 mm. Os furos são inclinados da vertical em um ângulo de 10 graus. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo as fileiras 2 - 7. As cargas médias ou nominais (3) e os espaçamentos (fora do plano da Figura) nesta zona de elevada energia são ambos de 5 m. Os comprimentos totais dos furos de explosão (4) são em torno de 40 m e são perfurados somente a dentro de 2,5 m do topo do veio carbonífero recuperável (7), para evitar avaria ao veio. Todos os furos das fileiras 2 - 7 são carregados com uma coluna de 25 m do primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1300 kg/m³, assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 2,9 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida em uma camada de elevada energia (12). Cada segunda fileira e cada segundo furo ao longo destas fileiras, nas fileiras 2 - 7, é também carregado com uma coluna de 9 m de segundo explosivo (6) acima do primeiro explosivo em uma densidade de 850 kg/m³, assim provendo uma camada de baixa energia com um fator de pólvora de 0,29 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida acima da camada de elevada energia. Aqui, a camada de baixa energia se estende das extremidades mais superiores das colunas do primeiro explosivo (5) para as extremidades ou colares dos furos de explosão, que estão na superfície de explosão. Assim, a camada de elevada energia se

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 39/153 / 47 estende por 25 m a partir da parte inferior dos furos de explosão, enquanto a camada de baixa energia se estende do topo da camada de elevada energia para a superfície de explosão, uma espessura de cerca de 15 m na direção perpendicularmente afastada da camada de elevada energia. Todos os furos são contidos com agregado de rocha inerte das extremidades mais superiores das colunas explosivas superiores até os colares de furo.

[00093] Os furos de explosão das fileiras 1 e 8 são perfurados em uma carga média ou nominal (8) e o espaçamento (fora do plano da Figura) de 8 m e 10 m, respectivamente. Estes furos são carregados com uma coluna de 34 m de segundo explosivo (6) em uma densidade de 850 kg/m³, seguido por contenção com agregado de rocha inerte nos colares de furo,assim provendo zonas de amortecimento de baixa energia (11) tanto na frente (face) como nas costas (parede elevada) com fatores de pólvora abaixo de 0,5 kg explosivo/m³ de rocha não explodida nestas zonas. A fileira de amortecimento frontal (face) evita excessivo voo de rocha, enquanto a fileira de amortecimento traseira (adjacente à parede elevada) provê proteção da parede elevada dos efeitos da zona de elevada energia. A fileira 1 não compreende uma camada de elevada energia, para evitar voo de rocha para fora da face livre de explosão, enquanto a fileira 8 é adjacente à nova parede elevada e, assim, também não compreende uma camada de elevada energia, assim evitando excessiva avaria à nova parede elevada. A nova parede elevada é formada usando uma técnica comumente conhecida como pré-fendimento. Neste exemplo, o préfendimento (10) foi iniciado como um evento de explosão separado alguns dias antes da explosão, como uma fileira levemente carregada de furos em um espaçamento de 4 m carregado com dois mesas de 60 kg de explosivo cada, as mesas sendo separadas por uma coluna de ar. Genericamente, diversos, por exemplo, 5 - 10, furos pré-fendidos são disparados simultaneamente, com grupos de tais furos sendo separados por retardos de milissegundos da ordem de 25 ms. Alternativamente, o pré-fendido pode também ser iniciado no

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 40/153 / 47 mesmo ciclo de perfuração, carga e explosão que a explosão de arremesso, usualmente pelo menos 100 ms antes da iniciação dos furos de explosão mais próximos da fileira 8.

[00094] A explosão de arremesso é iniciada usando detonadores eletrônicos ou não eletrônicos X. Os detonadores são na direção das partes inferiores dos furos de explosão. Uma vez que as colunas dos primeiro e segundo explosivos são contíguas nesses furos de explosão tendo ambos, somente um detonador é requerido naqueles furos de explosão. A zona de elevada energia provê melhorado arremesso de explosão da cobertura a uma posição de despojos final, bem como fragmentação fina para melhorar subsequentes taxas de remoção de cobertura por escavadeiras mecânicas, enquanto controlando o voo de rocha e avaria da parede elevada e piso de explosão, que aqui se situam em um veio carbonífero recuperável. Os tempos de retardo interfileiras nominais dos furos como mostrado sob cada fileira na Figura, são de 150 milissegundos, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da Figura) de 10 ms na Fileira 1, 5 ms nas Fileiras 2-6, 15 ms na fileira 7 e 25 ms na fileira 8.

[00095] Outra variação deste exemplo é, dentro do mesmo ciclo de perfuração, carga e disparo, utilizar uma chamada explosão “vertical” abaixo da explosão de arremesso contendo a camada de elevada energia. O uso de uma tal explosão vertical sob uma explosão de arremesso é descrito no WO 2005/052499. Tal explosão vertical seria carregada em um fator de pólvora de pelo menos um fator de dois menor do que a camada de elevada energia; por exemplo, menos do que 1 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida nesta camada. A explosão vertical proveria outra camada de baixa energia, esta camada sendo entre o veio carbonífero recuperável e a camada de elevada energia da explosão de arremesso acima.

Exemplo 9

[00096] Este exemplo demonstra ainda outra forma de realização da

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 41/153 / 47 invenção, novamente neste caso para prover deslocamento mais favorável da rocha, bem como fragmentação melhorada em uma situação de explosão de arremesso a céu aberto em uma mina de carvão. Com referência à seção transversal da zona de explosão (1) compreendendo rocha de cobertura ou refugo através de um veio carbonífero recuperável menor (7) mostrado na Figura 11, esta explosão compreende oito fileiras (2) de quarenta furos de explosão por fileira nas fileiras 1 e 8 e oitenta furos de explosão por fileira nas fileiras 2 - 7 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 11). Cada furo de explosão tem um diâmetro nominal de 270 mm. Os furos são inclinados da vertical em um ângulo de 10 graus. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo as fileiras 2 - 7. As cargas médias ou nominais (3) e os espaçamentos (fora do plano da Figura) desta zona de elevada energia são 7,5 m e 4,5 m. Os comprimentos totais do furo de explosão (4) são em torno de 50 m e são perfurados somente dentro de 2,5 m do topo do veio carbonífero recuperável (7) para evitar avaria ao veio. Todos os furos das fileiras 2 - 7 são carregados com uma coluna de 40 m do primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1050 kg/m³, assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 1,78 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida em uma camada de elevada energia (12). Cada segundo furo ao longo de cada uma das fileiras 2 - 7 é também carregado com uma coluna adicional de 5 m de segundo explosivo (6) acima do primeiro explosivo, em uma densidade de 1050 kg/m³, assim provendo uma camada de baixa energia com um fator de pólvora de cerca de 0,45 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida acima da camada de elevada energia. Neste exemplo, o segundo explosivo é o mesmo tipo e formulação de explosivo que o primeiro explosivo. O segundo explosivo é carregado diretamente sobre o topo do primeiro explosivo e é assim contíguo, formando essencialmente uma única coluna de carga explosiva. Aqui, a camada de baixa energia se estende das extremidades mais superiores das colunas do primeiro explosivo (5) para as

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 42/153 / 47 extremidades ou colares mais superiores dos furos de explosão, que são na superfície de explosão. Assim, a camada de elevada energia se estende por 40 m a partir da extremidade inferior dos furos de explosão até o topo do primeiro explosivo, enquanto a camada de baixa energia se estende do topo da camada de elevada energia para a superfície de explosão, uma espessura de cerca de 10 m na direção perpendicularmente agastada da camada de elevada energia. A demarcação entre as camadas de elevada e baixa energia é mostrada em linha tracejada (13). Todos os furos são contidos com agregado de rocha inerte das extremidades mais no topo das colunas explosivas superiores até os colares de furo.

[00097] Os furos de explosão das fileiras 1 e 8 são perfurados em uma carga média ou nominal (8) e espaçamento (fora do plano da Figura) de 7,5 m e 9 m, respectivamente. Estes furos são carregados com uma coluna de 45 m de segundo explosivo (6) em uma densidade de 1050 kg/m³, seguido por contenção com agregado de rocha inerte nos colares de furo, assim provendo zonas de amortecimento de baixa energia (11) tanto na frente (face) como atrás (parede elevada) com fatores de pólvora de cerca de 0,80 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida nestas zonas. A fileira de amortecimento de frente (face) evita excessivo voo de rocha, enquanto a fileira de amortecimento traseira (adjacente à parede elevada) provê proteção da parede elevada dos efeitos da zona de elevada energia. A fileira 1 não compreende uma camada de elevada energia para evitar rocha voadora fora da face livre de explosão, enquanto a fileira 8 é adjacente à nova parede elevada e, assim, também não compreende uma camada de elevada energia, assim evitando excessiva avaria à nova parede elevada. A nova parede elevada é formada usando uma técnica comumente conhecida como pré-fendimento. Neste exemplo o pré-fendido (10) foi iniciado como um evento de explosão separado alguns dias antes da explosão, como uma fileira de furos levemente carregada em um espaçamento de 4 m carregado com duas mesas de 60 kg de

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 43/153 / 47 explosivo cada, as mesas sendo separadas por uma coluna de ar. Genericamente, diversos, por exemplo 5-10, furos pré-fendidos são disparados simultaneamente, com grupos de tais furos sendo separados por retardos de milissegundos da ordem de 25 ms. Alternativamente, o préfendido pode também ser iniciado no mesmo ciclo de perfuração, carga e explosão que a explosão de arremesso, usualmente pelo menos a 100 ms antes da iniciação dos furos de explosão mais próximos da fileira 8.

[00098] A explosão de arremesso é iniciada usando-se detonadores eletrônicos ou não elétricos X. Os detonadores são em direção às partes inferiores dos furos de explosão. Uma vez que as colunas dos primeiro e segundo explosivos são contíguas naqueles furos de explosão tendo ambos, somente um detonador é necessário naqueles furos de explosão. A zona de elevada energia provê melhorado arremesso de explosão da cobertura para uma posição final de detritos, bem como fragmentação final para melhorar as subsequentes taxas de remoção de cobertura pelas escavadeiras mecânicas, enquanto controlando as rochas voadoras e avaria à parede elevada e piso de explosão, que aqui situa-se no veio carbonífero recuperável (7). Os tempos de retardo intercamadas nominais dos furos como mostrados sob cada fileira da Figura são de 150 milissegundos, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da Figura) de 10 ms na Fileira 1, 5 ms nas Fileiras 2 - 6, 15 ms na fileira 7 e 25 ms na Fileira 8.

[00099] Outra variação deste exemplo é, dentro do mesmo ciclo de perfuração, carga e explosão, utilizar uma chamada explosão “vertical” abaixo da explosão de arremesso contendo a camada de elevada energia. O uso de uma tal explosão vertical sob uma explosão de arremesso é descrito no WO 2005/052499. Uma tal explosão vertical seria carregada em um fator de pólvora, pelo menos um fator de dois menor do que a camada de elevada energia, por exemplo, menor do que 0,85 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida nesta camada. A explosão vertical proveria outra camada

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 44/153 / 47 de baixa energia; esta camada sendo entre o veio carbonífero recuperável e a camada de elevada energia da explosão de arremesso acima.

Exemplo 10

[000100] Este exemplo demonstra ainda outra forma de realização da invenção, novamente neste caso para prover deslocamento mais favorável da rocha, bem como melhorada fragmentação em uma situação de explosão de arremesso a céu aberto em uma mina de carvão. Com referência à seção transversal da zona de explosão (1), compreendendo cobertura ou rocha refugo através de um veio carbonífero (7) mostrado na Figura 12, esta explosão compreende oito fileiras (2) de quarenta furos de explosão por fileira nas fileiras 1 e 8 e oitenta furos de explosão por fileira nas fileiras 2 - 7 (fileiras numeradas da direita para a esquerda na Figura 12). Cada furo de explosão tem um diâmetro nominal de 270 mm. Os furos são inclinados da vertical em um ângulo de 20 graus. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo as fileiras 2 - 7. As cargas médias ou nominais (3) e os espaçamentos (fora do plano da Figura) desta zona de elevada energia são 7,5 m e 4,5 m, respectivamente. Os comprimentos totais de furos de explosão (4) são em torno de 50 m e são perfurados somente dentro de 2,5 m do topo do veio carbonífero recuperável (7), para evitar avaria ao veio. Todos os furos das fileiras 2 - 7 são carregados com uma coluna de 40 m do primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1200 kg/m³, assim resultando em um fator de pólvora de cerca de 2,04 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida em uma camada de elevada energia (12). Cada segundo furo ao longo destas fileiras, nas fileiras 2 - 7, é também carregado com uma coluna de 5 m adicional de segundo explosivo (6) acima do primeiro explosivo, em uma densidade de 1200 kg/m³, assim provendo uma camada de baixa energia com um fator de pólvora de cerca de 0,51 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida acima da camada de elevada energia. Neste exemplo, o segundo explosivo é o mesmo tipo de explosivo e

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 45/153 / 47 formulação que o primeiro explosivo. O segundo explosivo é carregado diretamente sobre o topo do primeiro explosivo e são, assim, contíguos, formando essencialmente colunas únicas de carga explosiva. Aqui, a camada de baixa energia se estende das extremidades mais superiores das colunas do primeiro explosivo (5) até as extremidades ou colares mais superiores dos furos de explosão, que são na superfície de explosão. Assim,a camada de elevada energia se estende por 40 m a partir da parte inferior dos furos de explosão até o topo do primeiro explosivo, enquanto a camada de baixa energia se estende do topo da camada de elevada energia até a superfície de explosão, uma espessura de cerca de 9,5 m na direção perpendicularmente afastando-se da camada de elevada energia. A demarcação entre as camadas de elevada e de baixa energia é mostrada por linha tracejada (13). Todos os furos são contidos com agregado de rocha inerte das extremidades mais no topo das colunas de explosivo superiores até os colares de furo.

[000101] Os furos de explosão das fileiras 1 e 8 são perfurados em uma carga média ou nominal (8) e o espaçamento (fora do plano da Figura) de 7,5m e 9 m, respectivamente. Os furos da fileira 1 são carregados com uma coluna de 45 m do segundo explosivo (6) em uma densidade de 1050 kg/m³, seguido por retenção com agregado de rocha inerte nos colares de furo, assim provendo uma zona de amortecimento de baixa energia (11) na frente (face) com um fator de pólvora de cerca de 0,87 kg explosivo/m³ de rocha não explodida. Os furos da fileira 8 são carregados com uma coluna de 45 m do terceiro explosivo (15) de tipo-ANFO em uma densidade de 850 kg/m³, seguido por retenção com agregado de rocha inerte nos colares de furo, assim provendo uma zona de amortecimento de baixa energia (14) nas costas (área de parede) com um fator de pólvora de cerca de 0,6 kg de explosivo/m³ de rocha não explodida. A fileira de armazenamento da frente (face) evita excessivo voo de rocha, enquanto a fileira de armazenamento traseira (adjacente à parede elevada) provê proteção da parede elevada dos efeitos da

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 46/153 / 47 zona de elevada energia. A fileira 1 não compreende uma camada de elevada energia para evitar voo de rocha para fora da face livre de explosão, enquanto a fileira 8 é adjacente à nova parede elevada e assim também não compreende uma camada de elevada energia, evitando assim excessiva avaria à nova parede elevada. A nova parede elevada é formada usando uma técnica comumente conhecida como pré-fendimento. Neste exemplo o pré-fendido (10) foi iniciado como um evento de explosão separado alguns dias antes da explosão, como uma fileira de furos levemente carregada em um espaçamento de 4 m carregado com duas mesas de 60 kg de explosivo cada, as mesas sendo separadas por uma coluna de ar. Genericamente, diversos, por exemplo 5 10, furos pré-fendidos são simultaneamente disparados, com grupos de tais furos sendo separados por retardos de milissegundos da ordem de 25 ms. Alternativamente, o pré-fendido pode também ser iniciado no mesmo ciclo de perfuração, carga e explosão que a explosão de arremesso, usualmente pelo menos 10 ms antes da iniciação dos furos de explosão mais próximos da fileira 8.

[000102] A explosão de arremesso é iniciada usando detonadores eletrônicos ou não elétricos X. Os detonadores são em direção às partes mais inferiores dos furos de explosão. Uma vez que as colunas dos primeiro e segundo explosivos são contíguas naqueles furos de explosão tendo ambos, somente um detonador é necessário naqueles furos de explosão. A zona de elevada energia provê melhorado arremesso de explosão da cobertura para uma posição de detritos final, bem como fragmentação fina para melhorar as subsequentes taxas de remoção de cobertura por escavadeiras mecânicas, enquanto controlando as rochas voadoras e avaria na parede elevada e piso de explosão, que aqui se situam no veio carbonífero recuperável (7). Os tempos de retardo interfileiras nominais dos furos, como mostrado sob cada fileira da Figura, são de 250 milissegundos, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostrados, fora do plano da Figura) de 10 ms na Fileira 1, 5 ms

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 47/153 / 47 nas Fileiras 2 - 6, 15 ms na Fileira 7 e 25 ms na Fileira 8.

[000103] Esta explosão de arremesso de elevada energia foi modelada usando o modelo de explosão avançado SoH. A produção do modelo é mostrada na Figura 13, com a parte de topo da Figura mostrando a explosão de arremesso em progresso e a parte de base da Figura mostrando a explosão de arremesso completada. Está demonstrado que a explosão não produz rocha voadora ou ejeção de rocha descontrolada da área de explosão, porém ainda resulta em um grande grau de arremesso de explosão inconvencionalmente grande. Do modelo, a percentagem de material arremessado dentro de uma posição de detritos final, conhecida como “arremesso percentual” foi medida em excesso de 55%, em comparação com uma explosão de arremesso convencional da mesma geometria de explosão e rocha, que produziu somente cerca de 25% de arremesso.

[000104] Outra variação deste exemplo é, dentro do mesmo ciclo de perfuração, carga e explosão, utilizar uma chamada explosão “vertical” abaixo da explosão de arremesso contendo a camada de elevada energia. O uso de tal explosão vertical, sob uma explosão de arremesso, é descrita no WO 2005/052499. Uma tal explosão vertical seria carregada em um fator de pólvora pelo menos um fator de dois menor do que o da camada de elevada energia; por exemplo, menor do que 1 kg de explosivo pro metro cúbico de rocha não explodida nesta camada. A explosão vertical proveria outra camada de baixa energia; esta camada sendo entre o veio carbonífero recuperável e a camada de elevada energia da explosão de arremesso acima.

Exemplo 11

[000105] Este exemplo é um para uma grande mina de cobre na América do Sul. Convencionalmente, a mina utiliza 16 m de alturas de banco. A fim de maximizar a produtividade, o método de explosão de elevada energia é aplicado aqui a uma situação de duplo-banco; assim, usando alturas de banco de 32 m para cada explosão. Usando uma forma de realização da

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 48/153 / 47 invenção, a Figura 14, que ilustra a profundidade vertical e horizontal da explosão em metros, mostra uma tal explosão em um banco de 32 m (1) compreendendo treze fileiras (2) de trinta furos de explosão por fileira, cada um com um diâmetro nominal de 311 mm. Dentro desta explosão está uma zona de elevada energia compreendendo todas as fileiras. As cargas médias ou nominais (3) e os espaçamentos (fora do plano da Figura) desta zona são 5 m e 5 m, respectivamente. As profundidades de furos de explosão totais (4) são em torno de 33 m, usando 1 m de subperfuração abaixo da profundidade de banco de projeto de 32 m a partir da superfície. Os furos de cada fileira são carregados com uma coluna de 17 m de primeiro explosivo (5) em uma densidade de 1250 kg/m³. Cada furo é também carregado com uma coluna de 4 m de material de retenção inerte (7) acima da coluna do primeiro explosivo e então uma coluna de 6 m de um segundo explosivo (6) em uma densidade de 1250 kg/m³. Este segundo explosivo é o mesmo tipo e densidade do explosivo que o primeiro explosivo, isto é, uma formulação ANFO pesada. Todos os furos de explosão são contidos pelos topos das colunas de explosivos mais superiores até a superfície com material de retenção inerte (8).

[000106] Esta carga provê um fator de pólvora de cerca de 5,1 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de elevada energia, que se estende da base ou piso de projeto do campo de explosão até os topos das colunas do primeiro explosivo a 17 m das partes mais em baixo dos furos de explosão. Ela também provê um fator de pólvora de cerca de 1,81 kg de explosivo por m³ de rocha não explodida na camada de baixa energia, que se estende dos topos das colunas do primeiro explosivo a 17 m das partes mais baixas dos furos de explosão até às extremidades de colar superiores dos furos de explosão na superfície da explosão. Isto provê um fator de pólvora na camada de baixa energia que é um fator de 2,8 vezes mais baixo do que aquele da camada de elevada energia. O fator de pólvora da camada de

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 49/153 / 47 elevada energia, que, como definidos nesta invenção, é delimitada por planos unindo as extremidades mais no fundo dos furos de explosão e planos unindo as extremidades mais no topo das colunas do primeiro explosivo, é calculado com base em uma carga de 2057 kg em cada coluna do primeiro explosivo e um volume de rocha não explodida de (5 m x 5 m x 16 m), ou 400 m3 de rocha não explodida por furo. O fator de pólvora na camada de baixa energia, que como descrito nesta invenção é delimitado pelo topo da camada de elevada energia e por planos unindo as extremidades mais no topo ou de colar dos furos de explosão adjacentes (neste caso o topo do banco), é calculado com base em uma carga de 725 kg em cada coluna de segundo explosivo e um volume de rocha não explodida de (5 m x 5 m x 16 m), ou 400 m³ de rocha não explodida por furo. Um corpo de material de amortecimento compreendendo rocha anteriormente explodida, é mostrado em uma sombra de cinza mais escura, estendendo-se da face da explosão (a 0 m).

[000107] Também mostrado na Figura 14 estão os tempos de iniciação nominal (retardo interfileiras) dos furos em milissegundos nos detonadores X, com um retardo interfuros ao longo das fileiras (não mostradas, fora do plano da Figura) de 25 ms sendo usado.

[000108] Neste exemplo, a explosão é iniciada usando-se detonadores eletrônicos em cada mesa de explosivo, indicado com uma cruz na figura, provendo os retardos interfuros e interfileiras como especificados. Entretanto, as mesas da camada de elevada energia são iniciadas após um retardo de 4000 ms após a mesa mais próxima da camada de baixa energia ter iniciada. Neste caso, as mesas mais próximas da camada de baixa energia para as mesas da camada de elevada energia são as mesas que estão presentes dentro dos mesmos furos de explosão. As Figuras 15 e 16 ilustram o resultado modelado deste projeto empregando o modelo de explosão SoH. A Figura 15 mostra a camada de baixa energia superior sendo iniciada com um deslocamento

Petição 870190133328, de 13/12/2019, pág. 50/153 / 47 máximo vertical de somente cerca de 8 m. A Figura 16 mostra a camada de baixa energia inferior sendo iniciada aproximadamente 4 segundos após a camada de baixa energia. O deslocamento máximo vertical aqui é novamente apenas de cerca de 8 m. É visto que o excelente controle é obtido usando esta forma de realização da invenção, provendo um fator de pólvora em excesso de 5,1 kg/m³ de rocha não explodida na camada de elevada energia.

[000109] Será entendido por aqueles hábeis na arte que as camadas de baixa e elevada energia dos Exemplos 3, 4b, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11 podem também ser conseguidas por várias outras combinações de diâmetros de furos de explosão, densidades de explosivo e comprimentos de coluna e cargas de furos de explosão e espaçamentos, desde que a camada de elevada energia tenha um fator de pólvora de pelo menos 1,75 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida e a camada de baixa energia tenha um fator de pólvora de pelo menos dois menor do que o da camada de elevada energia. Por exemplo, nos Exemplos 3, 4b, 6, 7, 8, 9, 10 e 11, as camadas de elevada e de baixa energia podem ser conseguidas pela aplicação de uma das técnicas do Exemplo 5; isto é, o uso de diâmetros maiores nas partes de furos de explosão da camada de elevada energia e menores diâmetros nas partes de furos de explosão da camada de baixa energia. Alternativamente, furos de diâmetros maiores deparados podem ser usados para prover a camada de elevada energia e furos de explosão de diâmetro menor separados podem ser usados para prover a camada de baixa energia.

[000110] Aqueles hábeis na arte apreciarão que a invenção descrita aqui é susceptível de variações e modificações que não aquelas especificamente descritas. Deve ser entendido que a invenção inclui todas tais variações e modificações que se situem dentro de seu espírito e escopo. A invenção também inclui todas as etapas e detalhes referidos ou indicados neste relatório, individual ou coletivamente e quaisquer e todas combinações de qualquer de duas ou mais de ditas etapas ou detalhes.

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[000111] A referência neste relatório a qualquer publicação anterior (ou informação derivada dela) ou a qualquer matéria que seja conhecida não é e não deve ser tomada como um reconhecimento ou admissão ou qualquer forma de sugestão de que publicação anterior (ou informação derivada dela) ou matéria conhecida faça parte do conhecimento geral comum do campo do esforço a que esta especificação se refere.

[000112] Por todo este relatório e as reivindicações que seguem, a menos que o contexto requeira de outro modo, a palavra “compreender” e variações tais como “compreende” e “compreendendo” serão entendidas como implicando a inclusão de um inteiro ou etapa ou grupo de inteiros ou etapas citados, porém não a exclusão de qualquer outro inteiro ou etapa ou grupo de inteiros ou etapas.

Claims (19)

1. Método para fragmentação e fraturamento de rocha para subsequente cominuição e recuperação de mineral, o método compreendendo as etapas de perfurar furos de explosão (2) em uma zona de explosão (1), carregar os furos de explosão (2) com explosivos (5, 6) e então disparar os explosivos (5, 6) nos furos de explosão (2) em um único ciclo de perfuração, carga e explosão, caracterizado pelo fato de que a zona de explosão (1) compreende uma zona de explosão de elevada energia, em que os furos de explosão (2) são parcialmente carregados com um primeiro explosivo (5) para prover uma camada de elevada energia (12) na zona de explosão de elevada energia tendo um fator de pólvora de pelo menos 1,75 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida na camada de elevada energia (12) e em que pelo menos alguns daqueles furos de explosão (2) são também carregados com um segundo explosivo (6) para prover um camada de baixa energia na zona de explosão de elevada energia, estando a camada de elevada energia (12) abaixo da camada de baixa energia, a camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois menor do que o fator de pólvora da camada de elevada energia (12), sendo que a etapa de explosão na zona de explosão de elevada energia compreende disparar os explosivos (4, 5) sequencialmente nas camadas de alta e baixa energia, sendo o primeiro explosivo (5) na camada de elevada energia (12) disparado após o segundo explosivo (6) na camada de baixa energia.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de baixa energia tem um fator de pólvora de no máximo 2,0kg, preferencialmente de no máximo 1,5 kg, do segundo explosivo (6) por metro cúbico de rocha não explodida na camada de baixa energia.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada de baixa energia tem uma profundidade ou espessura, na direção perpendicularmente afastada da camada de elevada energia (12), de pelo menos 2 m.

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4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada de elevada energia (12) tem um fator de pólvora de pelo menos 2,0 kg, preferencialmente de pelo menos 2,5kg, do primeiro explosivo (5) por metro cúbico de rocha não explodida na camada de elevada energia (12).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a camada de elevada energia (12) possui um fator de pólvora de até 20 kg do primeiro explosivo (5) por metro cúbico de rocha não explodida na camada de elevada energia (12).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos aqueles furos de explosão (2) na zona de elevada energia, carregados tanto com o primeiro explosivo (5) como com o segundo explosivo (6), têm uma parte de primeiro diâmetro carregada com o primeiro explosivo (5) e uma parte de segundo diâmetro carregada com o segundo explosivo (6), e em que o primeiro diâmetro é maior do que o segundo diâmetro.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, em relação ao segundo explosivo (6), o primeiro explosivo (5) tem pelo menos um dentre uma densidade maior, uma maior energia de explosão por unidade de massa, e uma maior velocidade de explosão de detonação.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro explosivo (5) ser o mesmo que o segundo explosivo (6).

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos furos de explosão (2) na zona de alta energia carregados com o primeiro explosivo (5) e o segundo explosivo (6) têm pelo menos uma mesa inerte de retenção ou ar na camada de baixa energia.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9,

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3 / 5 caracterizado pelo fato de que existem furos de explosão (2) na zona de alta energia carregados com o primeiro explosivo (5), mas não com o segundo explosivo (6), e em que esses furos de explosão têm pelo menos uma mesa inerte de retenção ou ar na camada de baixa energia entre a camada de elevada energia (12) e uma extremidade dos furos de explosão acima da camada de elevada energia (12).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

10, caracterizado pelo fato de que a explosão do segundo explosivo (6) na camada de baixa energia resulta em uma manta de material explodido através da camada de elevada energia (12).

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a perfuração, carga e explosão no ciclo único resulta na rocha explodida na zona de explosão de alta energia permanecendo dentro da zona de explosão (1).

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

12, caracterizado pelo fato de que qualquer carga do explosivo (5) a ser disparada na camada de elevada energia é disparada pelo menos 500 ms após o disparo da carga mais próxima do explosivo (6) na camada de baixa energia e, preferencialmente, uma primeira carga do explosivo (5) a ser disparada na camada de elevada energia (12) é disparada pelo menos em torno de 500 ms após o disparo da última carga de explosivo (6) na camada de baixa energia.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

13, caracterizado pelo fato de que a explosão é em uma mina de céu aberto, em que os furos de explosão (2) se estendem para baixo, preferencialmente com o primeiro explosivo (5) na camada de elevada energia (12) desviado da parte inferior dos furos de explosão (2) ou do nível do piso de explosão projetado na zona de explosão de elevada energia, opcionalmente com pelo menos alguns dos furos de explosão (2), da zona de explosão de elevada energia, carregados com o primeiro explosivo (5), são também carregados com mais explosivo para prover

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4 / 5 uma segunda camada de baixa energia entre a camada de elevada energia (12) e a parte inferior dos furos de explosão (2) da zona de explosão de elevada energia, dita segunda camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator dois menor do que o fator de pólvora da camada de elevada energia (12) e, preferencialmente, no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida na segunda camada de baixa energia.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a explosão é em uma mina subterrânea e o primeiro explosivo (5) e o segundo explosivo (6) são carregados, respectivamente, mais próximo de um colar dos furos de explosão (2) e mais próximo de uma parte inferior dos furos de explosão (2), preferencialmente com o primeiro explosivo na camada de elevada energia (12) desviado de um colar dos furos de explosão (2) na zona de explosão de elevada energia, opcionalmente com pelo menos alguns dos furos de explosão (2), da zona de explosão de elevada energia, carregados com o primeiro explosivo (5), são também carregados com mais explosivo para prover uma segunda camada de baixa energia entre a camada de elevada energia (12) e os colares dos furos de explosão (2) da zona de explosão de elevada energia, dita segunda camada de baixa energia tendo um fator de pólvora que é pelo menos um fator dois menor do que o fator de pólvora da camada de elevada energia (12) e, preferencialmente, no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida na segunda camada de baixa energia.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a zona de explosão (1) tem um perímetro e a zona de explosão de elevada energia é isolada do perímetro por uma zona de explosão de baixa energia (11) compreendendo os furos de explosão que são perfurados, carregados e explodidos em um único ciclo, os furos de explosão da zona de explosão de baixa energia (11) sendo carregados com explosivo (6) para prover um fator de pólvora que é pelo menos um fator de dois menor do que o fator de pólvora da camada de elevada energia (12) da zona de explosão de

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5 / 5 elevada energia, preferencialmente um fator de pólvora de no máximo 1,5 kg de explosivo por metro cúbico de rocha não explodida na camada de baixa energia.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a zona de explosão de baixa energia (11) provê zonas de amortecimento (15) entre a zona de explosão de elevada energia e um perímetro traseiro da zona de explosão.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a zona de explosão de baixa energia (11) se estende inteiramente em torno da zona de explosão de elevada energia.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 ou 18, caracterizado pelo fato de que os explosivos (5, 6) da zona de explosão de elevada energia são disparados após, preferencialmente pelo menos em torno de 500 ms após, pelo menos o explosivo (6) mais próximo da zona de explosão de baixa energia (11) ter sido disparado, preferencialmente após todo o explosivo (6) da zona de explosão de baixa energia (11) ter sido disparado, mais preferencialmente pelo menos 500 ms após todo o explosivo (6) da zona de explosão de baixa energia (11) ter sido disparado.