No projeto de uma mina subterrânea, é necessário atender a certos critérios de engenharia, sendo uma das decisões-chave a seleção do tipo de preenchimento. Isso envolve a escolha dos materiais para a preparação das misturas que serão utilizadas para preencher as cavidades abertas devido à extração de minério, por meio dos métodos de lavra Bench & Fill e Sublevel Stoping [SLS].

O primeiro passo para a seleção do melhor tipo de preenchimento é definir: qual a resistência necessária para a parede de preenchimento que será exposta durante a recuperação dos pilares (câmaras secundárias), estabelecer os critérios de projeto para o preenchimento e os parâmetros operacionais do sistema de preenchimento, garantindo uma implementação eficiente das operações na mina.

Uma decisão importante a ser considerada é que nem todos os tipos de preenchimento são adequados. Para a seleção, devem ser avaliados diversos fatores, tais como:

• Disponibilidade do material de preenchimento (rocha estéril)
• Limitações de áreas para a disposição da rocha estéril na superfície
• Impactos ambientais positivos ao reutilizar a rocha estéril como preenchimento
• Metodologia de transporte e disposição do preenchimento nas câmaras, seja por bombeamento ou transporte em caçambas de caminhões
• Manutenção da estabilidade do maciço rochoso e controle de subsidências
• Redução do volume de rocha estéril nos depósitos de rejeitos
• Otimização da produção de minério, permitindo a recuperação de pilares ou câmaras secundárias
• Viabilidade econômica para outras áreas da mina

O primeiro passo na implementação do Preenchimento de Rocha Cimentada (CRF) é identificar suas fontes e recursos disponíveis, como a rocha estéril proveniente da construção da infraestrutura da mina, materiais de pedreira e rejeito filtrado. Também é necessário considerar o método de lavra aplicado, a avaliação geotécnica do maciço rochoso, os pontos de acesso para transporte do material de preenchimento até as câmaras e a tecnologia do concreto utilizada no projeto da planta de mistura do preenchimento, conforme os requisitos da mina.

A mineração de pequeno e médio porte exige a realização de escavações de grande volume, como no método Sublevel Stoping (SLS), para garantir a produção mineral. Essas aberturas de maior dimensão requerem, por segurança, a aplicação de um preenchimento consolidado com resistência superior a 1 MPa após 14 dias de cura, a fim de estabilizar o maciço rochoso. Uma das alternativas mais viáveis é o preenchimento consolidado seco, também conhecido como Preenchimento de Rocha Cimentada (CRF), que consiste em uma mistura de agregado de rocha triturada ou peneirada, com granulometria controlada abaixo de 3" (76,2 mm), e cimento (percentual em peso). Esse material permite a exposição de faces livres do preenchimento cimentado (CRF), garantindo a recuperação segura do minério em câmaras secundárias ou pilares, com diluição inferior a 10%.

Aplicação do Preenchimento de Rocha Cimentada (CRF)
O preenchimento cimentado (CRF) é uma mistura de agregado de rocha triturada ou peneirada (Ø < 3"), aglomerante (cimento, pozolanas ou escórias), água e aditivo, aplicada para melhorar determinadas propriedades mecânicas do preenchimento. A preparação da mistura de preenchimento cimentado (CRF) é realizada em uma planta mecanizada, capaz de produzir uma mistura pastosa com abatimento entre 3 a 4 polegadas, facilitando o transporte em caçambas de caminhões mineiros desde a planta até as cavidades abertas na mina. A partir desse ponto, o preenchimento é transportado por carregadeiras LHD até as câmaras para sua disposição final.

O cimento atua como aglomerante, melhorando seu manuseio e influenciando diretamente o valor da resistência à compressão do material (MPa). Para a equipe técnica e profissional da INCIMMET, o sucesso da aplicação do preenchimento cimentado (CRF) na mineração depende de fatores como: a granulometria do agregado, suas propriedades físicas e mecânicas, o design da mistura e o tipo de cimento selecionado. A porcentagem de cimento no design da mistura determina a relação entre o valor da resistência (MPa) do preenchimento e o custo por metro cúbico do material produzido.

Os designs de mistura do preenchimento cimentado (CRF) podem ser otimizados de acordo com:(i) A recomendação geotécnica para o uso da resistência mínima necessária para garantir a estabilidade do preenchimento; (ii) A otimização das variáveis da mistura para produzir valores mínimos de resistência como menor consumo de cimento (%); (iii) A implementação de procedimentos de controle de qualidade, incluindo o desenvolvimento de ensaios para caracterização das propriedades físicas do material de preenchimento (granulometria, gravidade específica, densidade aparente, umidade, % passante na malha Nº 200, elasticidade, coesão), ensaios do preenchimento no estado fresco (design da mistura, abatimento, temperatura) e ensaios do preenchimento endurecido (compressão simples, compactação, triaxial UU).

A estimativa da resistência do preenchimento [CRF] depende do método de lavra, da sequência de mineração entre câmaras primárias e secundárias, da geologia do depósito, do design de perfuração, do sequenciamento da detonação e dos possíveis modos de falha. Segundo **Mitchell & Roettger (1989)**, os principais modos de falha da câmara preenchida com **Preenchimento de Rocha Cimentada (CRF)** são:

1. **Deslizamento**, devido à baixa resistência ao atrito com a parede rochosa;
2. **Emplastamento**, quando a tensão excede a resistência à compressão uniaxial;
3. **Flexão**, causada por baixa resistência à tração; e
4. **Desmoronamento**, provocado por falhas em arco e rotação devido à baixa resistência ao cisalhamento.

Por fim, podemos afirmar que o Preenchimento de Rocha Cimentada (CRF) apresenta um alto desempenho para garantir a sustentabilidade do processo de lavra subterrânea, tanto no método Bench & Fill quanto no Sublevel Stoping (SLS), assegurando a estabilidade global do maciço rochoso da mina.

Além disso, essa tecnologia inovadora incorpora um processo sustentável ao reutilizar resíduos, como rocha estéril ou rejeitos filtrados, dentro da própria mina. O Preenchimento de Rocha Cimentada (CRF) se consolida como uma alternativa versátil para diferentes métodos de lavra.

Ing. Edwin Paredes Mendoza
Engenheiro Sênior de Preenchimento de Minas - INCIMMET