Em seu desenvolvimento histórico, a humanidade sempre dependeu dos metais, que precisam ser extraídos da terra e processados para se tornarem passíveis de manufatura. Antigamente, a maioria dos túneis de extração era escavada em rocha, com picaretas ou por detonação após perfuração.

As rochas eram carregadas manualmente com pás em vagonetas sobre trilhos, que eram empurradas pelos próprios mineiros ou tracionadas por bestas de carga, sendo conduzidas até um ponto a partir do qual eram transportadas até a superfície. Árdua, essa remoção manual consumia muito tempo e necessitava de muita mão de obra, invariavelmente trabalhando em condições perigosas e insalubres. E, sobretudo, muito caras.

Após muitas tentativas de mecanização malsucedidas, dois trabalhadores da mina North Lily Mine, em Eureka, Utah, conceberiam um projeto revolucionário na década de 30. Chamada de “carregadeira com descarga por trás”, a máquina conseguia trabalhar nos espaços confinados dos túneis de mineração.

PÁ MECANIZADA

Antes de 1931, os inventores Edwin Burt Royle e John Spencer Finlay buscaram desenvolver uma pá mecanizada que copiasse os movimentos de carga. A máquina tinha uma caçamba fixada numa vagoneta sobre trilhos por meio de duas alavancas móveis, além de um motor pneumático para mover a máquina para dentro do material escavado.

Um segundo motor pneumático era usado para elevar a caçamba e empurrá-la para trás, fazendo com que o material caísse numa vagoneta. O operador ficava ao lado da máquina, acionando as duas alavancas de controle dos motores, para locomoção e movimento da caçamba.

O empregador de Royle e Finlay, a Anaconda, investiu algum dinheiro na invenção, mas desistiu do negócio por não considerá-lo lucrativo. O mesmo ocorreu com a Ingersoll Rand, que se desinteressou em desenvolver um novo produto na época da Depressão.

Em 1931, Joseph (Joe) Rosenblatt, presidente da Eimco, de Salt Lake City, visitou a mina de North Lily, conversou com os autores e se interessou pelo projeto. Em 1934, a família Rosenblatt decidiu investir no desenvolvimento da máquina. A carregadeira Eimco Finlay era, na verdade, um conceito criado por Burt Royle, embora seu nome não ficasse ligado ao equipamento (a não ser na patente).

Mais tarde, Rosenblatt declarou que “o desenvolvimento da carregadeira exigia muita engenharia, pois não era uma máquina simples. Durante a fabricação, foi requerido um sem-número de patentes”. Além disso, Royle e Finlay haviam fabricado seu protótipo com material de ferro-velho: peças de Ford modelo T, motores de um compressor sucateado, correntes e rodas motrizes de motocicleta e rodas de uma vagoneta de mineração.

CARREGADEIRA

Mas a máquina obteve grande sucesso. O primeiro modelo foi a carregadeira 12B, introduzida em 1938, seguida pelos modelos 21 (0,15 m3), 40H (0,3 m3), 40W (0,35 m3 com transportador de correia), 105 (1,0 m3) e 630 (0,35 m3, sobre esteiras).

De fato, a carregadeira causou um aumento significativo na produtividade na mineração. Sua entrada no mercado ocorreu pouco antes da Segunda Grande Guerra Mundial, auxiliando na extração de materiais para aplicação militar. Muitas mineradoras adquiriam lotes de dez ou mais máquinas por vez, e 80 máquinas foram exportadas para a Rússia.

Além do trabalho em mineração, durante o conflito a carregadeira foi usada em escavações para abrigos contra bombas e de túneis em Malta e Gibraltar, que permitiram aos aliados implantar instalações fortificadas para defesa do Mediterrâneo.

Posteriormente, a Eimco licenciou a fabricação para empresas na Grã-Bretanha, Índia, África do Sul e Japão. Até 1969, foram vendidas 29 mil unidades, que movimentavam aproximadamente 2/3 de toda a rocha detonada e transportada em minas subterrâneas e túneis em todo o mundo.

Os modelos posteriores das carregadeiras Eimco foram montados sobre esteiras e, mais à frente, sobre pneus, estabelecendo as bases para os equipamentos tipo LHD (load/haul/dump), que até hoje dominam o manuseio de rocha em minas subterrâneas.

Em 1980, a divisão de carregadeiras (nessa altura, denominada Eimco Mining Machinery International) foi vendida para a Sandvik, que passou a fabricar as máquinas com a marca Tamrock.

LHD

Com capacidade em torno de uma tonelada, os primeiros veículos de transporte seguiam conceitos bastante variados, incluindo basculamento traseiro, lateral e rotação para descarga. Os primeiros protótipos – utilizados ainda no século XIX – eram tracionados por animais ou empurrados pelos mineiros, possuíam rodas rígidas e, mais tarde, passaram a operar sobre trilhos.

Com a mecanização, a carga passou a ser feita por carregadeiras, raspadores foram usados para puxar o material por rampas e foram criados sistemas de correias para carga das vagonetas e transporte para fora da mina. No início do século XX, também houve uma modernização das vagonetas quando inventores como Joseph Francis Joy, fundador da Joy Mining Machinery, desenvolveram dispositivos de escavação e carga para uso em mineração subterrânea.

Na década de 1930, as vagonetas começaram a ser puxadas por locomotivas elétricas e diversos fabricantes desenvolveram máquinas multifuncionais, que simplificaram a tarefa de extração e manuseio do material.

Em 1958, a Wagner Tractors lançou uma carregadeira sobre pneus para mineração subterrânea a pedido da Philips Petroleum, o que marcou o início de uma nova era. Fundada naquele mesmo ano, a Wagner Mining Scoop iniciou a fabricação de carregadeiras para mineração subterrânea, com o modelo MS-1. A visão levou a diversas invenções, como o basculante traseiro (1960), o caminhão de descarga horizontal (1961) e o primeiro veículo LHD (1963), o ST-5, que abriu caminho para importantes aperfeiçoamentos nos LHDs lançados posteriormente.

Trata-se de um equipamento de perfil longo, baixo e estreito, usado para carregar o material extraído com uma caçamba, transportar essa carga e descarregá-la no interior da mina, antes de transportá-la para a superfície. As caçambas atuais variam entre 0,8 e 10 m3 (cargas de 1,5 a 17 ton). A máquina avança na pilha de material e, quando a caçamba está cheia, se desloca em sentido contrário até o ponto de descarga. Para facilitar a operação, os operadores geralmente são posicionados lateralmente.

Hoje, os LHDs são usados em mais de 75% das minas subterrâneas do mundo, podendo operar em túneis de diversas seções. Assim como as carregadeiras Eimco, esses veículos foram responsáveis por uma revolução na mineração.

Leia na próxima edição: Do empirismo à ciência na compactação