PERFORACION DE SONDAJE

Integrantes: Aylee Rojas Fabián Castro Héctor Rivera Andro Ramírez Francisco Olivares

En minería la obtención selectiva de los minerales y otros materiales de la corteza terrestre, de los cuales se puede obtener un beneficio económico, depende del tipo de material a extraer y de las características del subsuelo.

Los métodos de explotación pueden ser a cielo abierto o subterráneo y los factores que lo determinarán son la geología, geomecánica, geometría e hidrología del área a explotar, por lo que, es fundamental realizar perforaciones de sondaje.

INTRODUCCION

PERFORACION DE SONDAJE

El sondaje consiste en una excavación cilíndrica de gran profundidad, realizada por medios mecánicos, lo cual denominaremos, perforación de sondaje.

El diámetro y longitud de esta perforación será determinado por la finalidad del proyecto, y por la inversión para este proceso.

Existen distintos método de este tipo de perforación, para minería, y estos serán aplicados según la información que se requiera del macizo rocoso.

CICLO GEOLOGICO DE UN MACIZO

ROCAS:

Ígneas

Sedimentarias

Metamórficas

PROPIEDADES DEL MACIZO QUE AFECTAN A LA PERFORACION

Las principales propiedades físicas de las rocas que influyen en los mecanismos de penetración y consecuentemente en la elección del método de perforación son:

Dureza Resistencia Elasticidad Plasticidad Agresividad Textura Estructura Características de rotura

METODOS DE PERFORACION

Los sistemas de penetración de la roca que han sido desarrollados y clasificados por orden de aplicación son:

MECANICOSRotaciónPercusiónRoto percusión

TERMICOSSoplete o lanza térmicaPlasmaFluido calienteCongelación

METODOS DE PERFORACION

HIDRAULICOSChorro de aguaErosiónCavitación

SONICOSVibración de alta frecuencia

QUIMICOSMicrovoladuraDisolución

METODOS DE PERFORACION

ELECTRICOSArco EléctricoInducción Magnética

SISMICOSRayo láser

NUCLEARESFusiónFisión

PERFORACION EN MINERIA

A pesar de la enorme variedad de sistemas posibles de penetración de la roca, en minería y obras publicas, la perforación se realiza habitualmente por energía mecánica mediante métodos de:

PERCUCION ROTACION ROTOPERCUSION

METODO DE PERCUSION

Esta técnica de perforación consiste en realizar un movimiento alternativo de bajada-subida de una masa pesada (trepano) que en su caída va fracturando o disgregando la roca, desprendiendo de la misma trozos de variado tamaño, que después se extraen por medio de una válvula o cuchara de limpieza.

Es una técnica válida para cualquier tipo de material, sobre todo rocas consolidadas, y para realizar grandes diámetros de sondeo

METODO DE ROTOPERCUSION Este sistema rotatorio con aire

comprimido consiste de un martillo de percusión que se halla colocado en el extremo inferior del varillaje, el cual combina el efecto percusivo con la acción rotatoria. Hay tres aspectos claves para el buen funcionamiento de este sistema: primero los compresores deben ser de alta presión y buen caudal de aire, segundo una buena elección del martillo y tercero que el sistema funciona en terrenos consolidados, de modo contrario en pozo se derrumba durante la perforación.

METODO DE ROTACION

Se subdividen a su vez en dos grupos, la penetración puede ser por trituración, mediante triconos, o por corte utilizando bocas especiales.

El primer sistema se emplea para terrenos de dureza media y alta, mientras que el segundo, para roca de dureza baja.

Estos dos métodos los definiremos como, perforación de diamantina y perforación de aire reverso.

PERFORACION DE DIAMANTINA

PERFORACION DE DIAMANTINA La perforación diamantina utiliza un cabezal o broca diamantada,

que rota en el extremo de las barras de perforación. La abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigo sólido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubería de perforación y se recupera luego en la superficie.

Los tamaños estándares básicos son 7/8 pulgadas (EX), 13/16 pulgada (AX), 1 5/8 pulgadas (BX) y 21/8 pulgadas (NX). La mayoría de barras de perforación son de 10 pies de largo (3,048 m). Después de los primeros 10 pies de perforación, se atornilla una nueva sección de tubo en el extremo superior y así sucesivamente.

El cabezal diamantado gira lentamente con suave presión mientras se lubrica con agua para evitar el sobrecalentamiento. La profundidad de perforación se estima manteniendo la cuenta del número de barras de perforación que se han insertado en la perforación.

HERRAMIENTAS

CORONA DIAMANTADA BARRAS DE ACERO

ADAPTADORES DE BARRAS

BARRIL SACA TESTIGOS

MATERIALES

PORTA TESTIGO ARCHIVADORES

SEPARADORES BENTONITA GRASA

PERFORACION DE AIRE REVERSO

PERFORACION DE AIRE REVERSO

La perforación con aire reverso requiere de un equipo mucho más grande, incluyendo un compresor de aire de alta capacidad, usualmente montado en un camión. El aire comprimido es inyectado hacia una cámara exterior de un tubo o barra de perforación de doble pared. El aire comprimido regresa por el interior del conducto central de las barras de doble pared y arrastra hasta la superficie los fragmentos de roca (“cuttings”) donde se recuperan. Las astillas o fragmentos de rocas viajan a una velocidad tan alta que es preciso disminuirla utilizando un ciclón. La roca molida (cuttings) se recoge continuamente a medida que avanza la perforación y constituyen la muestra del subsuelo. Las barras de perforación para aire reverso son por lo general ya sea de 6 a 8 pulgadas de diámetro y (6,096 m). Cada barra es muy pesada y requiere el uso de una grúa o “winche” para levantarla y colocarla sobre el agujero de perforación.

METODO DE AIRE REVERSO

HERRAMIENTAS

BITS TRICONO

BARRAS DOBLESMARTILLO

RECUPERACION DE MUSTRA

MUESTRA SECA MUESTRA CON AGUA

SECCION DE SONDAJES MOSTRANDO INTERCEPTOS CON MENA Y GEOLOGIA

EJEMPLO PRACTICO

Se realizaron toma de muestras, en tres puntos distintos de un yacimiento minero, a rajo abierto situado en nuestra región.

Una de las muestras fue tomada en uno de los bancos superiores del rajo y las otras dos muestra se tomaron en el fondo mina.

La finalidad de este ejercicio practico, comprende representar, las diversas de característica de dichas muestras.

TOMA DE MUESTRAS

BANCO 3170

BANCO 3095

COTA SUPERFICIE 3260 MSNM

EJEMPLO DE SONDAS

SONDAJE DE 165 Mts

SONDAJE DE 90 Mts

COCLUSIONES

Se puede concluir que existen varios métodos de perforación los cuales son utilizados según sus necesidades.

La perforación de diamantina, se utiliza para extraer un testigo el cual indica con bastante exactitud datos estructurales del macizo.

El Aire Reverso es un método, relativamente económico en comparación a la perforación con diamantina su diferencia de costo es de 3 a 1 pero es menor exacto a la hora de averiguar la cantidad de mineral existente.

La perforación es uno de los ciclos mas importantes, en la minería, ya que gracias a ella se determina el método de explotación.

 

FIN…