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PERFORACION DE SONDAJE Integrantes: Aylee Aylee Rojas Fabián Castro Héctor Rivera Andro Ramírez Francisco Olivares
INTRODUCCION 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.
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: MECANICOS Rotación Percusión Roto percusión
TERMICOS Soplete o lanza térmica Plasma Fluido caliente Congelación
METODOS DE PERFORACION HIDRAULICOS Chorro de agua Erosión Cavitación
SONICOS Vibración de alta frecuencia
QUIMICOS Microvoladura Disolución
METODOS DE PERFORACION ELECTRICOS Arco Eléctrico Inducción Magnética
SISMICOS Rayo láser
NUCLEARES Fusión Fisión
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
ADAPTADORES DE BARRAS
BARRAS DE ACERO
BARRIL SACA TESTIGOS
MATERIALES
PORTA TESTIGO
SEPARADORES
ARCHIVADORES
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
MARTILLO BARRAS DOBLES
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 COTA SUPERFICIE 3260 MSNM BANCO 3170
BANCO 3095
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…
