Perforacin minera: Proceso de muestreo en

Sondajes diamantinos

Mara Eugenia Herrera

Tcnico en Geologa, nivel 200. IP Valle central.

INTRODUCCIN

Se entiende como perforacin en la minera a la accin o acto que, a travs de medios mecnicos, tiene como finalidad construir un pozo. Para que esto se logre debe extraerse todo el material destruido dentro del agujero mediante la utilizacin de aire comprimido o agua. En este punto es donde se produce la diferencia entre lo que es la perforacin de explotacin y la de produccin.

En el primer caso la materia que se extrae sirve con el propsito de analizar y poder determinar tipos, calidades y cantidades de mineral para la eventual explotacin del yacimiento. La perforacin de produccin, en tanto, tiene como finalidad cargar el pozo con explosivos y generar la tronadura para poder quebrar la roca y as ir avanzando con la explotacin de la mina.

En la perforacin de sondaje se puede definir dos grandes rubros:

a) Diamantina, en la que al producirse la perforacin lo que se extrae es un testigo de roca.

b) Circulacin Reversa, donde se destruye absolutamente la roca y se saca un detrito.

Con la perforacin diamantina se recupera un trozo de roca que entrega una cantidad de informacin que no solamente se limita a las leyes, sino tambin a las estructuras que hay.

CARACTERISTICAS DE LA METODOLOGA

El levantamiento de los datos geotcnicos consta de dos partes, la primera, corresponde a un levantamiento sistemtico de tramos de perforacin o tramos entre tacos de perforacin, es decir se determinan las propiedades geotcnicas bsicas para cada tramo perforado. La segunda parte del levantamiento corresponde a un levantamiento dirigido, el cual considera varios tramos de testigos de sondeos de igual aspecto y comportamiento geotcnico. Para este tramo se determinan las propiedades de las estructuras, la resistencia de la roca, el grado de meteorizacin y se realiza una estimacin visual del GSI.

La Figura 1, muestra una seccin geotcnica con cuatro unidades, la cual ha sido definida en base al mapeo de tres sondajes de diamantina. A la izquierda de cada sondaje se observa un espaciado regular, que corresponde a los tramos considerados por el Levantamiento Geotcnico Bsico, constituido por tramos de perforacin, mientras que a la derecha se observan tramos irregulares que constituyen tramos de iso-calidad geotcnica, determinados en el Levantamiento por Tramos Geotcnicos los cuales finalmente se correlacionan con otros sondajes, para obtener zonas de iso-calidad. En el ejemplo de figura 1 se han definido 4 unidades geotcnicas A, B, C, y D.

DESCRIPCIN DE LA METODOLOGA DE MEDICIN

A continuacin se describen los parmetros bsicos considerados para las dos etapas del mapeo geotcnico, correspondientes a las etapas de Mapeo Geotcnico Bsico, y, Mapeo por Tramos Geotcnicos.

Mapeo Geotcnico Bsico

Esta etapa del levantamiento geotcnico corresponde a un levantamiento sistemtico de parmetros geotcnicos, los cuales son registrados, entre tramos de perforacin (tacos), y/o tramos sistemticos. Para cada tramo se determinan el nmero de fracturas, el largo de los trozos de roca, el tipo de molido y el grado de meteorizacin, cuyo formato de medicin se presenta en la figura 2, la forma de medicin se describe a continuacin:

Tramo de Sondeo: Corresponde al tramo de perforacin considerado, se incluye la posicin de perforacin de inicio (DESDE) y termino del tramo (HASTA). En algunos casos estos tramos de perforacin son regularizados a tramos regulares, en cuyo caso se podr utilizar los tramos regulares, con la debida precaucin con respecto al corte artificial de trozos de sondajes.

N de Fracturas: Se contabilizan todas las fracturas abiertas de origen geolgico presentes en un determinado tramo de sondaje, evitando contar todas aquellas estructuras abiertas por la manipulacin de los testigos ya sea a travs de planos de debilidad o a travs de la matriz de la roca. Se agruparn las estructuras de acuerdo al ngulo menor que forman con respecto al eje del testigo o ngulo (Figura 3), los rangos utilizados corresponden a: 0-30, 30-60 y 60-90, adems del total que es la suma de las estructuras contabilizadas en estos rangos.

Largo de Trozos de Roca: Este tem considera la medicin de todos los trozos de roca separados por estructuras geolgicas abiertas, que presenten sonoridad, que tengan un grado de meteorizacin bajo, entre I y III, los testigos con grados de IV, V, y VI no se deben medir. Se recomienda utilizar una lnea o eje central para medir en ella la longitud de los tramos. Las rupturas causadas por el proceso de perforacin o el operador, que son usualmente evidenciadas por superficies rugosas frescas, no deben ser incluidas y se deben considerar como un solo trozo de testigo.

Tipo de Molido: Corresponde a una descripcin del material disgregado recuperado por la perforacin del sondeo, que puede presentar un comportamiento como suelo, o los tramos de roca triturada que no es capaz de mantener la forma cilndrica producida por la corona de perforacin y las zonas con alto grado de meteorizacin.

Mapeo por tramos geotcnicos

Una vez completado el mapeo bsico se procede a la definicin de los tramos geotcnicos, para ello, se debe revisar los ncleos del sondaje completo y definir tramos de sondajes de iguales caractersticas geotcnicas. Dentro de la definicin de tramos geotcnicos se debern considerar en especial los cambios litolgicos, de alteracin y mineralizacin. Es importante en este caso apoyarse en el registro del levantamiento geolgico. Los tramos definidos sern caracterizados de acuerdo a los parmetros geotcnicos. Este parmetro est constituido por la posicin de inicio (DESDE) y la posicin de termino (HASTA) de un tramo de igual calidad geotcnica, el cual es definido por la persona que efecta el levantamiento geotcnico.

Caracterizacin Matriz de la Roca

Las propiedades de la matriz de la roca o Roca Intacta, se

determinan principalmente a travs de ensayos de laboratorio en

probetas extradas para las diferentes unidades geolgico-geotcnicas

definidas, para lo cual se deber, una vez finalizado el levantamiento

geotcnico, extraer probetas para este fin. Dentro de la etapa de

caracterizacin se estiman la resistencia de la matriz y el grado de

meteorizacin del tramo geotcnico.

Resistencia de la Matriz y Grado de Meteorizacin: La resistencia

de la matriz de la roca se estima de acuerdo a la Figura 8, mientras

que el grado de meteorizacin se estima para el tramo completo,

realizndose de igual forma que en lo descrito en el procedimiento de

Mapeo Geotcnico Bsico.

El RQD es una modificacin del porcentaje de recuperacin de

testigos en que todas las piezas de testigos con sonoridad al ser

golpeadas, con un largo sobre 100 mm (4 pulgadas), son sumadas y

divididas por el largo del tramo considerado.

Los valores obtenidos para los porcentajes de Molido, y de Roca, se

pueden correlacionar con el espaciamiento medio, el RQD, el grado de

meteorizacin y las diferentes categoras de clasificaciones

geotcnicas. La importancia de estos parmetros depende

especialmente de las condiciones de alteracin mecnica de las rocas

estudiadas. La figura a continuacin, muestra un diagrama ternario,

que correlaciona el RQD, la roca con espaciamientos menores que 10

cms, y el molido, para diferentes calidades de RMR, para una

secuencia de rocas volcnicas y sedimentarias alteradas e

intemperizadas.

Fotografa: La fotografa de los ncleos o testigos de la perforacin son un

valioso testimonio grfico del estado del macizo rocoso, es por ello que se

deben fotografiar todos los ncleos antes de ser partidos para su anlisis

qumico. La fotografa debe ser ntida y no presentar perspectiva alguna, es

ideal fotografiar un grupo de cajas, las cuales deben aparecer como un

rectngulo perfecto en la fotografa.

Calidad del testigo recuperado: La calidad del testigo recuperado depende

de la perforacin, de la manipulacin de los testigos al ser extrados, el

transporte y almacenamiento de stos. Es muy importante controlar todas

estas etapas adecuadamente y disponer de contratos adecuados y una

inspeccin tcnica que permita asegurar la correcta extraccin y

manipulacin de los testigos extrados.

Recoleccin de probetas: Cada cierto tramo predefinido, se recolectarn

ncleos para efectuar ensayos de caracterizacin de la roca intacta, cuyo

programa depender de los requerimientos de informacin necesarios para

la evaluacin del proyecto geotcnico analizado.

Experiencia del personal: Es de suma importancia que el levantamiento

geotcnico de los sondajes sea realizado por profesionales idneos en

geotcnia, especialmente gelogos geotcnicos. Por otro lado, la campaa de

mediciones deber ser liderada por un profesional, de a lo menos 10 aos de

reconocida experiencia.