trabajo perforacion y voladura

DOCENTE: Ing° ARMANDO BOHORQUEZ HUARA

Cajamarca, 02 de Octubre de 2012

INGENIERÍA GEOLÓGICA

PERFORACIÓN Y VOLADURA

CAPITULO IV. PROGRAMAS DE PERFORACIONES

VIII CICLOUNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

INDICERESUMEN Pag.03INTRODUCCIÓN Pag.04 OBJETIVOS Pag.05 MARCO TEORICO Pag.06

CAPITULO IDEFINICION DE SONDAJE Pag.06 TIPOS DE SONDAJE Pag.06 PROCESO Y CONTROL DURANTE EL SONDAJE Pag.07CAPITULO II GENERALIDADES Pag.21 CALIDAD DE LA MUESTRA Pag.21 MUESTRAS ALTERADAS POR LAS HERRAMIENTAS DE PERFORACION Pag.22 MANIPULACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS Pag.23 CAPITULO IIICALCULO DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA Pag.26 CAPITULO IV

VIII CICLOINGENIERÍA GEOLÓGICA

CALCULO DE LA RECUPERACIÓN DE TESTIGOS Pág.28

CONCLUSIONES Pag.35 BIBLIOGRAFÍA Pag.35

I. RESUMEN

La toma de testigos suele ser necesaria durante las fases de investigación regional y características de emplazamiento. De este modo pueden realizarse descripciones y ensayos de

laboratorio sobre los testigos, a la vez que se emplea el sondeo para ensayos

hidráulicos y muestreo geoquímico.


El servicio de perforación en superficie involucra aquellos programas de exploración en tajo abierto, alrededor de las unidades mineras, así como programas de exploración en zonas rurales o zonas inhóspitas donde se busque la existencia de minerales.

El servicio de perforación en subterráneo involucra aquellos programas de perforación en el interior de las unidades mineras para desarrollar los programas de perforación como diamantina de delimitación de vetas o cuerpos mineralizados, también consiste en el desarrollo de programas de perforación y tiene como finalidad encontrar nuevas reservas de minerales.

II. INTRODUCCIÓN Los problemas de integración entre las diversas aplicaciones de ingeniería ocasionaban un exceso de tiempo en el flujo de trabajo para el diseño de los pozos.

Durante los últimos años en Perforación, Rehabilitación y Servicios a pozos se han desarrollado herramientas tecnológicas para la aplicación de la ingeniería en todos los procesos, sin embargo, se han mantenido separados de los simuladores y software utilizados por yacimientos, Geología, Gestión, Finanzas y Estudios Integrados.

Perforación Dtto. Norte, inició un proyecto para la integración de todas las especialidades a un ambiente único y corporativo, utilizando la data de cada uno de ellos. Como fase inicial se conformó un equipo multidisciplinario


integrado por representantes de Yacimiento, Geología, Gestión, Estudios Integrados, Intevep, Tecnología I&P AIT y Perforación, liderado por el Departamento de Tecnología y Nuevas Aplicaciones de Perforación Distrito Norte.El proceso de Integración se inicia con la elaboración del Portafolio de Oportunidades (PDO) y del Plan de Negocio (PDN), en esta etapa perforación tiene una participación activa, a través de un análisis detallado de los post morten de los proyectos de construcción y mantenimiento de pozos y la visualización de nuevas tecnologías, se establecen compromisos de costos y tiempo de los futuros proyectos.

III. OBJETIVOS

GENERAL

₪ OBTENER EL CONOCIMIENTO NECESARIO PARA REALIZAR UN SONDEO DE EXPLORACÓN ASI COMO EL ANALISIS DE TESTIGOS OBTENIDOS

ESPECÍFICOS


₪ DEFINIR QUE ES UN SONDAJE DE EXPLORACIÓN

₪ DETERMINAR CUALES Y CUANOS TIPOS DE SONDAJES SE REALIZAN DENTRO DE LA PERFORACIÓN

₪ CONOCER TODOS LOS FACTORES QUE CONDICIONAN A UN SONDAJE

₪ CONOCER TODAS LAS ETAPA QUE SE LLEVAN A CABO DENTRO DE UN SONDAJE DE EXPLORACIÓN

₪ CONOCER CUALES SON LOS RIESGOS AL MOMENTO DE REALIZAR SONDAJESDE EXPLORACIÓN

₪ DETERMINAR COMO SE MANIPULAN E IDENTIFICAN LAS MUESTRAS OBTENIDAS DEL SONDAJE

₪ EXPLICAR LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE CUALQUIER MATERIAL COMPUESTO POR PARTÍCULAS PEQUEÑAS.

₪ CALCULAR LOS TESTIGOS RECUPERADOS

IV. MARCO TEÓRICO CAPITULO I. CONTROLES DE SONDAJE

A.DEFINICIÓN DE SONDAJE (DRILL HOLES)


Perforaciones de pequeño diámetro y gran longitud que se efectúan para alcanzar zonas inaccesibles desde la superficie o laboreos mineros. Los sondajes permiten obtener muestras de dichas zonas a profundidades de hasta 1.200 m para ser estudiadas y analizadas por lo geólogos.Las técnicas más utilizadas actualmente son la perforación con recuperación de testigos o diamantina y la con recuperación de detritos o aire reverso. En la primera se utiliza una tubería engastada en diamantes en la punta, obteniéndose un cilindro de roca de un diámetro entre 2 y 5 pulgadas, en tanto que la segunda se realiza con herramientas que van moliendo la roca, permitiendo obtener sólo trozos de roca de hasta 1 cm.

Para una mejor comprensión acerca del control operacional durante las perforaciones es necesario un conocimiento previo acerca de los tipos de sondeos.

B.TIPOS DE SONDEOS

En general, los sondeos se pueden clasificar en diversos tipos según la finalidad para la que se construyen. Se tienen así:

Sondeos de reconocimiento o investigación en general. Sondeos piezométricos. Sondeos de monitoring o vigilancia de calidad de agua. Sondeos geotécnicos. Sondeos de inyección de cemento o pilotes. Sondeos de explotación de agua. Sondeos petrolíferos(de investigación o de desarrollo de campo) Sondeos de inyección de residuos en formaciones permeables. Sondeos para la creación de cavidades salinas, Sondeos geotérmicos.

Como se ve la variedad es grande, y en cada uno de ellos se emplean métodos de operación específicos.


Estos sondeos tienen por objeto hacer las exploraciones necesarias para el estudio de un determinado terreno o formación, proporcionando entre otros los siguientes datos:

Litología, mediante el estudio del ripio, testigos y registros o diagrafias. Presiones de formación y niveles piezométricos de los distintos acuíferos

cortados. Propiedades físicas de las rocas tales como porosidad, permeabilidad,

temperatura, existencia de fluidos, características mecánicas, etc. Propiedades químicas de los fluidos contenidos en la roca, salinidades,

efectos corrosivos o incrustantes, concentraciones de diferentes elementos, composición isotópica.

C. PROCESO Y CONTROLES DURANTE EL SONDAJE

PRIMERA ETAPA: El equipo de perforación debe instalarse en una plataforma o superficie totalmente nivelada y sin material suelto que pueda alterar el normal desplazamiento de las personas, equipos o maquinarias.

FIG.01. Instalación del equipo de perforación

SEGUNDA ETAPA: Al instalar la sonda en el punto a perforar, se debe colocar debajo de ésta un polietileno o geomembrana que cubra completamente la zona inferior de la sonda, para evitar contaminación por derrames de aceites, grasas o aditivos.


FIG.02. Instalación de la geomembrana de protección

La geomembrana debe sobresalir aproximadamente 1 metro hacia los 4 lados de la sonda, como precaución en el evento que reviente alguna de las mangueras hidráulicas, aire o lodo.

₪ Al instalar la geomembrana, debe quedar más baja en el centro y más levantada en los bordes para evitar la contaminación fuera del área de perforación.

₪ Además se debe instalar un polietileno u otro material bajo estanques o tarros de aceite, grasa, diesel, etc., para evitar contaminación por combustibles o lubricantes.

TERCERA ETAPA: Cuando se nivela la sonda se debe asentar los gatos hidráulicos sobre maderos de aproximadamente 4” de espesor, con el objeto de evitar que éstos se hundan y provoquen una desnivelación del equipo de perforación.

FIG.03. Nivelación de sonda –Gatos hidráulicos


No es recomendable usar maderos mayores de 4” en pozos a mucha profundidad ya que se corre el riesgo de desplazamientos y desvíos del pozo.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES DURANTE LA TERCERA ETAPA

1. La plataforma donde se realizaran los trabajos, debe contar con las dimensiones reglamentarias para utilizarse con comodidad.

FIG.04. Dimensiones reglamentarias de la plataforma

2. Si existieran perforaciones para tronadura, éstas deben ser tapadas o aisladas con cinta reflectante u otro material apto para este fin.

3. Si por el lugar transitan vehículos de alto tonelaje, se debe solicitar la construcción de una berma de seguridad que aísle la plataforma, con una altura no inferior a 1,5 metros. Se debe poner conos reflectantes en la parte superior de la berma.

4. Si el punto de perforación está muy cercano al “cerro”, se debe pedir la construcción de una berma de seguridad que proteja en caso de deslizamiento o caída de rocas.


FIG.05. Berma de seguridad

5. En el interior de la mina debe asegurarse que la iluminación sea aceptable, usando lámparas eléctricas.

6. En el área de la plataforma deberá acuñarse el techo y cajas del socavón o túnel.

7. De igual forma chequear la ventilación para evitar desmayos y accidentes del personal a raíz de la emanación del CO. Disponer en caso de emergencias de un estanque de oxígeno, además de tecles, cables eléctricos, etc.

8. Control y mantenimientos de herramientas diamantinas

Las herramientas diamantadas son los constituyentes esenciales de cualquier sistema de perforación. Estas herramientas son productos que deben poseer las siguientes características básicas:

Una calidad sobresaliente Una construcción adecuada Un diseño avanzado.

Los 3 atributos anteriores se deben combinar para permitir completar un programa de perforación al menor costo posible en diamantes. Lo ideal es seleccionar una gama completa de herramientas diamantadas con los mismos estándares de calidad

8.1 CORONAS SACATESTIGOS IMPREGNADAS. En el mercado existe una variedad de fabricantes de coronas sacatestigos impregnadas. La simple gama de 3 productos y con códigos de color fue aceptada prontamente como estándar para la industria de los sondajes diamantinos. En forma progresiva, se han introducido nuevas matrices, materiales diamantados y técnicas de fabricación para crear una gama nueva y mejorada de productos; se trata de las coronas impregnadas de Serie.

Las Coronas de Serie están codificadas por color y numéricamente del 2 al 10 para eliminar la confusión causada por las coronas codificadas y ofrecidas por otros fabricantes. Como simple guía, mientras más dura es el tipo de roca, mayor es la Serie, es decir, Serie 10 para rocas más duras y las Series 2 y 4 para las formaciones más blandas y abrasivas. En todo caso debe tenerse en cuenta, que muchos otros factores influyen en la selección

8.2 ESTRUCTURA DE UNA CORONA DIAMANTADA En los esquemas a continuación se muestra la estructura típica de una corona diamantada. Para visualizar la estructura, se muestra una planta y un perfil de la corona. Se puede observar las vías de agua, la región de la matriz, ancho de pared, etc.


FIG.06. Perfil de una corona corrugada.

FIG.07.Corte transversal de una corona

8.3 CRITERIOS GENERALES DE SELECCIÓN DE CORONAS

Para la elección de la corona adecuada se recomienda:

1. Las coronas de Christensen se clasifican según el número de Serie, ésta denominación se basa en una descripción de la norma DCDMA, que


considera el tipo de terreno o formación a perforar, relacionando la dureza de la roca con el número de Serie de la corona. Esto significa que si el terreno es blando, fracturado, abrasivo; la corona apropiada sería una Serie # 1 ó # 2. Para la formación dura, la Serie de la corona más alta, Serie # 9 o más.

2. Es importante considerar las velocidades y la potencia de la sonda, para el diámetro y profundidad del pozo a perforar. Si se dispone de un equipo de alta potencia y empuje, se recomienda usar una corona de Serie baja, por el contrario, si se dispone de un equipo de baja potencia, se debe usar coronas de Serie alta.

₪ Sonda baja potencia: Use número Serie alta ₪ Sonda alta potencia: Use número Serie baja

3. Es importante obtener la mayor información geológica posible de las condiciones esperadas del terreno, tales como: tipo de roca esperada, dureza de la roca, condiciones del pozo. Es así, que según la condición de la roca se debe considerar:

₪ Roca dureza baja, grano grueso, fracturada => Use número Serie baja ₪ Roca dureza alta, grano fino, competente => Use número de Serie alta

4. Relacionando los puntos anteriores es necesario considerar el grado de penetración o avance de la corona, según lo cual se recomienda:

₪ Penetración baja => Use Serie más alta ₪ Vida útil corta de la corona => Use Serie más baja

8.4 GUÍA DE SELECCIÓN DE CORONAS SEGÚN TIPO DE ROCA. A continuación se presenta una tabla que relaciona el tipo de roca, las características de la roca y la correspondencia con la corona de serie recomendada.


Tabla N° 1 Selección de coronas según el tipo de roca

8.5 SELECCIÓN DEL PRODUCTO Y APLICACIÓN Para la selección de la corona correcta para el terreno adecuado, hay que determinar:

1. La velocidad

2. La potencia de la sonda, para el diámetro (tamaño) y profundidad del pozo a perforar. En seguida hay que obtener la siguiente información posible respecto de:

₪ Tipos de rocas esperadas ₪ Condiciones en el fondo del pozo

La gama de coronas impregnadas se fabrican en tamaños que se adaptan a los barriles de la gran mayoría de las empresas que están en la competencia. Las condiciones de perforación a menudo son difíciles en donde las formaciones cambian repetidamente en un intervalo de perforación muy corto. En esta circunstancia, se recomienda la corona de Serie inmediatamente menor, la que cortará la más dura de las formaciones esperadas.

Se debe tener cuidado para restringir las velocidades de penetración en cualquier roca abrasiva que se encuentre, con el fin de proteger la corona de un desgaste excesivo. Por otro lado, si la desviación del pozo se transforma en un problema, una corona de Serie inmediatamente mayor a la seleccionada en principio, combinada con velocidades de penetración reducidas, puede contribuir a poner el pozo bajo control. En ciertos casos, especialmente en terrenos fracturados, se debe desarrollar un programa con lodo de perforación para mantener la estabilidad del pozo. Recursos


Tabla N° 2 Criterios de selección de coronas

7.6 DUREZA DE LA ROCA Y SU RELACIÓN CON LAS CORONAS

Tabla N° 3 Dureza de la roca y su relación con las coronas

CUARTA ETAPA: MANIOBRA DE ACOPLE DE BARRAS

En esta etapa se muestra el stock de barras, el enfrentamiento de barras y acople manual, el acople con llave hidráulica y el término de la maniobra.


FIG.08. Stock de barras

FIG.09 – 10. Acople de barras y torque hidráulico

QUINTA ETAPA: MANIOBRA ENGANCHE PESCANTE

En la secuencia se puede observar la maniobra de enganche del pescante al tubo interior de la barra


FIG.11. Enganche de pescante

QUINTA ETAPA: VISTA GENERAL TABLERO CONTROL Y COMANDOS

Se muestra una vista general del tablero y algunos instrumentos y comandos principales.

Tablero de comandos y control de un equipo diamantino

El tablero de control y comandos de un equipo de sondajes, es una consola o dispositivo que puede estar integrado o no a la máquina y que contiene todos los instrumentos y comandos para el control y operación de la sonda.

GBB dispone de una variedad de sondas diamantinas, como ejemplo CS 3000, sondas multipropósito que trabajan en la modalidad aire reverso y diamantina como las UDR 650 y UDR 1000.

A través de los comandos del tablero de control se pueden controlar, corregir y/o modificar los valores de los parámetros de perforación según el tipo de roca que se esté perforando, de modo de optimizar el rendimiento de perforación.

Es así, que se pueden variar o ajustar los valores de:

₪ Peso sobre la corona₪ Caudal de agua₪ Velocidad de rotación del bit o corona

Estas lecturas se pueden observar en: manómetros, tacómetros, flujómetro, termómetros, etc.

FIG.11.Vista general tablero de control y comandos


FIG.12. Tacómetro, presión aceite, parada emergencia, temperatura motor

FIG.13. Presión en empuje de fangos

SEXTA ETAPA: MANIOBRA BAJADA BARRAS AL POZO Y USO PRENSA

Bajada barras al pozo y uso de la prensa de barras.

FIG.14. Bajada barras al pozo


FIG.15. Uso de la prensa de barras.

SETIMA ETAPA: MANIOBRA SUJECIÓN BARRAS CON PRENSA

En la secuencia se puede observar la maniobra de sujeción de barras en los dos estados, con las mordazas abiertas y cerradas, para evitar que las barras caigan al pozo.

FIG.15- 16. Con mordazas abiertas-Mordazas cerradas

OCTAVA ETAPA: MANIOBRA COLOCACIÓN REJILLA PROTECCIÓN

Una vez realizada la maniobra de acople de barras, se procede a colocar la rejilla de protección, para prevenir y evitar accidentes


FIG.18. Canalización de fluidos

FIG.17. Colocación de rejilla de protección

NOVENA ETAPA CANALIZACIÓN FLUIDOS DE PERFORACIÓN

En la secuencia se muestra el recorrido del fluido de perforación desde que sale del pozo hasta los estanques y pozo de decantación.

DECIMA ETAPA VISTA GENERAL Y COMPONENTES SONDA

Vista general sonda perforando y sus componentes más importantes

FIG.19. Torre y carro de perforación

FIG.20. Sarta de perforación con rejilla de protección


FIG.21. Bomba de lodos

FIG.22. Motor sonda

ONCEABA ETAPA: MANIOBRA EXTRACCIÓN TESTIGO DEL POZO Y DISPOSICIÓN EN LA CAJA

La secuencia muestra la maniobra completa de la extracción del testigo y su disposición en la caja.


FIG.23. Extracción de testigos

CAPITULO II. MANIPULACIÓN DE TESTIGOSLa manipulación de testigos consiste en la serie de procedimientos realizados después de la extracción de un testigo; con el fin de reducir su grado de alteración, de modo que mantengan la mayor parte de las características propias que poseía antes de ser extraído.

II.1.- GENERALIDADES

La selección de la técnica de muestreo está regida, principalmente, por los requisitos en la calidad de la muestra a recuperar, por las características propias del material a investigar y, particularmente, por el grado de alteración que sufrirá durante el proceso de muestreo.

Las cuatro técnicas principales para la obtención de muestras, son las siguientes:

a) recuperación de la muestra alterada por las herramientas de perforación o equipos de excavación.

b) obtención de la muestra por penetración de un sacatestigo de extremo abierto o de tubo partido, con una herramienta cortante en el extremo inferior, el que será introducido en la masa del suelo mediante un empuje estático o mediante impacto.

c) muestreo mediante la penetración de una corona sacatestigo hueca provista de una herramienta de desgaste en el extremo inferior que se hará avanzar por rotación mientras el testigo va penetrando por dentro del cuerpo de la corona.


FIG.24.Muestra obtenida

d) extracción de una dama perfilada a mano dentro de una calicata, pozo o galería.

Las muestras así obtenidas por los procedimientos (b), (c) y (d) permitirán, generalmente, preservar lo suficientemente intacta la estructura del estrato como para hacerla representativa del mismo.

La calidad de dichas muestras variará considerablemente dependiendo del tipo de suelo y de la técnica empleada, presentando siempre algún tipo de alteración.

II.2.- CALIDAD DE LA MUESTRA

El procedimiento de muestreo estará regido por la calidad deseada o establecida de la muestra a ser recuperada y ésto, a su vez, dependerá de los parámetros a medir durante los ensayos de laboratorio. La Tabla II.2. Clasifica la calidad de las muestras frente a las propiedades posibles de ser determinadas en forma confiable durante los ensayos de laboratorio.

TABLA 3. Calidad de la muestra según las propiedades determinadas a partir de ellas.

II.3.- MUESTRAS ALTERADAS POR LAS HERRAMIENTAS DE PERFORACION

La calidad de las muestras obtenidas depende del procedimiento utilizado para realizar la perforación o la excavación y de si el perfil está seco o mojado.


CALIDAD

PROPIEDADES QUE PUEDEN SER DETERMINADAS DE MANERA CONFIABLE

Clase 1 Clasificación, humedad natural, pesos unitarios, parámetros de resistencia, deformación y consolidación

Clase 2 Clasificación, humedad natural y pesos unitarios

Clase 3 Clasificación y humedad natural

Clase 4 Clasificación

Clase 5 Ninguna. Sólo para determinar secuencia estratigráfica

Cuando las muestras extraídas corresponden a niveles inferiores al agua subterránea, éstas pueden no ser representativas del manto explorado.

Las clases de muestras que se detallan a continuación son las que se pueden obtener al utilizar cualquiera de los diferentes métodos de perforación y muestreo:

a) Clase 3: muestras alteradas provenientes de excavaciones o perforaciones secas, ya sea mediante una zapata para arcillas, utilizada con un equipo a percusión, o bien mediante hélice continua.

b) Clase 4: muestras alteradas obtenidas en suelos cohesivos de excavaciones, ya sea mediante una zapata para arcillas, utilizada con un equipo a percusión, o bien mediante hélice continua en presencia de agua subterránea.

c) Clase 5: muestras alteradas correspondientes a suelos friables obtenidas de excavaciones con agua libre presente, o en perforaciones mediante una cuchara con un equipo a percusión, o bien, en cualquier perforación realizada con la técnica de inyección para la remoción de los detritos de perforación.

En todos los casos se deberán adoptar los recaudos correspondientes para que la muestra alterada sea representativa del estrato investigado y que no haya sido contaminada por otro manto.

II.4.- MANIPULACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS

1.-MANIPULACION:

Las muestras deben ser manipuladas con sumo cuidado por cuanto la validez de los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio depende, entre otras cosas, de la calidad de las muestras al momento de ser ensayadas. Por esta razón es indispensable el establecimiento de un sistema de identificación, protección, transporte y almacenamiento satisfactorio que evite el deterioro de la muestra antes de ser ensayada y durante el período de almacenamiento, a posteriori de su uso por parte del laboratorio.

Las muestras ya envasadas, para su almacenamiento y transporte al laboratorio, deben ser protegidas de las temperaturas excesivas y del agua, por cuanto éstas pueden dañar la protección y, consecuentemente, alterar la muestra.

La temperatura de almacenamiento y transporte estará condicionada por las condiciones meteorológicas locales y las de la obra, las que deberán garantizar


que las temperaturas de almacenamiento y transporte se ubiquen en los valores mínimos posibles, entre un rango de 2°C y 45°C.

De acuerdo a la técnica de muestreo se siguen los siguientes pasos:

a) Muestras alteradas de suelo y especímenes de roca recogidos a mano

Cuando estas muestras y especímenes requieran ser utilizados en ensayos de laboratorio o preservados en buenas condiciones, se deberá proceder de la siguiente manera:

Inmediatamente después de su obtención de la exploración realizada, la muestra deberá ser colocada dentro de un recipiente que soporte las condiciones de obra, transporte y acopio y que, como mínimo, pueda dar cabida a un espécimen de 0,5 kg dejando un mínimo de espacio vacío.

El recipiente deberá poseer un cierre hermético o, por lo menos, ser sellado con parafina o cera de adecuadas características a fin de mantener las condiciones de humedad natural de la muestra de suelo hasta su momento de ensayo en el laboratorio.

En el caso eventual de muestras alteradas de suelo para ensayos que requieran un gran volumen de material, como los ensayos de Compactación Proctor o de Valor Soporte, la muestra deberá ser transportada y acopiada en recipientes resistentes o en bolsas plásticas.

En el caso de muestras de roca, las mismas deberán estar dispuestas en cajas de madera o de plástico, que permitan su transporte y acopio sin que sufran daño. Dichas cajas deberán estar identificadas con una etiqueta para tal fin y los trozos de roca serán pintados, cuando sea posible, con el mismo número de la etiqueta de identificación.

b) Muestras obtenidas mediante un sacatestigo de tubo

Las recomendaciones que se establecen en este artículo son las mínimas que se deben cumplir durante el manipuleo y transporte de muestras y son de aplicación para aquellas obtenidas con sacatestigos de tubo y sacatestigos de pared delgada como el de zapatas intercambiables. En casos especiales se deberán considerar mayores requerimientos.

Para el caso en que la muestra quede retenida dentro de un tubo porta-muestra, se seguirán las recomendaciones:


Inmediatamente después de obtenida la muestra de la exploración, se procederá a retirar el material de ambos extremos hasta una profundidad mínima de 10 mm, así como cualquier evidencia de suelo alterado o contaminado.

Posteriormente se rellenarán ambas oquedades con parafina derretida hasta conformar sendos tapones de 10 mm de espesor, retirando el excedente de parafina así como todo vestigio de suelo y parafina adherido a los laterales del tubo.

Para el resto de los casos, se deberán aplicar las recomendaciones:

Para aquellas muestras que no quedan retenidas dentro de un tubo porta-muestra, como consecuencia del método de muestreo realizado, las mismas, inmediatamente después de recuperadas del sacatestigo, serán cubiertas con varias capas de parafina derretida.

Asimismo, serán protegidas contra el congelamiento, excesivo calor, incidencia directa de los rayos solares y golpes durante su acopio en obra, previamente a su transporte, durante el transporte propiamente dicho y el acopio final con anterioridad a los ensayos correspondientes. Por esta razón, para determinadas muestras susceptibles de daño, es preferible realizar el ensayo en un laboratorio de obra.

c) Muestras obtenidas por rotación

Una vez extraído el tren de barras y el sacatestigos de la perforación, se deberán tomar todos los recaudos necesarios para no alterar la calidad del testigo de roca y almacenar una muestra de calidad lo más similar posible respecto de la recuperada.

En términos generales, y salvo en casos de macizos rocosos duros y sin fallas, los testigos de roca obtenidos por rotación son dañados, inevitablemente, durante las maniobras de extrusión, al ser removidos del interior del sacatestigos y ubicados en su posición final en la caja porta-testigo.

Para disminuir esta alteración:

El testigo deberá ser extraído ubicando al sacatestigos en posición horizontal y firmemente apoyado en una bancada que no permita su deslizamiento mientras que el testigo deberá estar totalmente apoyado en dicha bancada a medida que es extraído del interior del sacatestigos.


Los testigos se guardarán durante la totalidad de los trabajos constructivos, para una eventual inspección o ensayos complementarios, en cajas porta-testigos de madera o plástico de 1,0 m a 1,5 m de largo y subdividida longitudinalmente a efectos de poder contener varios testigos.

Los mismos serán identificados (ver el artículo 4.4.12.2.) e introducidos en dichas cajas conforme sean extraídos de la perforación, manteniendo el orden estratigráfico correspondiente.

d) Damas

Una vez identificada la muestra, se la deberá recubrir con varias capas de parafina y tela (arpillera, geotextil, etc.), se le colocará una nueva etiqueta de identificación, similar a la primera, y se la guardará en una caja porta-dama a efectos de ser transportada al laboratorio.

2.-IDENTIFICACION:

Todas las muestras deberán ser identificadas inmediatamente luego de su extracción de la exploración, independientemente del método de exploración y sistema de muestreo.Cuando se deban preservar las muestras con el contenido de humedad natural, simultáneamente se las identificará y guardará en envases apropiados o se las sellará con parafina o cera adecuada.

En la Figura 25 Se presenta un ejemplo de etiqueta de identificación para muestras que no requieran conocer su orientación dentro de la exploración, las que deberán poseer un número identificatorio, correlativo e ir agrupadas por duplicado en un talonario de etiquetas de identificación.


CAPITULO III. CÁLCULO DE GRAVEDAD ESPECÍFICAFÓRMULAS BÁSICAS

GRAVEDAD ESPECÍFICA UTILIZANDO PESO DE LODO, PPG

Gravedad específica = peso de lodo, ppg÷ 8,33Ejemplo: 15,0 ppg fluidoGravedad específica = 15,0 ppg÷ 8,33Gravedad específica = 1,8

Gravedad específica utilizando gradiente de presión, psi/pie

Gravedad específica = gradiente de presión, psi/pie÷ 0,433Ejemplo: gradiente de presión = 0,624 psi/pieGravedad específica = 0,624 psi/pie÷ 0,433Gravedad específica = 1,44

Gravedad específica utilizando peso de lodo, lb/pie3

Gravedad específica = peso de lodo, lb/pie3÷ 62,4Ejemplo: peso de lodo = 120 lb/ pie3Gravedad específica = 120 lb/ pie3÷ 62,4Gravedad específica = 1,92


FIG 25. Etiqueta de identificación de una muestra.

Convertir la gravedad específica al peso de lodo, ppg

Peso de lodo, ppg = gravedad específica x 8,33Ejemplo: gravedad específica = 1,80Peso de lodo, ppg = 1,80 x 8,33Peso de lodo= 15,0 ppg

Convertir gravedad específica al gradiente de presión, psi/pie

psi/pie = gravedad específica x 0,433Ejemplo: gravedad específica = 1,44Psi/pie = 1,44 x 0,433Psi/pie = 0,624

Convertir gravedad específica al peso de lodo, lb/pie3 lb/pie3 = gravedad específica x 62,4Ejemplo: gravedad específica = 1,92Lb/pie3 = 1,92 x 62,4Lb/pie3 = 120La gravedad especifica se obtiene de cada muestra se toma la mitad de cada banco generalmente.

¿=W aire

diferenciasde pesos


Armando, 02/10/12,

Pesos de los lodos se miden en libras por galón (ppg). También se usan unidades métricas como gramos por centímetro cúbico. La presión ejercida por la columna estática de lodo es lo que llamamos Presión Hidrostática del Lodo. La presión hidrostática está en función del peso del lodo y de la profundidad. La columna de lodo es lo que mantiene el pozo en equilibrio permitiendo controlar la presión existente en el subsuelo.

CAPITULO IV. CÁLCULO DE LA RECUPERACION DEL TESTIGO

La toma de testigos suele ser necesaria durante las fases de investigación regional y características de emplazamiento. De este modo pueden realizarse descripciones y ensayos de laboratorio sobre los testigos, a la vez que se emplea el sondeo para ensayos hidráulicos y muestreo geoquímico.

La evolución de las técnicas de toma de testigos ha seguido dos tendencias. La convencional con empleo de testigueras de doble tubo, acoplada al varillaje de perforación y la de wire line o extracción de testigo con cable (Figuras 1 y 2).

En la primera la batería de testigo se instala directamente sobre la sarta de perforación. Constan de dos tubos: la barra exterior y el tubo portatestigos, que van montados mediante una cabeza que permite que el portatestigo permanezca estático durante la rotación de la barra exterior, alojando y protegiendo el testigo de los esfuerzos surgidos durante la perforación. Las barras pueden ser extraídas relativamente rápido si se emplean sistemas


Armando, 01/10/12,

El muestreo geoquímico es la forma corriente de obtener muestras representativas de un determinado material natural, colectado de una manera estandarizada

avanzados de manejo del varillaje. La proporción de testigo recogido frente a roca perforada es alta; por ejemplo una barra convencional de 72mm permite obtener testigos de 62mm. Se puede utilizar como fluido de perforación lodo o mejor agua con algún producto lubricante, tipo taladrina. Como es lógico, se debe sacar la sarta cada vez que la testiguera ha penetrado toda su longitud en la formación.En la perforación mediante wire-line, la tubería interior es independiente de la herramienta y puede extraerse mediante un cable. Por ello no es necesario sacar toda la maniobra cada vez que se completa la batería de testigo. Sus dimensiones deben ser suficientemente pequeñas para poder pasar por el interior del tubo de perforación que sustituye al varillaje.En el mercado hay dos sistemas principales: la serie Q y el sistema métrico estándar. La serie Q es más adecuada a formaciones blandas que han de perforarse con lodo. Experiencias realizadas en Stripa confimaron su mala capacidad de penetración en rocas cristalinas duras. El sistema métrico estándar, desarrollado en Escandinavia, utiliza un wire-line de pared delgada. Su penetración es mayor, pero su uso actual está limitado a profundidades máximas de 600-700 m. Una perforación con diámetro nominal de 76 mm produciría un testigo de 47.6 mm con el estándar Q, y uno de 56 mm con el wire-line métrico. La graz vent-jr de este método es la velocidad de avance al disminuir los tiempos de maniobra. Otra ventaja estriba en la estabilidad de la sarta. Entre los inconvenientes hay que citar el menor tamaño del testigo, el mayor costo de la corona que es más ancha y, por fin, sus dificultades en perforar terrenos blandos que tiendan a hincharse debido a que funciona mal cuando hay que emplear lodos.Los tiempos invertidos para perforar sondeos en una roca cristalina dura mediante e: sistema convencional y el sistema métrico son prácticamente similares en sondeos del orden de los 500 m.Se han desarrollado otros tipos de barrenas especiales de toma de testigos para hacer frente a probienas muy concretos. Diseños con tres tubos han sido utilizados para recoger testigos mediante wire-line en formaciones blandas, así como barras presurizadas para mantener la muestra a la misma presión de la formación durante la extracción. Estos tipos de barras de testificación obtienen testigos de menor tamaño y tienen capacidades de


Armando, 01/10/12,

Una testiguera es una herramienta que esta especialmente diseñada para remover mediante una perforación, un cilindro desde un materia, dejando un agujero o perforación en el.

Armando, 01/10/12,

a taladrina o aceite de corte es un producto compuesto por agua y aceites que se utiliza como lubricante y refrigerante en la industria del mecanizado mecánico,1 en operaciones de mecanizado por arranque de viruta.

penetración notablemente menores que los modelos utilizados habitualmente.En algunos proyectos de prospección de minerales se han tomado testigos de rocas cristalinas que alcanzan los 3000m. Sin embargo, en trabajos de exploración normales raramente se recuperan los 1500m de profundidad

El método de perforación con diamantina, se realizara con el propósito de obtener muestras geológicas y de ellas extraer información geológica y geotécnica del yacimiento, para finalmente modelar el macizo rocoso existente. Con la utilización de este método, se obtendrán testigos continuos de roca para su caracterización mineralógica, realización se análisis químicos, ensayos geotécnicos y pruebas metalúrgicas.

El método a utilizar consistirá en la perforación del suelo y roca, mediante una corona diamantada instalada en el extremo inferior de una columna de barras de acero, con rotación, carga y agua, lo que permitirá cortar un anillo de roca y recuperar el cilindro central (testigo) dentro de un barril porta testigo, ubicado al interior de la columna de barras.

Dentro de dicho barril porta testigo, se recibirá la muestra y una vez que se llena (cada tres metros de avance de corte de la corona), será extraído el barril porta testigo mediante un cable, del interior de la columna de barras, donde finalmente la muestra será depositada en bandejas metálicas identificas por tramos.

Estas muestras de testigos, corresponderán a cilindros de roca que serán identificados y descritos, para ser enviadas posteriormente al laboratorio para la realización de los análisis respectivos, estudios y pruebas.

El método a utilizar requiriera para una operación adecuada, aditivos biodegradables, que se mezclaran con agua y que servirán de sello y sostén a las paredes del pozo, sobre todo cuando aparezcan zonas con materiales porosos, fracturados o disgregables, a modo de impedir el escape del agua de perforación o el derrumbe de las paredes del pozo, el que tendrá un diámetro de aproximadamente 90mm.

El lodo que se utilizara en perforación, se recirculara hasta que disminuya su efectividad, el cual será enviado a los estanques de acero y/o de polietileno de decantación para su disposición momentánea.


Finalmente y al termino de cada sondaje, los lodos contenidos en los estanques de acero y/o polietileno, serán evacuados del túnel por una empresa especialista en el transporte y descarte de este tipo de sustancias.

a) MEDIDA DE RECUPERACIÓN DE TESTIGOSEl método más usado para la determinación de la recuperación de testigos diamantinos, es a través de la fórmula siguiente:

Re = (Vr / Vt) x 100………….. (1)

Donde:

Re : Recuperación del sondaje expresada en % Vr : Volumen del testigo con 100% de recuperación Vt : Volumen real del testigo.

Los valores de Vty Vrse calculan como:

Vt= π / 4 L d2 (2)

Vr = (Ps – Pa)/ da (3)

Donde:

L: Largo total del tramo perforado d: Diámetro del testigo Ps: Peso del testigo en el aire (sin bandeja) P: Peso del testigo sumergido en agua (sin bandeja) da: densidad del agua.

Reemplazando (2) y (3) en fórmula (1), se obtiene:

Re(%) = 400( Ps – Pa) / π *d2 L da

En la práctica se usa el método simplificado:

R testigo(%) = Largo del testigo (en centímetros) en 1 metro de tubo interior


b) REGISTRO DEL TESTIGO Y LOGUE DEL TESTIGOLas muestras que se obtienen con estas PD, son cilindros macizos

rocosos denominados “testigos” o “cores”, de diámetro variado según la línea de tubería de perforación utilizada: Línea BQ (36,5 mm), línea NQ (47,6 mm) y línea HQ (63,5 mm). Luego de extraídos, los testigos son colocados en cajas de madera preparadas para tal fin, identificadas con el nombre del proyecto, número del sondeo (perforación), ubicación, intervalo de perforación de la muestra, fecha, etc.

LOGUEO GEOLÓGICOAquí se describe los diferentes tipos de rocas, tanto pre minerales y pos minerales, alteraciones hidrotermales y mineralización. En este caso los datos Geológicos obtenidos van a ser usados para la elaboración de los Modelos Geológicos de Mina.


Se debe registrar los siguientes datos: 1. Básicos: proyecto, nombre y número de referencia, localización, número de

sondeo, coordenadas, inclinación y orientación, fecha, contratista, supervisor y sondista.

2. Método de perforación: máquina, tipo de perforación, diámetro, características de los útiles de perforación, tipos de lodos (si se emplearan), tipo de circulación (directa o inversa) y otras características técnicas.

3. Progreso de perforación: maniobras, metros de avance, velocidad de avance, resistencia al avance, recuperación, pérdidas y filtraciones de fluidos, inestabilidades de las paredes, averías, niveles freáticos, número de golpes para la hinca del toma muestras, ensayos realizados, etc.


LOGUEO MINEROEl Logueo geológico minero es la descripción de los minerales presentes en los cores con la finalidad de adquirir la mayor información posible acerca de las alteraciones que se encuentran en el yacimiento.Al conocer esta información se podrá determinar:

El modelamiento del yacimiento Estimación de recursos

Moldeamiento de un yacimiento:


CONCLUSIONES₪ Los proyectos de sondaje son operaciones que

requieren mucho control durante su desarrollo pues cualquier falla podría ocasionar una pérdida económica y humana contraproducente.

₪ Existen variedad de tipos de sondeos pero los más resaltantes y utilizados en la actualidad son los sondeos diamantinos

₪ Es de gran importancia la manipulación e interpretación de testigos pues solo con este procedimiento podremos comprobar con certeza la cantidad de mineral de un yacimiento.


₪ Los testigos son la muestra real que determina el grado de rentabilidad al explotar cualquier yacimiento mineral

BIBLIOGRAFIA VILLARROEL, R., 1994. Metodología para el

Levantamiento Geotécnico de Sondajes en Fotografías, CODELCO - CHILE, Gerencia de Exploraciones, Calama, Inedito GL-NI- 134/94, 40 p.

https://www.u-cursos.cl/ingenieria/2010/2/GL61F/1/material_docente/bajar?id_material=310524

CURSO de aspectos relevantes del sistema de perforación diamantina, GEOTEC , Recursos Humanos 2009


trabajo perforacion y voladura

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