Los vertederos de roca estéril a menudo están al lado de las áreas de los rajos, y según se expande la extracción se necesita más espacio para la roca estéril. El conocimiento de ciertas características físicas y químicas de los vertederos de roca estéril a menudo es necesario para comprender mejor el comportamiento geotécnico y geotérmico de los vertederos y para evaluar el valor potencial del mineral. La perforación sónica, debido a su capacidad de entregar muestras precisas junto con una alta tasa de recuperación de muestras, frecuentemente se ha usado para la perforación de re-exploración de vertederos, relaves y canchas de lixiviación en pilas.

La perforación sónica emplea el uso de energía resonante de alta frecuencia para avanzar un barril central o una carcasa en formaciones del subsuelo. Durante la perforación la energía resonante es transferida debajo de la sarta de perforación hasta la cara de la berrena a diferentes frecuencias sónicas; al girar simultáneamente la sarta de perforación la energía y el impacto en la cara de la barrena se distribuyen uniformemente. Cuando la energía sónica coincide con la frecuencia natural de la sarta de perforación, ocurre la resonancia. Eso cause que se entregue la máxima cantidad de energía a la cara. Al mismo tiempo, la fricción del suelo inmediatamente adyacente a la sarta de perforación se minimiza sustancialmente, resultando en una penetración muy rápida. 

El método de perforación sónica hace avanzar una carcasa mientras se perfora el pozo Los métodos exactos de perforación dependen de las condiciones del lugar y de los objetivos del proyecto, siendo el más común el avance de un barril central, que luego es anulado por una sarta de perforación de mayor diámetro que encaja en el pozo abierto y evita el colapso.

Los vertederos de roca estéril principalmente constan de material no consolidado, lo que puede llevar a problemas en la perforación—a menudo es difícil saber cuán profundos son o qué tipo de materiales contienen. Sin embargo, el proveedor de servicio y equipos Boart Longyear dice que su tecnología de perforación sónica TRUSONIC brinda una solución al ser capaz de producir un 100% de exactitud en muestras de testigos in situ en diferentes condiciones de suelo. 

Recientemente, Boart Longyear Drilling Service asumió en desafío de perforar usando testigos desde un vertedero de roca estéril no consolidada en la mina a rajo abierto Kennecott Utah Copper Bingham Canyon de Rio Tinto. La perforación intentaba tipificar los contenidos del vertedero, que constaban principalmente de depósito pórfido tronado (como granito) material de roca con diámetros entre 254 a 305 mm (10 a 12”) de diámetro. Una meta importante fue proporcionar una muestra continua detallada del material del vertedero de roca estéril y confirmar la profundidad del lecho de roca. Boart Longyear también tuvo que instalar piezómetros (monitores del nivel del agua) y lisímetros (monitores de contenido de humedad). También se necesitaría tomar muestras geotécnicas a intervalos frecuentes para confirmar estabilidad y contenido de humedad para los primeros 61 m de la profundidad deseada del pozo de 213-m (700 pies).

La perforación sónica, de acuerdo a Boart Longyear, es el método ‘perfecto’ para perforar en material no consolidado, tal como el vertedero de roca estéril en la mina Bingham Canyon, debido a la tasa de recuperación de muestras de la tecnología, pozo recto encajado y la flexibilidad para ofrecer muestreo geotécnico mediante el sacamuestras de cuchara.

Usando un equipo sónico SR-121, el personal cumplió el desafío de la tarea paso a paso acometiendo profundo en etapas. Para los primeros 107 m (350 pies), ellos perforaron un pozo de 228-mm (9”) mientras ponían en marcha la sarta de perforación cada 6,1 m para extraer una muestra geotécnica con el sacamuestras de cuchara por los primeros 61 m (200 pies).

Para la segunda etapa, el personal perforó hasta 152 m (500 pies) usando una barrena con carcasa de 203-mm (8”). Sobrepasando los 228 m (750 pies), ellos usaron una barrena de 178-mm (7”) con carcasa para la tercera etapa. Pero incluso después de pasar la profundidad de perforación deseada de 213 m, los operadores de las perforadoras todavía no habían alcanzado la formación del lecho de roca.

Con la necesidad de encontrar la verdadera profundidad del vertedero de roca estéril, el personal confió en que el equipo sónico tendría la capacidad y la fuerza de retirada para ir más profundo. A continuación, perforaron hasta 264 m (867 pies) usando una barrena de 152-mm (6”) con carcasa. Sin embargo, la última etapa no podría ser perforada con carcasa, ya que tuvieron que cambiar hasta un pozo de 102-mm (4”). Dejando solamente la barrena para el empuje final hasta 274,3 m (900 pies)—y estableciendo un nuevo record de Boart Longyear para perforación sónica—ellos perforaron una profundidad 28% más grande que la planeada inicialmente.

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