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“EXPLORACIÓN DE YACIMIENTOS MEDIANTE LA PERFORACIÓN DE SONDEOS”PERFORACIÓN DE SONDEOS

I JORNADA SOBRE TEMAS DE ACTUALIDAD EN LA MINERÍA

28 de Mayo de 2015

D. Ángel Rodríguez Soto ‐ Ingeniero de Minas ‐ In Situ Testing, S.L.

ASOCIACIÓN NACIONAL DE INGENIEROS DE MINAS DE ESPAÑAGRUPO ESPECIALIZADO EN RECURSOS Y RESERVAS MINERALES ESPAÑOLA

Ángel Rodríguez SotoDirector In Situ Testing

ASOCIACIÓN NACIONAL DE INGENIEROS DE MINAS DE ESPAÑAGRUPO ESPECIALIZADO EN RECURSOS Y RESERVAS MINERALES 1

( Instituto Ingenieros de Minas de Chile )

Fases de la Conversión de Recursos a Reservas

d Estudio de Estudio de Estudio deProspecto de Exploración

Idea

Estudio de Diagnóstico Ingenieríade Perfil

Estudio de Prefacitibilidad

Ingeniería Conceptual

Estudio de Facitibilidad

Bancabilidad Activos Mineros



Persona Competente Calificada para informar públicamente sobre los Prospectos de Exploración ysobre los Recursos y Reservas: Técnico con formación universitaria en la especialidad; experiencia >5años; y conocimiento contrastado en un tipo determinado de yacimiento. Actuará como Responsablede la Estimación de Recursos Mineros o Reservas.

Prospecto de Exploración Documento que obtiene su información a partir de los estudios y análisisProspecto de Exploración Documento que obtiene su información a partir de los estudios y análisisprevios llevados a cabo en sectores mineralizados, percibidos como de alto interés económico.Es más una base conceptual que una base para estimaciones. Puede incluir: datos de afloramientos,naturaleza y producción histórica de depósitos mineros próximos.y p p pDejar claro la naturaleza y limitaciones de la información a los posibles inversionistas.La PCC necesitará normalmente información adicional para comprometerse con datos sobre tonelajes,leyes y programas productivos.

Estudio de Diagnóstico Estudio de Prefactibilidad Estudio de Factibilidad

Recurso Minero: Mineralizaciones de interés económico identificadas y estimadas a través deRecurso Minero: Mineralizaciones de interés económico identificadas y estimadas a través deexploración. Presentan una elevada incertidumbre.

Categorización de Recursos: Inferidos, Indicados y Medidos

Reserva Minera: Es la fracción del Recurso Indicado o Medido económicamente aprovechable deacuerdo a un escenario productivo, medioambiental, económico y financiero derivado de un planminero. En base al grado de conocimiento puede ser probable o probada.



FASES DE LA INVESTIGACIÓN MINERA

Prospección se reconoce una zona ampliacon un bajo costecon un bajo costeSe emplea cartografía geológico‐minera,geoquímica, geofísica aérea,…

Exploración minera se dirige a las zonas enlas que se ha confirmado la existencia deun depósito mineral para definir su valorun depósito mineral para definir su valoreconómico y evaluar si es posible suextracción con rentabilidad.

Durante las Desarrollo y Explotación delyacimiento es habitual continuar con laperforación de sondeos.perforación de sondeos.





SONDEOS DE EXPLORACIÓN MINERALos sondeos son una herramienta vital en la investigación minera.A través de perforaciones del subsuelo por métodos diversos, se obtienen muestras enprofundidad que permiten confirmar o desmentir posibles interpretaciones sobre la existenciaprofundidad que permiten confirmar o desmentir posibles interpretaciones sobre la existenciade yacimientos y en su caso, conocer la ley del mineral.



SONDEOS DE EXPLORACIÓN MINERAR.G.N.B.S.M.

ITC M.I.E. S.M. 02.0.01 ‐ Propuesta de Director Facultativo del sondeo y Aceptación D.F.p y pson obligatorios, visados por el Colegio correspondiente ( Ingenieros o Ing. Técn. de Minas )

Proyecto del sondeo visado, incluirá como Anejos:y , j‐ Estudio Básico de Seguridad y Salud‐ Disposiciones Internas de seguridad (D.I.S.)

ITC 02.1.01 Documento de Seguridad y Salud

ITC 02.1.02 “Formación preventiva para el desempeño del puesto de trabajo de Operador deITC 02.1.02 Formación preventiva para el desempeño del puesto de trabajo de Operador deequipos de sondeos” con una duración de 20 horas

Jornada Laboral. Los sondeos como el resto de actividades laborales están sujetos alJornada Laboral. Los sondeos como el resto de actividades laborales están sujetos alcumplimiento de la legislación laboral. Es fundamental controlar las horas de actividad porlas repercusiones que se producirían en caso de investigación si hay accidente,…



DIMENSIONES DE LOS SONDEOSSondeos con recuperación de testigo: Corta la roca, que se recupera con su estructura originalEl método más frecuente es el wirelineDiámetros de perforación entre 76 mm y 146 mmDiámetros de testigo entre 45 mm y 102 mm

L d i l l l it d t 50 1 500Los sondeos mineros suelen alcanzar longitudes entre 50 m y 1.500 m

Sondeos destructivos: Para avanzar fracturan el terreno. Las muestras se recogen en bolsasEl método más empleado en minería es la circulación inversa (RC).p ( )El diámetro habitual es 5 ½ “ (140 mm) y pueden llegar a las 26 “ (660 mm)

Sondeos O&G: Alcanzan longitudes de varios miles de metros y con frecuencia cuentan con ifi i i di i di iramificaciones que siguen distintas direcciones.

Las perforaciones más profundas hasta la fecha, han sido:

SG3 perforado en 1985 en la península rusa de Kola es récord con longitud final de 12.262 mEl Bertha Rogers perforado en 1974 en USA alcanzó los 9.583 mEl KTB‐HB finalizado en 1994 en Alemania, alcanzó los 9.101 m



SONDEOS DESTRUCTIVOSLos sistemas de avance más comunes son la trialeta enLos sistemas de avance más comunes son la trialeta ensuelos y en rocas la rotopercusión con martillo enfondo (Down The Hole = DTH) y triconos.En O&G predominan las bocas tipo PDC (Policristalinop p (de diamante sintético) Sin partes móviles/rodamientos.En sondeos mineros los métodos más empleados sontriconos (rocas blandas) y sobre todo DTH con circulación( ) yinversa (RC) y toma de muestras frontal, para que no secontaminen las muestras procedentes del sondeo, por norozar las paredes del sondeo.



Los triconos combinan dos acciones: indentación y corte

PERFORACIÓN CON TRICONOSLos triconos combinan dos acciones: indentación y corte.En la indentación los dientes del tricono penetran en el terreno debido al empuje.

El corte se produce en terrenos blandos con el movimiento lateral de desgarre de los conos, alp g ,girar en el fondo del sondeo.En terrenos más competentes es una combinación de trituración y cizalladura, debido almovimiento relativo de los conos.movimiento relativo de los conos.

INSERTO TRICONO DE DIENTES



PERFORACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA e INVERSAEn función del sentido de inyección del fluido de perforación será circulación directa oinversa.Circulación directa. El fluido de perforación se inyecta por centro dep y pla sarta. El retorno circula por el anular(varillaje‐paredes sondeo)

Circulación inversa. El fluido de perforación, normalmente aire,fi i l d l i d d lretorna a superficie por el centro de la sarta sin tocar paredes del

sondeo.



PERFORACIÓN INVERSA (RC) CON TOMA DE MUESTRA FRONTALCirculación Inversa (Reverse Circulation = RC): Es la mejor variante para minería, porqueevita contaminación de muestra al no tocar las paredes del sondeo. Emplea varillaje dobleque inyecta aire en sondeo a la cota a la que se encuentra el fondo de la perforación.Proporciona una columna litológica fiable.Habitualmente se alcanzan profundidades con este método de hasta 250 m con diámetroadecuado para proporcionar un buen volumen de muestra.

Equipo necesario

Compresor de elevada potenciaPresión = 30 barCaudal = 35 m3/minA veces se complementa con Boosterp

Ciclón separador (aire/muestra)Suele complementarse con cuarteador

Varillaje Doble

Martillo en Fondo (DTH) con toma frontal



PERFORACIÓN INVERSA (RC) CON TOMA DE MUESTRA FRONTAL



SONDEOS CON RECUPERACIÓN DE TESTIGOPerforación ConvencionalPerforación ConvencionalExige extraer toda la sarta de perforación trascada avance de hasta 3 m y solo es adecuado

d ti lpara sondeos verticalesApenas se usa en minería pues solo consiguerendimientos aceptables hasta unos 25 m de

f did dprofundidad.Perforación WirelinePermite extraer el testigo tras cada avance porel centro de la sarta, sin sacar toda lamaniobra. La mayor rigidez de su sarta (convarillaje de mayor diámetro) le permiteperforar sondeos verticales e inclinados.El wireline es el habitual en minería, por ser el único adecuado para sondeos profundos.La extracción del tubo portatestigo tras cada avance de la perforación se realiza por elinterior del varillaje, tirado por medio de un cable denominado “wireline”, maniobrado conun cabrestante auxiliar acoplado a la sonda.Supone un ahorro de tiempo enorme en sondeos profundos



p p p

SONDEOS WIRELINE – Diámetros Normalizados Serie “Q”

x TIPO BQ NQ HQ PQ SQ

Ø Perforación (mm) 60 75,8 96 122,6 146

Ø Testigo (mm) 36,5 47,6 63,5 85 102

Tubo Triple NQ-3 HQ-3 PQ-3 SQ-3

Ø Perforación (mm) 75,8 96 122,6 146

Ø Testigo (mm) 45,1 61,1 83 102g ( ) , ,

Ø Varillaje(mm)

Ext 55,6 69,9 88,9 114,3 139,7

Int 46 60 3 77 8 103 2 125 4( ) Int 46 60,3 77,8 103,2 125,4



SONDEOS WIRELINE ‐ Selección coronasEs importante seleccionar bien el tipo de corona yEs importante seleccionar bien el tipo de corona ycalibradores para cada trabajo.En las coronas de diamantes impregnados, la matriz sediseña para que se erosione de modo que a medida que sediseña para que se erosione de modo que a medida que sedesgasta la matriz, nuevos diamantes afloran en el frente decorte. La erosión simultánea de matriz‐diamante consigue elautoafilado de la corona.Índice de Penetración (cm/min): Depende de las r.p.m.; delempuje de la corona; y del caudal de agua inyectada. Esteíndice define la velocidad de avance de la perforación.

El análisis de la erosión; del índice de penetración y la vida dela corona permiten una buena elección de la matriz; de laconcentración de diamantes; de la geometría del plano decorte; de los pasos de agua y de las alturas diamantadas,.



SONDEOS WIRELINE – Velocidad de rotación

La velocidad de rotación óptima es función del tipo dematerial de corte de la corona y de su diámetro.



SONDEOS WIRELINEL j l d t ió d d t ióLa jaula de protección con parada de rotaciónautomática al abrirse, ya es habitual en numerosasexplotaciones mineras.



SONDEOS WIRELINE – Carga a aplicar por la corona

Es muy importante conocer la carga que se debe ejercer sobre el terreno que se perforay controlarla durante la perforación.

Los factores que intervienen son: Peso de sarta de perforación y empuje o retención quese ejerce a través de la cabeza de rotación.La carga debe ser aproximadamente constante, por lo que:g p , p q‐En sondeos someros donde el peso de la sarta es insuficiente habrá que empujar‐En sondeos profundos será preciso retener parte del peso de la sarta

En las coronas de inserción la carga que debe aplicar la corona sobre la roca es de 1 kg a 3En las coronas de inserción la carga que debe aplicar la corona sobre la roca es de 1 kg a 3kg por cada unidad de diamante insertada

En las coronas de impregnación entre 50 y 100 kg/cm2 de superficie de corte. Para undiámetro HQ estaría entre 2.000 kg y 4.000 kg en terrenos densos de grano medio y fino,respectivamente.

El coste de las coronas wireline va en función del diámetro y de la calidad que se preciseEl coste de las coronas wireline va en función del diámetro y de la calidad que se precisesuele estar comprendido entre los 600 € y 900 €.



Las sondas de perforación wireline están constituidas por: Motor, Torre, cabeza de rotación, dos

COMPONENTES DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN “WIRELINE”

cabrestantes (maniobra y wireline), circuito hidráulico, bomba de agua/lodos, mordazas; más los útilesque constituyen la maniobra y en su caso orugas o bastidor.

Elmotor habitual en las sondas es el diesel refrigerado por aire o agua con potencia de al menos 120 kWo o g p g p 0a bajas revoluciones y como máximo suelen llegar hasta 250 kW.

La potencia del motor se transmite mediante bombas de presión y circuitos hidráulicos (aceite) a cadacomponente (cabeza de rotación cabrestantes principal y del wireline bomba de lodos mordazas )componente (cabeza de rotación, cabrestantes principal y del wireline, bomba de lodos, mordazas,…)

La torre debe tener rigidez suficiente para soportar de continuo cargas de varias toneladas girando aunas 500 a 1000 r.p.m; y una altura mínima de 7 m que permita manejar “tiros” de al menos 6 m delongitud Conviene que admita trabajar con inclinaciónlongitud. Conviene que admita trabajar con inclinación.

La cabeza de rotación transmite al varillaje el movimiento de rotación y el empuje o retención sobre elútil de corte.

Suelen disponer de mordazas hidráulicas ubicadas por debajo del límite inferior de la carrera de lacabeza de rotación, junto a la boca del sondeo, para retener el varillaje y aflojarlo, facilitando laoperación de añadir o retirar varillas de la sarta.

Bomba de lodos: Limpieza de detritus del corte y refrigeración corona (100 a 300 l.p.m.). Suelen trabajaren continuo a menos de 5 MPa (50% de su presión máxima, que puede llegar a 12 MPa ). La velocidad decirculación del lodo en el sondeo es de 50 a 60 m/min.



COMPONENTES DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN “WIRELINE”Cabrestantes Principal o “de maniobra” y WirelineCabrestantes Principal o de maniobra y Wireline

El cabrestante principal se encarga de subir y bajar la sarta deperforación.

Deberá tener fuerza suficiente para mover el máximo varillajenecesario con el que la sonda vaya a trabajar y capacidad paraalojar unos 30 m de cable de 20 a 24 mm

Una sonda diseñada para perforar sondeos de 1000 m condiámetro HQ (peso de 12 kg/m), tendrá un cabrestante capaz delevantar con soltura más de 12 tlevantar con soltura más de 12 t.

El cabrestante para wireline se encarga de extraer el testigo desdela batería hasta el exterior

Suele disponer de una fuerza de unos 1200 kg; alojamiento paramás de 1.000 m de cable de 6 mm de diámetro y mover el cablecon la pinza y el tubo portatestigo a una velocidad de unos 100m/min.A mayor velocidad menos tiempos muertos cada vez que seextrae el testigo, muy importante en sondeos profundos.



COMPONENTES DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN “WIRELINE”Bombas del circuito hidráulico (aceite) y bombas de lodos

Bombas de aceite del circuito hidráulico: Son accionadas por tomas procedentes del motor diesel (o

Bombas del circuito hidráulico (aceite) y bombas de lodos

Bombas de aceite del circuito hidráulico: Son accionadas por tomas procedentes del motor diesel (oeléctrico en campañas de interior) y envían los caudales con las presiones necesarias a los distintoselementos de las sondas de perforación.

Bombas de circulación del fluido de perforación: Los fluidos de perforación son agua, lodosbentoníticos y polímeros (indicados para sondeos con pérdidas ligeras de fluido).Se perfora en circuito cerrado para reducir el consumo de agua y aditivos, elementos cuyo suministro

l l ly transporte al emplazamiento resulta costoso.Las bombas habitualmente empleadas en sondeos de cierta profundidad son las triples (con trespistones de simple efecto) accionadas por un motor hidráulico (o diésel) de unos 20 kW, queproporcionan caudales de 150 a 300 l/min con presiones de trabajo regulables entre 0 y 50 barproporcionan caudales de 150 a 300 l/min con presiones de trabajo regulables entre 0 y 50 bar(normalmente se trabaja a unos 20 ‐ 40 bar).La velocidad de circulación del lodo en el sondeo es de 40 a 70 m/min.



DTH (RC) vs SONDEOS WIRELINE (DD)

Los dos sistemas de perforación habituales para exploración minera son:

• Rotopercusión (DTH) mediante circulación inversa (RC) con toma de muestra en polvorecogida en sacosrecogida en sacos

• Con recuperación de testigo continuo. Sistema wireline (Diamond Drilling – DD)


•Muestra recogida: La perforación wireline proporciona mejor calidad de muestra, pues elt ti d l i li it l t t (d id d) h d d d l i ltestigo del wireline permite conocer leyes, estructura (densidad), humedad,… del mineral.El volumen de muestra con RC es mayor a igualdad de diámetro de perforación.

• Agua en el terreno: La presencia de agua en el terreno puede causar problemas a lag p g p pperforación RC, especialmente durante la recogida de muestras en superficie. Es más difícilseparar la muestra de mineral en polvo del aire y del agua en el ciclón.Para el wireline sin ser necesaria puede ser conveniente si reduce las pérdidas del fluido dePara el wireline sin ser necesaria puede ser conveniente si reduce las pérdidas del fluido deperforación inyectado al sondeo.




• Sondeos Inclinados: Cualquier inclinación es posible con perforación wireline. Con RCconviene que sean casi verticales (máx 30º), pues tienden a desviarse más que con wireline.

• Velocidad de perforación (metros perforados / relevo): El avance es mayor con RC

C d l f ió El i d l d f ió i f i RC DD• Coste de la perforación: El precio del metro de perforación es inferior con RC que con DD

• Profundidad de investigación: Con los sondeos wireline es más fácil alcanzar objetivosprofundos. Una profundidad razonable para los sondeos RC son 250 m.profundos. Una profundidad razonable para los sondeos RC son 250 m.A partir de unos 500 m de profundidad únicamente suele emplearse la perforación wireline

• Sondeos mixtos RC / DD: En grandes campañas (varios miles de metros) donde el mineralSondeos mixtos RC / DD: En grandes campañas (varios miles de metros) donde el mineralobjetivo esté por debajo de los 250 m de profundidad, es posible diseñar la campaña con RChasta unos 200 m de profundidad y a partir de esa cota continuar con perforación wireline.En estos casos es necesario instalar tubería de revestimiento a lo largo del tramo perforadoEn estos casos es necesario instalar tubería de revestimiento a lo largo del tramo perforadocon RC, operación que suele dar problemas pues la trayectoria de los sondeos DTH suele sermenos rectilínea.



E té i h bit l d O & G (

MODIFICACIÓN DE TRAYECTORIA DE SONDEOS

Es una técnica habitual en sondeos O & G (gas,petróleo, fracking,…) cuya profundidad suele ser devarios miles de metros y el coste del metro de

f ió l dperforación es muy elevado.

En exploración minera es poco frecuente por sucoste elevado respecto al coste de la perforación.coste elevado respecto al coste de la perforación.Se utiliza a veces para evitar zonas del sondeo conproblemas.

Carlos Barat (ESCAL UGS)



DESVIACIÓN DE SONDEOS y SONDEOS DIRIGIDOS ‐ WIRELINE

Puede ser de interés e incluso necesario, modificar la trayectoria que ha seguido el tramoinicial de un sondeo.

L i i l lLas principales causas suelen ser:

•Problemas surgidos en la perforación que impiden continuar con su trayectoria original(Batería atrapada, rotura de varilla,…) Si compensa aprovechar el tramo perforado, habrá( p , , ) p p p ,que modificar su trayectoria

•Si la masa mineral se encuentra muy profunda, puede interesar perforar un sondeo“i i i l” i d d i d i di i“inicial” y a partir de una cota determinada seguir diversas trayectorias.

Es necesario diferenciar entre:

•Desviación de sondeos: Modificar la trayectoria rectilínea inicial de un sondeo mediante elempleo de cuñas y una vez conseguido, continuar con la técnica de perforación inicial

d d f ó d d•Sondeos Dirigidos: Perforación de un sondeo con sistemas que permiten seguir unatrayectoria no rectilínea; modificando la orientación del mismo a conveniencia.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERA

Las reservas representan el conjunto de recursos naturales realmente disponibles yeconómicamente viables con la tecnología actual, que permiten satisfacer las necesidades humanas(materias primas) o llevar a cabo una actividad.

El término “reserva” es variable. El desarrollo tecnológico o el aumento de precio de un recursopuede convertirlo en reserva y viceversa.

OBJETIVOSEl objetivo básico de las campañas de exploración minera es el de, a partir de la información recogidaen zonas donde se han detectado indicios acerca de la existencia de recursos minerales, conseguir

b l i i dprobar la existencia de reservas

‐ Determinar la estructura, continuidad y concentración de mineral, con una resolución acorde a laabertura de la malla de sondeos realizada.

‐ La malla se irá cerrando en las sucesivas etapas que consistirán en determinar la geometría delyacimiento y el volumen de reservas existentes

El objetivo final será definir el modelo del yacimiento‐ El objetivo final será definir el modelo del yacimiento

‐ Las campañas que se desarrollan en mina en producción suelen ser para verificar con precisión loslímites del yacimiento y afinar en leyes del mineral a extraer en meses siguientes.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERA

Para el diseño de las campañas de exploración se parte de la información recopilada en

Diseño de campañas de exploración

p p p pprospecciones previas, normalmente con técnicas geofísicas (aerodetección,magnetometría, gravimetría,…), contrastadas con la cartografía geológico minera de la zona.

Inicialmente se suelen perforar sondeos individuales dirigidos a las zonas que se estimanmás interesantes, para comprobar la correspondencia entre anomalía y mineral.

Si se confirma, se planifica una campaña adecuada al tipo de yacimiento a estudiar.La campaña que se plantee se ajustará al tipo de yacimiento investigado depósito de unacuenca sedimentaria (carbón,…); yacimiento filoniano; …cuenca sedimentaria (carbón,…); yacimiento filoniano; …

La secuencia a seguir para la perforación de sondeos normalmente se planifica en variasfases.fases.



Campañas de exploración desarrolladas en diferentes condiciones

CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERACampañas de exploración desarrolladas en diferentes condiciones

‐Exploración para hierro en el desierto del Sahara (Mauritania)

‐Exploración para talco en alta montaña (Pirineos Franceses)p p ( )

‐Exploración “profunda” (> 1000 m)

‐Exploración en zonas difícil accesibilidad (Helicóptero)

‐Sondeos desde plataforma en medio marino

‐Sondeos minas en explotación‐Mina Cobre Las Cruces (Sevilla)Mina Cobre Las Cruces (Sevilla)‐Magnesitas Navarras,...



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERAExploración para hierro en el desierto del Sahara (Mauritania)p p ( )

Determinar las reservas de mineral de hierro existentes en el yacimiento en explotación en laDeterminar las reservas de mineral de hierro existentes en el yacimiento en explotación en lamina de Zouerate (SNIM), cuya producción anual es de unos 12 Mt/año.El volumen de perforación previsto es de unos 500.000 m de sondeo.La perforación incluye sondeos RC y con testigo mediante sistema wireline La longitud deLa perforación incluye sondeos RC y con testigo mediante sistema wireline. La longitud decada sondeo es de unos 500 m y son verticales e inclinados.En gran parte de los sondeos se perforan 250 m con RC; se revisten y finalizan con wireline NQ



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERAExploración para hierro en el desierto del Sahara (Mauritania)

Por tratarse de una campaña en el desierto, las condicionesmeteorológicas son extremasLa perforación con testigo precisa agua y no es sencillo

p p ( )

p g p g ydisponer del caudal suficiente en el entorno.Los repuestos para los equipos de perforación es complicadoconseguirlos. Hay que tener previsto su suministro conantelación y stock de los más frecuentes.Las condiciones de habitabilidad en la zona son difíciles parael personal de empresas extranjeras.L d b b t f ióLa mano de obra es barata, pero con poca formación ymínimo compromiso. Hay que considerar el coste de losdesplazamientos periódicos (“crew change”) hasta la zona detrabajo y el tiempo que conllevatrabajo y el tiempo que conlleva.

Seguridad jurídica: En muchos países se está excesivamenteexpuesto al “socio (a la fuerza)” de ese país y no se disponede plena libertad para tomar decisionesde plena libertad para tomar decisiones.Este punto ha causado problemas a empresas de perforación,que tienen dificultades incluso para abrir cuentas en bancosdel país.



del país.

CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERA Sondeos “Profundos”L i ti ió i iLa investigación minera a veces requiere reconoceradecuadamente yacimientos existentes a más de 1000 m deprofundidad.

Para perforar este tipo de sondeos será preciso:‐ Disponer de sonda de perforación adecuada‐ Experiencia en sondeos profundosTener en el emplazamiento un gran stock de material‐ Tener en el emplazamiento un gran stock de material.

Especialmente importante será el varillaje, pues será precisocontar con SQ, PQ y HQ; reservando el NQ para posiblerescate parcial de sarta.rescate parcial de sarta.‐ Contar con equipos auxiliares suficientes (bomba de lodosauxiliar, mezclador de lodos,…)‐ Suministro de grandes volúmenes agua y combustible‐ Disponer de personal suficiente para, a partir de unaprofundidad determinada, no parar la perforación; esto es,trabajar 24 h/día y 7 días/semana.Ll b l d l d ( l )‐ Llevar un buen control de lodos (y salmuera)

‐ Vigilar estado de varillaje para evitar roturas.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERA Sondeos “Profundos”In Situ Testing S L ha perforado recientemente un sondeo minero wireline que ha alcanzado una

S i i d b ibl C ió i 4 000 l/

In Situ Testing, S.L. ha perforado recientemente un sondeo minero wireline, que ha alcanzado unaprofundidad final en HQ, de 1.417 m.La secuencia de perforación ha sido: SQ Geoline: 90 m ‐ PQ: 760 m ‐ HQ: 1.417 m

‐ Suministro de combustible: Camión cisterna 4.000 l/semana‐ Personal: Tres relevos diarios en sonda (8 h/relevo)A partir de cierta profundidad no se para ni en fin de semanaAvances/maniobra de 3 m: Tiempo en sacar testigo de fondo del‐ Avances/maniobra de 3 m: Tiempo en sacar testigo de fondo del

sondeo superior a 1 h para cada avance.‐ Salmuera saturada: Balsas a 20ºC y en fondo de sondeo 60ºC.‐ Litologías poco competentes a gran presión => cierre sondeog p p g p



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERA Sondeos Mina InteriorEn mina de potasas y sal (ICL) se perforan sondeos desdeEn mina de potasas y sal (ICL) se perforan sondeos desdecámara de interior situada a muro de la capa en explotación.Se perforan sondeos de hasta 1.400 m de longitud. Desde laperforación inicial, se efectúan desvíos controlados cada 200m, con trayectoria ascendente que cortan la mineralización.La temperatura ambiente es de >40ºC, por lo que los equiposdeben estar preparados para trabajar en esas condiciones.

i di d di i l d i hid á liSon necesarios radiadores adicionales de aceite hidráulico.Personal: Tres relevos diarios (en exterior => 6‐7 h/relevo)Pocos sondeos desde exterior para evitar flujos de agua.

Perforación con testigo NQ,corona PDC y circulacióninversa con salmuera saturadain ectada en emboq ille coninyectada en emboquille constand pipe cementado. Testigosale por varillaje empujado porfluidofluido.BOP para evitar entradas deagua a mina si se cortaacuífero.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERAExploración para talco en alta montaña (Francia)

En Talc de Luzenac (Francia) solo es posible producir yexplorar para confirmación de volumen de reservas ycalidad de mineral en los meses de verano

p p ( )

calidad de mineral en los meses de verano.

El periodo en el que se trabaja (exploración y producción)va del 1 de junio al 30 de septiembre, pues durante el restodel año se producen frecuentes nevadasdel año se producen frecuentes nevadas.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERAExploración para talco en alta montaña (Francia)

En montaña, los motores sufren pérdidas de rendimiento con la altura debido a la disminución de lapresión atmosférica. En esta mina, situada a casi 2000 m de altura, la potencia de los motores se reducealrededor del 20%.Al tratarse de una explotación de talco, empleado en sectores cosmético y farmacéutico, las exigenciasde limpieza en emplazamiento son extremas, pues derrames de aceite y/o combustibles, puedensuponer el rechazo de partidas de materia prima vendida y enviada.

h d l d ( l d h )En mina siempre hay que adaptarse al proceso productivo (voladuras, horarios,…).



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERAExploración en alta montaña y acceso muy complicado

El emplazamiento de todo el equipo de perforación resulta complicado yúnicamente viable con la ayuda de helicópteros.Sondas de perforación: Han de ser modulares y ligeras (cada parte <2000 kg)

d d h l ó d l dí dEs necesario disponer de helicóptero casi todos los días para transporte demateriales, combustible, personal si a pie es demasiado largo…Se incrementa coste por helicóptero y por menor rendimiento (Meteo,…)El agua se suele llevar hasta el sondeo por medio de bombas con estacionesEl agua se suele llevar hasta el sondeo por medio de bombas con estacionesintermedias si cabe la posibilidad.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN EN MEDIO MARINOPerforaciones Oil & Gas

El sector del Oil & Gas ha desarrollado los medios necesariospara poder perforar casi en cualquier lugar.Los costes que tienen (lógicamente en relación a la producciónLos costes que tienen (lógicamente en relación a la producciónque proporcionan) son enormes respectos a la investigaciónminera tratada en esta ponencia y en gran parte corresponden alos medios para trabajar en el mar: barcos, plataformas,…p j , p ,Esta industria es la que ha desarrollado gran parte de los avancesen perforación (y geofísica de pozo).

Carlos Barat (ESCAL UGS)Fotografía de barco de perforación (Repsol)



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN EN MEDIO MARINOC d á f l f ió d d diCada vez es más frecuente la perforación de sondeos en mediomarino e incluso submarino, para lo que se requiere el empleo deplataformas y barcos acondicionados para la perforación.Se ha participado en una campaña en la Bahía de Portman deSe ha participado en una campaña en la Bahía de Portman deinvestigación minera, para estudiar el posible reaprovechamientodel mineral vertido al mar existente bajo lámina de aguaprocedente de la antigua planta minera.p g p

En campañas realizadas desde plataformas en mar, el tiempo útil dedicado a la perforación se reducenotablemente. Si las condiciones meteorológicas no son adecuadas, se para la actividad por razones deseguridadseguridad.

En función de lo alejada de la costa que esté laplataforma, puede ser preciso pernoctar en el mar.Cualquier circunstancia no prevista que prolongue elCualquier circunstancia no prevista que prolongue elplazo , encarece enormemente el trabajoEn mar es preciso revestir el tramo con lámina de aguapara guiar la sarta de perforación hasta el emboquille delp g p qsondeo y no afectar al lecho marino.Es importante si se trata de pontonas flotantes, prever lasmareas.



CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN MINERAExploración en minas en producción

Es habitual la realización de campañas para minería a cielo abierto en minas en producción; porejemplo en Cobre Las Cruces, Magnesitas Navarras, … con objeto de verificar la existencia de reservasen zonas menos conocidas y sobre todo para determinar con gran precisión la calidad del mineral queen zonas menos conocidas y sobre todo para determinar con gran precisión la calidad del mineral quese va a extraer a corto plazo (en los 12 a 24 meses siguientes).Es importante enviar a la planta de tratamiento, el mineral lo más homogéneo posible, por lo quesuele ser necesario mezclar mineral procedente de zonas distintas de la mina,…p ,Dentro de cualquier mina, el estándar de Q,H&S E es extremadamente exigente con formacióncontinua, auditorías,… y si en algún momento detectan cierta relajación es fácil no renovar contrato.



Muchas gracias por su atención

D. Ángel Rodríguez SotoIngeniero de Minas In Situ Testing, S.L.

Ó ÑASOCIACIÓN NACIONAL DE INGENIEROS DE MINAS DE ESPAÑAGRUPO ESPECIALIZADO EN RECURSOS Y RESERVAS MINERALES ESPAÑOLA



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