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PROCESOS DE EXPLORACION MINERA MEDIANTE SONDEOS

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MUESTRA LOS DIFERENTES TIPOS DE EXPLORACION EXISTENTES EN LAS MINAS, LA UTILIZACION DE LA DINAMITA EN LAS EXPLORACIONES

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PROCESOS DE EXPLORACION MINERA MEDIANTE SONDEOS

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Realizar sondeos de prospección minera y de investigación geológica, geotécnica e hidrogeológica del subsuelo, incluyendo la toma de muestras y ensayos correspondientes, así como de explotación, inyección y recarga, desarrollando las actividades preparatorias en relación con los equipos, abastecimientos, lugar de trabajo, útiles a emplear y personal auxiliar, todo ello aplicando las normas de prevención de riesgos laborales y la legislación medioambiental vigentes.

COMPETENCIA GENERAL:

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ÁMBITO PROFESIONAL:

Desarrolla su actividad profesional en el área de producción de empresas pequeñas y medianas, fundamentalmente de carácter privado, dedicadas a la realización de sondeos de investigación minera, geológica, geotécnica y de prospección y captación de agua subterránea, así como sondeos para disolución y lixiviación. También puede desarrollar su actividad en empresas mineras con equipos de sondeo propios. Desempeña funciones de carácter técnico, en el marco de los objetivos definidos por sus superiores, de los que recibirá instrucciones generales y a los cuales informará.

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SECTORES PRODUCTIVOS:

Se ubica principalmente en los siguientes sectores: Industrias extractivas. Construcción. Producción y distribución de energía eléctrica, gas y agua.

Ocupaciones o puestos de trabajo relacionados:

Sondista de prospección minera.

Operador de planta de prospecciones y sondeos.

Operador de máquina perforadora de pozos en explotación.

Perforador de pozos (excepto petróleo y gas).

Sondista de geotecnia.

Operador de tren de sondeos por rotación.

Operador de acidificación en pozos.

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INTRODUCCIÓN

Los Sondeos geotécnicos se caracterizan por su pequeño diámetro y por la ligereza, versatilidad y fácil desplazamiento de las máquinas. Estas pruebas pueden alcanzar una profundidad de unos 150 m, a partir de la cual los equipos son más pesados. Permiten atravesar cualquier tipo de material, así como extraer testigos y efectuar ensayos en su interior. Los procedimientos de perforación dependen de la naturaleza del terreno y del tipo de muestreo y testificación que se vaya a realizar. Los más usuales son los sondeos a rotación y los sondeos a percusión.

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SONDEOS A ROTACIÓN

Los sondeos a rotación pueden perforar cualquier tipo de suelo o roca hasta profundidades muy elevadas y con distintas inclinaciones. La profundidad habitual no excede los 100 metros, aunque pueden alcanzarse los 1,000 metros. La extracción de testigos es continua y el porcentaje de recuperación del testigo con respecto a la longitud perforada puede ser muy alto, dependiendo del sistema de extracción. Algunos tipos de materiales son difíciles de perforar a rotación, como las gravas, y los bolos o las arenas finas bajo el nivel freático, debido al arrastre del propio fluido de perforación.

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SONDEO DE ROTACIÓN, EQUIPO LIGERO SOBRE NEUMÁTICOS

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En un sondeo a rotación el sistema de perforación consta de los siguientes elementos integrados en las baterías: cabeza, tubo porta testigos, extractor, manguito porta extractor y corona de corte.

La perforación a rotación se puede efectuar con circulación de agua, o lodo bentonítico, o en seco, aunque haya presencia de agua o lodo en el taladro. La circulación normalmente es directa, con flujo descendente a través del varillaje.

Para obtener buenos resultados y rendimientos la técnica operativa debe ser adaptada a la naturaleza del terreno, con una oportuna selección del tipo de sonda, de la batería y de la corona, adecuado también la velocidad de rotación, la presión sobre la corona y la frecuencia de las maniobras según el material que se perfore.

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EQUIPOS ACCESORIOS DE UN SONDEO A ROTACIÓN

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SONDEOS A PERCUSIÓN

Se utilizan tanto en suelos granulares como en suelos cohesivos, pudiendo atravesar suelos de consistencia firme a muy firme. Este tipo de sondeos puede alcanzar profundidades de hasta de 30 ó 40 metros, si bien la más frecuentes son de 15 a 20 metros. El sistema de perforación consiste en la hinca de tubos de acero mediante el golpeo de una maza de 120 kg que cae desde una altura de 1m. Se deben contar sistemáticamente los golpes necesarios para la penetración de cada tramo de 20 cm, lo que permite conocer las compacidad del suelo atravesado. Las tuberías empleadas, que pueden tener diámetros exteriores de 91, 128, 178 y 230 mm, actúan entibación durante la extracción de muestras mediante cucharas y trépanos.

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PRESENTACIÓN DE LOS DATOS DE PERFORACIÓN

Los resultados de las operaciones de perforación se presentan en estadillos juntos con los datos de la testificación geotécnica realizada en los testigos.

La testificación geotécnica consiste en la descripción geológico-geotécnica de los testigos y muestras obtenidas en los sondeos, así como de los datos de la perforación. Esta tarea debe ser llevada a cabo por un especialista en ingeniería geológica que controle el proceso de perforación y estudie detalladamente los testigos obtenidos en los sondeos.En la descripción del proceso de perforación se debe registrar los siguientes datos:

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Básicos: proyecto, nombre y número de referencia, localización, número de sondeo, coordenadas, inclinación y orientación, fecha, contratista, supervisor y sondista

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.

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.

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La testificación geológica-geotécnica consiste en el registro y descripción de los testigos obtenidos de la perforación en sondeos mecánicos. Los testigos deben colocarse y conservarse en cajas de madera o cartón parafinado, etiquetadas, señalándose con tablillas las cotas en las que se produce un cambio litológico o aparece alguna estructura de importancia (falla, fractura, hueco, etc.). Los espacios vacíos correspondientes a las muestras extraídas, deben acotarse e indicarse sus características (muestras inalteradas, testigo parafinados, SPT, etc.).

Caja portatestigos de sondeo geotécnico en suelos

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La descripción geológicageotécnicade los testigos puede realizarse de forma simultanea a la perforación o justo a continuación, no debiendo retrasarse, ya que determinados tipos de materiales sufren alteraciones que modifican sus propiedades (como la pérdida de humedad en los suelos). El procedimiento a seguir es el siguiente:

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Descripción sistemática: naturaleza y composición de visu, litología, tamaño de grano, color, textura, grado de meteorización, consistencia y resistencia a la penetración con penetrómetro de bolsillo (en suelos), etc.En materiales rocosos: descripción de discontinuidades (tipo, espaciado, rugosidad, rellenos), porcentaje de recuperación de testigos.

Índice RQD e índice N30 que representa el número de fracturas por cada 30 cm de testigo.

Datos de los ensayos realizados en interior del sondeo.

Fotografías de las cajas, realizadas de forma que sea claramente identificables las tablillas separadoras con sus cotas, colores, texturas, fracturas de los testigos, así como el número de la caja y las profundidades perforadas.

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Además deben registrarse los siguientes datos:

Profundidad y tipo de las muestras obtenidas

Profundidad del nivel freático.

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CALICATAS

Las calicatas, zanjas, rozas, pozos, etc., consisten en excavaciones realizadas mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación directa del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y la realización de ensayos en campo.

Tienen la ventaja de que permiten acceder directamente al terreno, pudiéndose observar las variaciones litológicas, estructuras, discontinuidades, etc., así como tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y análisis.Las calicatas son uno de los métodos más empleados en el reconocimiento superficial del terreno, y dado su bajo coste y rapidez de realización, constituyen un elemento habitual en cualquier tipo de investigación en el terreno. Sin embargo, cuentan con las siguientes limitaciones:

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La profundidad no suele exceder de 4m

La presencia de agua limita su utilidad.

El terreno debe poderse excavar con medios mecánicos.

Para su ejecución es imprescindible cumplir las normas de seguridad frente a derrumbes de las paredes, así como cerciorarse de la ausencia de instalaciones, conclusiones, cables, etc.

Los resultados de este tipo de reconocimientos se registran en estadillos en los que se indica la profundidad, continuidad de los diferentes niveles, descripción litológica, discontinuidades, presencia de filtraciones, situación de las muestras tomadas y fotografías.

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EL WIRE LINE

El objetivo de esta comunicación es la divulgación de la historia, evolución, momento actual y posibilidades del más moderno procedimiento de sondeos mecánicos de testigo continuo actualmente en operación en el mundo entero y que es el WIRELINE.

Antes de empezar quiero decir que este procedimiento no es la PANACEA UNIVERSAL, que resuelve todos los problemas de sondeo, sino que en un, porcentaje muy alto, y siempre que se use adecuadamente, es la solución más fácil y rápida, lo que se traduce en la más económica, especialmente en formaciones difíciles y sondeos profundos.

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Desde 1890, fecha en que fue perforada el primer sondeo con coronas de diamantes en el Celebre yacimiento de hierro del Mesabi, en Minnesota (Estados Unidos), hasta nuestros días. Longyear no ha cesado de dedicar todo su esfuerzo para mejorar el equipo de sondeos y la técnica de éstos, habiendo sido la pionera en el proyecto y desarrollo del equipo que quiero explicarles

EX WIRE LiNE tiene su aplicación en lo que en términos de sondeos se llama con testigo continuo. Es un equipo proyectado para extraer el testigo sin que haya que maniobrar con el varillaje.

El equipo a que me refiero es la adaptación a los sondeos de reconocimiento - pequeños diámetros - del que ya había sido utilizado en los petrolíferos

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En la evolución de la técnica y equipos de sondeos se ha pretendido mejorar el tanto por ciento del testigo recuperado y efectuar éstos en el menor tiempo posible. En lo que se refiere al testigo, se ha llegado con equipo moderno: tubos dobles giratorios. coronas de diamante, sondas y bombas adecuadas, a obtener del noventa .al cien por. cien, aun en las condiciones más difíciles.

En el desarrollo de un sondeo con el equipo convencional a partir de cierta profundidad o en todas, en aquellas formaciones en que por ser muy fracturadas hay que efectuar maniobras continuamente, se da el caso de que la mayor parte del tiempo de trabajo se emplea en efectuar las maniobras de extracción del varillaje, al objeto de sacar el. testigo o quitar las pequeñas partes de éste que se quedan acuñadas en el portatestigo. Esta ha sido la gran preocupación de todos los que se dedican a sondeos, tanto de los que lo efectúan como de los fabricantes de equipo.

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El éxito del WllZE LINE está en que, al no tener que hacer maniobra con el varillaje para la extracción del testigo, el tiempo Útil de perforación, que es el que en definitiva cuenta, es máximo.El WIRE LINE es un tubo portatestigo doble giratorio, similar al convencional, en el que se utiliza una tubería de revestimiento como varillaje, por el interior del cual se desplaza el tubo interior en el que está alojado el testigo.

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Desde 1946 a 1953 se estudió y puso a punto el llamado WIRE LINE de exterior, en el que el desplazamiento del tubo interior del portatestigo, así como del dispositivo de recuperación, se hacía por gravedad, por lo que los sondeos sólo se podían efectuar hacia abajo, desde un ángulo de 30º por debajo de la horizontal.

Entre los ángulos de 30º a 45º por debajo de la horizontal el rozamiento del tubo interior era grande y su desplazamiento lento, por lo que se utilizaba inyección de agua para aumentar la velocidad. Este fue el principio en el que se basa el llamado WIRE LINE de interior, en operación desde el año 1963 y que puede trabajar en cualquier ángulo, habiéndose adaptado tanto el tubo interior como el dispositivo de recuperación, para que su desplazamiento siempre se efectúe mediante Inyección de agua.

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DESCRIPCION DEL EQUIPO

A continuación se describe el equipo en sus dos versiones y el funcionamiento del mismo.

El equipo WIRE LINE, ademas del varillaje correspondiente, está formado por un tubo doble giratorio, un dispositivo de recuperación del conjunto del tubo interior y un cabrestante rápido para la extracción del tubo interior.

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El tubo portatestigo doble giratorio está formado por:a) Un conjunto de tubo exterior roscado directamente al

varillaje mediante un acoplamiento; a este acoplamiento se rosca el manguito guía, que lleva en su exterior soldadas unas tiras de carburo de tungsteno, que sirven para centrar el tubo portatestigo durante su rotación y evitar el roce con las paredes del taladro del resto del tubo exterior. En trabajo solo debe rozar con el taladro los resaltes del manguito guía y el manguito calibrador de diamantes, colocado inmediatamente después de la corona.

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A continuación del manguito guía viene el tubo exterior propiamente dicho, al que se rosca el manguito calibrador de diamante. Se puede usar un manguito igual que el de diamantes, pero sin éstos; en este caso se llama manguito porta corona, pero no es recomendable en casi ningún caso y menos en el equipo WIRE LINE, por dos razones: una, que el diámetro del taladro imperceptiblemente va haciéndose más pequeño, debido a perdida del diámetro exterior de la corona, con lo que, además de tener dificultades cuando se cambia ésta. debido a que la nueva, al no llegar al fondo del taladro, tiene que trabajar en malas condiciones, ensanchando antes de que empiece a cortar, que es para lo que se ha construido, y además, debido a esta disminución de diámetro, se pueden producir peligrosos enganchones y averías muy costosas.

En segundo lugar, al no estar centrado y estabilizado el portatestigo, se produce un rozamiento lateral, que acorta sensiblemente la vida del tubo exterior,

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Por Último, al manguito calibrador de diamantes se rosca la corona de diamantes.

b) El conjunto de tubo interior se compone de abajo a arriba de el muelle extractor, caja portamuelles, extensión de tubo interior y el tubo interior propiamente dicho. Este se rosca a la cabeza giratoria, que en el caso del WIRE LINE sirve para deshacer el movimiento de rotación del tubo exterior inmovilizando el interior, igual que en los convencionales, y para que todo el conjunto de tubo interior pueda ser extraído a superficie, mediante el dispositivo de recuperación. En la parte superior está situado el vástago cónico que se engancha en el dispositivo de recuperación y los cerrojos que sirven para fijar el conjunto del tubo interior en su posición de trabajo y que se cierran automáticamente al tirar, cuando se trata de recuperar todo el conjunto.

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En la cabeza del tubo interior hay que señalar la llamada válvula de cierre Shut off valve., que sirve para indicar al sondista cuándo se produce un acuñamiento y evitar que, al seguir girando, pueda llegar a estropear la corona. Esta valvula de cierre funciona de la siguiente manera: cuando se produce un acuñamiento y el testigo no entra dentro de su alojamiento, produce un desplazamiento hacia arriba del tubo interior y entonces, al comprimir la válvula de cierre, que es de goma, de unas durezas especiales, se produce una obturación del paso del agua, e inmediatamente el sondista podrá ver por el manómetro de la bomba-que llega al Máximo -que está ocurriendo alguna anormalidad en la perforación, y debe proceder a parar la sonda y a extraer el tubo interior.

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El dispositivo de recuperación está formado por una pinza que se mantiene siempre en posición cerrada por la acción de un muelle; a continuación viene la cabeza de fijación, que sujeta un vástago, por el que se desliza la parte superior del dispositivo y el casquillo de sujeción del cable.

El cabrestante tiene que tener capacidad de cable necesaria para trabajar, en la profundidad que se desee y una velocidad adecuada para que la recuperación se efectúe en el tiempo mínimo.En los primeros tiempos del uso del WIRE LINE y en las sondas que no tienen este cabrestante incorporado, había que utilizar uno auxiliar o independiente del equipo, que en el caso de Longyear tiene capacidad para 1.500 m. de cable galvanizado de 3/6” y una velocidad ascensional de 60 a 180 m/minuto, la primera con el tambor vacío y la segunda con el tambor lleno

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Las sondas modernas proyectadas para utilizar este sistema llevan este cabrestante incorporado.

La diferencia fundamental entre el equipo WIRE LINE de interior y el de exterior es que, en el primero, tanto el tubo interior como el dispositivo de recuperación van equipados de pistones para que al bombear a presión por detrás de ellos se desplacen éstos por el interior del varillaje en cualquier ángulo. Las diferencias de menos importancia son, en que la cabeza de inyección de agua es de un modelo adecuado, para que de una manera fácil y rápida se pueda introducir en el varillaje o extraer del mismo el tubo interior y el dispositivo de recuperación

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Además, como todos los sondeos que se hacen en dirección horizontal o por encima de ella, deben estar equipados de caja prensaestopas para evitar que el fluido de retorno caiga directamente encima de la sonda y del personal que esta trabajando.

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FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO

EQUIPO DE SUPERFICIE O EXTERIOR

La perforación con el sistema WIRE LINE se hace lo mismo que en el equipo convencional; una vez que se llene totalmente el tubo interior o se produzca un acuñamiento y tengamos que efectuar la maniobra de extracción de conjunto del tubo interior, se procederá como sigue: Se para la rotación y se levanta el tren de varillas unos 10 cm. para romper el testigo. Se procede a lavar el taladro, hasta que el agua de circulación salga limpia. Si esto es importante en todo tipo de sondeos, en el caso del WIRE LINE es imprescindible, por ser muy pequeño el espacio anular libre entre taladro y varillaje en toda la longitud del sondeo, y caso de sedimentación de los detritus podrían producirse enganches muy difíciles de librar.

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Una vez limpio el taladro se desenrosca el cabezal giratorio de inyección de agua, procediéndose a lanzar por el interior del varillaje el dispositivo de recuperación. Si el taladro mantiene el agua, se hace en caída libre; Si hubiera perdida total, se haría por medio del cabrestante. Cuando las pinzas del recuperador tocan el vástago de la cabeza del tubo interior, por la forma cónica del mismo. se abren, quedando enganchadas. Para soltar los cerrojos de inyección no tenemos más que tirar; en este momento desplazaremos la caja retráctil, que los cerrará, quedando libre todo el conjunto para su elevación.

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Una vez arriba el tubo interior, procederemos a lanzar uno nuevo, en las mismas condiciones que hemos hecho con el recuperador. Tanto en el sistema WIRE LINE como en el convencional, es necesario trabajar con dos tubos portatestigos para eliminar la pérdida de tiempo que supone: el sacar el testigo, revisar el tubo, limpiarlo y engrasarlo. Por eso, mientras el nuevo continúa trabajando, del que acabamos de extraer se saca el testigo, se limpia, revisa y engrasa, dejándolo listo para la nueva maniobra.La velocidad media de descenso en caída libre, es decir, con agua en el taladro, es de 60 m/minuto. Una vez el nuevo tubo en su posición de trabajo, se procederá a restablecer la circulación de agua y a continuar perforando.

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EQUIPO DE INTERIOR

Al igual que en el de superficie, cuando haya que extraer el tubo interior por estar lleno de testigo o por haberse producido un acuñamiento, se para la perforación, se limpia el taladro con la bomba en circulación, se desconecta la cabeza de inyección y se introduce el dispositivo de recuperación dentro del varillaje. Una polea especial para el cable y un prensaestopas reemplaza a la cabeza de inyección. El extractor y el cable son bombeados hidráulicamente a traves del varillaje hasta que el extractor se engancha en el vástago del tubo interior. Una elevación de la presión de la bomba indica que el extractor ha alcanzado la posición de extracción.

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A continuación se pone en marcha el cabrestante, que extrae el tubo interior a través del varillaje. Durante esta operación se utilizará la válvula de descarga de agua para reducir la presión de ésta; luego se quita la polea del cable, con lo cual se puede extraer el tubo portatestigo del interior del varillaje, colocándose uno nuevo; a continuación se coloca en su posición la cabeza de inyección de agua y se bombea el conjunto de tubo interior por presión hidráulica a traves del tren de varillas, hasta que quede en su posición de trabajo. Esto se acusa por una elevación de presión en el manómetro, que avisa al sondista que puede continuar la perforación, completándose de esta manera el ciclo de sondeos con el empleo del WIRE LINE.

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VENTAJAS DEL WIRE LINE SOBRE EL SISTEMA CONVENCIONAL

Del uso del WIRE LINE resultan numerosas ventajas, que se pueden enumerar:

El no tener que extraer el varillaje para sacar el tubo portatestigo cuando está lleno o acuñado o que disminuye notablemente los tiempos empleados en maniobras, traduciéndose en incremento de la perforación útil,

Por ser el tubo portatestigo especialmente robusto, pese a sus pequeños diámetros, su duración es grande y su resistencia a los esfuerzos es considerable.

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Por permanecer el tren de varillas en el taladro, mientras dura la vida de la corona, se producen menos roces en las paredes del mismo, se reducen los desprendimientos, con lo que se conserva en mejores condiciones, lo que evita enganches, facilita una mejor recuperación de testigo y aumenta la vida de la corona y del manguito calibrador.Se da el caso de que, aunque son mas caras las coronas WIRE LINE, por tener mayor espesor de corte y, por tanto mas cantidad de diamante que las convencionales, el costo del útil de diamante por metro perforado es menor con el sistema WIRE LINE, por ser sus rendimientos mejores.La maniobra de extracción del conjunto interior exige un esfuerzo físico para el personal que maneja la sonda mucho menor que en el sistema convencional, lo que se traduce en mayor rendimiento.

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Es especialmente ventajoso cuando se trabaja en formaciones muy fracturadas, en que hay que hacer frecuentes maniobras debido a los acuñamientos producidos. En este caso se consiguen rendimientos extraordinarios comparándolos con los obtenidos por el sistema convencional.

Por ser el varillaje de este equipo similar a una tubería de revestimiento, por su interior se puede efectuar control de inclinación mediante un clinómetro, ahorrando una cantidad considerable de tiempo con relación al equipo convencional. Como ejemplo citaremos que en el control de un taladro de 900 m. mediante un clinometro de ácido fluorhídrico, con el WIRE LINE se emplea una hora por cuatro por el sistema convencional.

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EVOLUCION Y MOMENTO ACTUAL DEL WIRE LINE FABRICADO POR

LONGYEAR Desde el año 1953, en que apareció por primera vez el WIRE LINE LONGLEAR en el mercado mundial, hasta el momento actual, esta Compañía ha desarrollado cuatro series diferentes: la inicial, serie 10, la serie 12 y, por último, el pasado año, salió la serie Q. que actualmente se encuentra en operación. Las tres primeras series: la inicial, la 10 y la 12, se fabricaban en diámetros standard DCDMA, AX-WL (Ø taladro 49,2 mm. y Ø testigo 23,8 mm.), BX-WL (Ø taladro 60.3 mm y Ø testigo 33,3 mm.) y NX-WL (Ø taladro 76,2 mm. y Ø testigo 43,6 mm.), utilizaron todas el mismo varillaje y que, al igual que en las tuberías de revestimiento-FLUSH COUPLED CASING-, se hacía la unión mediante manguitos.

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Las variaciones de una a otra serie correspondían solamente al tubo portatestigo, al que se fue perfeccionando el mecanismo de sujeción y extracción. así como el sistema antigiratorio.

La primera serie que se hizo el año 1963 del equipo para interior se fabricó en Ø AX-UWL (@ taladro 49.2 mm. y Ø testigo 27 mm.) ; en esta serie el tubo portatestigo y varillaje era diferente del equipo de superficie.El varillaje era como una tubería de revestimiento, de unión sin manguito -FLUSH JOINT CASING-, y de las diferencias del portatestigo ya se ha hablado en el punto 2.4.La nueva serie Q ha sido la gran revolución de este equipo y se ha proyectado incorporando la gran experiencia obtenida con el trabajo de las tres series anteriores.

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Sus variaciones fundamentales han sido:

a) Nuevo varillaje de unión sin manguito del tipo FLUSH JOINT CASING, con roscas cónicas de perfil cuadrado, lo que aumenta notablemente la resistencia a la torsión, con el mismo espesor de pared.La superficie exterior de la extremidad de la rosca hembra esta cromada en una longitud de 10 cm. para impedir que la erosión disminuya el diámetro en la zona de las roscas.

El varillaje es liso, tanto exterior como interiormente, y se usa indistintamente en el equipo de superficie y en el de interior.

b) Mejoras en el tubo interior, en su sistema de sujeción y recuperación, así como en la cabeza antigiratoria.

c) El tubo interior por primera vez está centrado y estabilizado en su parte baja, con respecto al tubo exterior, mediante un estabilizador ranurado loco entre ambos tubos.

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d) Se ha incrementado un diámetro más, tanto en el equipo de superficie como en el de interior.

En el primero se ha añadido el HQ (Ø taladro 96 mm. y Ø testigo 63.5 mm.) y en el segundo el BQU (Ø taladro 60 mm. y Ø testigo 36,5 mm.).

e) Con el mismo Ø exterior de perforación que en las series anteriores se ha aumentado el Ø del testigo en 3,2 mm. para Ø AQ y BQ y en 4 mm. para el Ø NQ.

Además del equipo WIRE LINE relacionado anteriormente y fabricado de acuerdo con los Ø Standard DCDMA, tambien se fabrica uno especial, de Ø de taladro 124 mm. y Ø de testigo 70 mm., que se utiliza normalmente en los sondeos para carbón y de gran profundidad.Este WIRE LINE se utiliza con equipos ROTARY y está proyectado para poder llegar con él a profundidades superiores a los 1.500 m.

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ALGUNOS RESULTADOS OBTENIDOS CON EL EQUIPO WiRE

LINEA continuación se relacionan algunos casos de utilización del WIRE LINE comparando sus rendimientos con el sistema convencional utilizado en las mismas perforaciones e idénticas condiciones de trabajo. Todos los datos que se citan en uno u otro sistema se refieren siempre a resultados medios obtenidos después de terminar el sondeo.

En sondeos de 50 m. de profundidad en dolomías fracturadas con equipo convencional Ø BXL se consiguieron 12 m. por relevo de ocho horas, con una recuperación del 80 por 100 de testigo. Con WIRE LINE BX, en las mismas condiciones, se consiguió una media de 21 m. por relevo y más del 90 por 100 de recuperación de testigo.

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Como dato curioso, en un relevo en que se usaba WIRE LINE, hubo que sacar 57 veces el tubo interior para poder recuperar el testigo, a pesar de lo cual se hicieron 22,5 m. de perforación.

Sondeos de 660 m. de profundidad en pizarras y areniscas con WIRE LINE Ø NX, se consiguio un avance medio por relevo de 7,50 m. y mas del 90 por 100 de recuperación, con equipo convencional la media fue de 330 m. relevo y la recuperación, del 45 por 100.

En una conferencia pronunciada en la reunión de la comisión para sondeos de exploración de la Asociación para la Técnica de Perforaciones Profundas, el día 15 de octubre de 1959, en Bad Oeynhausen, el Dr. M. Kloss, ingeniero diplomado de la Compañia Erberghau Siergesland AG, de Betzderf (Sieg), dice:

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Con el equipo WIRE LINE LONGYEAR ha sido posible perforar en el paleozoico de SIEGERLAND 80 m. sin tener que extraer el varillaje entre los 500 y 600 m. de profundidad, donde, según la experiencia, con el equipo convencional no era posible efectuar corridas de más de 0,80 m.-para poder recuperar el testigo deseado-, lo que quiere decir que, en vez de 100 maniobras que hubiera sido necesario efectuar con el equipo convencional, sólo se hizo una para cambiar la corona cuando ésta perdió su efectividad de corte. Para la extracción del tubo interior del WIRE LINE a esa profundidad se necesitan veinte minutos, y para la maniobra del varillaje en el convencional era necesario de dos a tres horas.

Por tanto, en este tramo de perforación y en el caso más desfavorable para el WIRE LINE-considerando un tiempo de maniobra de dos horas-, se consiguió un ahorro de tiempo de una hora cuarenta minutos por maniobra, que en 100 maniobras se tradujo en ciento sesenta y seis horas cuarenta minutos dc trabajo útil.

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Más adelante dice:

Como quiera que un gran número de sondeos sólo es posible cuando los costos por metro perforado están dentro de limites razonables, hay que reconocer que el WIRE LINE LONGYEAR ha hecho económicamente posible esta clase de investigaciones en el SIEGERLAND.En Newcastle Coalfield (Australia) se hicieron durante el año 1960 cuatro sondeos. dos con equipo convencional y dos con WIRE LINE LONGYEAR: a continuación copiamos el cuadro en el que pueden ver los resultados obtenidos:

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Todos estos sondeos fueron hechos en las mismas condiciones, con el mismo personal y la misma sonda

Como pueden ver, el resultado obtenido con el WIRE LINE triplica los rendimientos del sistema convencional en uno de ellos y en otro es superior a cuatro veces.

En unas minas de carbón de KENTUCKY OCCIDENTAL (USA) han sido efectuados con WIRE LWE LONGYEAR un total de 8.400 m. de sondeo. La profundidad mínima fue de 270 m., y la máxima a que se llegó, 610 m. El diámetro empleado en todos fue el NX-WL las formaciones perforadas fueron areniscas, esquistos, Calizas de diferentes durezas y carbón.

La recuperación media de testigo fue del 99 por 100, y en el carbón se obtuvo el 100 por 100, a excepción de un solo sondeo, en que, debido a accidentes mecánicos, los resultados obtenidos no fueron satisfactorios.

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Para dar una idea de tiempos, daremos a continuación los que se obtuvieron para ciclos de 3 m. de perforación, a 450 m. de profundidad, y que variaban de una hora como mínimo a una hora treinta minutos máximo y que se desglosaban de la siguiente manera : a) Perforación de 3 m. mínimo, 30 minutos; máximo. 1 hora.

b) Lavado del taladro: 10 minutos.

c) Desmontaje de la cabeza de inyección: 3 minutos.

d) Descenso del elemento recuperador: 4 minutos,

e) Subida del tubo portatestigo: 5 minutos.

f) Descenso de un nuevo tubo interior: 8 minutos.

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Aunque en este caso, por emplear sólo equipo WIRE LINE, no se tienen datos de los tiempos que para el mismo ciclo se hubieran obtenido con el sistema convencional, no obstante la experiencia nos dice que serían, aproximadamente, los siguientes:

a) Perforación de 3 m. mínimo, 20 minutos; máximo, 40 minutos.

b) Lavado del taladro: 15 minutos.

c) Subida y descenso del varillaje en tramos de 9 m. : 2 horas.

Tiempo total mínimo, 2 horas 35 minutos, y máximo, 2 horas 55 minutos.

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Comparando ambos resultados de manera más desfavorable para el equipo WIRE LINE, al objeto de obtener el tiempo mínimo que se gana con este sistema, comparamos a esta profundidad el tiempo máximo del ciclo para el WIRE LINE, 1 hora 30 minutos, con el mínimo del sistema convencional, 2 horas 35 minutos, y tenemos que se ganan. como mínimo, 65 minutos, lo que representa un 42 por 100 para cada ciclo de 3 m. de perforación. Para cada relevo de 8 horas, si se supone se pueden hacer las tomas de testigo de 3 a de una sola vez, tendremos que en el relevo se podrían hacer 16 m. con el WIRE LINE y 9 m. con el equipo convencional.

Pero si no se pueden hacer carreras de 3 m. de una sola vez, como ocurre normalmente, en que para obtener buena recuperación son necesarias carreras de menor longitud, el tiempo ganado será todavía mayor y tendrá más importancia la utilización del WIRE LINE.

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Durante tres años una Compañía americana que tiene minas de carbon en illinois e indiana ha utilizado con gran éxito un WIRE LINE LONGYEAR Ø NX para sondeos de 18 a de profundidad mínima a 135 m. de máxima,

Esta Sociedad ha obtenido un avance medio de 30 m. por relevo de 8 horas. En este avance medio están incluidos los tiempos de paradas varias, montajes y desmontajes y operaciones de salvamento. La recuperación de testigo de las formaciones perforadas: sedimentarias, tierras refractarias y carbón fue muy cerca del 100 por 100.

En ocho meses una empresa contratista de sondeos en Venezuela oriental, y para sondeos de 450 m. como máximo, en una mina de carbón, ha utilizado equipo WIRE LINE LONGYEAR NX-WL. La recuperación media obtenida para las capas de carbón fue del 97 por 100. Siendo el carbon y las formaciones perforadas muy friables, las carreras de toma de testigo no pasaron de 1,60 m. de una sola vez.

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El contratista hizo notar que no hubiera sido posible hacer estos Sondeos y obtener el testigo que se obtuvo con el sistema convencional, debido al alto precio a que hubieran resultado.En los Estados Unidos ha sido usado con mucho éxito el WIRE LINE LONGYEAR Ø BX. en formaciones de muy variadas características físicas, tales como las minas de cobre del SW, los yacimientos sedimentarios de yeso y espato flúor de Oeste Medio, rocas pre-cambrianas del Lago Superior, con mineralizaciones de hierro y níquel; rocas cristalinas y sedimentarias de los Apalaches y las formaciones volcánicas y alteradas del Oeste, que contienen metales preciosos.Han sido hechos sondeos verticales e inclinados en estas formaciones, en profundidades que varían de 90 a 1.200 metros, con pleno éxito del sistema, consiguiendo después de 25.000 metros perforados una media de 94 por 100 de testigo y avances por relevo francamente satisfactorios.

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Sondeos horizontales en Ø AX-UWL, en Houilleres du Bassin de Lorraine.Formaciones perforadas: carbón ligeramente duro.

Velocidad de rotación: 600 a 700 r. p. m.

Peso sobre la corona: 800 Kg.

Presión de agua de inyección : 20 Kg/cm².

Caudal: 40 a 50 l/min.

Rendimientos: Primer día 18 m. en 8 horas.

Segundo día, 18 m. en 8 horas.

Tercer día, 14,50 m. y fin dc sondeos en 5 horas de trabajo.

Testigo recuperado: 100 por 100.

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NOTA: Debido al pequeño tiempo necesario para extraer el tubo interior, aproximadamente 2 minutos, fue posible encontrar 2,5 por 100 de gas en el testigo, en vez del 0,7 por 100 que se encontraba cuando se perforaba con el equipo convencional. La Empresa Diamond Drilling Company of S. A. Ltd. efectuó una serie de sondeos en Rodesia del Norte con equipo WIRE LINE LONGYEAR, cuyos resultados copiamos a continuación:

El informe que dio esta Compañía a la terminación de los sondeos fue el siguiente:

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VENTAJAS DEL WIRE LINE

1) insuperable velocidad de avance.

Resulta evidente que el éxito de un contratista reside en el tiempo que sea capaz de mantener sus coronas en el fondo. Si emplea el WIRE LINE de una manera inteligente, será capaz de realizar mayores perforaciones mensuales. Desgraciadamente, las formaciones de aquí impiden el empleo exclusivo del WIRE LINE, pero, sin embargo, se ha demostrado que en las partes en que se podía usar económicamente, se perforó dos veces y media más rápidamente que antes de utilizarlo. Esta cifra no es de ninguna manera definitiva, y puede ser mejorada, ya que al establecerla se ha incluido el tiempo empleado en pruebas, en entrenamientos del personal y en la determinación de las condiciones óptimas de uso de dicho equipo. El WIRE LINE sigue siendo un útil relativamente nuevo en Rodesia del Norte, y no cabe duda de que podremos introducir muchas mejoras, en particular en lo que al diseño de la corona se refiere.

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2) Recuperación del testigo.

En las rocas blandas y fracturadas de aquí, con los métodos convencionales, no se obtiene más de un 50 por 100 de recuperación de testigo. EL WIRE LINE ha cambiado esto de una manera radical, ya que al usarlo se han conseguido recuperaciones ligeramente inferiores al 100 por 100.

Las cifras del cuadro anterior demuestran la excelente recuperación del testigo, y desde este punto de vista los geólogos de las Compañías mineras son muy partidarios del WIRE LINE.En la mina de BUNKER HILL. distrito de ALENE. Estado de Idaho (USA), mina de plomo, cobre y cinc, se han hecho una serie de sondeos de interior, horizontales, en una galería a 660 m. de profundidad, utilizando el WIRE LINE MNGYEAR Ø AX-UWL, de interior (Underground).

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La mayor parte de ellos han sido efectuados en cuarcitas silicificadas y muy fracturadas.

La sonda utilizada fue una MNGYEAR (44), accionada por motor de aire y con cabeza de avance hidráulico.

El programa de sondeos no tenía por objeto alcanzar la mayor profundidad posible, sino más bien observar la influencia que las diferentes variables ejercían sobre los rendimientos. El objetivo era el establecer reglas que sirvieran de guía al sondista, con el fin de ayudarle a obtener los mejores rendimientos. Las exigencias que se requieren para la toma de testigo varían según los sondeos. Por ejemplo, en un terreno que no haya sido jamás explorado, el geólogo preferirá; sacrificar el número de metros perforado por jornada, al objeto de obtener una recuperación de testigo máxima. Por tanto, puede verse obligado a reducir la presión del agua de circulación, la velocidad de rotación del Útil y la presión sobre el mismo.

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EL geólogo pedirá igualmente a sus sondistas que vigilen estrechamente el manómetro de presión de agua y que extraigan el tubo interior en el momento en que se manifieste un ligero aumento de la presión de agua. El portatestigos WIRE LINE MNGYEAR está equipado con una válvula de cierre (Shut off valve), que avisa instantáneamente de los acuñamientos que se producen.

Eh condiciones de perforación difíciles, como las encontradas en BUNKER HILL, los trabajos de puesta en marcha son importantes, a fin de que el equipo que realizaba el ensayo pudiera metódicamente utilizar las variantes que le permitieran controlar y determinar la mejor técnica de perforación.

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Las variantes controladas durante este ensayo fueron:

1) La presión sobre el útil.

2) El número de vueltas por minuto.

3) La presión de impulsión de la bomba.

4) El estudio del extractor.

5) El estudio del tubo interior.

6) El estudio de la corona.

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ESTUDIOS DE LOS TIEMPOS

Las variantes arriba indicadas fueron introducidas en condiciones determinadas, con el fin de estudiar el efecto producido sobre: 1) La velocidad de penetración (variando de 1,3 cm. a 15,2 cm. minuto) para determinar el efecto producido sobre la recuperación de testigo y la longitud de corrida.

2) El porcentaje de recuperación de testigo

3) La longitud de corrida.

El ciclo de operación media a 150 m. era el siguiente:

1) Bombeo del tubo interior en el taladro .................. 5 minutos

2) Perforación a una velocidad de penetración de 2,5 cm/minuto de un testigo de 1,07 m. ...................................................... 42 minutos

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3) Bombeo de las pinzas de extracción ..................... 6 minutos

4) Extracción del tubo interior ..................................... 4 minutos

Tiempo total del ciclo ........................................................ 57 minutos

El ciclo de operación media a 300 m. era el siguiente: 1) Bombeo del tubo interior .............................. 7,5 minutos

2) Perforación a una velocidad de penetración de 1" (2.5 cm.) minuto por 3,5 pies (1.07 m.) ........................... 42 minutos

3) Bombeo de la pinza de recuperación ..................... 11 minutos

4) Extracción del tubo interior ........................... 6 minutos

Tiempo total del ciclo .......................................... 66,5 minutos

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La maniobra de extracción de testigo en el sistema WIRE LINE necesita, aproximadamente, 25 minutos a los 300 m., mientras que con un tubo convencional, de la misma dimensión, necesitaría de 1 hora 30 minutos a 2 horas 15 minutos. En perforación clásica un equipo experimentado puede realizar a veces la maniobra en menos de 1 hora 30 minutos, pero la media de l hora 50 minutos es completamente normal para este género de operación.

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En todo plan de investigación minera, una parte considerable del presupuesto se destina a la ejecución de sondeos mecánicos. Dado que el momento actual de México -en ciertos sectores mineros-es de verdadera actividad en lo que a investigación se refiere, son de gran interés las posibilidades que presenta el equipo WIRE LINE en la ejecución de los sondeos, pues si bien no seria económico su utilización en todos los casos, en la gran mayoría en que puede ser utilizado, será un elemento decisivo para obtener con mayor fidelidad que con el sistema convencional el conocimiento de lo que se investiga, a menor coste por metro perforado, y, lo que es todavía más importante, en plazos de ejecución mucho más cortos. El momento actual de este equipo en el mundo es de utilización masiva En nuestro país ya existen varios equipos en funcionamiento, y en este momento hay vanos mas pendientes de suministrar, por lo que al final del presente año podrá decirse que se habrá generalizado su uso en México.

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La dificultad mayor que pudiera existir para su generalización en nuestro país es la inversión que representa su adquisición, por ser necesario para cada diámetro de perforación el de varillaje correspondiente. Pero esta inversión queda rápidamente amortizada con su uso si se tienen programas de sondeos a realizar. Por lo anterior, confiamos en que para las próximas JORNADAS MINERO METALURGICAS se pueda presentar una comunicación con los resultados obtenidos de la utilización de este sistema y equipo en México, y esperamos que sean todo lo satisfactorios que han sido en el mundo entero.

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SONDEO GEOTÉCNICO

El sondeo geotécnico es un tipo de prospección manual o mecánica, perteneciente a las técnicas de reconocimiento  geotécnico del terreno, llevadas a cabo para conocer sus características. Se trata de perforaciones de pequeño diámetro, (entre 65 y 140 mm) que, aunque no permiten la visión "in situ" del terreno, de ellos se pueden obtener testigos del terreno perforado, así como muestras, y realizar determinados ensayos en su interior.

Dejando aparte los sondeos manuales con barrena o cuchara, los sondeos mecánicos se plantean para los siguientes requerimientos:

Alcanzar profundidades superiores a las que se consiguen con calicatas.

Reconocer el terreno bajo el nivel freático.

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Reconocer el terreno bajo el nivel freático.

Atravesar capas rocosas o de suelo muy resistente.

Realizar ensayos “in situ” específicos, como el ensayo de penetración estándar SPT, presiometro, molinete, permeabilidad “in situ”, etc.

SISTEMAS DE SONDEO MECÁNICO

Los sistemas de sondeo mecánico existentes son:

Sondeo a presión, con punta abierta o hueca, y maciza o cerrada. Se realiza en suelos blandos.

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Sondeo a percusión o golpeo, en suelos cementados o duros. Se utiliza un trépano o una cuchara dejándola caer desde una altura suficiente. El trépano se utiliza para atravesar bolos, grava gruesa, arcilla compacta o capas delgadas de roca. El detritus se extrae mediante circulación de agua. La cuchara se utiliza en suelos arcillosos más blandos y en arenas. Es un cilindro hueco que permite la entrada de suelo. Si éste es arenoso, lleva un dispositivo que impide la caída del suelo en la extracción.Sondeo a rotación con barrena helicoidal, maciza o hueca. Se puede utilizar si el terreno es relativamente blando y cohesivo, y no se encuentran capas cementadas, gravas, o roca en toda la profundidad de realización del sondeo. Si se utiliza barra helicoidal hueca, es posible la toma de muestras inalteradas y la realización de ensayos "in situ" por el interior de la sonda.

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Sondeo a rotación con extracción de testigo continuo, con o sin agua, mediante baterías simples o dobles que llevan en su borde inferior una corona cortadora de widia o diamante. Sirven para todo tipo de suelos o rocas, aunque pueden tener problemas de abrasión de la corona, o acodalamiento al atravesar bolos o gravas gruesas. El agua utilizada para favorecer la perforación y eliminar el detritus, puede desmenuzar suelos parcialmente cementados, rocas blandas o alteradas, y areniscas poco cementadas. Por ello conviene en estos casos la utilización de tubo o batería doble.Sondeo mediante métodos destructivos, como trépano, martillo o tricono. Se emplean si en el desarrollo de un sondeo no interesa obtener las propiedades geotécnicas de determinadas capas duras o de material granular grueso, bien porque se conozcan suficientemente, o por otras razones.

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El método de mayor utilización en España es el del sondeo helicoidal con sonda hueca, seguido por el sondeo a rotación con extracción de testigo continuo.

Con posterioridad a la realización de un sondeo, conviene registrar la variación temporal del nivel freático, para lo que se dejará un tubo de PVC ranurado en el interior del sondeo, convenientemente tapado.

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PREPARAR LOS EQUIPOS PARA REALIZAR EL SONDEO

Localizar y reconocer el área de trabajo y preparar la ubicación de los equipos en la misma, para facilitar la realización del sondeo, con criterios de seguridad, orden y racionalidad. El área donde se va a realizar el sondeo se localiza utilizando los medios necesarios: mapas, planos, fotografías aéreas, GPS y siguiendo las indicaciones del jefe del proyecto.

El terreno se reconoce para apreciar y solventar las dificultades que se puedan plantear en el transporte de los equipos y tránsito de personal, de acuerdo con las instrucciones del jefe de proyecto. El acceso al punto donde se va a realizar el sondeo se comprueba que está preparado de forma adecuada, de forma que permita el correcto transporte e instalación del equipo de sondeo y equipos auxiliares.

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La explanada para ubicar el equipo completo de sondeo se comprueba que tiene el tamaño adecuado, de forma que se prevengan problemas de espacio en la ejecución del sondeo.Las balsas de decantación y reciclaje de lodos se comprueba que tienen el tamaño y forma adecuados para permitir su correcta utilización. Preparar, supervisar y transportar el equipo de sondeos y materiales necesarios, para realizar las actividades programadas y cumplir los objetivos fijados, adoptando las medidas de seguridad establecidas en el plan de prevención de riesgos laborales de la empresa. El equipo de sondeos a utilizar se determina en función de los objetivos previstos en el proyecto de ejecución.

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El equipo de sondeos se prepara y revisa, comprobando el perfecto funcionamiento de todas sus partes (motor, cabrestantes, mordazas, bombas hidráulicas y otros) siguiendo los manuales de instrucciones del mismo. El equipo auxiliar (bombas de impulsión de agua hasta la zona de sondeo, bombas de trasiego de lodos de las balsas de decantación, vehículo para transporte de material, vehículo para el transporte de equipo y accesorios, grupo electrógeno y otros) se supervisa y prepara comprobando su correcto funcionamiento. Los útiles, herramientas y consumibles necesarios se comprueba que están en perfecto estado y embalados para su transporte, en condiciones de seguridad. Los equipos, herramientas y accesorios se cargan y disponen adecuadamente en los vehículos correspondientes, de forma que el transporte se realice con la máxima seguridad y eficacia.

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Los equipos de sondeo, equipos auxiliares, útiles y herramientas se comprueba que cumplen la normativa específica de fabricación (marcado CE).

El material de protección adecuado a la normativa de seguridad en prevención de riesgos laborales se prepara y dispone para su uso.

La zona de trabajo se baliza y señaliza, para garantizar la seguridad de los trabajadores y el personal ajeno a la obra.

Emplazar el equipo de sondeo, balsas y demás elementos necesarios para la realización del sondeo, utilizando la maquinaria adecuada, siguiendo las instrucciones técnicas, optimizando los recursos materiales y humanos disponibles y adoptando las medidas de seguridad establecidas en el plan de prevención de riesgos laborales de la empresa.

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El equipo de sondeo se sitúa en el punto y con la orientación prevista en el proyecto de ejecución, de forma que permita conseguir el objetivo propuesto.

Los varillajes, tuberías de revestimiento, herramientas y demás útiles y materiales necesarios para la ejecución del sondeo, se preparan y disponen de manera ordenada y accesible para su utilización. El suministro de agua a la zona del sondeo se prepara de forma que se eviten paradas imprevistas en la ejecución del mismo. Las mangueras (de impulsión de agua al sondeo, de impulsión de aire, de suministro de agua a la zona de sondeo, de trasiego de lodos de las balsas de decantación, de aspiración, y otras) se comprueban y colocan de forma adecuada para su correcto funcionamiento, evitando fugas, pérdidas de presión u otros riesgos.

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La torre del equipo de sondeo se iza y coloca con la orientación adecuada, de forma que permite la correcta ejecución del sondeo. En la realización de los trabajos se aplica lo establecido en las disposiciones internas de seguridad, el plan de prevención de riesgos laborales y el documento de seguridad y salud en los aspectos que afectan a la preparación del sondeo. Los elementos de protección colectiva y los medios establecidos en el plan de emergencia y evacuación se comprueba que están colocados y disponibles.

Medios de producción

Vehículos para el transporte de equipos y personal. Sistemas de comunicación. Máquinas de movimiento de tierras. Herramental variado. Equipos de sondeo. Equipos auxiliares. Útiles de perforación. Bombas de lodos. Compresores. Equipos de seguridad.

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Productos y resultados

Caminos de acceso preparados. Explanada preparada. Huecos para balsas. Equipo de sondeos emplazado y preparado para el sondeo. Equipos auxiliares, herramientas y útiles de perforación preparados.

Información utilizada o generada

Mapas, planos y fotografías aéreas. GIS. Fotografía digital. GPS. Instrucciones de trabajo orales y escritas. Manuales de manejo y mantenimiento de las máquinas y equipos. Plan de prevención de riesgos laborales. Estudio de impacto ambiental. Partes diarios de trabajo.

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REALIZAR SONDEOS

Proceder a la perforación mediante la puesta en marcha de toda la instalación, para realizar el sondeo a la profundidad y con el diámetro, orientación y recuperación programados, aplicando las instrucciones técnicas establecidas y las medidas de seguridad especificadas en el plan de prevención de riesgos laborales de la empresa. El equipo de perforación se pone en marcha, verificando y comprobando el correcto funcionamiento de sus partes, para evitar paradas o retrasos en la ejecución del sondeo.

Los parámetros de perforación (empuje sobre la sarta de perforación, velocidad de rotación del varillaje, presión del lodo en el sondeo y otros) se controlan de forma continua, manteniéndolos en los valores indicados para el tipo de maquinaria utilizada y las características del sondeo, efectuando, en su caso, las correcciones oportunas.

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Los elementos de perforación se comprueba son los adecuados a la profundidad del sondeo y naturaleza y estado de las rocas perforadas, cumpliendo el programa fijado previamente. Las entubaciones y las reducciones de diámetro se utilizan según las necesidades de ejecución de sondeo y el plan de perforación establecido.

Cuando sea necesario o así lo indique el proyecto se utilizan lodos, preparándolos con productos inertes no contaminantes y controlando permanentemente su densidad para que no invadan las formaciones geológicas atravesadas.

El mortero para la cementación de la entubación del sondeo se formula de acuerdo con las características de los fluidos de las formaciones atravesadas y la presión de formación de las mismas, evitando en lo posible que invada la formación geológica y la contamine.

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La entubación se cementa una vez aislado mediante obturadores el tramo de sondeo deseado, haciendo que el mortero ascienda por el anular entre las paredes del pozo y la misma. Las desviaciones del sondeo se controlan a las profundidades previstas y se corrigen de forma que se respeten los valores máximos establecidos en el plan de ejecución. Los útiles de pesca se utilizan para recuperar la parte perdida y poder continuar con la realización del sondeo cuando se rompe la sarta.

El sondeo finaliza cuando se llega a la profundidad prevista, con el diámetro de perforación y recuperación de muestra adecuada, consiguiendo el objetivo dentro del margen de error permitido en las instrucciones técnicas de ejecución.

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En la realización de los trabajos se aplica lo establecido en las disposiciones internas de seguridad, el plan de prevención de riesgos laborales y el documento de seguridad y salud en los aspectos que afectan a la realización del sondeo.

En la realización de los trabajos se aplica lo establecido en el estudio del impacto ambiental, especialmente en lo relativo a evitar la contaminación del suelo y del medio hídrico, la retirada de residuos tras el sondeo y los trabajos para la restauración de la zona que le correspondan. Los partes de trabajo se cumplimentan recogiendo la profundidad del sondeo, recuperaciones de testigo, consumos de lodos, consumos de bocas de perforación, de coronas, calibradores, gasoil, aceites y otros, así como cualquier incidencia que se considere necesario indicar.

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Desmontar el equipo y recuperar la tubería, para trasladarlos a un nuevo emplazamiento, utilizando los medios y herramienta apropiados y aplicando las medidas de seguridad establecidas en el plan de prevención de riesgos laborales de la empresa. La sarta de perforación se saca, desenroscando la tubería varilla a varilla, y separando los útiles de perforación, de forma que queden dispuestos para su traslado y nueva utilización a otro lugar de sondeo. La entubación se recupera siempre que sea posible y sea económicamente rentable, colocándola adecuadamente para su traslado a otro sondeo.

Las bombas, tuberías y mangueras desmontadas se limpian y protegen adecuadamente y ordenan según sus características, dejándolas listas para un nuevo uso.

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Los útiles de perforación recuperados se preparan adecuadamente para utilizarlos en el siguiente sondeo.

La máquina de sondeos se desmonta, evitando que sufra desperfectos o se produzcan accidentes durante su transporte al siguiente lugar de perforación.

La boca del sondeo se acondiciona, bien construyendo una arqueta con una boquilla adecuada para su posterior uso o sellándola con hormigón si se abandona definitivamente el mismo, según se contemple en el proyecto o lo disponga el jefe del mismo. Los productos de desecho que se producen durante los trabajos se recogen cumpliendo con las normas de protección medioambiental. Los terrenos se restauran en la medida de lo posible de acuerdo con el estudio de impacto ambiental.

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Efectuar el mantenimiento y reparaciones elementales de las herramientas y equipos de sondeo y del material auxiliar, para asegurar su correcta operatividad, de acuerdo con los correspondientes manuales de instrucciones.

Los criterios de mantenimiento se aplican teniendo en cuenta la normativa interna de la empresa y los manuales de instrucciones de los propios equipos.

Las instrucciones de los manuales de mantenimiento y reparación se interpretan de forma correcta.

El tipo de mantenimiento que necesita el equipo de sondeo y equipo auxiliar: preventivo o sustitutivo, se define identificando las reparaciones y sustituciones que se pueden realizar. Las herramientas y piezas de recambio requeridas se preparan y almacenan en el lugar de trabajo para asegurar la disponibilidad de los medios y elementos necesarios para efectuar el mantenimiento o reparación.

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Los trabajos de mantenimiento y reparación se desarrollan conforme a los criterios de calidad que garantizan el correcto funcionamiento de los equipos y material auxiliar de sondeos.

Las operaciones de mantenimiento o reparación se registran en la correspondiente ficha o libro para asegurar el acceso a dicha información en futuras operaciones.

Medios de producción

Máquinas de sondeos a percusión, rotopercusión, rotación y mixtas. Vehículos todoterreno y camiones. Bombas aspirantes impelentes, bombas de impulsión, bombas de trasiego. Compresores de aire. Cabrestantes. Generadores eléctricos. Tubería de sondeo y de entubación. Útiles de perforación (trépanos, trialetas, triconos, coronas de diamante o vidia y otros). Herramienta auxiliar: testigueras, martillos de cabeza y martillos de fondo, martillos de perforación, machos, campanas y otros útiles de pesca, cuñas para desviaciones, equipos de medida y control (desviaciones, lodos, etc.), llaves de grifa y pequeña herramienta auxiliar. Eclímetros.

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Productos y resultados

Pozos con los diámetros, inclinaciones y profundidad determinados, que permiten extraer información directa de la composición y estructura de la corteza, la realización de determinados ensayos y mediciones in situ; la explotación de ciertos recursos como agua, petróleo, gas natural o sales solubles; o su aprovechamiento para determinadas infraestructuras: canalizaciones, pasatubos, etc. Información utilizada o generada

Mapas, planos y fotografías aéreas. GPS. Instrucciones de trabajo orales y escritas. Manuales de manejo y mantenimiento de las máquinas y equipos. Manuales de condiciones de aplicación de los útiles de perforación. Plan de prevención de riesgos laborales. Estudio de impacto ambiental. Partes diarios de trabajo.

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RECOGER TESTIGOS, TOMAR MUESTRAS Y REALIZAR ENSAYOS Y MEDICIONES GEOTÉCNICAS E HIDROGEOLÓGICAS

Tomar muestras en suelos y rocas para su análisis, teniendo en cuenta las instrucciones del jefe de proyecto y las normas técnicas específicas de este tipo de muestreo, adoptando las medidas de seguridad establecidas en el plan de prevención de riesgos laborales de la empresa, así como las de protección del medio ambiente. El trabajo de recogida de muestras se organiza de acuerdo con las instrucciones del jefe de proyecto, situando cada punto de recogida sobre un plano y siguiendo los procedimientos establecidos.

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Los utensilios y materiales que necesita cada equipo o componente del mismo para la recogida de muestras (picos, palas, macetas, pala retroexcavadora, barrenas helicoidales y otros) se comprueba que están preparados, teniendo en cuenta el tipo de muestras y la técnica de muestreo, para la correcta realización del trabajo.

Los equipos para la toma de muestras en suelos y rocas y los elementos auxiliares se comprueba que cumplen la normativa específica de fabricación.

Los equipos de protección individual están preparados y dispuestos, conforme a la normativa de seguridad prevista en el plan de prevención de riesgos laborales.

Las muestras recogidas en el campo se envasan, identifican y preparan para su envío al laboratorio, según el procedimiento establecido en el proyecto y cuidando de que no se alteren sus propiedades físico-químicas.

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El parte del muestreo recoge todas las incidencias que se hayan producido durante el mismo que puedan ser relevantes y se envía junto a las muestras al laboratorio.

Tomar muestras en sondeos a destroza, con circulación directa y circulación inversa, teniendo en cuenta las instrucciones del jefe de proyecto y las normas técnicas correspondientes, adoptando las medidas de seguridad y de protección del medioambiente pertinentes. Los sistemas de captación de polvo o detritus y los circuitos se revisan, aplicándose las instrucciones de mantenimiento de los mismos y comprobado que están en perfectas condiciones de trabajo. Las bolsas o sacos en los que se recogen las muestras se revisan y etiquetan para posibilitar un envasado correcto de las mismas, conforme a lo que indique el proyecto.

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Las muestras se toman a intervalos predeterminados del sondeo, de acuerdo con lo establecido en el protocolo del mismo y siguiendo las instrucciones del jefe de proyecto.

Las muestras que se consideran contaminadas se desechan para evitar falsear los datos de la investigación, aplicando los criterios establecidos en el proyecto.

Las muestras se envasan con su etiquetado correspondiente y se envían al laboratorio para su estudio, junto con las anotaciones realizadas, de acuerdo con las instrucciones del jefe de proyecto y el procedimiento establecido. Los equipos para la toma de muestras en sondeos a destroza se comprueba que cumplen la normativa específica de fabricación. Los equipos de protección individual están preparados y dispuestos, conforme a la normativa de seguridad establecida en el plan de prevención de riesgos laborales.

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Tomar muestras de testigo en sondeos a rotación, teniendo en cuenta las instrucciones del jefe de proyecto y las normas técnicas correspondientes, adoptando las medidas de seguridad pertinentes. Las cajas y embalajes se revisan y etiquetan siguiendo las instrucciones del jefe de proyecto, para el correcto envasado y conservación de las muestras. Las muestras se colocan en las cajas o embalajes meticulosamente, eliminando aquellas que no correspondan al intervalo perforado y situando las cotas del sondeo de manera correcta, para facilitar su estudio por parte del geólogo. El testigo parafinado se prepara con un trozo del mismo que no presente fisuras debidas al proceso de perforación, de un tamaño mayor o igual al estipulado en el proyecto y envuelto en sucesivas capas de gasa y parafina, para conservar sus características físico-químicas lo más intactas posibles.

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Las muestras, debidamente etiquetadas y embaladas se envían al laboratorio para su estudio, junto con las anotaciones realizadas. Las cajas que contienen los testigos y resto de muestras de cada sondeo se almacenan disponiéndolas todas juntas y de acuerdo con la profundidad a la que corresponden.

Los equipos para la toma de muestras de testigo en sondeos a rotación se comprueba que cumplen la normativa específica de fabricación.

Los equipos de protección individual están preparados y dispuestos, conforme a la normativa de seguridad prevista en el plan de prevención de riesgos laborales.

Realizar ensayos de penetración «in situ» para determinar la capacidad portante del terreno, de acuerdo con las instrucciones del jefe del proyecto y siguiendo la norma correspondiente a cada tipo de ensayo.

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El penetrómetro se emplaza sobre el terreno de tal modo que quede perfectamente estabilizado y nivelado, para que el desplazamiento de la maza y la puntaza se produzca en la vertical y se eviten desplazamientos laterales.

La distancia del punto de ensayo a cualquier otro punto ya ensayado es la mínima establecida.

La verticalidad de la guiadera y del soporte se controla en todo momento mediante un inclinómetro (referencia de verticalidad), de forma que la desviación de estos respecto a la vertical esté dentro de lo establecido. El número de golpes de la maza sobre la cabeza de impacto y la penetración del cono o del toma muestras, según el tipo de penetrómetro, se controlan de forma continua o a intervalos mediante un contador de golpes automático y mediante la escala de profundidad, respectivamente.

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La frecuencia del golpeo se establece en función del dispositivo que se está usando, contabilizando el número de golpes cada vez que el cono recorre una distancia determinada propia de dicho dispositivo. En los ensayos estáticos, el empuje sobre la puntaza se comprueba que la velocidad de penetración de todos los elementos de ésta (ensayo continuo) o del cono y del manguito de fricción (ensayo discontinuo) es constante e igual a la establecida, realizando las lecturas de forma continua y midiendo la profundidad con la precisión establecida. Cuando el ensayo de penetración se lleva a cabo en un sondeo previamente realizado, se comprueba que esté limpio, sus paredes estabilizadas y los niveles de agua en el mismo son tales que se eviten sifonamientos. La adición de varillas se efectúa cuando es necesario, cuidando de evitar movimientos verticales o de rotación al sistema y comprobando la verticalidad del mismo.

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Las paradas de más de un cuarto de hora, los datos tomados a lo largo del ensayo y las observaciones realizadas durante el mismo se anotan en la libreta de campo, de acuerdo con la norma correspondiente.

El ensayo finaliza cuando se alcanza la profundidad estipulada en el proyecto, cuando se supera el número de golpes para una penetración dada o cuando tres valores del número de golpes son iguales o superiores al determinado para cada tipo de penetrómetro.

Realizar ensayos presiométricos y dilatométricos en sondeos geotécnicos, para obtener los valores de resistencia a la compresión del terreno, siguiendo en cada caso la Norma correspondiente y, en general, las instrucciones del jefe de proyecto.

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Se comprueba que el sondeo está perforado con el diámetro adecuado para permitir la colocación del presiómetro o del dilatómetro en su interior y que está limpio y acondicionado para la realización del ensayo.

El presiómetro o el dilatómetro se colocan en el tramo del sondeo elegido para realizar las medidas, siguiendo las instrucciones prescritas por la norma correspondiente a cada tipo de instrumento y ensayo. El instrumento aplica sobre las paredes del sondeo una presión radial uniforme que se incrementa progresivamente con una velocidad determinada en la norma del ensayo. Los valores de la presión aplicada y de la deformación de las paredes del sondeo se registran continuamente, finalizando el ensayo cuando se alcanza un valor determinado de la primera o se supera la resistencia a la compresión del suelo o roca.

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Para medidas de deformación por el método de liberación de tensiones se sigue el procedimiento establecido. Realizar ensayos de bombeo, de infiltración, de admisión, inyección y disolución, para determinar los parámetros hidrogeológicos y la capacidad de producción y almacenamiento de los acuíferos, así como para la extracción y recarga de acuíferos y la explotación de un yacimiento salino o de minerales lixiviables, siguiendo en cada caso la norma correspondiente y las instrucciones del jefe de proyecto. Se comprueba que el pozo está limpio y que se adecua para la realización del ensayo en condiciones óptimas.

El equipo para la realización del ensayo se monta siguiendo las instrucciones del mismo.

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El agua del pozo se extrae por bombeo o desalojándola mediante la inyección de aire, bien totalmente o hasta que la cantidad de agua que entra en el pozo iguale a la que sale (régimen estacionario), para efectuar el ensayo de bombeo de acuerdo con la norma.

El descenso del nivel piezométrico del sondeo o, en el caso de ensayos de recuperación, la subida del nivel de agua una vez que se ha alcanzado el régimen estacionario o se ha desecado el pozo, se controla a intervalos de tiempo regulares de acuerdo con el protocolo del ensayo. La tubería para inyección de agua en el sondeo se coloca de forma que su extremo final alcance la profundidad a la que se va a realizar el ensayo de inyección, admisión o infiltración. Los obturadores se colocan dentro del sondeo aislando perfectamente un tramo del mismo de longitud conocida, o los últimos metros del fondo, para efectuar los ensayos de admisión, infiltración o inyección.

Page 101: exploracion sondeos

La bomba, el depósito de agua, el caudalímetro y el manómetro se disponen para efectuar el ensayo tal y como lo establece el protocolo del mismo. El caudal y la presión de inyección y la duración del ensayo se controlan en todo momento y sus valores se anotan en la libreta de campo para efectuar los cálculos correspondientes.

Realizar mediciones de longitud, desviación y piezométricas en sondeos, colocando y efectuando el seguimiento de instrumentos de control para observar la evolución del sondeo, de acuerdo con las instrucciones técnicas y del jefe de proyecto. La longitud del sondeo se mide mediante una sonda apropiada o sumando las longitudes de cada uno de los elementos de la sarta de perforación de acuerdo con las instrucciones del jefe de proyecto. Las desviaciones del sondeo respecto a la vertical se miden con un inclinómetro adecuado en los tramos que indique el proyecto o cuando el jefe del mismo lo considere oportuno.

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El nivel piezométrico en el sondeo se determina mediante un piezómetro a intervalos de tiempo previamente establecidos.

Los extensómetros, inclinómetros o piezómetros se colocan en grietas, taludes y pozos, para controlar los parámetros geomecánicos de las rocas tal y como se especifica en los manuales de uso de estos instrumentos. Las lecturas de los valores registrados por cada tipo de instrumento se llevan a cabo de forma periódica, siguiendo las instrucciones del jefe de proyecto y anotándolos en la libreta de campo. La variación brusca e importante de alguno de los parámetros controlados se comunica inmediatamente al jefe de proyecto, de acuerdo con el protocolo previamente establecido.

Se colabora en la testificación geofísica de sondeos, preparando el pozo, equipos y accesorios de acuerdo con los requerimientos establecidos, y transmitiendo la información pertinente al técnico correspondiente.

Page 103: exploracion sondeos

Medios de producción

Pequeña herramienta (picos, palas, paletas de albañil, espátulas, cuchillos, sierras y otros). Gasa, parafina, infiernillos y recipientes para fundir la parafina. Barrenas helicoidales, barrenas holandesas y tubos shelby. Toma-muestras para muestras inalteradas. Máquina de sondeos a rotación con o sin sistema wire line. Testigueras y coronas de diamante. Bolsas y cajas para guardar las muestras. Cuarteadoras de campo. Vehículos todoterreno. Penetrómetros, dilatómetros, presiómetros, bombas, compresores de aire, extensómetros, piezómetros cerrados o abiertos, inclinómetros, cabrestantes y sondas, obturadores y caudalímetros. Unidades de lectura informatizadas.

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Productos y resultados

Diferentes tipos de muestras y testigos del sondeo del terreno: muestras inalteradas, muestras de suelos, muestras para geoquímica, muestras de agua, muestras parafinadas y otros. Valores de resistencia a la carga de suelos, de permeabilidad y de compresibilidad, de deformaciones, que proporcionan información sobre la capacidad portante del suelo, sobre las características de los acuíferos y el comportamiento mecánico de las rocas.

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PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES Y MEDIOAMBIENTALES EN PERFORACIÓN

DE SONDEOS Analizar las medidas de prevención y de seguridad respecto a las actuaciones de la manipulación de las instalaciones y equipos, contenidas en los planes de seguridad de las empresas de perforación de sondeos. Especificar los aspectos de la normativa de prevención y seguridad relacionados con los riesgos derivados de la manipulación de instalaciones y equipos. Identificar y evaluar los factores de riesgo y riesgos asociados. Identificar los requerimientos de protección medioambiental derivados de las actuaciones con productos contaminantes. Describir los requerimientos de las áreas de trabajo y los procedimientos para su preparación, determinando los riesgos laborales específicos correspondientes y sus medidas correctoras.

Page 106: exploracion sondeos

Analizar los requerimientos de primeros auxilios en diferentes supuestos de accidentes.

Definir los derechos y deberes del empleado y de la empresa en materia de prevención y seguridad.

Aplicar el plan de seguridad analizando las medidas de prevención, seguridad y protección medioambiental de la empresa. Aplicar medidas preventivas y correctoras ante los riesgos detectados, incluyendo selección, conservación y correcta utilización de los equipos de protección individual y colectiva. Aplicar los protocolos de actuación ante posibles emergencias, tales como: - Identificar a las personas encargadas de tareas

específicas. - Informar de las disfunciones y de los casos peligrosos observados. - Proceder a la evacuación de los edificios con arreglo a los procedimientos establecidos, en caso de emergencia.

Page 107: exploracion sondeos

Adoptar las medidas sanitarias básicas, técnicas de primeros auxilios y traslado de accidentados en diferentes supuestos de accidentes.

Describir la normativa de prevención de riesgos laborales y protección medioambiental aplicable a operaciones de preparación de la perforación.

Analizar la normativa de transporte a aplicar en el transporte del equipo del sondeo y en los aspectos relativos a pesos, alturas y anchuras máximas o longitudes de transporte que influyen en los equipos y materiales de sondeos.

Definir el procedimiento a seguir en el transporte del equipo de sondeo a la zona donde se va a perforar, incidiendo especialmente en la adopción de medidas de seguridad para personas y equipos.

Page 108: exploracion sondeos

Identificar las características del emplazamiento de los distintos tipos de sondeos, con objeto de facilitar la realización del mismo con seguridad, orden y racionalidad, respetando la normativa y los procedimientos de prevención de riesgos laborales y medioambientales. Definir la forma y tamaño que deben tener las balsas de decantación y reciclaje de lodos teniendo en cuenta la profundidad y los diámetros de sondeo proyectados y la normativa medioambiental vigente.

Identificar los equipos de protección individual a utilizar en la preparación de sondeos, conforme a la normativa de seguridad en prevención de riesgos laborales. Evaluar las principales situaciones de riesgo en la preparación de la perforación.

Valorar las medidas de protección del medio ambiente en la preparación del sondeo.

Page 109: exploracion sondeos

Describir la normativa de prevención de riesgos laborales y protección medioambiental aplicable a operaciones de perforación de sondeos y a su finalización.

Identificar los principales riesgos que existen en la realización del sondeo, relacionándolos con las principales medidas de seguridad a adoptar durante la realización de los trabajos de perforación. Identificar los equipos de protección individual a utilizar en la realización de sondeos, conforme a la normativa de seguridad en prevención de riesgos laborales. Acondicionar adecuadamente la boca del sondeo para su posterior uso y para evitar riesgos o cegarlo definitivamente si se abandona. Tomar las precauciones adecuadas para evitar la contaminación de los acuíferos atravesados.

Page 110: exploracion sondeos

Identificar las operaciones que se deben realizar con los productos de desecho y para restaurar el medio natural, según lo establece la normativa vigente de protección del medioambiente. Eliminar adecuadamente todos los residuos generados de acuerdo con la naturaleza de cada uno de ellos y con las instrucciones contempladas en el estudio de impacto ambiental. Valorar las medidas de protección del medio ambiente en la realización del sondeo.

Dependiendo del tipo de máquina utilizado, desmontar o abatir la torre revisando y asegurando todos sus elementos para su transporte en condiciones de seguridad y posterior uso. Describir la normativa de prevención de riesgos laborales y de protección medioambiental aplicable a operaciones de recogida de muestras.

Page 111: exploracion sondeos

Enumerar los principales tipos de riesgos que se pueden producir en cada uno de los medios y sistemas de recogida de muestras, así como en la realización de ensayos geotécnicos. Realizar las operaciones necesarias para balizar la zona de muestreo utilizando los elementos y las señales de peligro más adecuados para ello.

Aplicar las normas generales de seguridad y de protección medioambiental.

Reconocer en el plan de emergencia y evacuación los medios necesarios para su aplicación.

Identificar los requisitos de seguridad que deben cumplir los medios materiales, según lo establecido en la normativa vigente de seguridad aplicable.

Relacionar los equipos de protección individual con las tareas para las que están indicados.

Page 112: exploracion sondeos

Describir el procedimiento correcto de manipulación de cargas. Utilizar los equipos de protección individual más apropiados en cada caso.

Manipular cargas siguiendo el procedimiento adecuado para evitar lesiones.

Comprobar el correcto funcionamiento de los elementos de protección de la maquinaria.

Relacionar cada uno de los elementos del medio natural (tierra, agua, aire) con los posibles daños que se les pueden ocasionar durante la realización de los trabajos. Emplear las medidas más comunes para preservar el medio ambiente.

Page 113: exploracion sondeos

Interpretar correctamente las instrucciones recogidas en el estudio de impacto ambiental en lo que se refiere al movimiento de tierras, protección de la flora y la fauna, ruidos, forma de tratamiento y eliminación de los diferentes residuos que se pueden generar. Enumerar los medios de protección colectiva a emplear según establece la normativa de seguridad aplicable a la realización de sondeos.

Enumerar los elementos de protección colectiva contemplados en el plan de seguridad y salud de la obra.

Page 114: exploracion sondeos

PREPARACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO

Analizar los diferentes tipos de sondeos en función de su finalidad, identificando y distinguiendo las características de cada uno de ellos y relacionándolos con los métodos y técnicas empleadas, para escoger el modo de perforación más indicado a cada proyecto. Describir los sondeos de investigación: sondeos cartográficos, de investigación geológico-minera, hidrogeológicos, geotécnicos, sísmicos, y geológicos, indicando el método o técnica de perforación más adecuado a cada uno de ellos. Describir los sondeos de explotación: sondeos de captación de agua, de petróleo y gas, de extracción de sales y otros minerales por disolución o lixiviación y para la gasificación subterránea del carbón, explicando el método de perforación y las técnicas auxiliares más utilizadas en cada uno de ellos.

Page 115: exploracion sondeos

Describir los sondeos tecnológicos: sondeos o barrenos para voladura, de consolidación de terrenos, de drenaje, de desgasificación y de inyección, indicando el método de perforación utilizado en cada uno de ellos. Describir las características que debe reunir el área de trabajo teniendo en cuenta los requerimientos del equipo de sondeos y las instalaciones auxiliares, para la ejecución correcta y segura de sondeo.

Interpretar mapas y planos identificando los distintos elementos topográficos y cartográficos que se requieren para localizar el área de trabajo.

Identificar las características que deben reunir los accesos al punto de sondeo en función de los distintos equipos de que se utilicen. Definir de la forma adecuada las características generales que debe cumplir la explanada donde se va a realizar el sondeo en función de los distintos equipos de sondeos que se utilicen.

Page 116: exploracion sondeos

Definir la forma y tamaño que deben tener las balsas de decantación y reciclaje de lodos teniendo en cuenta la profundidad y los diámetros de sondeo proyectados y la normativa medioambiental vigente.

Page 117: exploracion sondeos

PREPARACIÓN DE LOS EQUIPOS DE SONDEO

Identificar los diferentes tipos de sondas existentes indicando sus principales características, componentes y su funcionamiento, aplicaciones y limitaciones.

Describir los distintos componentes mecánicos, eléctricos, hidráulicos y neumáticos de los equipos de sondeos. Describir los distintos tipos de sondas de perforación.

Reconocer las características de los distintos tipos de sondas de perforación.

Enumerar los diferentes tipos de varillaje y entubaciones, indicando sus características y condiciones de uso. Seleccionar el equipo de perforación en función del tipo de sondeo que se va a realizar y del método de perforación elegido.

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Analizar las aplicaciones de los distintos tipos de sondas de perforación destacando los criterios a seguir para realizar la selección más adecuada del equipo de perforación. En un supuesto práctico perfectamente determinado, especificar el tipo de sonda y procedimiento de perforación más adecuado. Seleccionar el material auxiliar en función del tipo de sondeo que se va a realizar y del método de perforación elegido. Describir los diferentes útiles y herramientas necesarios para la realización de sondeos.

Clasificar el material auxiliar empleado la perforación de sondeos, utilizando como criterio de clasificación su tipología y función. Indicar la forma de utilización y conservación del material auxiliar de las sondas de perforación.

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Realizar las operaciones necesarias para transportar el equipo de perforación y el material auxiliar hasta el emplazamiento del sondeo.

Definir el procedimiento a seguir en el transporte del equipo de sondeo a la zona donde se va a perforar.

Aplicar medidas de seguridad para personas y equipos en el transporte de las sondas y el material auxiliar para la perforación de sondeos.

En un supuesto práctico perfectamente identificado:

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- Escoger el tipo de sonda más adecuado para el tipo de sondeo a realizar. - Seleccionar el varillaje y entubaciones necesarios

para realizar el sondeo previsto. - Escoger los útiles y herramientas necesarios para la

realización del sondeo. - Chequear el equipo de sondeo completo, verificando su correcto estado de conservación.

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EMPLAZAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE SONDEO

Realizar las operaciones necesarias para emplazar la sonda de perforación, en función de las características del sondeo que se va a realizar y del método de perforación elegido, siguiendo los criterios del manual de sondeos, para evitar problemas de espacio o estabilidad de la máquina y elementos auxiliares. Describir la secuenciación de operaciones necesarias a seguir para emplazar el equipo de perforación, en relación con los medios que se requieren.

Explicar las condiciones y requisitos que debe reunir el emplazamiento de los equipos de sondeo, según el método de perforación elegido y las características del sondeo proyectado.

Page 122: exploracion sondeos

Realizar las operaciones necesarias para emplazar el equipo auxiliar de perforación, en función de las características del sondeo que se va a realizar y del método de perforación elegido, siguiendo los criterios del manual de sondeos, para evitar problemas de espacio o estabilidad de la máquina y elementos auxiliares. Describir el proceso a seguir para emplazar la balsa de lodos, bombas de lodos, compresores, tamices y el resto de material auxiliar.

Relacionar la secuencia de operaciones a seguir al emplazar el material y equipo auxiliar, en relación con los medios que se requieren, según el método de perforación elegido y las características del sondeo proyectado. Realizar las operaciones necesarias para emplazar las tuberías de perforación, las tuberías de revestimiento, los diferentes útiles y herramientas de perforación, en función de las características del sondeo que se va a realizar y del método de perforación elegido, siguiendo los criterios del manual de sondeos, para evitar problemas de espacio o disponibilidad de los mismos.

Page 123: exploracion sondeos

Colocar tuberías de perforación y tuberías de revestimiento. Colocar el equipo de sondeo en el punto de emboquille, con la dirección prevista en la orden de trabajo. En un supuesto práctico perfectamente caracterizado: - Controlar la inclinación de la torre del equipo,

situándola siguiendo la orden de trabajo correspondiente.

- Comprobar el suministro de agua/aire para la realización del sondeo.

- Instalar los compresores, ciclones, bombas de agua o de lodo, tamices y las tuberías que conducen estos fluidos hasta el interior del pozo y de este a las balsas de decantación según el fluido elegido para la perforación.

- Chequear y verificar que el equipo auxiliar y utillaje está en buen estado.

- Colocar los elementos de protección colectiva contemplados en el plan de seguridad y salud de la obra: rejillas, trames, balizas, protecciones para evitar entrar en contacto con partes móviles.

Page 124: exploracion sondeos

PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES Y MEDIOAMBIENTALES EN PERFORACIÓN DE

SONDEOS Analizar las medidas de prevención y de seguridad respecto a las actuaciones de la manipulación de las instalaciones y equipos, contenidas en los planes de seguridad de las empresas de perforación de sondeos.

Especificar los aspectos de la normativa de prevención y seguridad relacionados con los riesgos derivados de la manipulación de instalaciones y equipos. Identificar y evaluar los factores de riesgo y riesgos asociados. Identificar los requerimientos de protección medioambiental derivados de las actuaciones con productos contaminantes. Describir los requerimientos de las áreas de trabajo y los procedimientos para su preparación, determinando los riesgos laborales específicos correspondientes y sus medidas correctoras.

Page 125: exploracion sondeos

Analizar los requerimientos de primeros auxilios en diferentes supuestos de accidentes.

Definir los derechos y deberes del empleado y de la empresa en materia de prevención y seguridad.

Aplicar el plan de seguridad analizando las medidas de prevención, seguridad y protección medioambiental de la empresa. Aplicar medidas preventivas y correctoras ante los riesgos detectados, incluyendo selección, conservación y correcta utilización de los equipos de protección individual y colectiva.

Page 126: exploracion sondeos

Aplicar los protocolos de actuación ante posibles emergencias, tales como:

- Identificar a las personas encargadas de tareas específicas.

- Informar de las disfunciones y de los casos peligrosos observados. - Proceder a la evacuación de los edificios con arreglo a los procedimientos establecidos, en caso de emergencia. Adoptar las medidas sanitarias básicas, técnicas de

primeros auxilios y traslado de accidentados en diferentes supuestos de accidentes. Describir la normativa de prevención de riesgos laborales y protección medioambiental aplicable a operaciones de preparación de la perforación.

Analizar la normativa de transporte a aplicar en el transporte del equipo del sondeo y en los aspectos relativos a pesos, alturas y anchuras máximas o longitudes de transporte que influyen en los equipos y materiales de sondeos.

Page 127: exploracion sondeos

Definir el procedimiento a seguir en el transporte del equipo de sondeo a la zona donde se va a perforar, incidiendo especialmente en la adopción de medidas de seguridad para personas y equipos. Identificar las características del emplazamiento de los distintos tipos de sondeos, con objeto de facilitar la realización del mismo con seguridad, orden y racionalidad, respetando la normativa y los procedimientos de prevención de riesgos laborales y medioambientales. Definir la forma y tamaño que deben tener las balsas de decantación y reciclaje de lodos teniendo en cuenta la profundidad y los diámetros de sondeo proyectados y la normativa medioambiental vigente.

Identificar los equipos de protección individual a utilizar en la preparación de sondeos, conforme a la normativa de seguridad en prevención de riesgos laborales.

Page 128: exploracion sondeos

Identificar los principales riesgos que existen en la realización del sondeo, relacionándolos con las principales medidas de seguridad a adoptar durante la realización de los trabajos de perforación. Identificar los equipos de protección individual a utilizar en la realización de sondeos, conforme a la normativa de seguridad en prevención de riesgos laborales. Acondicionar adecuadamente la boca del sondeo para su posterior uso y para evitar riesgos o cegarlo definitivamente si se abandona. Tomar las precauciones adecuadas para evitar la contaminación de los acuíferos atravesados.

Identificar las operaciones que se deben realizar con los productos de desecho y para restaurar el medio natural, según lo establece la normativa vigente de protección del medioambiente.

Page 129: exploracion sondeos

Eliminar adecuadamente todos los residuos generados de acuerdo con la naturaleza de cada uno de ellos y con las instrucciones contempladas en el estudio de impacto ambiental. Dependiendo del tipo de máquina utilizado, desmontar o abatir la torre revisando y asegurando todos sus elementos para su transporte en condiciones de seguridad y posterior uso. Describir la normativa de prevención de riesgos laborales y de protección medioambiental aplicable a operaciones de recogida de muestras.

Enumerar los principales tipos de riesgos que se pueden producir en cada uno de los medios y sistemas de recogida de muestras, así como en la realización de ensayos geotécnicos. Realizar las operaciones necesarias para balizar la zona de muestreo utilizando los elementos y las señales de peligro más adecuados para ello.

Page 130: exploracion sondeos

Identificar los requisitos de seguridad que deben cumplir los medios materiales, según lo establecido en la normativa vigente de seguridad aplicable.

Relacionar cada uno de los elementos del medio natural (tierra, agua, aire) con los posibles daños que se les pueden ocasionar durante la realización de los trabajos. Interpretar correctamente las instrucciones recogidas en el estudio de impacto ambiental en lo que se refiere al movimiento de tierras, protección de la flora y la fauna, ruidos, forma de tratamiento y eliminación de los diferentes residuos que se pueden generar. Enumerar los medios de protección colectiva a emplear según establece la normativa de seguridad aplicable a la realización de sondeos.

Enumerar los elementos de protección colectiva contemplados en el plan de seguridad y salud de la obra.

Page 131: exploracion sondeos

PERFORACIÓN DE SONDEOS

Identificar las características de perforación de los distintos tipos de rocas, así como los problemas que pueden plantear su perforación para disponer de los útiles, herramientas y procedimientos necesarios para solventarlos. Analizar los problemas de perforación del recubrimiento o suelo, y sus posibles soluciones.

Describir los problemas de perforación en rocas pétreas, en arenas fluentes o en arenas movedizas, y sus posibles soluciones. Describir el proceso operacional de perforación con distintos tipos de máquinas y equipos de sondeo: percusión con cable, rotopercusión, rotación con extracción de testigo. Indicar los parámetros que intervienen en la perforación de sondeos y analizar los valores más adecuados de estos parámetros.

Page 132: exploracion sondeos

Describir los útiles, varillaje, tuberías y herramientas en la perforación de sondeos e indicar su utilización en cada parte del proceso.

Describir el proceso de perforación con obtención de testigo, en los casos de usar los distintos tubos de testigo. Explicar los diferentes tipos de lodos que se utilizan en cada tipo de sondeo, en función de las características del terreno atravesado, del método de perforación elegido y de las recuperaciones que se quieren obtener en el sondeo. Indicar los parámetros de perforación más adecuados para la extracción de testigo continuo.

Utilizar y controlar de forma correcta y segura los diferentes equipos de sondeo durante la perforación, siguiendo los procedimientos establecidos para garantizar la correcta ejecución del mismo.

Page 133: exploracion sondeos

Utilizar de forma correcta la sonda de perforación, independientemente del tipo que sea, de manera que se mantenga en valores adecuados la velocidad de avance, manteniendo estables las paredes de sondeo, garantizando la correcta circulación de los lodos de perforación y la recuperación del testigo, en su caso.

Utilizar de forma adecuada los útiles, varillaje tuberías y herramientas en cada parte del proceso de perforación.

Aplicar los procedimientos a seguir para sujetar y conectar varillas, de forma que se pueda continuar la perforación y aumentar la profundidad del sondeo.

Preparar el lodo de perforación según el tipo de sondeo y los terrenos perforados, controlando sus propiedades según los procedimientos establecidos.

Page 134: exploracion sondeos

Aplicar el proceso a seguir para filtrar el lodo de perforación, recuperar el detritus de perforación, acopiarlo y etiquetarlo siguiendo los procedimientos establecidos para garantizar su correcta identificación. Recuperar el testigo a partir de los distintos tipos de tubos de testigos: simple, doble solidario, doble giratorio y wireline. Disponer el testigo dentro de las cajas de testigo, siguiendo los procedimientos establecidos para garantizar la correcta disposición de los mismos y su etiquetado identificativo de la profundidad de la que se han extraído. Elaborar los partes de trabajo correspondientes, anotando todas las incidencias y parámetros del sondeo.

Page 135: exploracion sondeos

En un supuesto práctico de manejo de un equipo de sondeo perfectamente identificado: - Controlar que la velocidad de rotación es la

adecuada. - Controlar que la presión de lodo, agua o aire es la

adecuada. - Preparar lodos cuando sean necesarios y controlar

sus parámetros de forma periódica o si se observa alguna anomalía durante la perforación.

- Controlar el avance y el empuje sobre la sarta. - Controlar las presiones de los circuitos hidráulicos de

las máquinas. - Añadir varillas o tubos de perforación cada vez que

sea necesario. - Sustituir o cambiar el útil de perforación cuando el

grado de desgaste del mismo o las características del terreno atravesado así lo aconsejen. - Recuperar el testigo.

- Acondicionar adecuadamente la boca del sondeo para su posterior uso y para evitar riesgos o cegarlo definitivamente si se abandona.

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ESTABILIZACIÓN DE SONDEOS Y OPERACIONES AUXILIARES

Aplicar el proceso a seguir para estabilización del sondeo evitando hinchamientos de los terrenos plásticos, caídas de fragmento de las paredes del sondeo y contaminación de acuíferos. Decidir el momento en el que se precisa la introducción de la tubería de revestimiento.

Asignar en cada situación el diámetro de la tubería de revestimiento más adecuado y el método de introducirla. escribir el proceso de introducción de la tubería.

Colocar adecuadamente el tipo de tubería de revestimiento más idónea para cada profundidad: ciega, ranurada, etc. en sondeos de agua,

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Indicar las circunstancias en que se decide la cementación del sondeo.

Analizar las características del cemento según las características de las propiedades de los fluidos cortados en el sondeo, y según las presiones de los terrenos atravesados en la formación. Indicar cómo se puede controlar y modificar las propiedades reológicas y físico-químicas de los morteros y hormigones, variando la composición y proporciones de los cementos, áridos y aditivos. Determinar el volumen de cemento a introducir en el sondeo, las herramientas necesarias para que llegue a la zona donde es necesario y el tiempo de fraguado.

Utilizar de forma correcta las herramientas de pesca en caso de rotura o pérdida de herramientas de perforación o varillas en el sondeo.

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Utilizar y si es necesario, diseñar y construir las herramientas y útiles de pesca necesarias para recuperar piezas del interior del sondeo Utilizar y, si es necesario, diseñar y construir herramientas para reconocer la profundidad y la posición en la que se encuentran los elementos perdidos en el interior del sondeo. Aplicar las técnicas para controlar la desviación del sondeo, siguiendo los procedimientos establecidos.

Reconocer los terrenos donde se pueden producir desviaciones del sondeo, y poner los medios necesarios para evitarlo. En un supuesto práctico de manejo de un equipo de sondeo perfectamente identificado: - Controlar y en su caso corregir las desviaciones del sondeo.

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- Emplear los útiles de pesca, cuando sean necesarios en el proceso de perforación.

- Entubar y cementar el sondeo cuando sea necesario o así lo requiera el proyecto.

- Acondicionar adecuadamente la boca del sondeo para su posterior uso si se deja la perforación durante un tiempo, y para evitar riesgos.

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MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN Y FINALIZACIÓN DEL

SONDEO.

Aplicar el proceso a seguir para desmontar y recuperar los elementos del equipo de sondeos, revisándolos y acondicionándolos para su traslado a otro lugar, en condiciones de seguridad y eficacia.

Describir el proceso de recuperación de la sarta de perforación, una vez que se ha finalizado la perforación, identificando cada parte del mismo.

Enumerar el proceso a seguir para desmontar el equipo completo y prepararlo para el transporte al siguiente emplazamiento o a la base de operaciones.

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En un supuesto práctico debidamente caracterizado: - Desmontar la sarta de perforación, chequeando y verificando los tubos, estabilizadores, útiles y demás elementos de la misma, desechando los que no sirvan para operaciones posteriores y limpiando y recogiendo ordenadamente el resto. - Desconectar los circuitos de aire, agua o lodo, limpiando, chequeando y recogiendo ordenadamente las mangueras, bombas, compresores, ciclones, tamices y demás elementos. - Dependiendo del tipo de máquina utilizado, desmontar o abatir la torre revisando y asegurando todos sus elementos para su transporte en condiciones de seguridad y posterior uso. - Recoger, revisar, limpiar y alistar todo el herramental y pequeña maquinaria auxiliar utilizada a lo largo de todo el proceso de sondeo.

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- Acondicionar adecuadamente la boca del sondeo para su posterior uso si es necesario, o para cegarlo definitivamente si se abandona.

Aplicar los procedimientos establecidos para realizar el mantenimiento del equipo de sondeo y material auxiliar, para asegurar que quede en perfecto estado de funcionamiento. Interpretar de forma correcta las instrucciones de los manuales de mantenimiento y reparación y la normativa interna de mantenimiento.

Determinar el tipo de mantenimiento que necesita el equipo de sondeo y equipo auxiliar: preventivo o sustitutivo; identificando las reparaciones que se pueden realizar dentro de los parámetros requeridos en las instrucciones y libro de reparaciones. Seleccionar las herramientas y piezas de recambio requeridas para el mantenimiento de los equipos.

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En un supuesto práctico perfectamente identificado:

- Efectuar el mantenimiento de primer nivel de los elementos mecánicos, hidráulicos, neumáticos y eléctricos de una máquina de sondeos.

- Ídem de una bomba, de un compresor y de un generador eléctrico. - Registrar en la correspondiente ficha o libro las operaciones de mantenimiento o reparación.

Aplicar los procedimientos determinados según definición del proyecto para la finalización de pozos de agua. Describir el proceso por el que se introduce la tubería de revestimiento empalmando adecuadamente los distintos tramos y garantizando que su disposición final sea la prevista en el diseño del pozo.

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Explicar los diferentes tipos de grava que se emplea para formar el filtro de grava, en función de las características del terreno atravesado.

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Sondeos

Si se trata de sondeos, podemos obtener dos tipos de muestra, ripios o detritus y testigos continuos. Las muestras también pueden clasificarse, según conserven o no las propiedades físicas de la zona del terreno de la que proceden, en muestras inalteradas o alteradas. Obtención de ripios

Los ripios de perforación (fragmentos de roca arrancados por la herramienta cortante situada en el fondo del sondeo), ascienden a la superficie arrastrados por el fluido de barrido (aire o agua), y una vez separados del fluido de barrido, se recogen en bolsas adecuadas.

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Si el fluido de barrido es aire, se utilizan ciclones o filtros para la separación y las muestras se recogen en bolsas tubulares de un diámetro similar al de perforación a medida que progresa la perforación, de esta forma se puede reconstituir con una cierta aproximación la columna litológica, en cambio, cuando el fluido es agua o lodo se recurre a cribas, tamices, decantadores, etc. de los que se van recogiendo las muestras cada vez que se completa una maniobra del varillaje o se profundiza una determinada distancia. Durante este proceso de separación, los ripios se mezclan entre sí en su recorrido por las cribas o durante la decantación, y resulta prácticamente imposible realizar un muestreo continuo, obteniéndose Muestras del sondeo sectorizadas por tramos, igual que ocurre cuando se recogen las muestras del sondeo mediante cuchara, por lo que las muestras obtenidas de esta forma sólo servirán para proporcionar la composición media del tramo muestreado.

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Además, las muestras obtenidas de esta forma, con frecuencia, estarán contaminadas con material arrastrado de las paredes del pozo en su ascenso, especialmente si el fluido es aire, y también se producirá, antes de su separación del fluido, un cierto grado de mezcla entre los ripios debida a la diferente densidad de las rocas perforadas y al régimen turbulento que reina en el anular, por lo que pueden llegar simultáneamente a la superficie granos de roca o minerales de distinta procedencia. Para evitar la contaminación por las paredes del pozo, se emplean los sistemas denominados CSR (central sample recovery) o de circulación inversa que emplea un sistema de tubo doble inyectando el fluido por el espacio anular entre los dos tubos y ascendiendo la suspensión de ripios por el interior del tubo central. Este tipo de sondeos se realiza empleando bocas de martillo, tallantes o triconos, de los que hay una gran variedad y de los que pueden verse algunos en la siguiente figura.

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Testigo continuoLas muestras de testigo continuo se obtienen mediante perforación rotativa con corona de diamantes o widia y tienen las siguientes ventajas respecto de otras técnicas de muestreo.

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La muestra es continua, por lo cual se puede reconocer completamente la zona mineralizada.

El volumen de la muestra por unidad de longitud se mantiene constante, lo que garantiza la homogeneidad de la muestra.El testigo se maneja con facilidad y puede estudiarse y muestrearse con gran cuidado y detalle.

El testigo proporciona información geológica, geotécnica y mineralógica de calidad.

Los problemas de contaminación son mínimos y se eliminan lavando el testigo con agua, ácido diluido o disolventes industriales.

Se puede perforar en cualquier ángulo y obtener testigo continuo de varios diámetros en un rango de profundidades que puede llegar a superar los 1.500 m.

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No obstante, los costes de perforación con este método aumentan de tal forma que es necesario realizar un análisis muy cuidadoso para estar seguros de que la información básica para un determinado proyecto no se pueda obtener utilizando métodos de rotación o de roto percusión, bastante más baratos.En los suelos arcillosos o cohesivos, se pueden tomar muestras inalteradas mediante tubos toma muestras de pared delgada tipo Shelby o en caso de suelos con gravas mediante toma muestras de pared gruesa con estuche interior, en los casos en que la elevada dureza del terreno no permita tomar muestras inalteradas convencionales, se parafinarán porciones representativas de los testigos obtenidos.El testigo se va recogiendo en cajas a la vez que sale en superficie, midiéndolo a continuación. En caso de que la medida de lo recuperado no coincida con el intervalo perforado, se suele asumir que la parte perdida corresponde a la parte final a no ser que existan circunstancias especiales que permitan pensar en otras zonas.

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Una vez recogido el testigo, puede ser necesario preservarlo para luego analizarlo en laboratorio. El material utilizado para preservar el testigo depende de la roca.Algunos de los materiales utilizados son:

Envoltura en gasa del testigo y envase de lata.

Tubos de plástico o acero sellados, testigo con gasa.

Bolsas de plástico, adaptándose lo mejor posible para impedir la presencia de aire.

Con hielo seco que consolida el testigo rápidamente, este caso es interesante cuando no existe gran distancia al laboratorio de ensayo.

Envoltura plástica, lo mejor es a base de etil celulosa o acetato de celulosa. Este método de preservar el testigo es de interés para zonas muy calidas.

Envoltura de gasa y cera.