Technologies d'assèchement pour le forage de puits dans le secteur minier

L'utilisation de tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero, es un elemento imprescindible en muchas minas subterráneas y de cielo abierto. Cuando la extracción de agua presente debajo del nivel freático es un desafío inevitable, la planificación y ejecución del secado de la mina, llega a ser fundamental para su viabilidad y puede requerir una gran inversión de recursos y gestión.

Son numerosos, los proyectos mineros que han sufrido fallas en laderas, algunos incluso, tuvieron que ser abandonados debido a inundaciones como resultado de problemas de desagüe y aguas subterráneas mal gestionadas. Hoy en día, con la aplicación de tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero, esto no tiene por qué ser así. Con un diseño y una planificación cuidadosos, el agua subterránea se puede controlar para proporcionar condiciones mineras seguras y un buen retorno del dinero gastado. 

Objetivos del dewatering de minas

Para poder aprovechar mejor las tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero, es esencial que los objetivos del dewatering de la mina se comprendan desde las primeras etapas (estudio de factibilidad o antes) de un proyecto minero. De hecho, los objetivos del dewatering de la mina no siempre son tan simples como «mantener la mina seca». Revisemos cuáles son:

• Dewatering general de minas. Se refiere al control de afluencia y descenso de los niveles de agua subterránea. Esta es la actividad clásica de dewatering que implica interceptar o recolectar aguas subterráneas y afluentes de agua superficial y bombear el agua para crear condiciones secas que funcionen en las áreas o niveles relevantes de la mina. Esto puede implicar el bombeo de grandes cantidades de agua. El dewatering de la mina puede beneficiarse de las tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero para mantener el agua fuera con el uso de métodos de abatimiento de agua subterránea.
• Reducción de la presión del agua de los poros. Trata sobre la despresurización alrededor de taludes a cielo abierto, fondos de pozo y los propios pozos y caminos. Este es un objetivo más sutil que reconoce que las altas presiones de agua de poro pueden tener un efecto desestabilizador significativo en pendientes y aberturas subterráneas, no solo en depósitos no consolidados y rocas blandas, sino también en rocas duras fracturadas. Los sistemas de despresurización se utilizan para reducir las presiones de agua de los poros, lo que aumenta las tensiones efectivas y aumenta la resistencia al corte de la roca. Esto tiene ventajas para el diseño geotécnico, por ejemplo, al permitir pendientes más pronunciadas a cielo abierto sin reducir el factor de seguridad. 

Beneficios del dewatering en proyectos de minería

Cuando se implementa un programa planificado de dewatering, que aplique adecuadamente las tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero, la mina podrá ver varios beneficios, que incluyen:

• Mejora general de las condiciones de trabajo y la eficiencia: mejor tráfico y capacidad de excavación, menor tiempo de inactividad debido a la inundación del pozo.
• Mejora de la estabilidad y seguridad de las pendientes: la reducción de los niveles de agua subterránea y la reducción de las presiones de agua de los poros pueden permitir el uso de ángulos de pendiente a cielo abierto más pronunciados, mientras se mantienen o aumentan los factores de seguridad.
• Costos de voladura reducidos: la reducción de los niveles de agua subterránea antes del trabajo proporcionará barrenos secos, lo que reducirá la necesidad de explosivos de emulsión más costosos.
• Reducción de los costos de transporte: el mineral seco y la roca estéril pesan menos que el material húmedo, por lo que la deshidratación de la roca proporciona un ahorro de costos de transporte.

El dewatering de la mina cuesta dinero y el mayor gasto de capital a menudo se realiza al principio del proyecto durante la preproducción o el aumento de la producción. Es esencial que las tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero, así como los objetivos y los beneficios potenciales para la mina en cuestión estén claramente identificados en una etapa temprana. Esto asegurará que se pueda desarrollar el esquema de dewatering más rentable, y también se puede escalonar para que coincida con el plan de la mina. 

Posibles enfoques para el dewatering en trabajos de minería

El dewatering de la mina se puede lograr utilizando una variedad de tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero, según la geología y el tipo de mina. La elección de la técnica también puede verse influida por la capacidad de los perforadores o contratistas locales y la disponibilidad de equipo. Veamos las principales técnicas dewatering más frecuentemente utilizadas: control de aguas subterráneas por bombeo.

• Bombeo en pozo: Se utiliza para bombear desde áreas de sumideros o pozos ubicados dentro de la mina. Es la forma más simple de dewatering de minas con los costos de capital potencialmente más bajos. Esta técnica permite que el agua subterránea ingrese a la mina (a cielo abierto o mina subterránea), donde se dirige (a través de drenajes y zanjas) a sumideros, desde donde se bombea hacia la superficie. 
• Pozos profundos bombeados por bombas sumergibles: Este método implica la perforación de pozos profundos (más comúnmente utilizando equipos de perforación rotativos, ya sea por métodos de circulación inversa o de circulación directa, según el diámetro). Luego, los pozos se bombean típicamente mediante bombas sumergibles de pozo delgado accionadas eléctricamente.

Hay dos ventajas principales de esta técnica. En primer lugar, los pozos adecuadamente diseñados y construidos producirán normalmente «agua limpia» con muy pocos sólidos en suspensión, lo que reducirá los requisitos de tratamiento del agua. En segundo lugar, se puede utilizar una serie de pozos como sistema de «pre-drenaje» para bajar los niveles de agua subterránea antes de la extracción y para mantener los niveles de agua subterránea por debajo de la base de un tajo abierto o por debajo de los niveles superiores en una mina subterránea.

Esto puede permitir que la minería se lleve a cabo en condiciones muy secas, con las correspondientes mejoras en la eficiencia para voladuras, excavaciones y transporte. La desventaja del uso de pozos profundos es el costo de capital relativamente alto asociado con la instalación del pozo.

• Pozos de dewatering perimetrales: Se perforan para interceptar el flujo lateral de agua subterránea hacia el pozo y para reducir los niveles de agua subterránea antes de la extracción.

En todos los casos, la aplicación de tecnologías dewatering para perforación de pozos en el sector minero intentan lograr que la mina pueda tener un seguro balance hídrico durante todo el año. La actividad minera por debajo del nivel del agua subterránea, siempre representa muchos desafíos y puede resultar en altos costos de operación y menor eficiencia.

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