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19 de junio de 2020
 
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INGENIERÍA MINERA SOSTENIBLE BAJO EL MAR
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  • Mina de polihalita de Sirius Minerals (mina WoodSmith)
En octubre de 2015, después de un proceso exhaustivo de planificación y una cuidadosa consideración por parte de la Autoridad del Parque Nacional de los Moros del Norte de York, se otorgó permiso de planificación para el desarrollo de una nueva mina de polihalita en el Parque Nacional. El proyecto de la mina, ahora conocido como Woodsmith Mine, está siendo desarrollado por Sirius Minerals y se ha establecido para extraer minerales de dos capas profundas de polihalita (una forma de potasa para usar como fertilizante agrícola) que se encuentran debajo del Parque Nacional y se extienden hacia el este debajo del Mar del Norte. 

 
INGENIERÍA GEOTÉCNICA Y MINERÍA.


El proyecto contiene una serie de elementos principales, dentro y fuera del límite del Parque Nacional, que incluyen:
• Sitio de la mina al sur de Sneaton, cerca de Whitby, y extracción de polihalita de un área grande debajo del este del Parque Nacional (originalmente aprobado por la Autoridad del Parque Nacional North York Moors en 2015, con una aprobación enmendada emitida en febrero de 2018) ;
• Sistema de transporte de minerales que comprende una serie de transportadores dentro de un túnel de 37 kilómetros que une el sitio de la cabeza de la mina con Wilton, Teesside, con 3 sitios de pozos intermedios; uno ubicado en el Parque Nacional en Lady Cross Plantation, cerca de Egton; uno en Lockwood Beck y uno en Tocketts Lythe, ambos dentro de Redcar y Cleveland;
• Instalación de manejo de materiales en Wilton, Teesside, para procesar el mineral extraído en un producto terminado;
• Instalación portuaria para la exportación de productos terminados, ubicada en Bran Sands, Teesside;
• Extracción de minerales evaporados, incluyendo polihalita y potasa, debajo del lecho marino.
El trabajo en el nuevo sitio de la cabeza de la mina en el Parque Nacional comenzó formalmente en mayo de 2017. El trabajo también ha comenzado en el sitio del pozo intermedio en Lockwood Beck, que se encuentra afuera pero inmediatamente adyacente al Parque Nacional, así como en el desarrollo del Wilton sitio en Teesside. 

Tras la aprobación inicial en 2015, propuestas de revisión de menor importancia a algunos aspectos del desarrollo del sitio principal cabeza de la mina fueron aprobados por la Autoridad del Parque Nacional en febrero de 2018. 

Ingeniería sensible 

La ingeniería innovadora permite que se desarrolle una nueva mina en los páramos de North Yorkshire ambientalmente sensibles.

El patrimonio industrial de la extracción de minerales y metales es común en los parques nacionales, y se está trabajando cerca de Scarborough para traer una nueva generación de minería al norte de Yorkshire.

El trabajo está protegido por árboles y está diseñado para minimizar el impacto visual del trabajo minero que extraerá material para proporcionar un fertilizante eficiente para el sector agrícola.

MINIMIZANDO EL IMPACTO

Obtener el consentimiento para una nueva mina en el Parque Nacional North York Moors no fue simple. El permiso de planificación dependía de una mina de bajo impacto con dos grandes cámaras para albergar el arnés para la producción y los pozos de servicio y un túnel de 37 km de largo para llevar el material directamente a las instalaciones portuarias de Wilton en Teesside. 

Luego, el propietario Sirius Minerals trabajó estrechamente con las comunidades locales para explicar sus esfuerzos para minimizar el impacto. Hizo compromisos firmes para garantizar que una proporción significativa de la fuerza laboral se extraiga del área durante la construcción y la producción.

TECNOLOGÍA MINERA

VER IMAGEN MP4 PLANO. CORTESÍA DE MINA WOODSMITH

El desarrollo implica hundir tres ejes en Woodsmith: uno para producción, otro para servicios y el otro para lanzar las máquinas perforadoras de túneles (TBM) que impulsarán una sección del sistema de transporte de material (MTS) de 37 km. Hay un pozo intermedio en Lockwood Beck desde el cual el túnel será conducido hacia Woodsmith. El trabajo en la sección del túnel para conectar la planta de procesamiento en Wilton en Teesside al eje en Lockwood Beck ya está en marcha. La construcción de los demás seguirá más tarde.

El diseño de los pozos de Woodsmith fue clave para que el proyecto obtuviera el consentimiento de planificación, ya que permite que la mayoría de las operaciones de la mina se lleven a cabo bajo tierra. Cuenta con ejes de gran diámetro cerca de la superficie para albergar equipos y equipos de bobinado. A partir de estos ejes, la producción, los servicios y los ejes MTS se extienden a toda profundidad a un diámetro más estrecho desde el interior de la estructura del eje de la superficie.

El eje de producción y el eje de servicio se extienden desde el nivel de la superficie del suelo hasta 60 m de profundidad como cámaras de 36 m de diámetro antes de que un eje central de 9 m de diámetro se extienda hacia abajo desde la base de cada uno hasta la costura de polihalita a 1,5 km bajo el suelo. 

El eje MTS se extenderá a 360 my se conectará a los ejes de producción y servicio en profundidad.

El proyecto está utilizando una variedad de métodos para conducir los ejes. Estos han dado como resultado las paredes de diafragma más profundas jamás construidas en el Reino Unido: 120 m para el eje de producción. Este eje es el primero en el Reino Unido en utilizar una máquina de hundimiento de eje vertical (VSM) Herrenknecht.

Bauer realizó el trabajo de pared de diafragma en 2018 cuando completó las secciones cercanas a la superficie de los tres ejes de Woodsmith, así como la sección de 120 m de profundidad del eje central de 9 m de diámetro en el eje de producción.
Careys extendió la sección de 9 m de diámetro del eje de servicio hasta 120 m de profundidad utilizando un revestimiento segmentario de hundimiento convencional con un revestimiento secundario de forma deslizante.DMC llevará los ejes de producción y servicio a su profundidad total de 1,5 km utilizando un Herrenknecht Shaft Boring Roadheader, que se encuentra en el sitio y se espera que se lance a fines de año.

Careys utilizó el VSM para extender el MTS a 120m de profundidad. DMC utilizará un marco de Galloway para hundir el eje a su profundidad total de 360 m utilizando técnicas de perforación y voladura.

El eje intermedio de Lockwood Beck está a unos 32 km del sitio de Woodsmith y se construyó dentro de un muro de pilotes secantes a 20 m de profundidad, seguido de una cortina de lechada a 160 m instalada por Bachy Soletanche. El eje se extenderá a su profundidad total de 260m por DMC, que utilizará otro marco de Galloway para realizar perforaciones y voladuras.

CONEXIÓN EN TÚNEL

La máquina perforadora de túneles (TBM) utilizada por Strabag para conducir la primera sección del túnel MTS se lanzó en abril del año pasado desde el final del proyecto en Teesside.

Se utilizó una rampa de lanzamiento de 270 m de largo y 7 m de ancho formada a partir de paredes de pilotes contiguas para llevar el TBM Herrenknecht de 6 m de diámetro a 8 m por debajo del nivel del suelo antes de que fuera conducido a través de una sección de túnel con revestimiento de hormigón proyectado (SCL) de 125 m.

La rampa apilada y la sección SCL llevaron el túnel a un nivel donde la arcilla de la roca ya no aflora en la inversión del túnel y permitió que la unidad del túnel comenzara en un terreno más competente.

En total, Strabag espera eliminar 400,000m3 de material solo de la primera unidad de túnel de 12 km, y alrededor de 1M.m3 de material de las tres unidades de túnel.

La alineación se ha seleccionado para garantizar que el túnel permanezca dentro de una roca ya que el equipo del proyecto ha informado tasas de avance del 40% por delante de las expectativas.

Las condiciones del suelo mejores de lo esperado han llevado a los líderes del proyecto y al contratista de túneles Strabag a considerar la restauración del TBM que actualmente conduce la primera sección del túnel desde Wilton a Lockwood Beck y la reutiliza para completar el segundo viaje de 12 km. Sirius dice que este enfoque ahorraría US $ 100M del coste total de £ 3.05bn del proyecto al reducir el tamaño de la caverna necesaria en Lockwood Beck y continuar utilizando la infraestructura ya instalada en Wilton.

TECNOLOGÍA ALTERNATIVA

En noviembre del año pasado, Sirius dijo que estaba estudiando el uso de tecnología alternativa para la tercera unidad de túnel final de Lockwood Beck a Woodsmith mediante el uso de una pinza TBM o un sistema de minería con pernos de roca.

Cualquiera de las opciones reduce el tamaño de la caverna de lanzamiento de TBM necesaria en Lockwood Beck, agregando más ahorros de costes y la confianza en esta opción se basa en la competencia de la roca encontrada en el Unidad de túnel inicial. Las soluciones alternativas también podrían reducir tres meses el tiempo de construcción.

Sirius consideró los beneficios de coste de instalar una infraestructura de transportador temporal en el túnel al actualizar el transportador de construcción en lugar de reemplazarlo por uno de mayor capacidad para la fase operativa. 

Las últimas cifras del sitio muestran la construcción de túneles en la primera unidad que ha alcanzado los 5 km, mientras que los ejes en Woodsmith se completan a una profundidad de 120 metros y el trabajo para extenderlos se reiniciará más adelante este año.
 

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