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Guia docente |
| DATOS IDENTIFICATIVOS |
2023_24 |
| Asignatura |
SONDEOS |
Código |
00808045 |
| Enseñanza |
| 0808 - GRADO EN INGENIERIA MINERA |
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| Descriptores |
Cr.totales |
Tipo |
Curso |
Semestre |
| 6 |
Optativa |
Cuarto |
Primero
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| Idioma |
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| Prerrequisitos |
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| Departamento |
TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC
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| Responsable |
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Correo-e |
-
amcasg@unileon.es
pcald@unileon.es
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| Profesores/as |
| CASTAÑÓN GARCÍA , ANA MARÍA | | CALDEVILLA DOMINGUEZ, PABLO | | CORTINA MARCOS , FELIX |
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| Web |
http:// |
| Descripción general |
Cursando esta asignatura los alumnos adquieren conocimientos y competencias para redactar proyectos de Sondeos, dirigir campañas de investigación minera, de investigación y explotación de hidrocarburos, dirigir la ejecución de sondeos para alumbramiento de aguas subterráneas, para trabajos geotécnicos, y para explotación de sustancias minerales. también para inyección de sustancias en el subsuelo. |
| Tribunales de Revisión |
| Tribunal titular |
| Cargo |
Departamento |
Profesor |
| Presidente |
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BERNARDO SANCHEZ , ANTONIO |
| Secretario |
TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC |
ALVAREZ DE PRADO , LAURA |
| Vocal |
TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC |
ORTIZ MARQUES , ALMUDENA |
| Tribunal suplente |
| Cargo |
Departamento |
Profesor |
| Presidente |
TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC |
RODRIGUEZ PEREZ , JOSE RAMON |
| Secretario |
TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC |
FERNANDEZ PALOMARES , MARIA NURIA |
| Vocal |
TECN.MINERA,TOPOGRAF. Y ESTRUC |
SANZ ABLANEDO , ENOC |
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| Código |
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| A16864 |
808CE2410 Diseño, planificación y ejecución para prospección y extracción de minerales, rocas, combustibles fósiles y nucleares, aguas subterráneas y geotécnicos. Ídem para inyección de fluidos en estructuras subterráneas. |
| A16865 |
808CE2411 Técnicas de perforación y sostenimiento aplicadas a obras subterráneas y superficiales. |
| A16866 |
808CE2412 Diseño y ejecución de obras superficiales y subterráneas. |
| A16867 |
808CE2413 Realizar proyectos de sondeos; tramitación de autorizaciones; Contratación de sondeos. |
| A16868 |
808CE2414 Conocer la variedad de aplicaciones de los sondeos: investigación y explotación minera y de hidrocarburos; localización y alumbramiento de aguas; Sondeos geotécnicos. |
| A16869 |
808CE2415 Aplicar los conocimientos adquiridos sobre los distintos métodos de perforación y sondeos, equipos y máquinas empleados, herramientas de corte o trépanos; varillaje, entubados, lodos de perforación; sistemas de recuperación de testigos, Tratamiento de los testigos. |
| A16870 |
808CE2416 Saber cómo actuar en caso de problemas como puede ser el atranque de la sarta y en caso de rotura del varillaje. |
| A16871 |
808CE2417 Elaboración de Informes de resultados. |
| B5149 |
808CG1 Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Minas y conocimiento de las funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación. |
| B5150 |
808CG2 Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en el desarrollo, en el ámbito de la ingeniería de minas, que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/306/2009, la prospección e investigación geológica-minera, las explotaciones de todo tipo de recursos geológicos incluidas las aguas subterráneas, las obras subterráneas, los almacenamientos subterráneos, las plantas de tratamiento y beneficio, las plantas energéticas, las plantas mineralúrgicas y siderúrgicas, las plantas de materiales para la construcción, las plantas de carboquímica, petroquímica y gas, las plantas de tratamientos de residuos y efluentes y las fábricas de explosivos y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de las mismas. |
| B5152 |
808CG4 Capacidad para diseñar, planificar, operar, inspeccionar, firmar y dirigir proyectos, plantas o instalaciones, en su ámbito. |
| B5155 |
808CG7 Conocimiento para realizar, en el ámbito de la ingeniería de minas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/306/2009, mediciones, replanteos, planos y mapas, cálculos, valoraciones, análisis de riesgos, peritaciones, estudios e informes, planes de labores, estudios de impacto ambiental y social, planes de restauración, sistema de control de calidad, sistema de prevención, análisis y valoración de las propiedades de los materiales metálicos, cerámicos, refractarios, sintéticos y otros materiales, caracterización de suelos y macizos rocosos y otros trabajos análogos. |
| B5157 |
808CTA Capacidad de análisis y síntesis |
| B5158 |
808CTB Capacidad de organización y planificación |
| B5159 |
808CTC Comunicación oral y escrita en la lengua nativa |
| B5160 |
808CTD Conocimiento de una lengua extranjera |
| B5161 |
808CTE Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio |
| B5167 |
808CTF Capacidad de gestión de la información |
| B5168 |
808CTG Resolución de problemas |
| B5169 |
808CTH Toma de decisiones |
| B5170 |
808CTI Razonamiento crítico |
| B5171 |
808CTJ Trabajo en equipo |
| B5174 |
808CTM Habilidades en las relaciones interpersonales |
| B5177 |
808CTP Aprendizaje autónomo |
| B5178 |
808CTQ Adaptación a nuevas situaciones |
| B5180 |
808CTS Sensibilidad hacia temas medioambientales |
| B5181 |
808CTT Creatividad e innovación |
| B5183 |
808CTV Iniciativa y espíritu emprendedor |
| B5184 |
808CTW Motivación por la calidad |
| C2 |
CMECES2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. |
| C3 |
CMECES3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. |
| C5 |
CMECES5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía |
| Bloque |
Tema |
| Bloque I |
1. INTRODUCCIÓN A LOS SONDEOS
1.2. Introducción y antecedentes.
1.3. Necesidad de las perforaciones y los sondeos.
1.4. Características en función de sus fines
1.5. Clasificación de métodos de perforación y sondeos
1.6. Operaciones previas
1.7. Operaciones comunes
1.8. Control
1.9. Tratamiento posterior
1.10. Contaminaciones
2. LAS ROCAS Y SU PERFORABILIDAD
2.1.- Nociones de las propiedades físico-mecánicas de las rocas y su influencia sobre el proceso de perforación
2.2.- Clasificación de las rocas por el grado de coherencia
2.3.- Porosidad, densidad, densidad volumétrica, peso específico y peso específico volumétrico de las rocas.
2.4.- Estructura y textura de las rocas
2.5.- Resistencia mecánica, solidez y coeficiente de solidez y resistencia dinámica de las rocas
2.6.- Dureza de las rocas y estado de tensión volúmica de la roca al penetrar el punzón.
2.7.- Propiedades deformatorias de las rocas y su clasificación
2.8.- Otras propiedades de las rocas: elasticidad, rigidez, fragilidad, plasticidad y abrasividad.
2.9.- Perforabilidad de las rocas y su clasificación
2.10.- Nociones tecnológicas principales e índices de perforación.
3. PERFORACIÓN A PERCUSIÓN
3.1.- Métodos manuales
• Forma de trabajo
• Campo de aplicación
• Herramientas y modo de trabajar
3.2.- Método con martillo perforador
• º
4. YUMBOS Y CARROS DE PERFORACIÓN
4.1.- Yumbos
4.2.- Carros de perforación.
4.3.- Martillo de fondo: aplicaciones y limitaciones.
4.4.- Evacuación del ripio.
4.5.- Martillo hidráulico
5. HINCA DE TUBOS Y MÉTODO PENSILVANIENSE
5.1.- Hinca de tubos
• Introducción
• Procedimiento Norton: equipo, modo de trabajar y aplicaciones.
• Hinca de tubos por golpeo, campo de aplicación
• Equipo y modo de trabajar.
• Limitaciones.
• Hinca de tubos por socava.
• Evacuación del ripio.
• Entubado
5.2.- Método pensilvaniense:
• Método pensilvaniense para grandes profundidades y diámetros.
• Campos de aplicación
• Descripción del equipo y su funcionamiento
• Modo de trabajar
• Evacuación del ripio
• Profundización con campana.
• Entubado.
6. PERFORACION A ROTACIÓN
6.1.- Métodos manuales
• Descripción de herramientas
• Perforación con barras helicoidales
• Campo de aplicación
• Descripción del equipo y modo de operación
• Diversos tipos de máquinas
6.2.- Sondas de investigación minera
• Características
• Descripción del equipo: sarta y sistema de accionamiento
• Modo de operación
• Profundidades y diámetros
• Evacuación del ripio
7. CORONAS DE PERFORACIÓN
7.1.- Coronas de widia
• Tipos de coronas de widia
• Formas de actuar sobre el terreno
• Relación entre empuje, velocidad y avance
7.2.- Perforación con granalla
7.3.- Coronas de diamantes
• Diamantes industriales, tamaño y calidades
• Diversos tipos de coronas
• Desgaste, consumo y recuperación de los diamantes
7.4.- Relaciones entre empuje, revoluciones y avance.
7.5.- Velocidad de perforación económica
8. SARTA DE PERFORACIÓN
8.1.- Componentes de la sarta de perforación
8.2.- Varillaje de perforación.
• Características y esfuerzos que soporta
• Dimensiones y nomenclatura.
• Normalización: americana y europea
8.3.- Cabeza de inyección
• Función
• Tipos
8.4.- Tubo sacatestigos
• Función y componentes
• Tipos y formas de extracción
8.5.- Tubo de sedimentos
9. MAQUINARIA DE ACCIONAMIENTO
9.1.- Tipos de maquinaria y órganos fundamentales
• Potencia
• Regulación del par y velocidad angular
• Dispositivos de avance
• Introducción y extracción de la sarta
• Diversas configuraciones de máquinas
10. SONDEOS DE GRAN PROFUNDIDAD
10.1.- Grandes perforadoras
10.2.- Método de perforación Rotary
• Historia y fundamento del método
• Descripción general de los elementos del equipo y su función
• El circuito de lodos
• Clasificación de los equipos en función de la profundidad que permiten alcanzar
• El trépano como elemento disgregador
• Elementos del varillaje y distribución de esfuerzos
• Órganos de accionamiento, de suspensión y de maniobra
11. PERFORACIÓN CON TURBINA
11.1.- Turbinas de perforación
• Tipos de turbinas
• Trépano, varillaje y bombas
• Potencia
• Comparación de resultados con la perforación rotary
• Perforaciones dirigidas
12. CIRCULACIÓN INVERSA
12.1.- Introducción
• Ventajas e inconvenientes
12.2.- Procedimientos de la circulación inversa
• Por depresión en cabeza
• Por inyección en cabeza
• Con tubería de doble pared:
• Inyección de aire
• Inyección de aire en agua
12.3.- Perforación rotativa con circulación inversa
13. PERFORACIÓN HORIZONATAL DIRIGIDA
13.1.- Introducción
13.2.- Planificación de la perforación
13.3.- Ejecución y seguimiento de la perforación
13.4.- Barras de perforación
13.5.- Perforación dirigida con tuberías de polietileno. Soldadura de las tuberías.
13.6.- Aplicaciones medioambientales de la PDH
13.7.- Medidas de seguridad, protección personal y al medio ambiente
13.8.- Reventamiento de tuberías
14. SONDEOS PARA PILOTAJE, MICROPILOTES.
14.1.-
15. .SONDEOS GEOTÉCNICOS
15.1.-Introducción
15.2.- Tipos de suelos y características geotécnicas
• Clasificación de los suelos por el tamaño de las partículas
• Propiedades fundamentales de los suelos
15.3.- Reconocimiento de suelos con obtención de muestras
• Barrenas helicoidales
• Tubos para muestreo por hinca o en seco
• Tubos para la obtención de muestras inalteradas
15.4.- Reconocimiento de suelos por ensayos in situ
• Penetrómetros
• Cisómetros o molinetes
15.5.- Planificación de los reconocimientos
15.6.- Tipos de rocas y características geotécnicas
• Recuperación
• Índice de calidad de la roca ROD (Rock Quality Designation)
• Caracterización de discontinuidades
• Ensayos de resistencia bajo carga puntual
• Modelo de registro geotécnico de un sondeo.
16. OPERACIONES ESPECIALES E INCIDENCIAS EN SONDEOS
16.1.- Operaciones especiales
• Pesca de objetos caídos en el fondo
• Bloqueo de la sarta
• Rotura o desenroscado de los tubos
• Rotura de cables
16.2.- Desviaciones
• Desviaciones y sus causas
• Forma de corregirlas
• Cuñas desviadoras y rótulas
16.3.- Entubación y cementación
16.4.- Control de lodos y fluidos de las rocas
• Pérdida de lodos y modo de evitarlo
• Entrada en la perforación de fluidos de las rocas y forma de contenerlos.
16.5.- Mantenimiento de las paredes del pozo
17. LODOS DE PERFORACIÓN
17.1.-Funciones de los fluidos de perforación
17.2.-Composición de los lodos
17.3.- Propiedades fundamentales y su modificación
• Densidad
• Viscosidad
• Contenido en arena
• Propiedades de filtración
17.4.- Tipos de lodos de perforación
• Lodos de bentonita
• Polímeros
17.5.- Contaminación y corrosión.
18. MEDICIONES Y CONTROL EN SONDEOS
18.1.- Tipos de medidas
• Medida de la longitud
• Medida de la inclinación
• Medida del acimut
18.2.- Instrumentos de medida de la profundidad y nivel de agua
18.3.- Instrumentos de medida de la inclinación
• Medidas con inclinómetros mecánicos de péndulo
• Medidas con tubos grabadores de ácido
• Medidas con instrumentos de registro múltiple
18.4.- Instrumentos de medida del acimut
• Medidas con magnetómetros
• Medidas con giróscopos
• Medidas con sistemas inerciales
18.5.- Equipos de observación de los sondeos
• Periscopios para sondeos
• Cámaras de televisión para sondeos
18.6.- Herramientas de impresión de huellas
• Bloques de impresión de fondo
• Herramientas de impresión de las paredes
19. TESTIFICACIÓN DE SONDEOS
19.1.- Tipos de muestras procedentes de sondeos
• Muestras de sondeos a percusión
• Muestras de sondeos a rotación con circulación directa
• Muestras de sondeos a rotación con circulación inversa
• Muestras de sondeos a rotopercusión
19.2.- Toma de testigos
19.3.- Indicios
19.4.- Análisis de muestras
19.5.- Registros geofísicos
• Diagrafía Gamma natural
• Diagrafía térmica
• Diagrafía de potencial espontáneo
• Diagrafía de resistividad
• Diagrafía de inducción
• Diagrafía neutrónica
• Diagrafía gamma-gamma
• Diagrafía sónica
• Diagrafía de calibre
• Diagrafía de buzometría
• Otros registros
19.6.- Gráficos y columnas de sondeos
• Gráfico de porcentajes
• Gráfico de granulometrías
• Gráfico de calcimetrías-complexometrías
• Gráficos mineralógicos
19.7.- Curva litológica
19.8.- Documento final resumen del sondeo
20. ACONDICIONAMIENTO FINAL DE LAS PERFORACIONES
20.1.- Operaciones finales
• Entubado y cementación
• Perforación del entubado
• Aislamiento de zonas
• Colocación de rejillas filtrantes y filtros de grava
20.2.- Medidas de producción
• Estudio de caudales y valoración de acuíferos
20.3.- Abandono de un sondeo
• Operaciones previas al abandono
• Restauración de la zona de operación |
| Clases prácticas |
· Observaciones y manejo de los materiales y equipos de laboratorio.
· Preparación de la documentación necesaria para realizar un proyecto de perforación de un sondeo.
· Realización y discusión de la memoria de un sondeo. Análisis de la normativa vigente.
· Visualización de vídeos y fotografías de sondeos comentando detalles técnicos y de seguridad. Aspectos medioambientales en la ejecución de sondeos.
· Dependiendo de la disponibilidad, las siguientes visitas de prácticas:
· Visita de prácticas a un sondeo para alumbramiento de aguas en fase de perforación.
· Visita de prácticas a un sondeo para alumbramiento de aguas en fase de entubación.
· Visita de prácticas a un sondeo para alumbramiento de aguas en fase de empacado y desarrollo, o bien en fase de limpieza y aforo.
· Visita de prácticas a un sondeo para investigación minera en fase de perforación.
· Visita de prácticas a un sondeo para aplicaciones geotécnicas en fase de perforación y/o tratamiento posterior (inyección de cemento, pilotaje, etc.).
· Visita de prácticas a un sondeo terrestre o plataforma marina para investigación de hidrocarburos. |
| |
descripción |
| Prácticas de campo / salidas |
Se desarrollan en el Laboratorio de Sondeos, Laboreo y Aire
Comprimido, de la Escuela Superior y Técnica de Ingenieros de
Minas.
Se crearán grupos con un número muy reducido de alumnos para
elaborar un trabajo práctico, encargado a cada grupo, consistente
en la realización de las prácticas que se indican en la programación,
y la elaboración de la correspondiente memoria de prácticas.
Los alumnos tendrán a su disposición la documentación y el
material necesario para la realización de las prácticas. De esta
forma, con las aclaraciones realizadas oportunamente por el
profesor el alumno se encuentra en condiciones de realizar el
trabajo práctico.
Los alumnos tomarán nota de los resultados y elaborarán una
memoria que debe contener las bases teóricas, la realización
práctica, los resultados obtenidos y las conclusiones particulares de
su trabajo.
El profesor organiza visitas a empresas y/o sondeos en ejecución.
Por otra parte, se resuelven los trabajos planteados en la clase de
prácticas, junto con otros de mayor complejidad. |
| Seminarios |
Título: “Sondeos para alumbramiento de aguas subterráneas” |
| Trabajos |
Los alumnos, por grupos de dos o tres, realizan trabajos sobre temas propuestos por el profesor o sugeridos por ellos y autorizados por el profesor. son presentados en clase ante el resto de alumnos, y calificados por el profesor, previa encuesta-sondeo entre los compañeros. |
| Tutorías |
Antes y después de las clases el profesor atiende las consultas y preguntas que plantean los alumnos. Si no es suficiente, o hay otras clases, se conciertan otras horas. |
| Sesión Magistral |
Se desarrollan mediante clase de pizarra y presentación multimedia.
CLASES DE TEORÍA: En primer lugar se plantea una exposición
teórica de todos los conceptos recogidos en el programa.
Posteriormente se justifican los conceptos y se muestra su
aplicación a casos concretos.
CLASES DE PRÁCTICAS: Se analizan y resuelven casos prácticos de
diferente complejidad. Además se propondrán casos prácticos para
resolver por los alumnos. Se visitarán diversos sondeos en
ejecución, a ser posible en diferentes fases. |
| |
descripción |
calificación |
| Sesión Magistral |
Clases teóricas y prácticas del profesor.
Se realizará una evaluación continua a lo largo del curso.
Se realizarán pruebas escritas. |
50 % |
| Prácticas de campo / salidas |
Se crearán grupos con un número muy reducido de alumnos para
elaborar un trabajo práctico, encargado a cada grupo, consistente
en la realización de las prácticas que se indican en la programación,
y la elaboración de la correspondiente memoria de prácticas.
Los alumnos tendrán a su disposición la documentación y el
material necesario para la realización de las prácticas. De esta
forma, con las aclaraciones realizadas oportunamente por el
profesor el alumno se encuentra en condiciones de realizar el
trabajo práctico.
Los alumnos tomarán nota de los resultados y elaborarán una
memoria que debe contener las bases teóricas, la realización
práctica, los resultados obtenidos y las conclusiones particulares de
su trabajo.
El profesor organiza visitas a empresas y/o sondeos en ejecución.
Por otra parte, se resuelven los trabajos planteados en la clase de
prácticas, junto con otros de mayor complejidad.
que valorarán las destrezas adquiridas por
el estudiante en la aplicación práctica de los conocimientos. que valorarán las destrezas adquiridas por
el estudiante en la aplicación práctica de los conocimientos. Se requiere haber
entregado el 100% de los trabajos exigidos. |
20 % |
| Trabajos |
Trabajos relacionados con la materia |
20 % |
| Otros |
Los alumnos han de desarrollar un trabajo monográfico a realizar
individualmente y presentar y defender ante el profesor y resto de
sus compañeros, consistente en un trabajo en el ámbito de la
asignatura.
Exposiciones y participación en visitas de prácticas a sondeos, y en otras
actividades propuestas por el profesor, relacionados con los trabajos de prácticas y
seminarios, demostrando su saber hacer competencial |
10 % |
| |
| Otros comentarios y segunda convocatoria |
|
|
Técnicas de Perforación, Manual de Sondeos, Grupo proyectos de Ingeniería UPM ETSIME, 2001