This article was originally published in Coring Magazine, Issue 13, 2020.

In 2004, Chris started as a driller’s assistant with Drillcorp at Sunrise Dam, drilling initial diamond coring holes at Tropicana mine when it was still an exploration site, before moving onto deep directional drilling programs at Leonora and Forrestania. In 2006, Chris joined Boart Longyear (BLY) initially as a driller, before moving into a supervisory role at BHP Billiton’s Leinster and Mt Keith operations. This was when Chris developed a thorough appreciation of industry safety, and he’s grateful for the front row seat during a notable period of change in safety systems and workplace cultural maturity. In 2014, the Great Financial Crisis adversely impacted Australia’s mining and exploration with widespread reduction across all surface drilling. Chris was redirected to BLY’s Waterwell division across multiple Pilbara sites. Chris eventually returned to the Goldfields to assume a regional supervisor role before being rewarded with his current role as operations manager for BLY’s underground division, APAC.

Chris Hopkins: My father worked within Chevron’s lubrications business, collecting many small-scale models of heavy mining equipment. As a kid, I was fascinated by his ‘toys’ – sparking my interest and a subsequent stream of questions to my patient, receptive Dad who has since retired. I greatly admire my Dad for his genuine want to be of value to his community and local church. At age 24, I became a father for the first time while working in the liquor industry and wanted to veer to an industry where hard work, commitment and dedication were appreciated. I was also itching for adventure and a change in scenery, having been inside a lively wine store for too long. The prospect of working in the great outdoors at remote locations, being physical, and solving mechanical issues really appealed, so I made the switch.

CH: My professional role models and mentors include the esteemed and respected likes of Dale Barron, Des Forde, Gregor Stephenson, the late John Emerson, and Murray Hillier. Their collective drilling knowledge, willingness to engage and educate, while offering support has had the most profound effect on my career.

CH: I can’t recall a specific moment or project, as I’ve enjoyed many adventures during my career. Drilling challenges me on so many levels – from working and living away in remote locations and interesting environments, to geological undertakings through difficult formations, and the eventual satisfaction of completing a deep directional drilling program. In true A-type style, I beam with unwavering pride when my rig, fleet and team present well and drill effectively.

CH: 1. Good work habits and a positive mental attitude: the underground space is a very physical and challenging workplace, but it’s also a great place to work – I love it! Every task has an exacting set of measures which must be followed, as short cuts are not tolerated. Determination and attention to detail is necessary given the restricted work areas, equipment limitations and specific underground drilling requirements that can vary from +90 to -90 degrees. Excellent communication is paramount as daily interaction with mining teams is necessary to deliver quality samples within specific time frames. It is quite common for a mining team to immediately assume an area once drilling is complete.

2. Safety culture maturity: we must respect and understand our working environment, and maturity toward safety is a prerequisite to the underground mining sphere, given the inherent risk in what we do. I cannot and will not tolerate immaturity or lack of focus as either will result in someone being hurt and equipment being damaged.

3. People: are the most important and defining facet to success – in any industry. People who genuinely care and take pride in their work and accomplishments are who you want on your team. I’ve been fortunate to have worked with talented and capable people, and I’m most proud of my current team – they are enthusiastic, professional, highly motivated and experienced. We’ve developed an amazing and supportive working culture as a result.

CH: My somewhat cheeky response is whatever drilling type I’m currently focused on and involved in. Seriously, every discipline – underground or surface drilling has its own challenges including ground conditions, technical drilling requirements to achieve targets, underground grade control programs requiring multiple rig locations and set-ups per shift, to large diameter holes requiring large tooling to complete. The challenge of individual hole completion is what deems the drilling industry such an exciting business to work in. Up-hole drilling is a constant challenge, as underground geology departments strive to keep costs down. Sometimes the only way or location to achieve target is to drill ‘up’. Boart Longyear’s Roller Latch system allows crews to successfully and safely do so while following best drilling practices.

CH: Underground mining and drilling teams work closely, attending the same pre-start meetings and engaging more frequently than would occur at surface. When underground, everyone is under the supervision of the shift boss and underground mine manager, with increased engagement with the mining safety team. My drilling team has forged greater cohesion between the two groups, implementing exemplary practice and innovation that has been adopted by all, and I couldn’t be prouder.

CH: There are two reasons – risk and cost. Drilling is dangerous especially when poorly managed, so it makes sense to hire a professional contractor to complete the work. Contractors must be accountable and continually improve to secure future work. A lot of effort goes into delivering safe, seemingly hassle-free (for the client) drilling. Then there is cost. Most mining companies are incapable of cost-effective and productive in-house drilling. Contractors remain focused on achieving safe and productive outcomes for their ongoing financial survival and reputation.

CH: Delays associated with mine blasting and other mining activities significantly reduce the amount of time drilling crews must complete work, while eliciting an added expense to the client. BLY’s Drill Control Interface (DCi) system enables continuous drilling, even while the rig is unattended. Semi-autonomous capability within the underground drilling space is subject to an anticipated transformation, and it’s an exciting time. Many mines have, and continue to install underground Wi-Fi communication systems for enhanced communication between the drill crew and surface-based support crew.

CH: The underground space is in need of innovation, and Boart Longyear’s dynamic approach has meant that I’ve been involved in the development and release of some of the industry’s leading improvements including Roller Latch, diamond coring bits – designed and tested in the field by our drillers, and safety improvements to both drilling equipment and in the field training systems. Our fleet features machines that enhance the driller interface with improved safety and increased performance thanks to BLY’s ability to design and manufacture reliable rigs and drilling equipment, backed by adept and supportive maintenance teams, and an extensive global supply chain. I’m particularly excited about current innovations and advancements we expect to release within the next year. I can’t elaborate just yet, so watch this space.

CH: Most Australian underground drilling is N-size as it yields clients respectable sized core samples for the cost. For drilling contractors, N-size improves productivity with wireline systems, reduces manual handling when compared to conventional systems, and improves hole completion in poor formations. Boart Longyear’s Roller Latch system also provides much safer operations when drilling up holes, veering away from conventional processes.

CH: The potential to intercept an underground water source when drilling underground is both great, and undesirable. Thorough planning, detailed risk assessment and experience round out the high-pressure prevention trifecta, coupled with having the necessary tooling at the ready – should it be required.

CH: Drilling fluids are critical to hole completion in broken, unstable or pressurized formations – supporting all aspects of hole conditioning from reducing torque, assisting in the removal of cuttings, increasing hydrostatic pressure, stopping hydro sensitive formations from reacting, and some products hold together loose formations. Cost is critical and all staff – not just drilling crews must be educated as to correct usage to ensure zero to minimal wastage as this can greatly affect cost per meter. Reliable terminal equipment is key to ensure the most time down the hole. I’ve encountered many holes where formation stability is greatly reduced due to tripping of rods or introducing unnecessary pressures onto the formation, leading to extensive hole cleaning which then increases the likelihood of an unsuccessful hole completion.

CH: Boart Longyear makes use of wedging in both surface and underground operations. Wedging needn’t be a safety concern if effective planning and good communication are upheld. Importantly, we work closely with our clients to ensure this is the best option for them, as the cost to drill a new hole within the underground space can be cheaper than attempting directional drilling.

CH: Cementing works best when it is kept simple, checking everything twice. Like the carpentry adage, ‘measure twice; cut once.’ Training is key – as it is with all aspects of drilling. Be mindful of setting and correctly calculating grout volume. Other points to note: is the cement type correct or best suited to the formation? Is the product within its best before date, and has it been stored correctly? Are the slurry volume calculations correct? Is the potential for contamination being limited while mixing and displacing slurry? Be sure to extract a slurry sample to reference. Importantly, if you’re using an additive, be sure to follow the manufacturer guidelines as more is not always better. Lastly, don’t feel pressured when attempting as this is when most mistakes do occur. In Australia, we use VAN RUTH® cementing plugs as they’re a proven product that work well.

CH: Lack of preparation. A driller’s day starts with the all-important pre-start meeting, where supervisors outline and ensure that their teams understand what is expected to occur during that shift. Appropriate and reliable equipment is made available for the crew to safely complete every task and activity. Rushing to complete a job, particularly due to failure to plan, or lack of preparation is a recipe for disaster – namely injury.

CH: I’ve been fortunate to have been involved in many deep directional drilling programs throughout Western Australia, however, it’s important to note that this drilling method varies from production-based drilling within the underground space. The focus is on hole completion and hitting the desired target. It’s complex, extremely technical, and requires intensive supervision, as every decision affects how the hole is drilled from start to finish. I enjoy drilling at depth – the planning, preparation, and necessary attention to detail (correct choice and use of equipment, barrel configurations and monitoring the hole’s deviation) to achieve target. It’s a proud moment to be part of a team that successfully reaches end of hole, delivering a sample of an ore body to a client from over 2000-meters depth.

CH: Directional drilling using down hole motors is an effective method to hit multiple targets from a ‘parent’ hole. The method is best applied to deeper targets and areas where the cost to drill through waste rock exceeds the cost to complete the directional requirements to reach the targeted zone.

CH: The survey industry and its products are rapidly advancing in capability and reliability, with fantastic products available. Most importantly, the system must meet client requirements and be easy to operate, with flexibility for drilling teams to utilize tools to maintain effectiveness. I’m a firm advocate of the Azimuth Aligner® as it reduces rig set up time and relieves pressure on mine survey teams.

CH: Mining is critical to Australia’s economy, and every operation has been closely monitored to eliminate or minimize risk. Australia truly is the ‘lucky country’ for a few reasons – our geographic isolation and relatively small population combined with our swift acting government’s measures (international and state border lockdowns and mandatory 14-day self-isolation), has so far protected us as a nation. Over 25 million people live in Australia, yet our death rate from the pandemic is deemed low – just over 100 people. We must never be complacent and we’re mindful of the much talked about second and third phases, hence Australia’s strict border controls.

CH: Exciting technologies are being harnessed and adapted within diamond drilling. Many contractors are relentless in their pursuit to remove manual handling for a twofold result – eliminate and minimize injuries, while encouraging the broader community to consider the profession. Drilling cannot occur without people and the industry benefits when dedicated, focused and diligent people continually strive to improve perception and conditions. People are the future of drilling, so we must ensure that our industry evolves with safety, education, innovative systems and solutions at its forefront, as evidenced by key groups such as Australian Drilling Industry Association (ADIA) – endeavoring to improve standards and protocol for collective success – now and in the future. I’m currently involved at a research and development level, applying expert advice and feedback to hone various soon-to-be-released Boart Longyear equipment and tools that will greatly improve safety and productivity, while questioning how we approach drilling. It’s an incredibly exciting time to be in the industry and I personally cannot wait to see it come to fruition. Watch this space!

Lo que mucha gente puede no saber es que los perforadores e ingenieros de Boart Longyear también han estado involucrados en algunos proyectos de perforación históricos interesantes en una variedad de otras aplicaciones. El equipo de perforación para la exploración de la luna es uno de esos ejemplos (leer Perforando más allá de la Tierra); pero más cerca de casa, la compañía ha ayudado con proyectos para explorar y definir los cimientos y la integridad estructural debajo de la tierra o incluso debajo de cuerpos de agua.

A fines de la década de 1920, los miembros del equipo de Longyear fueron contratados para probar la ruta de un túnel vehicular propuesto debajo del East River para conectar Manhattan con Brooklyn en Nueva York, EE. UU. El túnel estaba destinado a reducir la congestión del transporte debido al servicio de ferry lento y poco confiable que existía en ese momento. La compañía Longyear proporcionó muestras preliminares aburridas para determinar qué había debajo de la superficie del río. La caracterización del tipo de roca de las muestras y su dureza permitió a los geólogos e ingenieros determinar qué equipo se debe usar para hacer túneles, cuánto tiempo debe tomar y a qué costo. Aunque el proyecto inicial del túnel no recibió apoyo ni financiación, sentó las bases para un proyecto posterior, el túnel Brooklyn-Battery, que se inició en 1940 y se inauguró en mayo de 1950.

Un desafío similar de atravesar una gran masa de agua requirió la asistencia del equipo de Longyear en 1929. Joseph B. Strauss, un ingeniero visionario, recibió la tarea de su equipo de diseñar el propuesto Puente Golden Gate en San Francisco, California, EE. UU. Como ingeniero jefe, Strauss solicitó los servicios de Longyear para investigar las formaciones rocosas debajo de la Bahía de San Francisco donde se construiría el puente. Longyear comenzó a aburrirse en la Bahía en noviembre de 1929 a lo largo de los sitios de los muelles y anclajes propuestos. [yo]

Debido a las aguas turbulentas del canal, los perforadores tuvieron que ser creativos en cuanto a cómo recuperarían las muestras de núcleo debajo de la superficie tumultuosa. Strauss era grande en seguridad, requiriendo que los trabajadores del puente usaran líneas de seguridad, trabajen sobre redes de seguridad e incluso usen algunos de los primeros cascos. La tripulación de Longyear construyó una plataforma sobre el agua sostenida por una barrera (un bastidor en A) y cables de anclaje a la orilla. La plataforma permitió al equipo suspender su equipo de perforación de forma segura en la parte superior y con seguridad por encima de la bahía. A pesar de los problemas de las aguas profundas, el tráfico oceánico, las tormentas y el movimiento de las mareas, el equipo pudo terminar el trabajo a tiempo con la recuperación completa de la muestra central.

Las muestras geológicas y los datos posteriores suministrados a Strauss demostraron que las formaciones rocosas podían soportar el peso de los cimientos y permitir la construcción de la enorme estructura del puente. La información se proporcionó en un informe completo a la junta de ingenieros en febrero de 1930 y se determinó que el puente era "factible económica y estructuralmente".

Esta gran noticia significó que Strauss y su equipo de diseño podrían pasar a las siguientes fases de ingeniería y construcción del Puente Golden Gate. En agradecimiento por la contribución de Longyear, Strauss escribió: "El trabajo realizado por su empresa, que ha sido completamente satisfactorio, y las relaciones entre nosotros y sus perforadores han sido cordiales y agradables, me complace hacer el pago inmediato del saldo adeudado". [ii]  

Los pagos recibidos por la compañía totalizaron cerca de $15,000 por el aburrido contrato. No fue por otros tres años (enero de 1933) que comenzó la construcción y se llevó a cabo una ceremonia de inauguración del puente. El puente Golden Gate se completó en mayo de 1937 a un costo total de $35,500,000.

Haga clic debajo de las imágenes para verlas más grandes.

De izquierda a derecha

Imágenes 1 y 2: “Planes de velocidad de ingenieros para el puente Golden Gate” - Un artículo de Pacific Street and Road Builder de marzo de 1930 que establece que "las perforaciones de prueba revelan cimientos de roca sólida y muestran una foto de operaciones aburridas en el lado de Lime Point del puente en el condado de Marin, California.

Imagen 3: "Se iniciaron perforaciones para el alcance de la compuerta" - Las fotos se muestran en los periódicos Vallejo California Chronicle, Sebastopol California Times y Cresent City Triplicate el 29 de noviembre de 1930. El artículo muestra una foto de los taladros con punta de diamante de Longyear utilizados para muestrear la roca en el extremo del puente de San Francisco, al lado de Fort Point.

Imagen 4: “Bajando a la roca madre” - Un artículo de San Francisco Examiner, fechado el 14 de febrero de 1930, que muestra a ingenieros, incluido Strauss, inspeccionando muestras aburridas del proyecto Golden Gate Bridge.

Un camión montado Plataforma sonora LS600 tomando muestras de núcleo cerca de un sitio de presa.

Poco después del aburrido proyecto Golden Gate, la compañía Longyear se involucró en proyectos de perforación para la construcción de represas hidroeléctricas en todo el país. En la década de 1930, los perforadores de Longyear probaron perforaciones para varias de las veinte represas planificadas bajo la jurisdicción de la Autoridad del Valle de Tennessee. Estas represas fueron parte de un plan integral para la recuperación y el desarrollo del río Tennessee, que abarca un área de más de cuarenta mil millas cuadradas y más de siete estados. [Iii]

Los proyectos posteriores de construcción del siglo XX para los perforadores de Longyear incluyeron perforaciones para muestras de núcleos para el Proyecto del Río Missouri, y las primeras perforaciones de prueba de cimientos para la presa Fort Peck en Montana, la primera gran represa hidroeléctrica del proyecto.

Hoy, Boart Longyear continúa ayudando con proyectos de construcción y rehabilitación en todo el mundo utilizando tecnologías y equipos aún más avanzados. La compañía usa regularmente tecnologías de perforación sónica que son ideales para evitar muchos de los desafíos experimentados con los métodos de perforación convencionales.

La perforación sónica ofrece control de calidad junto con la producción e instalación de elementos de construcción geotécnicos. El método sónico puede eliminar la necesidad de perforaciones de tipo circulación, lo que permite al perforador trabajar de manera segura en situaciones que involucran estructuras sensibles, condiciones de sitio vulnerables, geología difícil o condiciones restrictivas. La perforación sónica también proporciona mediciones y muestras para evaluar las condiciones reales en un sitio determinado durante el progreso de la exploración y la construcción.

Algunos ejemplos de la asistencia sónica de perforación de Boart Longyear con proyectos de túneles, puentes y represas hidroeléctricas en el siglo XXI incluyen: [iv]

• Instalación de la carcasa para el Proyecto de Arteria Central / Túnel de Boston CO9A4, Massachusetts, EE. UU. Como parte del proceso de instalación de tres túneles encauzados debajo de las 13 vías del ferrocarril en South Station en Boston, se utilizó perforación sónica especializada para instalar la carcasa a través de algunas de las combinaciones más difíciles de materiales de relleno históricos: rieles de acero, tanques de ladrillo, pilas de madera, granito. diques, losas de hormigón armado, roca de lastre de pista, arcilla, arenas estratificadas, hasta roca madre erosionada.

• Instalación de una cortina de lechada en Clearwater Dam en Missouri, Estados Unidos. El proyecto requería un método de perforación con la capacidad de penetrar y muestrear tanto el cuerpo de la presa como su base sin el uso de circulación de aire o agua. La perforación sónica se usó para investigar un sumidero profundo y afectó un plan de recuperación que implicaba perforar agujeros de lechada maltratados de 15 grados a través del relleno del terraplén para construir una cortina de lechada.

• Comparación de perforación sónica para un estudio piloto de diseño de túneles en el programa Combined Sewer Overflow Control, Proyecto Anacostia River en Washington DC. La perforación sónica se utilizó para realizar una extracción continua del suelo con aproximadamente 100% de recuperación del núcleo e instalación cuidadosa de múltiples piezómetros.

• Pruebas de instalación de micro pilotes cerca del túnel Holland en Nueva Jersey, EE. UU. La perforación sónica se comparó con la perforación convencional para avanzar las micropilotes a través de la sobrecarga de arena limosa, la superposición hasta el esquisto. La perforación sónica 33% no solo fue más rápida para la instalación de las micropilotes, sino que también se eliminó el desperdicio hasta casi el volumen del núcleo sónico, lo que minimizó los costos de eliminación. 

Los puentes, túneles, presas e incluso edificios son todos más seguros debido al trabajo realizado para investigar, probar y asegurar los cimientos. Aunque se considera una pequeña contribución a estas maravillas de la ingeniería, los empleados de Boart Longyear están orgullosos de la herencia que la compañía se ha ganado y su participación en cada parte de la historia.

Para obtener más información sobre las capacidades de perforación de la construcción de Boart Longyear, incluido el núcleo de muestreo, el anclaje, el micropilote, la lechada de chorro y la congelación del suelo, visite el sección de herramientas de sobrecarga y construcción.

[yo] https://www.goldengate.org/bridge/history-research/bridge-construction/joseph-strauss/

[ii] Edmund J Longyear y Walter R Eastman. 1984. "El Mesabi y más allá"; 181

[iii] Edmund J Longyear y Walter R Eastman. 1984. "El Mesabi y más allá"; Pg 192

[iv] George R Burnhart, Boart Longyear Documento técnico. 2006. "Sonic Drilling ofrece control de calidad y una ventaja no destructiva para la perforación geotécnica y de construcción en sitios de infraestructura sensibles".

Puente Golden Gate Fotos de registros históricos, el Puente Golden Gate, la Autopista y el Distrito de Transporte que se encuentran aquí https://www.goldengate.org/exhibits/engineering-the-design/

Puente Golden Gate Foto cortesía de Umer Sayyam

Crédito de la foto arriba: NuLegacy

Diseñar y planificar un proyecto de perforación puede ser un ejercicio complejo. Se deben considerar muchos factores de riesgo para mitigar los problemas que podrían afectar la productividad y / o los presupuestos. Algunos de estos hechos incluyen permisos y licencias que podrían en última instancia impedir el progreso y el éxito del proyecto. Después de una planificación cuidadosa, hay una buena cantidad de optimismo cauteloso de que todo se ha abordado y planeado adecuadamente, sin embargo, siempre existe la pequeña posibilidad de que algo se haya perdido.

Los errores o pasos en falso pueden ser costosos si su proyecto no tiene todo en su lugar cuando se trata de licencias y permisos.

Si bien no sucede con mucha frecuencia, pagar las tarifas de reserva de un contratista de perforación a la espera de un proyecto que se ha programado, pero que no está debidamente autorizado o permitido, toma dinero del proyecto en sí. ¿Cuánto más se podría haber logrado con el dinero perdido al pagar los servicios y el apoyo que no pueden avanzar porque un proyecto se retrasa por un tecnicismo, generalmente papeleo? También existe un riesgo de reputación. Los errores costosos no son excelentes para la carrera de nadie o la reputación de una empresa, independientemente de la jurisdicción.

Si bien Boart Longyear no es un experto en licencias y permisos, los expertos están ahí afuera. Boart Longyear mantiene relaciones de trabajo con empresas locales de consultoría e ingeniería, así como con agencias gubernamentales, y usted también debería hacerlo. Cuando planifique un proyecto de perforación exploratoria con núcleo de diamante, se recomienda encarecidamente asegurarse de que se cumplan todos los requisitos de licencia y permiso antes de que el equipo de perforación y el equipo necesario se movilicen. Además, la planificación cuidadosa del tamaño de la plataforma de perforación para los permisos y el cálculo de la logística de acceso a un sitio pueden ahorrar tiempo y dinero más adelante. Para obtener más información, pregunte a Boart Longyear sobre las especificaciones de sus equipos para preparar las plataformas de perforación y las vías de acceso del tamaño adecuado. De esa forma, se puede preparar adecuadamente un presupuesto estimado para todos los aspectos del trabajo para completar un proyecto de manera segura y efectiva.

Diseño de la plataforma de perforación puede ser tan crítico para un programa de perforación seguro, suave y exitoso. Una configuración de la plataforma de perforación donde la seguridad o la productividad se ve comprometida puede resultar en un gasto inútil y posiblemente conducir a un accidente. No tener permisos con la cantidad adecuada de perturbación de la superficie para el proyecto es un riesgo que puede mitigarse con la comunicación. Un error de cálculo en el área de perturbación requerida puede hacer que se eliminen los agujeros del alcance del proyecto para cumplir con los reguladores.

Trabajar diligentemente con todas las partes interesadas en el proceso de solicitud de permisos ayuda a garantizar que los equipos de exploración / proyecto y los equipos de medio ambiente / permisos estén en la misma página. Un simple descuido o malentendido puede retrasar la movilización del sitio o la puesta en marcha. Idealmente, estas conversaciones deberían ocurrir al principio de las etapas de planificación del programa de perforación.

Para obtener más información, pregunte a Boart Longyear sobre las especificaciones de sus equipos para preparar las plataformas de perforación y las vías de acceso del tamaño adecuado. De esa forma, se puede preparar adecuadamente un presupuesto estimado para todos los aspectos del trabajo para completar un proyecto de manera segura y efectiva.

Uno de los mayores desafíos de la concesión de licencias y permisos para un proyecto de perforación con núcleo de diamante es la sincronización. Dependiendo de la carga de trabajo y los recursos, las entidades gubernamentales no suelen ser conocidas por su velocidad. La planificación temprana y el trabajo con expertos pueden garantizar que el momento de la licencia y los permisos no afecte la fecha de inicio de su proyecto. Obtener la mayoría de los permisos y licencias lleva más tiempo del esperado en la mayoría de los casos. La planificación adecuada y la presentación temprana a las agencias son altamente recomendables.

Si se le solicita, Boart Longyear puede dirigir a los clientes a una serie de grupos calificados para planificar y ayudar a permitir sus programas antes de enviar solicitudes de propuestas. Boart Longyear también trabaja en estrecha colaboración con una variedad de grupos de consultoría para clientes que necesitan asistencia experta y, a veces, urgente. 

Si está planeando un proyecto de exploración, comuníquese con un representante de Boart Longyear para una consulta. Estamos aquí para usted y felices de ayudarlo.