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!

Ce que beaucoup de gens ignorent peut-être, c'est que les foreurs et les ingénieurs de Boart Longyear ont également participé à des projets de forage historiques passionnants dans une variété d'autres applications. Un équipement de forage pour l'exploration de la lune en est un exemple (lire Forage au-delà de la Terre); mais plus près de chez nous, la société a aidé à réaliser des projets d'exploration et de définition des fondations et de l'intégrité structurale sous la terre ou même sous des plans d'eau.

À la fin des années 1920, des membres de l'équipe Longyear ont été engagés pour tester le forage d'un projet de tunnel automobile sous l'East River pour relier Manhattan à Brooklyn à New York, aux États-Unis. Le tunnel visait à réduire la congestion des transports en raison du service de traversier lent et peu fiable qui existait à l'époque. La société Longyear a fourni des échantillons de forage préliminaires utilisés pour déterminer ce qui se trouvait sous la surface de la rivière. La caractérisation du type de roche des échantillons et de sa dureté a permis aux géologues et aux ingénieurs de déterminer quel équipement devait être utilisé pour creuser des tunnels, combien de temps cela devait prendre et à quel coût. Bien que le projet de tunnel initial n'ait pas reçu de soutien et de financement, il a jeté les bases d'un projet ultérieur - le tunnel de Brooklyn-Battery - qui a été lancé en 1940 et ouvert en mai 1950.

Un défi similaire de traverser une vaste étendue d'eau a nécessité l'aide de l'équipe de Longyear en 1929. Joseph B. Strauss, un ingénieur visionnaire, a été chargé avec son équipe de concevoir le pont Golden Gate proposé à San Francisco, Californie, États-Unis. En tant qu'ingénieur en chef, Strauss a demandé les services de Longyear pour enquêter sur les formations rocheuses sous la baie de San Francisco où le pont serait construit. Longyear a commencé à forer dans la baie en novembre 1929 le long des sites des piliers et ancrages proposés. [je]

En raison des eaux turbulentes du chenal, les foreurs ont dû faire preuve de créativité quant à la façon de récupérer les carottes sous la surface tumultueuse. Strauss était très attaché à la sécurité, obligeant les pontiers à utiliser des lignes de sécurité, à travailler sur des filets de sécurité et même à porter certains des premiers casques de sécurité. L'équipage de Longyear a construit une plate-forme au-dessus de l'eau soutenue par une flèche - un châssis en A - et des haubans ancrés au rivage. La plate-forme a permis à l'équipe de suspendre son équipement de forage en toute sécurité sur le dessus et en toute sécurité au-dessus de la baie. Malgré les problèmes des eaux profondes, du trafic océanique, des tempêtes et des mouvements de marée, l'équipe a pu terminer les travaux dans les délais prévus avec une récupération complète des carottes.

Les échantillons géologiques et les données fournies ultérieurement à Strauss ont prouvé que les formations rocheuses pouvaient supporter le poids des fondations et permettre la construction de l'énorme structure du pont. L'information a été fournie dans un rapport complet au conseil d'ingénieurs en février 1930 et le pont a été jugé «faisable économiquement et structurellement».

Cette excellente nouvelle a permis à Strauss et à son équipe de conception de passer aux phases suivantes de l'ingénierie et de la construction du Golden Gate Bridge. En remerciement de la contribution de Longyear, Strauss a écrit: «Le travail accompli par votre entreprise, ayant été entièrement satisfaisant, et les relations entre nous et vos foreurs ayant été cordiaux et agréables, je suis heureux de payer immédiatement le solde dû.» [ii]  

Les paiements reçus par la société ont totalisé près de $15 000 pour le contrat ennuyeux. Ce n'est que pendant trois ans (janvier 1933) que la construction a commencé et qu'une cérémonie d'inauguration du pont a eu lieu. Le Golden Gate Bridge a été achevé en mai 1937 pour un coût total de $35,500,000.

Cliquez sur les images ci-dessous pour les agrandir.

De gauche à droite

Images 1 et 2: «Plans de vitesse des ingénieurs pour le Golden Gate Bridge» - Un article de Pacific Street and Road Builder de mars 1930 déclarant que «des sondages d'essai révèlent des fondations rocheuses solides et montrant une photo d'opérations ennuyeuses du côté de Lime Point du pont dans le comté de Marin, en Californie.

Image 3: «Forages commencés pour Gate Span» - Des photos montrent dans les journaux Vallejo California Chronicle, Sebastopol California Times et Cresent City Triplicate le 29 novembre 1930. L'article montre une photo des forets à pointe de diamant de Longyear utilisés pour forer l'échantillonnage de la roche à l'extrémité de San Francisco du pont, à côté de Fort Point.

Image 4: «Descendre au substratum rocheux» - Un article de San Francisco Examiner, daté du 14 février 1930, représentant des ingénieurs, dont Strauss, inspectant des échantillons ennuyeux du projet Golden Gate Bridge.

Un camion Rig sonique LS600 prélever des carottes près d'un barrage.

Peu de temps après le projet de forage du Golden Gate, la société Longyear s'est impliquée dans des projets de forage pour la construction de barrages hydroélectriques à travers le pays. Dans les années 1930, les foreurs de Longyear ont testé des sondages pour plusieurs des vingt barrages prévus sous la juridiction de la Tennessee Valley Authority. Ces barrages faisaient partie d'un plan global de remise en état et d'aménagement de la rivière Tennessee, couvrant une superficie de plus de quarante mille milles carrés et plus de sept États. [Iii]

Les projets de construction de type plus tardif du XXe siècle pour les foreurs de Longyear comprenaient le forage d'échantillons de carottes pour le projet de la rivière Missouri, et les premiers sondages de fondation pour le barrage de Fort Peck dans le Montana - le premier grand barrage hydroélectrique du projet.

Aujourd'hui, Boart Longyear continue de soutenir des projets de construction et de réhabilitation à travers le monde en utilisant des technologies et des équipements encore plus avancés. L'entreprise utilise régulièrement technologies de forage sonique qui sont idéales pour éviter bon nombre des défis rencontrés avec les méthodes de forage conventionnelles.

Le forage sonique offre un contrôle de qualité en conjonction avec la production et l'installation d'éléments de construction géotechniques. La méthode sonique peut en fait éliminer le besoin de forage de type circulation permettant au foreur de travailler en toute sécurité dans des situations impliquant des structures sensibles, des conditions de site vulnérables, une géologie difficile ou des conditions restrictives. Le forage sonique fournit également des mesures et des échantillons pour évaluer les conditions réelles sur un site donné pendant la progression de l'exploration et de la construction.

Quelques exemples de l'aide au forage sonique de Boart Longyear avec des projets de tunnels, de ponts et de barrages hydroélectriques au XXIe siècle: [iv]

• Installation de tubage pour le projet Boston Central Artery / Tunnel CO9A4, Massachusetts, USA. Dans le cadre du processus d'installation de trois tunnels à cric sous les 13 voies ferrées de la gare sud de Boston, un forage sonique spécialisé a été utilisé pour installer le tubage à travers certaines des combinaisons les plus difficiles de matériaux de remblayage historiques — rails en acier, réservoirs en brique, tas de bois, granit digues, dalles de béton armé, ballast de voie, argile, sables stratifiés, till et substrat rocheux altéré.

• Installation d'un rideau de coulis au Clearwater Dam dans le Missouri, USA. Le projet nécessitait une méthode de forage capable de pénétrer et d'échantillonner à la fois le corps du barrage et ses fondations sans utiliser de circulation d'air ou d'eau. Le forage sonique a été utilisé pour enquêter sur un gouffre profond et a affecté un plan d'assainissement impliquant le forage de trous de coulis battus à 15 degrés à travers le remblai pour construire un rideau de coulis.

• Comparaison du forage sonique pour une étude pilote de conception de tunnel sur le programme de contrôle du débordement des égouts combinés, projet de la rivière Anacostia à Washington DC. Le forage sonique a été utilisé pour effectuer un carottage continu avec environ 100% de récupération de carottes et une installation soignée de plusieurs piézomètres.

• Essais d'installation de micro-pieux près du Holland Tunnel dans le New Jersey, USA. Le forage sonique a été comparé au forage conventionnel pour faire avancer les micropieux à travers des morts-terrains de sable limoneux, du till sus-jacent et du schiste. Non seulement le forage sonique 33% a été plus rapide pour l'installation des micro-pieux, mais les déchets ont également été éliminés à presque le volume du cœur sonique, ce qui a minimisé les coûts d'élimination. 

Les ponts, tunnels, barrages et même les bâtiments sont tous plus sûrs en raison du travail effectué pour enquêter, tester et sécuriser les fondations. Bien que considérés comme une petite contribution à ces merveilles d'ingénierie, les employés de Boart Longyear sont fiers du patrimoine que l'entreprise a gagné et de son implication dans chaque partie de l'histoire.

Pour plus d'informations sur les capacités de forage de construction de Boart Longyear, y compris l'échantillonnage de carottes, l'ancrage, le micro-pieux, le jet grouting et le gel au sol, visitez le section de mort-terrain et d'outillage de construction.

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

[ii] Edmund J Longyear et Walter R Eastman. 1984. «Le Mesabi et au-delà»; Pg 181

[iii] Edmund J Longyear et Walter R Eastman. 1984. «Le Mesabi et au-delà»; Pg 192

[iv] George R. Burnhart, Boart Longyear Technical paper. 2006. «Sonic Drilling offre un contrôle de la qualité et un avantage non destructif au forage géotechnique et de construction sur des sites d'infrastructure sensibles.»

Golden Gate Bridge Photos provenant de documents historiques, du Golden Gate Bridge, de l'autoroute et du quartier des transports et trouvées ici https://www.goldengate.org/exhibits/engineering-the-design/

Pont du Golden Gate Photo gracieuseté d'Umer Sayyam

Crédit photo ci-dessus: NuLegacy

Concevoir et planifier un projet de forage peut être un exercice complexe. De nombreux facteurs de risque doivent être pris en compte pour atténuer les problèmes susceptibles d'avoir un impact sur la productivité et / ou les budgets. Certains de ces faits comprennent les permis et les licences qui pourraient en fin de compte entraver l'avancement et le succès du projet. Après une planification minutieuse, il y a une bonne dose d'optimisme prudent que tout a été correctement traité et planifié, cependant, il y a toujours cette petite chance que quelque chose soit manqué.

Les erreurs ou les faux pas peuvent être coûteux si votre projet n'a pas tout en place en ce qui concerne les licences et les permis.

Bien que cela ne se produise pas très souvent, le paiement d'un tarif de réserve à un entrepreneur de forage en attente d'un projet planifié, mais non correctement autorisé ou autorisé, prélève de l'argent sur le projet lui-même. Combien plus d'exploration aurait pu être réalisée avec l'argent perdu en payant pour des services et un soutien qui ne peuvent pas aller de l'avant parce qu'un projet est retardé pour des raisons techniques - généralement des formalités administratives? Il y a également un risque de réputation. Les erreurs coûteuses ne sont pas bonnes pour la carrière de quiconque ou la réputation d'une entreprise, quelle que soit la juridiction.

Alors que Boart Longyear n'est pas un expert en licences et permis, les experts sont là-bas. Boart Longyear entretient des relations de travail avec des sociétés locales de conseil et d'ingénierie ainsi qu'avec des agences gouvernementales et vous devriez aussi. Lorsque vous planifiez un projet de forage exploratoire de carottes de diamant, il est fortement recommandé de vous assurer que toutes les exigences de permis et de permis sont respectées avant que l'équipe de forage et l'équipement nécessaire ne se mobilisent. De plus, une planification minutieuse de la taille de la plate-forme de forage pour les permis et la détermination de la logistique pour accéder à un site peuvent économiser du temps et de l'argent plus tard. Pour plus d'informations, renseignez-vous auprès de Boart Longyear sur les spécifications de leur équipement afin de préparer les coussins de forage de taille appropriée et les routes d'accès. De cette façon, une estimation budgétaire pour tous les aspects des travaux peut être préparée de manière adéquate pour mener à bien un projet de manière sûre et efficace.

Disposition de la plaque de forage peut être tout aussi essentiel à un programme de forage sûr, fluide et réussi. Une configuration de patin de forage où la sécurité ou la productivité est compromise peut entraîner des dépenses inutiles et éventuellement entraîner un accident. Ne pas avoir de permis avec la bonne quantité de perturbation de surface pour le projet est un risque qui peut être atténué par la communication. Une erreur de calcul dans la zone de perturbation requise peut entraîner le retrait de trous de la portée du projet pour rester en conformité avec les régulateurs.

Travailler avec diligence avec toutes les parties prenantes dans le processus de demande de permis permet de s'assurer que les équipes d'exploration / de projet et les équipes d'environnement / de délivrance des permis sont sur la même page. Un simple oubli ou malentendu peut éventuellement retarder la mobilisation ou le démarrage du site. Idéalement, ces conversations devraient avoir lieu tôt dans les étapes de planification du programme de forage.

Pour plus d'informations, renseignez-vous auprès de Boart Longyear sur les spécifications de leur équipement afin de préparer les coussins de forage de taille appropriée et les routes d'accès. De cette façon, une estimation budgétaire pour tous les aspects des travaux peut être préparée de manière adéquate pour mener à bien un projet de manière sûre et efficace.

Le timing est l’un des plus grands défis en matière d’octroi de licences et de permis pour un projet de forage au diamant. En fonction de la charge de travail et des ressources, les entités gouvernementales ne sont généralement pas réputées pour leur rapidité. Une planification précoce et une collaboration avec des experts peuvent garantir que le calendrier des licences et des autorisations n'affecte pas la date de début de votre projet. L'obtention de la plupart des permis et licences prend plus de temps que prévu dans la plupart des cas. Une bonne planification et une soumission rapide aux agences sont fortement recommandées.

Si demandé, Boart Longyear peut diriger les clients vers un certain nombre de groupes qualifiés afin de planifier leurs programmes et de les aider à les autoriser avant d'envoyer des RFP. Boart Longyear travaille également en étroite collaboration avec divers groupes de conseil pour des clients ayant besoin d’un soutien spécialisé et parfois urgent. 

Si vous planifiez un projet d'exploration, contactez un représentant Boart Longyear pour une consultation. Nous sommes là pour vous et heureux de vous aider.