Kan minerale exploratie sneller, simpeler en duurzamer? Dat is de vraag die ten grondslag ligt aan het project SOLSA: Sonic OnLine Sampling Analysis. Bij SOLSA is het ons doel om geavanceerde technieken te ontwikkelen die efficiënte bemonstering en real-time analyse van grond- en gesteentemonsters mogelijk maken. Daarmee wordt het omslachtige proces van monsters verzenden naar het lab en wachten op resultaten geëlimineerd.
De deelnemende partners van het SOLSA project werken samen aan tijd- en geldbesparende technologieën voor de mijnindustrie, waar nog veel te winnen is op het gebied van duurzaamheid. De grootste stap richting verbeterde duurzaamheid dat het project wil realiseren, is het verzenden van monsters voor analyse in het laboratorium overbodig maken. In plaats daarvan willen ze directe analyse in het veld mogelijk maken.
Het SOLSA project is gestart in 2022 en loopt tot 2025. Het wordt nu uitgevoerd in Frankrijk, in samenwerking met partners BRGM, Eramet Ideas, HIT - Hub Innovazione Trentino, Inel Innov, de Universiteit van Trento, en Royal Eijkelkamp.
In het huidige proces voor minerale exploratie worden bodemmonsters verzameld en naar het lab gestuurd voor geochemische analyse. Omdat mijnen zich vaak op afgezonderde plekken bevinden is dit een tijdrovend proces dat veel logistieke handelingen vereist.
Het SOLSA proces maakt directe analyse mogelijk met behulp van het Modulab: een mobiel robotisch veldlaboratorium, dat een multi-sensor kernscanner bevat voor continue analyse en een tafelanalysator voor discrete analyses. Het maakt het mogelijk om ter plekke en in real-time morfologische, chemische en mineralogische analyses uit te voeren.
Omdat het om real-time analyse ter plekke gaat, is er geen logistiek nodig en zijn er ook geen aanvullende laboratoriumkosten, wat tijd en geld helpt te besparen.
De SOLSA Modulab ©BRGM Sylvain Delchini
Voordat de monsters geanalyseerd kunnen worden, moeten ze eerst naar boven worden gehaald. Daar speelt Royal Eijkelkamp een rol in het project. De sonische boortechnologie helpt monsters van hoge kwaliteit te produceren in korte tijd, wat ook helpt om de efficiëntie van de verkenningscampagne te verbeteren. Maar het kan nog beter. Daarom werkt Royal Eijkelkamp aan drie innovaties voor de sonische boormachine:
We introduceren een op radar gebaseerd veiligheidssysteem dat de machine direct stopzet wanneer het de nabijheid van een mens detecteert. Het vervangt de conventionele veiligheidskooi, en garandeert de hoogste mate van veiligheid voor de boormeesters.
We zijn pioniers voor een geavanceerd monitoringssysteem dat het gehele boorproces volgt en waardevolle data verzamelt. Deze data-gedreven aanpak maakt grondigere analyse mogelijk, en stimuleert op data gebaseerde beslissingen.
Onze SonicWireLine technologie heeft de belofte om sonisch boren te revolutioneren, door het sneller, eenvoudiger en voordeliger te maken.
Het Monitoring While Drilling systeem volgt het boorproces en verzamelt waardevolle data. De technologie is ontwikkeld zodat de boormeester in het veld real-time inzichten kan verkrijgen over het project, zowel de prestaties van de boorinstallatie als over de geboorde geologie.
SOLSA is een uitstekende gelegenheid om dit systeem te testen, want de verkregen monsters worden onmiddellijk in het Modulab geanalyseerd op samenstelling. Zo kunnen de inzichten uit MWD ter plekke worden geverifieerd: komt de geologische analyse overeen met de samenstelling van het monster?
Als er genoeg data is verzameld om betrouwbare correlaties te maken heeft MWD zo naast een monitoringfunctie ook voorspellende capaciteiten. Als de prestaties van de machine veranderen onder invloed van de bodemsoort waarin wordt geboord, kan de geologie dus ook worden afgelezen op basis van het gedrag van de boorinstallatie.
Het SOLSA systeem is gedurende twee weken op de proef gesteld in een oude tinmijn in Abbaretz, Frankrijk, in september 2023. Het was een mooie gelegenheid om Monitoring While Drilling en het radarveiligheidssysteem te testen. Boormeester Daniël Julius deelt zijn ervaringen: "Onze voornaamste rol in SOLSA is om hoge kwaliteit kernmonsters te verzorgen, hier in het veld, dus nauwkeurigheid en efficiëntie tijdens het boren zijn onze hoofddoelen. Hier in Abbaretz testen we de capaciteiten van de sonische boorinstallatie en maken we meerdere boorgaten op variërende dieptes. Op basis van de veldtesten zijn gelegenheid kunnen we beginnen met het fine-tunen van MWD op onze sonische rig, een cruciale stap om booreffectiviteit te maximaliseren en impact op het milieu te verminderen.
Een ander specifiek doel hier is om ons radarveiligheidssysteem op de sonische boorinstallatie te testen. Het garanderen van veiligheid tijdens onze werkzaamheden is topprioriteit. Het is getest en de resultaten zijn veelbelovend; het robuuste vermogen om de boorwerkzaamheden veilig en soepel te laten verlopen is aangetoond."
SOLSA drill site ©BRGM Aurelien Stead
SOLSA drill rig ©BRGM Cyril Boucley
SOLSA drill rig setting up ©BRGM Sylvain Delchini
SOLSA drill camp ©BRGM Aurelien Bordenave
Daniël legt ook uit waarom sonisch boren een goede keuze is in deze omstandigheden: "Deze technologie heeft een trillingsfrequentie van 150 Hertz (dat wil zeggen, 150 trillingen per seconde). Dus, wanneer we de lithologie doorboren heeft de buitenkant van de boorstreng een fluïdisatie-effect, wat betekent dat de bodem minder verstoord wordt en zachte tot half-harde bodemsoorten makkelijker worden doorboord. Het resultaat is efficiënte extractie van hoge kwaliteit bodemmonsters.
Daarnaast heeft de toepassing van sonisch boren in plaats van conventioneel ook het voordeel dat er minder water nodig is, wat zorgt voor betere monsters en minder risico op wegspoelen van materiaal. We hebben hier 100% recovery."
Een compleet verslag van de SOLSA veldtest in Abbaretz, Frankrijk is te vinden op de SOLSA website.
Voor meer informatie over het project:
