Uno dei più grandi giacimenti d’oro del mondo si trova sull’isola vulcanica di Niolam, nell’arcipelago di Lihir in Papua Nuova Guinea. La miniera è stata scoperta nel 1982 e il prezioso metallo è stato estratto a cielo aperto per quasi 25 anni, raggiungendo ora una profondità fino a circa 300 m sotto il livello del mare. Per un’espansione pianificata della miniera, è necessaria una parete protettiva impermeabile intorno alla nuova area di estrazione a causa della sua stretta vicinanza all’Oceano Pacifico. Secondo i piani, un diaframma di separazione lungo 1,8 km sarà costruito come parte di una struttura di barriera da infiltrazione e avanzerà nella fondazione geo-termicamente attiva con temperature fino a ca. 150 ° C ad una profondità di 60 m. Questa barriera alle infiltrazioni ha due funzioni principali: sigillare la nuova area di estrazione a cielo aperto contro l’ingresso di acqua oceanica e sotterranea con il diaframma di separazione e proteggere la miniera dall’afflusso improvviso di acqua nel pozzo di estrazione in caso di violento terremoto, che potrebbe causare la liquefazione dei sedimenti di fondazione e il cedimento del muro di separazione.
A causa della posizione unica della miniera in un’isola geotermicamente attiva, la BAUER Engineering PNG Ltd., una filiale di BAUER Spezialtiefbau GmbH, è stata incaricata dal gestore delle operazioni Lihir Gold Limited per realizzare due pareti isolanti di prova, ciascuna costituita da tre pannelli di diaframma fino a una profondità di 55 m sotto la superficie del terreno. “Per la prima volta nella storia della costruzione di diaframmi, gli elementi delle pareti di separazione vengono costruiti in un terreno geotermicamente attivo con temperature comprese tra 120 ° C e 150 ° C”, spiega Gebhard Dausch, Project Manager presso BAUER Engineering PNG Ltd “Per il lavoro è stata utilizzata l’attrezzatura standard combinata con un esclusivo sistema di circolazione dei liquami raffreddato dall’acqua di mare, senza personalizzazione o protezione tecnica speciale dell’attrezzatura, per la protezione contro le alte temperature senza precedenti all’interno della fondazione.”
Il lavoro ha incluso la costruzione di un totale di sei diaframmi in due elementi di parete di divisione. Tutti e sei i pannelli sono stati costruiti attraverso ca. 30–35 m di materiale sciolto costituito da riempimento di roccia di scarto da brillamenti di miniera, di dimensioni da fine a grossolano, incluso ghiaia, ciottoli e massi fino a 2–3 m di diametro, un sottostante strato di 15–20 m di sedimenti marini costituiti da limo e sabbia e 5–10 m di roccia vulcanica molto alterata dalle alte temperature. I cinque pannelli sono stati calettati negli strati del suolo vulcanico a una profondità di 55 m sotto la superficie del suolo e uno dei pannelli ha raggiunto una profondità di 60 m.
Per determinare la temperatura e la resistenza elettrica nel calcestruzzo, sono state calate gabbie di armatura con sensori di temperatura ed elettrodi multi-anello nei diaframmi delle pareti. È stato inoltre costruito un corpo di iniezioni cementizie attorno alla parete del diaframma mediante iniezioni pre-trattamento per prevenire la perdita di fanghi e il collasso dei pannelli nella trincea, ed è stato utilizzato un calcestruzzo plastico specificato da KCB con una resistenza alle alte temperature. Per questo lavoro vengono utilizzate una gru BAUER MC 128 con idrofresa BC 30, una gru MC 96 con benna per diaframmi e una perforatrice BAUER BG 45 con rivestimento a doppia parete. Durante i lavori dei diaframmi viene utilizzata una speciale unità di raffreddamento sviluppata per la trivellazione petrolifera insieme alla consueta attrezzatura. La bentonite riscaldata scorre attraverso questo refrigeratore di fanghi, raffreddandosi così fino a temperatura ambiente.
“L’esecuzione di diaframmi in condizioni di terreno caldo rappresenta una sfida estrema e rappresenta una nuova innovazione nel campo dell’ingegneria specialistica delle fondazioni”, continua Gebhard Dausch. “Nessuno poteva prevedere in anticipo l’andamento della temperatura e la sua influenza sull’attrezzatura. I vantaggi di combinare la tecnologia con idrofresa con le proprietà uniche della sospensione di bentonite sono diventati evidenti solo durante l’esecuzione dei lavori. ” Il processo di lavorazione parla da solo: i frammenti di roccia caldi asportati dalla fresa vengono raccolti e convogliati insieme alla sospensione bentonitica all’impianto di dissabbiamento, in modo che la sospensione bentonitica fornisca sia raffreddamento che isolamento. Grazie all’aggiunta di bentonite fresca nella trincea, il fango che scende fino alle ruote di taglio e raffredda il pannello del diaframma. Anche dopo aver raggiunto la profondità finale, il pannello di diaframma costruito si riscalda solo molto lentamente, consentendo di eseguire l’installazione della gabbia di armatura e le successive opere di betonaggio senza significativi rischi per i dipendenti.
I lavori di BAUER Engineering PNG Ltd. sono iniziati a settembre 2020 e dovrebbero concludersi nell’aprile 2021.
