I geofisici di Wits hanno inventato tecnologie sismiche economiche e rispettose dell'ambiente che contribuiranno all'esplorazione mineraria sostenibile.

L'innovazione, un progetto guidato dal Wits Seismic Research Center della School of Geosciences, è una risposta al bando Advanced Orebody Knowledge intitolato "Sviluppo di tecnologie che verranno utilizzate per ottenere informazioni prima del fronte della miniera come la previsione sismica del tunnel (TSP)."

Guidati dal Professor Musa Manzi, Direttore del Centro di ricerca sismica Wits, questo innovativo approccio sismico attivo-passivo è previsto per far rivivere i metodi di estrazione sismica nel paese e contribuirà ad attività minerarie sostenibili. Manzi dice che questa innovazione, nato a novembre 2020, cerca di affrontare le sfide dell'esplorazione sostenibile delle risorse minerarie che sono vitali per l'economia e il progresso tecnologico nel continente africano e nel mondo.

"Per ragioni economiche e ambientali, l'uso dei tradizionali metodi sismici attivi è stato lentamente abbandonato in Sud Africa. Il nostro approccio sismico innovativo sta portando alcune speranze per rilanciare questa attività e portare soluzioni all'industria mineraria, "dice Manzi.

Il progetto mira a combinare metodi sismici attivi e passivi, utilizzando una combinazione di strumenti innovativi, per l'esplorazione in ambienti rumorosi, ambienti vicini alla miniera a 300-3500 m di profondità.

"Il nostro progetto ha accesso a siti di miniere sotterranee di oro e platino in Sud Africa. I siti di prova sono stati scelti in base ai dati esistenti a scopo di convalida, ma anche per le prospettive di nuovi obiettivi esplorativi».

L'anno scorso, il team ha testato il proprio metodo sismico in una miniera di platino sotterranea a Rustenburg per affrontare la sfida delle esplorazioni di minerali profondi in Sud Africa. L'esperimento mirava a ridurre i costi di perforazione, minori costi di esplorazione, massimizzare la sicurezza in miniera, aumentare la possibilità di trovare nuove prospettive, e aumentare la mia vita.

L'attrezzatura utilizzata in questa innovazione è flessibile e versatile. I sistemi di registrazione wireless sono facili da usare perché richiedono meno logistica sul campo rispetto ai sistemi cablati. Questi sistemi sono anche autonomi e possono essere lasciati a terra o all'interno del tunnel della miniera per registrare la durata della batteria, che può durare circa un mese. Manzi aggiunge che la loro innovazione è anche "più facile da adattare a un'indagine sismica su piccola scala all'interno della miniera dove lo spazio è limitato e le condizioni sono difficili". Il land streamer fa risparmiare tempo in quanto elimina la necessità di piantare geofoni tradizionali a terra, che può anche essere difficile da fare nei tunnel della miniera, dice Manzi.

Il team sta collaborando con ricercatori locali e internazionali per migliorare la risoluzione di imaging sismico passivo dell'innovazione. Ciò aumenterà la potenza della risoluzione per garantire che l'innovazione sismica sia sufficiente per tutti i progetti di esplorazione mineraria.

La ricerca limitata e le iniziative innovative sulle esplorazioni minerarie nel mondo hanno offerto al team l'opportunità di sviluppare e testare tecnologie sismiche utilizzando le miniere del profondo Sud Africa, dice Manzi. Aggiunge che ha anche contribuito alla costruzione della conoscenza sismica e allo sviluppo delle capacità umane in Sud Africa.

"Per esempio, il progetto ha coinvolto più di 25 giovani professionisti (riconoscimenti, maestri, dottorato di ricerca, ricercatori all'inizio della carriera e sviluppatori di tecnologie), che contribuiranno a soddisfare l'urgente necessità di specialisti nell'esplorazione mineraria in Africa. I dati raccolti continueranno ad essere utilizzati per scopi di ricerca a livello post-laurea presso Wits".

Manzi ritiene che questo progetto abbia il potenziale per arricchire l'esplorazione geofisica in Africa con una vasta gamma di innovazioni, spaziando da nuovi strumenti e metodologie di progettazione del rilievo che ci consentono di acquisire ed elaborare al meglio i dati. "I due elementi chiave del nostro successo sono la forte collaborazione tra l'industria e l'accademia, e l'approccio multidisciplinare che ha integrato gli obiettivi di esplorazione mineraria con le preoccupazioni per la sicurezza, l'ambiente e la società».