Prove di perforabilità su rocce: il Sievers' Miniature Drill test
La progettazione di uno scavo in sotterraneo comprende la delicata fase di stima della perforabilità delle rocce. Il Sievers’ Miniature Drill Test è una prova di perforabilità che valuta, mediante un indice detto Sievers’ J-Value (SJ), la capacità di una roccia a lasciarsi perforare da una punta metallica.
La prova di perforabilità Sievers è stata sviluppata dallo svedese H. Sievers negli anni ’50 e successivamente implementata dalla Norwegian University of Science and Technology (NTNU) e dalla compagnia di ricerca norvegese SINTEF.
La prova di perforabilità Sievers fornisce una stima della “durezza” (o resistenza all’indentazione) di una superficie di roccia: si esegue su un provino cilindrico, le cui basi siano piano parallele e ottenute da un taglio con sega diamantata.
Il Sievers’ Miniature Drill Test si svolge grazie ad un apposito trapano – simile a quello mostrato nella figura sopra – attrezzato con un contrappeso: quest’ultimo mantiene delle punte di Vidia in pressione contro la superficie del provino per tutta la durata della prova; questa consiste quindi nell’eseguire un numero di fori variabile da 4 a 8 e nel misurarne la profondità. La figura seguente mostra un esempio di come appare il provino di roccia una volta terminata la prova.
Dalla media delle profondità di tali fori si risale a un coefficiente, noto come Sievers’J-Value (SJ), che servirà a sua volta per il calcolo degli indici Drilling Rate Index (DRI) e Cutter Life Index (CLI).
Per ottenere gli indici di perforabilità indicati dallo standar NTNU-SINTEF è necessaria l’esecuzione di altre prove di perforabilità, oltre al Sievers’ Miniature Drill Test: la prova Brittleness, la prova Abrasion Value e la prova Abrasion Value Cutter Steel.