En gruva blir två gruvor
Beslutet om hur Kirunagruvan ska drivas mot djupet är fattat. Det blir en stabil pelarlösning i mitten av gruvan, i Block 22-området. Det innebär att en gruva övergår till två. – Säkerheten måste alltid komma först. Det finns ingenting som är viktigare. Därför har vi också fattat det här beslutet, säger Joel Kangas, gruvchef på LKAB i Kiruna.
Drygt två år har passerat sedan den stora seismiska händelsen inträffade i Kirunagruvan och tiden som följt har varit intensiv. Minst sagt. Stora insatser har gjorts för att återställa det skadedrabbade Block 22-området samtidigt som betydande resurser lagts på analysarbetet, på bergförstärkning, skadekartering, gruvplanering och en utökad instrumentering.
– Under det här året fick vi äntligen bilden klarare för oss, vad som faktiskt hände och på vilket sätt vi behöver hantera de bakomliggande mekanismerna mot djupet, säger Joel Kangas, gruvchef på LKAB i Kiruna.
Block 22
Men vi tar det hela från början. Den 18 maj 2020 inträffade den största seismiska händelsen som någonsin registrerats i Kirunagruvan. Händelsens magnitud uppgick till 4,2 på momentmagnitudskalan och ett relativt stort område drabbades av skador, i mer eller mindre omfattning. Dagarna som följde händelsen var intensiva och allt fokus låg först och främst på att kartlägga skadorna.
– Det stod tidigt klart att det handlade om utbredda och omfattande skador. Stora och små bergutfall, sprickbildningar i väggar och tak som orsakats av kraftiga vibrationer, säger Joel Kangas och fortsätter;
– Tack och lov skadades ingen människa när stora delar av Block 22 påverkades så kraftigt. Maskiner och infrastruktur kan ersättas men människor är oersättliga. Vi kommer aldrig acceptera händelser av den här storleken och så här stora konsekvenser.
Faktum är att när brytningen sker allt djupare ner i gruvan så ökar också bergsspänningarna. De kan aldrig elimineras men hanteras, till exempel genom gruvlayouten, det vill säga; hur produktionen, infrastrukturen – vägar och produktionsområden, planeras och placeras med hänsyn till bland annat geologin. För när mer av malmkroppen bryts ut tvingas spänningarna hitta nya vägar, runt om och under den utbrutna malmen. Det är då spänningskoncentrationer bildas och om spänningarna är högre än bergets hållfasthet går bergmassan i brott. Seismisk aktivitet är alltså plötsliga brott i bergmassan där mycket energi frigörs.
– Block 22 är ett komplext produktionsområde. Malmkroppen är smal med en varierande geologi och därför har layouten för produktionsområdet sett lite annorlunda ut. Det har också inneburit att vi har brutit förhållandevis små volymer i förhållande till övriga produktionsområden, säger Joel Kangas.
Rörelser i hängväggen
Förenklat innebär det att malmkroppen minskar i volym i mitten av gruvan, i det området som utgörs av Block 22. Det innebär att hängväggen och det så kallade sidoberget har mindre utrymme att blockas upp mot utlastade områden. Den brytningsmetod som LKAB tillämpar i underjordsgruvorna bygger på att hängväggen ska blockas upp, fragmenteras och successivt rasa in mot utlastade områden men på ett kontrollerat sätt.
– Vi har kommit fram till att en mindre seismisk händelse i gruvan triggat Block 22 – händelsen. Den gav upphov till en större rörelse i bergmassan, i hängväggen. På markytan har en vertikal rörelse på cirka tre centimeter mätts in och den plötsliga sättningen i bergmassan har genererat den energi som uppstod vid händelsen, säger Joel Kangas. Orsaken till den stora rörelsen i bergmassan beror alltså på att hängväggen inte har blockats upp på rätt sätt.
Två gruvor i en gruva
Block 22-pusslet har varit avancerat att lägga. Inte förrän alla delar – som innehåller en viktig bit information, hamnat på rätt plats har hela bilden klarnat och en helhetsbedömning kunnat göras. Pusselbitarna har innehållit allt från skadekartering, fotodokumentation, utfallsutredning, geologi- och strukturanalyser. Dessutom har ett omfattande analysarbete pågått parallellt med återställningsarbetet. Och under våren kallades en extern expertgrupp in för ett utlåtande.
– Vi har övervägt två alternativ för brytningen mot djupet, att bryta ut Block 22 genom konventionellt skivrasbrytning eller att lämna en stabil pelare. Båda alternativen har behövt utredas men expertgruppen var enig. Pelarlösningen är det absolut säkraste alternativet, säger Joel Kangas.
Därför har ett beslut fattats om att lämna en omkring 700 meter bred pelare vilket innebär cirka 90 miljoner ton eller cirka tre års produktion. Och trots att omkring tio procent av produktionen faller bort är vinsterna är betydligt större. De går nämligen inte att mäta i ton eller sålda produkter.
– En stabil och bärande pelare är det säkraste alternativet för att motverka förflyttningar av hängväggen i ett senare skede och för att reducera seismiska händelser. Det absolut sista vi vill är att trigga en liknande händelse, säger Joel Kangas.
Pelaren kommer dela gruvan ända ner till nivå 1365 vilket innebär en produktion i den norra och södra delen med undantag från Block 22-området.
– Från ett internationellt gruvperspektiv är det inte så konstigt att förändringar görs i layouten. Det är snarare väntat eftersom nya brytningsdjup ställer nya krav. Vi kan helt enkelt inte fortsätta precis som vi har gjort på större djup.
På sätt och vis innebär pelarlösningen en större flexibilitet eftersom avsänkningen och sekvenseringen av gruvan blir något enklare att hantera. Produktionen måste följa ett mönster – ett flöde, och eftersom alla Block hänger ihop och är beroende av varandra påverkar de också varandra. Det här innebär snarare att den södra gruva inte ska känna av den norra och vice versa.
Ny gruvlayout
Förändringen som pelaren faktiskt innebär för Kirunagruvan tar tid att realisera. Till att börja med behöver gruvplaneringen, som ansvarar för layouten av gruvan, rita om en stor del av ursprungsplanen. Däremot kommer infrastrukturen och på sättet malmen uppfordras användas på precis samma sätt som idag.
– Det tar lite tid innan vi fullt ut kan genomföra den här förändringen men det känns riktigt bra. Ända sedan den 18 maj 2020 har vi jobbat för en säkrare och effektivare gruva mot djupet. Och nu är vi i mål, säger Joel Kangas och fortsätter;
– Jag känner mig trygg med att vi har fattat det absolut bästa och säkraste beslutet för framtiden.
Text: Josefine Ejemalm
