Första försöket med hydraulisk spräckning
Det första försöket med hydraulisk spräckning i Kirunagruvan har genomförts under jord. Syftet är att undersöka om spräckning av berget ger en gynnsam effekt på seismiken.
Sektioner av ett 250 meter långt borrhål spräcktes med mycket högt vattentryck med hjälp av en specialutrustning från Australien.
– Försöket gick jättebra. Vi vet nu att vi klarar av att spräcka vårt berg på detta djup under kontrollerade förhållanden. Just nu pågår sammanställningar och utvärdering, säger Patricia Boeg-Jensen, forskningsingenjör vid LKAB i Kiruna.
Hydraulisk spräckning har diskuterats i några år i LKAB. Starten skedde i februari. Metoden går ut på att skapa sprickor i bergmassan med hjälp av borrhål som kopplas till högt vattentryck. Användningsområdena kan vara flera olika. För LKAB är två områden intressanta.
I Kiruna är förhoppningen att spräckningen kan minska antalet stora seismiska händelser och därmed kunna användas som ett verktyg för att påverka den seismiska aktiviteten i gruvan. Spräckning är välprövat internationellt, men nytt för LKAB. I Kiruna är tillämpningen av metoden unik.
– Det är första gången metoden tillämpas i en underjordsgruva med storskalig skivrasbrytning, säger Patricia Boeg-Jensen.
Försöket genomfördes på nivå 1137 i block 30 i en del av gruvan som kunde gränsas av för att undvika alltför stora störningar i produktionen och ge tillräckliga mätresultat för att utvärdera försöket. Spräckhålet anlades i liggväggen och runtom fyra mäthål med 150-250 meters djup. Dessutom har hål för spänningsmätningar borrats.
– Totalt har sju hål på sammanlagt närmare 1 200 borrmeter borrats. Från Australien har utrustning för hydraulisk spräckning med erfarna experter och personal hyrts in, säger Kerstin Viippola, projektledare.
I borrhålet kopplar man på vatten med ett tryck på omkring 600 bar. Att det blivit sprickor visas av mätutrustning och i indikatorhål.
– När sprickan öppnas av det höga vattentrycket uppstår en liten lutning på ovanliggande nivå. Det ger utslag på en tiltmätare. När vi släpper trycket sluts berget igen. Men då finns sprickan där, säger hon.
I försöket har man skapat elva sprickor på olika djup i borrhålet. Med hjälp av expanderande pluggar, packers, kan man bestämma djupet där sprickan ska initieras. Ett roterande skär slitsar ett spår i borrhålet. Spåret blir en brottanvisning i berget. Sedan kopplas trycket på. Med hjälp av mäthål fyllda med varmvatten kan man mäta när det kalla borrvattnet strömmar in i de uppvärmda mäthålen omkring 30 meter därifrån. Hela förloppet övervakas av instrument och resultaten lagras i datorerna. Nu utvärderas resultaten. Försöket kallas Fas 1.
– I höst ska vi ha ett underlag för beslut om en eventuell Fas 2. Då tar vi beslut om vi går vidare med tekniken i större skala, säger Patricia Boeg-Jensen.
– Det är givetvis för tidigt att uttala sig om resultatet. Men vi kan redan nu se att vi kan spräcka vårt hårda berg. Vi har också studerat seismiken under försöket. Försökshålet borrades i ett av våra seismiskt mest utsatta områden. Vi vill se hur magnituden i seismiska händelser så småningom påverkas här. Det vi önskar är att magnituden på de största händelserna minskar. Det skulle öka säkerheten i gruvan. En teori är att vi kontinuerligt avlastar berget genom att tillåta små rörelser i sprickorna så att inte bergmassan ansamlar så mycket energi. Det har börjat bra, säger Patricia Boeg-Jensen.
