Spräckningen av takskivan har gett resultat
Ett försök med hydraulisk spräckning av Printzskölds takskiva genomfördes under förra sommaren. Nu har vissa analyser kunnat göras.– Vi har fler små seismiska händelser i förhållande till stora. Det är ett tecken på att det går åt rätt håll, säger förste forskningsingenjör KristinaJonsson.
Stora seismiska händelser i malmkroppen Printzsköld år 2015, som resulterade i höga vibrationer på markytan, tvingade LKAB att avbryta produktionen i området. I juni samma år startade projektet ”Återupptagen produktion i Printzsköld”. Kortfattat kan utmaningarna beskrivas som en ojämn uppblockning av takskivan.– Toppen på hålrummet hade blockat ganska högt samtidigt som uppblockningen i den västra delen avstannade, vilket gav en ojämn profil. Det är inte gynnsamt ur uppblockningssynpunkt eftersom man vill ha en så jämn kupolform som möjligt, säger Kristina Jonsson.
Uppblockningen stoppades
Under början av 2016 genomfördes geologiska undersökningar som visade på en granitkropp i det område som inte blockade upp.– Granitkroppen har hög hållfasthet och styvhet och väldigt få sprickor. Det är en möjlig förklaring till att det slutade blocka upp, säger hon.
En metod för att minska vibrationerna från stora seismiska händelser är hydraulisk spräckning, ett alternativ LKAB valde att testa både i Kiruna och i Malmberget.
– Utifrån de geologiska undersökningarna byggdes en geomodell upp och utifrån den modellen planerade vi med hjälp av en konsult från Australien hur många hål vi behövde borra för att kunna spräcka det vi kallar för hängbuken (granitkroppen) på bästa sätt. Det är en ganska dyr procedur att göra hydraulisk spräckning, därför spräckte vi bara en begränsad del av hålen för att testa att metoden fungerar, säger Kristina Jonsson.
Bra resultat
I Malmberget inleddes borrningarna av spräckhålen i januari förra året och mellan slutet på juni och slutet på augusti genomfördes totalt 93 spräckningar. Dessa utfördes av ett institutet CSIRO, med en spräckutrustning anpassad för försöksverksamhet.– Vi spräckte de femtio nedersta metrarna i tre hål, borrade från markytan (Norrbottensvägen). Redan medan spräckningarna pågick började vi smyga igång med lastning under jord. Vi spräckte dagtid och lastade eftermiddag för att provocera lite. Från och med första september har produktionen styrt lastningen utan restriktioner från projektets sida, säger Kristina Jonsson.
– Vi har haft några stora händelser i samma område som där vi hade de stora händelserna under 2015. De händelser som vi har haft efter att vi har spräckt har däremot inte gett lika stora vibrationer. Vi är försiktigt positiva till att det har fungerat, säger hon.
Fortsatta analyser
Det är dock lite för tidigt att dra slutsatser eftersom lastningen har flyttat österut, alltså bort från det spräckta området på aktuell nivå och Kristina Jonsson väntar nu på att produktionen ska komma tillbaka in under det spräckta området på nästa nivå.– Vi har gjort en del analyser och har bland annat jämfört det så kallade b-värdet före och efter spräckning som visar förhållandet mellan stora och små händelser. Vi ser att vi har en statistisk skillnad. Nu ser vi ett ökat b-värde efter spräckning, vilket betyder att vi har fler små händelser i förhållande till stora. Det är ett gott tecken. Det verkar spricka upp lättare så att vi får fler små händelser vilket är det vi vill ha, säger Kristina Jonsson.
Kristina förklarar hydraulisk spräckning
– Först diamantborrar man ett hål och tittar på kärnan för att se ut vilka sektioner som ska spräckas. Hålen har även filmats med optisk televiewer, vilket ger en bild av hur hålsväggarna ser ut. Spräckutrustningen består av två gummimanschetter separerade av ett perforerat stålrör, som förs ned i borrhålet med hjälp av en borrsträng.
När man nått planerat spräckdjup, fylls manschetterna först så att de sluter tätt mot borrhålsväggen. Sedan trycksätts stålröret mellan manschetterna tills bergets hållfasthet överskrids och en spricka bildas.
När sprickan initierats fortsätter vi pumpa en viss tid eller en viss volym vatten för att sprickan ska breda ut sig. Detta kan designas beroende på berghållfasthet, vilken kapacitet utrustningen har och hur stora sprickor man vill få. I många fall används vatten, men även andra vätskor kan användas.
Eftersom vi var nära hålrummet med spräckningarna så misstänkte vi att vi skulle kunna få kontakt med redan öppna sprickor och förlora mycket tryck, vilket i sin tur inte skulle ge den sprickbildning vi önskade. Därför använde vi istället en gel som bestod av guarkärnmjöl och vatten. Guar är en böna som mals till mjöl och används som redning i asiatisk matlagning, men används även som förtjockningsmedel i glass och ketchup. Gelens konsistens är ungefär som tapetklister i färdig form.
