Miljö- och resurseffektiv borrning
Detta projekt kommer att identifiera grundläggande delar som krävs för att omvandla MWD-data och hålavvikelsedata till designparametrar som kan integreras i dagens sprängkonstruktionsteorier. Förstudien ger en möjlighet att utveckla metoder som kommer att underlätta beslutsfattande och sprängdesign. Detta kommer att leda till förbättrad hållbarhet genom adaptiv laddning av borrhål för att minimera mängden skut, finfraktioner utsläpp av giftiga spränggaser.
Dagens gruvbrytning i princip i hela världen domineras av borrade hål i vilka sprängämnen förs in för att fragmentera berget till hanterbar storlek (fragmentering) för den efterföljande processen. Produktionsborrning i gruvor är därför en nyckelaktivitet som påverkar ekonomi, produktivitet, resurseffektivitet samt sociala och miljömässiga förhållanden. En stor utmaning för dagens och framtida gruvindustri är möjligheterna att borra långa, raka produktions-borrhål. Om långa raka hål kan borras kan tillredningskostnaderna minskas utan att man drabbas av malmförluster eller gråberginblandning.
Från produktionssynpunkt orsakar hålavvikelser inhomogen fördelning av sprängmedel i bergmassan. Energikoncentrationen blir högre när hålen ligger närmare än planerat och lägre när hålen avviker från varandra. Detta orsakar inhomogen fragmentering med både ökade antal skut och mer fint fragmenterat berg. Borrhålsavvikelse styrs huvudsakligen av borrstängens egenskaper, krafter och styrning vid borrningen och av bergmassans egenskaper. Om bergmassans egenskaper var bättre kända skulle man kunna minska hålavvikelsen genom en bättre styrning och optimering av borrparametrar såsom matningskraft och slagverkstryck etc.
Measurement-While-Drilling (MWD) innebär att ett antal borrparametrar mäts under borrning. Dessa uppmätta parametrar representerar ett fingeravtryck av det genomborrade bergets egenskaper och kan användas för att uppskatta bergets hårdhet och sprickighet. Med hjälp av detta kan en 3-dimensionell modell av bergets in-situ egenskaper erhållas och användas vid sprängdesignen, för att uppnå bättre fragmentering.
Denna förstudie adresserar problemen med hålavvikelse. Minskad hålavvikelse ger minskad gråberginblandning vilket ger mindre mängd ofyndigt berg som måste transporteras till dagen för anrikning eller deponi. Minskad hålavvikelse ger också mindre malmförluster och bättre utnyttjande av begränsade malmresurser. För att hantera borrhålsavvikelser erfordras ökad laddningskoncentration och mer sprängmedel, vilket ger ökade utsläpp av CO2 och NOx.
Projektpartners
Epiroc
Projektfinansiär
Arbetet bedrivs inom det Strategiska innovationsprogrammet Swedish Mining Innovation (SMI), ett samarbete mellan Vinnova, Formas och Energimyndigheten.
Kontakt
Armin Iravani
- Biträdande universitetslektor
- 0920-492177
- armin.iravani@ltu.se
- Armin Iravani
Uppdaterad: