EXAMENSARBETE. Utvärdering av Smart Cable för att se belastning på bergbultar

Transkript

1 EXAMENSARBETE 2010:053 CIV Utvärdering av Smart Cable för att se belastning på bergbultar Rickard Sundström Luleå tekniska universitet Civilingenjörsprogrammet Väg- och vattenbyggnadsteknik Institutionen för Samhällsbyggnad Avdelningen för Bergmekanik 2010:053 CIV - ISSN: ISRN: LTU-EX--10/053--SE

2

3 Förord Detta examensarbete utgör slutet på min utbildning i Väg och Vattenbyggnad på Luleå tekniska universitet. Undersökningen har utförts på uppdrag av LKAB vid Vitåforsgruvan i Malmberget och omfattar 30 poäng. Arbetet är utfört under institutionen för Samhällsbyggnad, avdelningen för Geoteknologi vid Luleå tekniska universitet. Min tid här på universitetet har varit en väldigt kul och lärorik resa. Genom att engagera sig i Lulespexat har jag fått uppleva en fantastisk värld utöver skolan och även kommit i kontakt med många nya människor och även fått många nya vänner som jag säkert annars aldrig hade träffat. Vänner som jag förhoppningsvis kommer ha kontakt med även i framtiden. Så när detta examensarbete nu är klart så kan jag äntligen blicka framåt mot ett nytt äventyr nämligen mitt nya jobb på Vattenfall Power Consultant. Jag vill rikta ett stort tack till Lars Malmgren i Kiruna för att jag fick förtroendet att skriva detta examensarbete och till Thomas Öberg i Malmberget för all hjälp han bistått med under mitt exjobb, båda var mina handledare på LKAB. Jag vill även tacka min handledare och examinator på Luleå tekniska universitet Catrin Edelbro. Du har varit guldvärd, speciellt under slutskedet av arbetet med din noggranna lusläsning och din givande feedback på rapporten. Ett tack skickas även till Magnus Westblom som skötte installationen av mätbultarna. Jag vill även tacka övriga på LKAB som hjälpt mig i mitt arbete i Malmberget, speciellt Otto Hedström för att han tagit sig tid att besvara frågor och hjälp till vid översättning av svåra engelska gruvtermer. Samt även för hans hjälp vid filmning av borrhål på nivå 962 då jag och Thomas fick improvisera lite för att inspelningsutrusningen inte riktigt funkade som den skulle. Slutligen vill jag tacka Sandra som har stått ut med mitt veckopendlande fram och tillbaka mellan Luleå och Malmberget, min familj för ert stöd i vått och torrt och vänner för erat underbara stöd under min studietid. Rickard Sundström, Luleå, juli 2009 i

4 ii

5 Sammanfattning Syftet med detta examensarbete är att studera om SMART Cable Bolt kan användas som en mätmetod och som en del i utvärderingen av det förstärkningssystem som LKAB använder sig av i dagsläget. I och med att man tar ut berg när man bryter malmen så ändras spänningsförhållandena och stabilitetsproblem kan uppstå då spänningarna överskrider bergmassans hållfasthet. LKAB:s gruva i Malmberget består av ett tjugotal malmkroppar varav man idag bedriver brytning i hälften. Stabilitetsproblemen varierar i storlek och omfattning mellan de olika malmkropparna. I Alliansens malmkropp, som är i fokus för detta examensarbete, är det framför allt i de längsgående orterna som problemen uppkommer. Under tillredningsfasen använder LKAB en driftförstärkning som sedan måste kompletteras när man går över till produktionsfasen för att klara de ökande bergspänningarna. Svårigheten är att veta när förstärkningen ska kompletteras, så att dyra omförstärkningar kan undvikas. Målet är att se om man med hjälp av SMART Cable Bolt kan se ett samband mellan belastningen av bergbultar och gruvbrytningen. Som resultat av detta ska SMART Cable Bolt utvärderas om det kan ge indikationer på när berget bör omförstärkas. Om så är fallet skall undersökningen ge underlag för förslag om SMART Cable Bolt bör ingå som redskap för utvärdering av det förstärkningssystem som LKAB använder sig av. De undersökningsmetoderna som använts i fält, i detta examensarbete för att bestämma bergmassans egenskaper är kartering av borrkärnor, RQD analys, borrhålskartering med borrhålskamera samt mätning och sammanställning av mätdata från SMART Cable Bolt. Litteraturstudien bestod bl.a. att undersöka tidigare fall där SMART Cable Bolt har använts. Trots att SMART Cable Bolt har använts i flertalet gruvor, finns det få redovisade och publicerade fall att ta del av. Samband mellan gruvbrytning och belastning av bergbultar kan ses på tillredningsnivån då sprängning av produktionens öppningskransar sker på ovanliggande nivå. Förskjutningen ökar kraftigt till en början för att sedan minska men kurvan ökar ändå successivt under tiden brytningen fortgår. När sedan nivån ovanför är utlastad planar förskjutningskurvan ut. SMART Cable Bolt kan användas för att ge indikationer på när man bör omförstärka. Men för att lättare kunna bestämma detta bör man ha ett riktvärde att gå efter. Riktvärdet är inte ett exakt värde utan baserar sig på en jämförelse mellan resultaten från en mätbult och de omförstärkningar som är gjorda i närheten av mätbulten. Utifrån detta riktvärde så rekommenderas att när mätbulten får en ökad belastning på 3 4 ton i bergbulten och/eller vid en ökad förskjutning på 3 4 mm så kan man börja se tecken på att en omförstärkning bör genomföras. Men med hjälp av SMART Cable Bolt och ett riktvärde så kan man få en föraning om när man bör omförstärka vissa områden. SMART Cable Bolt kan användas som ett hjälpmedel till att bestämma när en omförstärkning bör ske och för att kunna utnyttja mätbultarna maximalt så bör de installeras redan under tillredningsskedet. iii

6 iv

7 Abstract The purpose of this thesis is to study if the SMART Cable Bolt can be used as a measurement procedure and as part of the evaluation of the reinforcement systems such as LKAB uses in the current situation. The fact that you take out the rock when you mine the ore the tension conditions change and stability problems may occur when the tension exceeds the rock mass strength. LKAB mine in Malmberget consists of twenty ore bodies of which there are productions in half of them today. Stability problems vary in size and scope of the various ore bodies. In the Alliansen ore body, which is the focus of this thesis, it is mainly in the longitudinal locations where the problems arise. During the developing phase, LKAB are using operational reinforcements that then must be complemented when you go over to the production phase to meet the growing rock tensions. The difficulty is to know when the reinforcement is to be complemented, so that expensive reinforcement can be avoided. The goal is to see if you can see a connection between the load of the rock bolts and the mining by using the SMART Cable Bolt. As a result of this, SMART Cable Bolt shall be evaluated if it can give indications of when the rock should be reinforced. If so is the case, the survey shall provide a basis for proposals on if SMART Cable Bolt should be included as a tool for evaluation of the reinforcement systems such as LKAB uses. The survey methodology that where used in the field in this thesis to determine the rock mass properties is mapping of cores, RQD analysis, borehole mapping with borehole camera and the measurement and compilation of experimental data from the SMART Cable Bolt. Literature study consisted of to investigate past cases where the SMART Cable Bolt has been used. Although SMART Cable Bolt has been used in many mines, there are few reported and published case to inspect. Connection between mining and the tension of rock bolts can be seen on the developing level when blasting the production opening holes takes place at the above laying level. The displacement increases sharply at first and then slow down a bit but the curve still increases gradually during the time the mining continues. When the above laying level is finish loaded the displacement curve is straighten out. SMART Cable Bolt can be used to provide indications of when you should reinforce. But to better define this, a guideline should be used to go after. The guideline are not an exact value but it is based on a comparison between the results from a measuring bolt and the reinforcements that is done near the measuring bolt. On the basis of this guideline it is recommended that when the measuring bolt will have an increased load of 3 4 tons in the rock bolts and/or at an increased displacement of 3 4 mm you probably could begin to see signs of that reinforcement should be implemented. But with the help of SMART Cable Bolt and a guideline you can get a hunch about when we should reinforce some areas. v

8 SMART Cable Bolt can be used as an aid to determine when the reinforcement should be done and to maximise the use of the measuring Bolt they should be installed as early as during the preparation stage. vi

9 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Förord...ii Sammanfattning...iii Abstract...v 1. Inledning Bakgrund Mål och syfte Avgränsningar Malmberget Alliansen Brytningsmetod Typförstärkning Omförstärkning Allmän geologi Alliansen Bergmassans egenskaper för studerade nivåer RQD (Rock Quality Designation) Karterade borrkärnor Borrhålskartering Sammanställning av bergets egenskaper SMART Cable SMART Cable Bolt SMART MPBX SMART Contractometer Tidigare fallstudier Callinan mine Bousquet mine Malmberget vii

10 5. Resultat och analys av mätdata från SMART Cable Resultat Nivå Resultat Nivå Analys av mätdata Diskussion Slutsats Referenslista Bilagor... I viii

11 1. Inledning 1.1. Bakgrund Luossavaara Kiirunavaara AB (LKAB) bildades år Men Malmfältens historia går ända tillbaka till 1660 talet, då det första kända malmprovet togs i Gällivare malmberg. Att rikedomar fanns i Gällivare men också i Kiirunavaara och Luossavara malmberg var det många som insåg och flera affärsprojekt startades, men misslyckades. Det var först på 1870 talet med Thomasprocessen, en ny metod att framställa stål ur fosforrik malm, som malmfyndigheterna blev av kommersiellt intresse. Tack vare att järnvägen byggdes till Malmfälten och vidare upp till Narvik så öppnades nya möjligheter för att öka utvinningen av rikedomarna som fanns i berget. Idag är LKAB en internationell högteknologisk mineralkoncern och även en världsledande producent av förädlade järnmalmsprodukter för ståltillverkning. Marknaden för produkterna är Nordafrika, Sydostasien och Mellanöstern, men övervägande del säljs till de europeiska stålverken. LKAB är också en växande leverantör vad gäller att leverera mineralprodukter till andra industribranscher, där försäljning sker främst i Europa men ökar även i Asien och USA. Koncernen består av malmfälten där järnmalmsgruvorna och förädlingsverken finns, malmhamnar i norra Sverige och Norge, samt försäljningsbolag i Belgien, Tyskland och Singapore. LKAB:s gruva i Malmberget består av ett tjugotal malmkroppar varav man idag bedriver brytning i hälften. Malmen består i huvudsak av magnetit, men det finns även en del hematitmalm. Idag sker brytning på mellan 600 och 1000 meters djup, och LKAB har börjat förbereda för en ny huvudnivå på 1250 meters djup. Årligen bryts ca 14 miljoner ton malm i Malmberget (LKAB 2009). Figur 1.1. Översiktsbild av malmkropparna i Malmberget ( 1

12 I och med att man tar ut berg när man bryter malmen så ändras spänningsförhållandena och stabilitetsproblem kan uppstå då spänningarna överskrider bergmassans hållfasthet. Stabilitetsproblemen varierar i storlek och omfattning mellan de olika malmkropparna. I Alliansens malmkropp är det framför allt i de längsgående malmorterna som problemen uppkommer. Problemen kan orsaka sprickor i sprutbetongen och utfall av förstärkning och berg kan förekomma. På grund av dessa stabilitetsproblem kan utlastningen bli tvungen att stoppas tillfälligt i vissa orter medan man omförstärker skadorna. I värsta fall kan skadorna på orten vara så stora att man måste börja om genom att backa ett antal kransar och borra och spränga ett nytt öppningshål, vilket innebär förlorat malmtonnage. Kransar är uppåtriktade borrhål som borras i en solfjäderformation, en ort som är cirka 80 meter lång, rymmer ca 20 kransar. För att kunna upprätthålla den krävda produktionskapaciteten samt att säkerställa arbetsmiljön för underjordspersonalen är en fungerande bergförstärkning en viktig del i gruvbrytningen. Under tillredningsfasen använder LKAB en driftförstärkning som sedan måste kompletteras när man går över till produktionsfasen för att klara de ökande bergspänningarna. Svårigheten är att veta när förstärkningen ska kompletteras, så att oplanerade (dyra) omförstärkningar kan undvikas. En metod som bland annat används i Kanada, är att samla in data från kabelbultar med töjningsgivare så kallad SMART Cable Bolt. Denna information tillsammans med vetskap om brytningens läge samt vilken omförstärkning som är utförd i området ger en ökad kännedom om hur belastningen av bergbultar ändras i takt med produktionen Mål och syfte Syftet med examensarbetet är att studera om SMART Cable Bolt kan användas som en mätmetod och som en del i utvärderingen av det förstärkningssystem som LKAB använder sig av i dagsläget. Målet med examensarbetet är att se om man med hjälp av SMART Cable Bolt kan se ett samband mellan belastningen av bergbultar och gruvbrytningen. Som resultat av detta ska Smart Cable Bolt utvärderas om det kan ge indikationer på när berget bör omförstärkas. Om så är fallet skall undersökningen ge underlag för förslag om SMART Cable Bolt bör ingå som redskap för utvärdering av det förstärkningssystem som LKAB använder sig av Avgränsningar Detta arbete är begränsat till Alliansens malmkropp i Malmberget, och där tillrednings och brytnings nivåerna 932 och 962 studerats. Mätmetoden som utvärderats är SMART Cable Bolt. Vid utvärdering kommer en rådata utan tolkningar att användas. Numeriska analyser används inte i denna studie. Bergmassans egenskaper baseras på RQD, borrhålskartering samt tidigare utförda karteringar i området. 2

13 2. Malmberget Alliansen 2.1. Brytningsmetod Brytningsmetoden man använder sig av i Malmberget är storskalig skivrasbrytning, där längsgående och tvärgående skivrasbrytning tillämpas beroende på malmkroppens geometri. Vid smala malmkroppar och då kostnaderna för den tvärgående skivrasbrytningen bedöms bli för stora används den längsgående skivrasbrytningen, se Figur 2.1. Längsgående ortar drivs parallellt med malmen Tvärorter drivs in i malmen vinkelrätt malmens strykning Malmgränsen Figur 2.1. Principskiss av längsgående och tvärgående skivrasbrytning i Alliansen nivå 962 De moment som ingår i skivrasbrytning är tillredning av ortar följt av rasborrning, brytning samt raslastning. De aktiviteter som utförs pågår parallellt på olika brytningsnivåer, se Figur

14 1. Tillredning 2. Rasborrning 3. Sprängning 4. Raslastning 5. Tömning i bergstig 6. Tömning av truckar Figur 2.2. Skivrasbrytning med ingående aktiviteter ( Typförstärkning Bergförstärkning dimensioneras först och främst utifrån personalens erfarenheter och tidigare kunskaper från ovanliggande nivåers bergförhållanden. Det finns anvisningar på hur förstärkningen ska vara dimensionerad under normala bergförhållanden, samt att det finns anvisningar vid sämre bergförhållanden angående fiber eller nätarmerad sprutbetong kombinerat med tätare bultning. Dimensioneringen av förstärkningen sker i form av förstärkningsprognoser samt möten där den nuvarande förstärkningen diskuteras och eventuella ändringar och förbättring planeras. Normal bergförstärkning i Malmberget innefattar att samtliga orter ska sprutas med oarmerad sprutbetong i intervallet mm, samt att varje salva ska bergbultas med två kransar innehållande 7 9 st bultar vilket ger ett c/c avstånd på ungefär 2,0 2,5 m. Vid normal bultförstärkning används enligt anvisning 3,2 st bultar per ortmeter. Vid sämre bergförhållanden kan fiberarmerad sprutbetong användas med en tjocklek på mm kombinerat med tätare bultning. Anses inte det vara tillräckligt tillämpas nätarmering kombinerat med sprutbetong och även där tätare bultning. 4

15 Omförstärkning Omförstärkning i Malmberget utförs idag då en beställning görs av antingen en skrotare eller en bergmekaniker. Dokumentation om var tidigare omförstärkningar är gjorda har över åren varit väldigt bristfälliga, detta då man endast noterat vilken ort och hur många meter som är omförstärkt. Detta gör att det är väldigt svårt att säga om det är i samma område som förstärkts flera gånger eller om det är olika områden som förstärkts varje gång. I dagsläget fungerar detta mycket bättre då man har börjat skriva i vilken ort och mellan vilka kransar som man förstärkt Allmän geologi Malmfältet utgörs av flera skilda, skivformiga malmkroppar på ett område som är ungefär 2,5 km x 5 km (N S x E V), stupningar i malmkroppar varierar från 15 till 75, i genomsnitt 45 50, se Figur 1.1 (Malmberget). Åldern på malmerna beräknas till ca 1,9 miljarder år, samma som Kirunamalmen (Malmgren 2007). Fältet är starkt påverkat av regional metamorfos i samband med intrusion av Linagranat, som har förorsakat veckning och omkristallisation av både malm och sidobergarter samt inslag av granit och pegmatit. Vulkaniter som omger malmen kallas för leptit, dvs. omvandlad vulkanisk bergart. Kornstorleken i sidobergarterna varierar från 0,1 mm till 1 mm och sammansättningen är huvudsakligen sur till intermediär, men basiska vulkaniter förekommer också. Västra delen av malmfältet formar en nästan kontinuerlig horisont med både magnetit (Fe 3 O 4 ) och hematit (Fe 2 O 3 ), och har högre apatithalt. Östra delen formas av två mer avbrutna horisonter fast den mellersta har under senaste åren visat sig vara något kontinuerlig (Prinzsköld Norra Alliansen). Dessa magnetitmalmer innehåller mindre apatit, och hematit är mycket sällsynt. Malmkropparna förelåg före veckning sannolikt som relativt raka och sammanhängande lager. Om de ursprungligen bildade ett och samma lager som senare uppdelats, eller om det från början fanns flera kroppar är inte känt. Att västra delen har högre apatithalter än östra delen kan tyda på att det i början fanns två olika malmlager som eventuellt skiljer tidsmässigt något. Järn och apatithalter och kornstorleken varierar från malm till malm. På grund av omvandlingen har kornstorleken i malmmineralerna hematit och magnetit blivit grövre (~0,7 mm), samtidigt är apatit också grovkornig och detta betyder att apatiten och fosforn är lätt att ta bort i anrikningsskedet. Därför behövs det ingen selektiv lastning av olika kvaliteter som i Kiruna Alliansen Alliansen (Norra) är idag den största malmkroppen i Malmbergsgruvan med ca 30 % andel av produktionen. Magnetitmalmen (~59 % järn) karakteriseras av ljusa apatitränder (tjockleken varierar), som följer malmens stupning. Malmen innehåller 0,19 % vanadin och ~1 % fosfor och hör till hög P malmer. Malmen har rätt hög kaliumhalt, 0,31 % (snittet ligger på 0,2 %). Detta förorsakas av biotit, det finns ganska rikligt med biotit både inne i malmen och i malmkontakten. På liggväggssidan av malmen finns det grovkornig biotitskiffer (Figur 2.4) som kan förorsaka 5

16 stabilitetsproblem. Problemen kan bestå i svaga bergförhållanden i form av att biotitskiffern har mycket låg hållfasthet och är kraftigt förskiffrad (Malmgren 2007). Figur 2.4. Biotitskiffer Alliansen (Malmgren 2007) 2.3. Bergmassans egenskaper för studerade nivåer I Malmberget Under Jord (MUJ) utförs geologisk kartering både av borrkärnor och i ort varför t.ex. Biotitzoner i anslutning till malmkroppar delvis är kända. Ingen bergmekanisk borrkärnekartering utförs, men borrkärnorna dokumenteras genom fotografering. Någon systematisk kartering av strukturer eller bergmasseklassificering utförs inte. För att bedöma bergmassans egenskaper i Alliansen och för de områden och nivåer som studerats har dokumenterade borrkärnor studerats samt borrhålskartering utförts RQD (Rock Quality Designation) Eftersom bergmassans egenskaper är starkt beroende av sprickfrekvensen kan sprickfrekvensen användas för att bedöma bergkvaliteten. RQD bygger på längden av de kärnbitar som erhålls vid kärnborrning. RQD värdet bestäms genom att summera längden för de kärnbitar vilkas längd är större än 10 cm och dividera med den totala borrlängden, se ekvation (1). Denna kvot multipliceras sedan med 100 så att RQD uttrycks i procent (Deere et al 1967). ( Längden på borrkärnsbitar > 100mm) RQD = 100 [%] (1) Total borrkärnslängd Bergmassans kvalitet bedöms enligt Tabell 2.1. Bara de ursprungliga tektoniska sprickorna räknas och man bör undvika att räkna med dem som är orsakade av borrningen. Eftersom borrtekniken orsakar 6

17 sprickor bör diametern på den karterade kärnan inte vara mindre än 46 mm. Det är därför lämpligt att ange kärndiametern på den kärna som RQD beräknats för. Tabell 2.1. Klassifikation av bergmassan enligt RQD (från Hoek mfl. 1995) RQD Bergmassans kvalitet < 25 % Mycket dålig % Dålig % Bra % Mycket bra % Utmärkt På grund av sin enkelhet är RQD ett värdefullt index för bedömning av bergkvalitet. RQD används ofta som grundparameter vid dimensionering av tunnlar och tunnelförstärkning. RQD är ett allmänt accepterat index för sprickfrekvensen och ingår även som en parameter i andra klassificeringsystem Karterade borrkärnor RQD värden för de studerade områdena är resultat från de karteringar som utförts för de borrkärnor som tagits ut där mätbultarna placerats. Bilder på nivåerna 932 och 962 där mätbultarnas placering finns markerat ses i Figur 2.5 och Figur

18 Figur 2.5. Mätbultarnas placering på Nivå 932 I Tabell 2.2. nedan är mätbultarna från nivå 932 indelade i tre grupper. I den första gruppen 1 4, är mätbultarna placerade i orterna 505 och 502. Bergtypen som dessa är ingjutna i är malm. RQD värdena på mätbultarna i denna grupp har ett medelvärde på 93% (se Figur 2.7), som enligt RQD klassifikationen betyder att bergmassans kvalitet är mycket bra till utmärkt. Tabell 2.2. RQD värden från nivå 932 Mätbult Min Medel Max

19 Figur 2.7. Borrkärna från ort 502 och ett RQD på 93% I den andra gruppen 5 8, är mätbultarna placerade i orterna 487 och 484. Bergtypen som dessa är ingjutna i är mestadels biotitskiffer och gråleptit. RQD värdena i denna grupp har större variation mellan minimum och maximum värdet än föregående grupp och den har ett medelvärde på 73% (se Figur 2.8). Enligt RQD klassifikationen varierar bergmassans kvalitet för denna grupp från dålig till bra. Figur 2.8. Borrkärna från ort 487 och ett RQD på 73% I den tredje och sista gruppen 9 10, är mätbultarna placerade i orterna 484 och 481. Bergtypen som dessa är ingjutna i är rödleptit. RQD värdet i denna grupp gick inte att bestämma pga att 9

20 bergspänningen varit så hög att berget klyvs till tunna skivor och gett upphov till så kallad core discing, (se Figur 2.9). Figur 2.9. Borrkärna från ort 484, core discing 10

21 Figur 2.6. Mätbultarnas placering på Nivå 962 I Tabell 2.3. nedan är mätbultarna från nivå 962 indelade i tre grupper. I den första gruppen 11 14, är mätbultarna placerade i orterna 503 och 500. Bergtypen som dessa är ingjutna i är malm. RQD värdena på mätbultarna i denna grupp har ett ganska stort spann från 59% till 90%, detta beror på att en kärna innehöll till viss del core disking som drog ner RQD värdet. Medelvärdet låg på 82% (se Figur 2.10) som enligt RQD klassifikationen betyder att bergmassans kvalitet är mycket bra. Tabell 2.3. RQD värden från nivå 962 Mätbult Min Medel Max

22 Figur Borrkärna från ort 500 och med en RQD på 82% I den andra gruppen 15 18, är mätbultarna placerade i orterna 491 och 485. Bergtypen som dessa är ingjutna i är mestadels biotitskiffer och rödgrå leptit. RQD värdena i denna grupp har större variation mellan minimum och maximum värdet än föregående grupp och har ett medelvärde på ca 57% (se Figur 2.11 och Figur 2.12). Enligt RQD klassifikationen varierar bergmassans kvalitet för denna grupp från dålig till bra. Figur Borrkärna från ort 485 och med en RQD på 26% 12

23 Figur Borrkärna från ort 485 och med en RQD på 57% I den tredje och sista gruppen 19 20, är mätbultarna placerade i orten 485. Bergtypen som dessa är ingjutna i är rödleptit och gråleptit. Även här förekommer core discing till viss del. RQD värdet i denna grupp varierade inte så mycket och medelvärdet bedömdes vara ca 75% (se Figur 2.13), vilket motsvarar bra till mycket bra kvalitet. Figur Borrkärna från ort 485 och med en RQD på 73% 13

24 Borrhålskartering Utrustningen för borrhålskartering består av kamerahuvud, kabelvinda och ett manuellt räkneverk i form av ett tejpat måttband på kabeln, en monitor samt en inspelningsutrustning, se Figur Figur Borrhålskameran (t.v.) samt monitor och videoutrustning (t.h.). Borrhål undersöktes och filmades med hjälp av en borrhålskamera för att få en uppfattning om vilken typ av berg mätbultarna är ingjutna i samt för att se om deformationer har uppstått sedan mätbultarna installerades. Borrhålen är så kallade kikhål som borrats nära mätbultarna. En jämförelse mellan de filmade borrhålen och borrkärnorna från hålen var tänkt att utföras för att se den förändring som skett, men detta kunde inte göras pga. svårigheter med att urskilja vilka sprickor som fanns från början och vilka som uppstod vid uttagande av borrkärnorna. Nedan följer ett antal exempel på hur det såg ut vid filmningen av borrhålen. Exemplen är rangordnade från bra till dåligt och visar hur en typisk sekvens för just den delen ser ut. I Figur visas ett typiskt exempel på hur det kan se ut i hål som det såg bra ut i. Man såg inga tecken på sprickor eller krossat berg i dessa hål utan enbart ränder från borrningen. Figur Exempel på när det såg bra ut, från ort 485 hål 35 14

25 I Figur 2.16 ses exempel på hur det kan se ut i hålen när en tvärgående spricka korsar hålet. Storleken på sprickan kan variera ganska mycket, i hål 31 (t.v.) ses att sprickkontakten fortfarande är ganska jämn vilket tyder på att det inte har rört på sig så mycket. Däremot i hål 25 (t.h.) ser man att sprickkanterna inte ligger i jämnhöjd med varandra, detta är ett tecken på att rörelse har skett i detta hål. Figur Tvärgående spricka från ort 485 hål 31 (t.v.) och från ort 503 hål 25 (t.h.) I Figur 2.17 syns två exempel på hur en spricka som går snett igenom hålet (längsgående spricka). Man kan tydligt se att rörelse har skett då sprickan i hål 40 (t.v.) är ganska öppen och i hål 38 (t.h.) ser man att berget har börjat gå sönder i sprickkontakten i den vänstra delen av hålet. Figur Längsgående spricka som korsar hålet, från ort 491 hål 40 (t.v.) och hål 38 (t.h.) I Figur 2.18 kan två exempel ses på hur det kan se ut i hålet när man passerar en krosszon. Man ser tydligt att berget har deformerats i båda exemplen. 15

26 Figur Krosszon/krossat berg båda från ort 491 hål 40 I Figur ser man vad som händer vid större rörelser i berget. I detta hål har hålet skjuvats av ca 0,5m in i hålet. På grund av detta kunde inte hela hålet filmas. Figur Skjuvning från ort 485 hål 31 16

27 Tabell 5.1. Resultat från filmade borrhål på nivå 962, se Figur 2.6 Nivå 962 Ort 503 Kikhål 25 Kikhål 23 Ort 500 Kikhål 27 Kikhål 29 Ort 491 Kikhål 38 Kikhål 40 Ort 485 Kikhål 33 Kikhål 31 Kikhål 35 Kikhål 22 Resultat borrhålskartering 0,2 m tvärgående spricka 2,55 m tvärgående spricka Såg bra ut Såg bra ut Såg bra ut 0,45 m liten spricka 0,52 m sprickigt/krossat berg 1,0 m biotit 1,75 2,10 m sporadiska sprickor 2,20 m större spricka 2,90 3,05 m ev. biotitzon 0,5 m spricka tvärsöver hålet 1,0 m spricka tvärsöver hålet 1,25 m längsgående spricka 1,36 m längsgående spricka korsar hålet 1,53 1,83 m krosszon 2,4 m tvärgående spricka 2,90 3,20 m krosszon/sprickor 4,9 m biotitfyllning i spricka Gick inte att filma pga skjuvning 0,5 m skjuvning 10 cm 0,6 m stopp pga. skjuvning Såg bra ut 2,45 m spricka 4,40 m spricka Sammanställning av bergets egenskaper För att ge läsaren en mer överskådlig bild av hur den förväntade kvalitén på bergmassan är följer här en sammanställd tabell över borrhålskarteringen och RQD värdena från nivå 962. Då nivå 932 redan var färdig lastad då examensarbetet påbörjades kunde inte denna nivå filmas och tas därför inte med i denna tabell. Nivå

28 Mätbult RQD (medelvärde) Borrhålskartering Förväntad kvalitet = Mycket bra Mycket bra Enligt både RQD och borrhålskarteringen så är kvalitén i borrhålet mycket bra = Bra Bra överlag men på vissa ställen var det dåligt Bra överlag men på vissa ställen var det dåligt RQD värdena i denna grupp varierade från dåligt till bra. Borrhålskarteringen visar på vissa krosszoner som är dåliga men överlag är kvalitén i borrhålen bra = Bra, på gränsen till mycket bra Mycket bra Enligt borrhålskarteringen så är kvalitén i borrhålen mycket bra, RQDvärdena visar på bra till mycket bra kvalité. Figur 2.20 Illustration av förväntad kvalité i det olika områdena 18

29 3. SMART Cable I följande kapitel beskrivs hur SMART Cable Bolt fungerar. SMART MPBX och SMART Contractometer kommer från samma tillverkare men med dessa mäter man andra typer av spänningar och berörs därför ytligt. MPBX och Contractometer används oftast som ett komplement till SMART Cable Bolt men i detta arbete användes inte Contractometern på grund av att den mäter kompression i konstruktioner vilket inte är intressant i detta arbete och MPBX användes inte på grund av man i ett tidigare testfall i Malmberget hade både SMART Cable Bolt och MPBX och resultaten från mätningarna var snarlika så därför valde man att bara använda SMART Cable Bolt. SMART Cable (Stretch Measurement for Assessment of Reinforcement Tension) introducerades 1997 av företaget Mine Design Technologies (MDT) och har sedan dess använts i flera gruvor runt om i världen (Mine Design Technologies 2009) SMART Cable Bolt SMART Cable Bolt är en modifierad kabelbult som använts vid mätningarna. Kabelbulten är modifierad så att 6st ankare kan fästas på önskad position. Dessa ankare består av en töjningsgivare vilket gör att lasten som utvecklas i bulten kan mätas i punkten för ankaret. Figur 3.1. SMART Cable Bolt ( Vid tillverkning av SMART Cable Bolt konstrueras en liten borrhålsextensometer som placeras inuti en huvudvajer som består av 7 trådar. För att minimera storleken, används fjäderbelastade rostfria ståltrådar istället för stålstavar. I den aktuella SMART Cable Bolt designen, som installerades i Alliansen, är 6 st fjäderbelastade trådar fästa i huvudvajern vid ett bestämt avstånd från instrumentets mäthuvud. Förskjutningen av dessa, allt medan kabeln sträcks mäts med hjälp av 19

30 potentiometrer på samma sätt som för en vanlig MPBX avläsningshuvud. När instrumentet dras ut eller tycks ihop bestäms förskjutningen på ankarpunkterna genom förflyttning av en kontaktpunkt längs potentiometern. Genom att mäta utsträckningen (d i d i+1 ) mellan två kända längder (L i och L i+1 ) längs en 7 vajrig kardel kabel så kan töjningen beräknas med hjälp av: i i+ 1 d d ε =. ( m m) (2) i i+ 1 L L Eftersom kabelbultar oftast installeras på platser där en säker tillgänglighet inte kan garanteras under gruvdriften, behövs ett tillgängligt elektriskt avläsningshuvud. Tack vare avläsningshuvudets storlek är det möjligt att gjuta in den i hålet för att undvika att den skadas (Mine Design Technologies 2009). Figur 3.2. Utformning av ankarpunkter för mätinstrumenten SMART MPBX SMART MPBX (Multi Point Borehole extensometer) är en extensometer som kan användas vid mätning av töjning i bergmassan. Den är tillverkad i glasfiberslang vilket gör den slät och flexibel att hantera. Extensometern innehåller ankare och ett elektroniskt mäthuvud. Huvuddelen av instrumentet har en kraftigt polypropylenhölje som skyddar instrumentet mot skjuvning, se Figur

31 Figur 3.3. SMART MPBX ( Eftersom mätinstrumentet är försett med ett mycket litet mäthuvud gör detta att det kan placeras inne i borrhålet och skyddas därmed från att bli skadat av eventuella aktiviteter i orten (Mine Design Technologies 2009) SMART Contractometer Den är utformad att mäta kompression av bergmassan eller sammanstrålningen av utbrutna öppningar kontra expansionen eller töjning av bergmassan mätta med MPBX. Contractometern använder samma SMART elektroniska teknik, som tillåter instrumentet att bli helt ingjuten i borrhål, genom en pelare eller inbyggd i tillverkade konstruktioner så som sprutbetongspelare, betongväggar mm. I anläggningar i berg kan Contractometern användas för att mäta kompression under en betongdamm. (Mine Design Technologies 2009). Figur 3.4. SMART Contractometer ( 21

32 22

33 4. Tidigare fallstudier Trots att SMART Cable Bolt har använts i flertalet gruvor runt om i världen, finns det få redovisade och publicerade fall och data. I detta kapitel beskrivs tre tidigare utförda fallstudier där SMART Cable har använts Callinan mine I en studie som är gjord vid Hudson Bay Mining and Smelting s Callinan Mine (Mine Design Technologies 2009) installerades både SMART Cable Bolt och MPBX instrument för att ingå som en del i utvärderingen av det standardkabelbultförstärkningssystem som användes vid tillredningen. Analysen vid Callinan förenklades genom att det studerade området delades in i tre geotekniska zoner; hängväggs, malm och liggväggszonen. Bergkvalitén i liggväggs, malm och hängväggszoner bedömdes vara bra berg enligt både GSI (RMR 76 ) och Q systemet. Brytningens följd samt installationen av SMART instrumenten, är illustrerade i Figur 4.1 och Figur 4.2. Området 1 6 har delats in i fem brytningssteg. Brytning i det studerade området representerar de tre sista stegen vid en tidpunkt av 300 till 320 dagar efter att instrumenten installerades. Figur 4.1. Vertikal sektion av Callinan, som visar brytningsföljden från den östra delen av det studerade området. (After de Graff et al 1999) 23

34 Hängvägg Malm Liggvägg Figur 4.2. Översiktsbild av det studerade området i Callinan, nivå 1050, som visar indelningen av hängvägg, malm, och liggväggszonen samt placeringen av SMART instrumenten (After de Graff et al 1999) Figur 4.3 visar graferna med Tid vs Förskjutning för varje typ av SMART instrument. I Figur 4.4 som är en förenklad bild och tagen från Figur 4.3 ser man tydligt att instrumenten korrelerar väldigt bra mot timingen av produktionssprängningarna, man kan även se att graferna är väldigt lika varandra till utseendet (se Figur 4.3). I mätbult PP 9 ses att efter ca 250 dagar blev huvudvajern skadad så att mätningen för den mätbulten inte kunde slutföras. De övriga mätbultarna visar en ökning på 10 20mm från dag 300 till dag 320. Orsak till detta kan bero på en dålig ingjutning av mätbultarna eller att betongen inte fick bra grepp om bulten så att den börjar glida när belastningen ökade. 24

35 Figur 4.3. Tid vs förskjutningsgrafer för de olika typerna av SMART instrumenten i relation till sprängningssekvensen (PP=Plain Plated, GBP=Garford Bulb Plated, GB=Garford Bulb Unplated, MPBX=Multi Point Borehole Extensiometer). (After de Graff et al, 1999) Figur 4.4. Förtydligande bild över ett Tid vs förskjutningsdiagram där de röda strecken symboliserar produktionssprängningarna (After de Graff et al, 1999) Genom en optimering av kabelbultningen, både i form av bultmönster, typ av kabel samt kabellängd, resulterar detta i en minskning av mängden kabel som används vid bultning. Kabelbultar är ofta 25

36 längre än vad som egentligen är nödvändigt då den optimala kabellängden är svårar att bestämma med teoretiska beräkningar. Men med hjälp av SMART Cable Bolt instrumenten kan man se vilken kabellängd som är lämplig under de särskilda brytningsförhållanden som råder. MPBX instrumenten kan användas för test av eventuella markrörelser bortom kabelbultförstärkningen. Den här studien visar också att det är viktigt att gjutningen av mätbultarna sker på ett korrekt sätt och att ankarna fäster ordentligt i betongen för att undvika missvisande mätdata Bousquet mine Resultaten från en studie vid Barrick Gold Bousquet mine, (Mine Design Technologies 2009) lokaliserad i nordvästra Quebec, visar på ett exempel på optimering av förstärkning. Långhålsbrytning används i Bousquet mine, genom en primär/sekundär sekvens för att bryta 2200 ton/dag. Studien av kabelbultsoptimeringen utfördes i en ny zon på ett djup av 1370 meter. Instrumentplaneringen var designad för att testa befintligt kabelbultmönster för att optimera kostnaderna för förstärkningen. Primära och sekundära strossar användes för instrumenteringen. Den primära strossen hade åtta SMART Cable Bolt och en MPBX installerade medan den sekundära strossen hade fem SMART Cable Bolt och en MPBX. Endast resultaten från den primära strossen presenteras här eftersom den sekundära strossen uppvisade liknande trender som den primära. Den primära strossen valdes som test stross. Sex SMART Cable Bolt installerades i den främre delen av hängväggen (PS 01, PS 03, PS 06) och två SMART Cable Bolt installerades i den bakre delen (PS 05). Figur 4.5 visar resultaten i form av kabellast från instrumenten i hängväggen. SMART Cable Bolt i de två nedre hålen i hängväggen är alla belastade till bristningsgränsen, med rörelser i instrumenten som överstiger 100 mm. Dock så har de bakre SMART Cable Bolt (PS 05) registrerat rörelser på mindre än 6 mm. Liknande tendenser observerades på de andra instrumenten både i den primära och sekundära strossen. 26

37 Figur 4.5. Kabellast från instrumenten i hängväggen Baserat på resultaten från dessa studier fick kabelförstärkningen en ny design. Figur 4.6 visar den gamla och den nya designen på kabelförstärkningen. Kabellängden minskade med 63% i den primära och med 43% i den sekundära strossen. För den nya zonen i Bousquet mine resulterade denna optimering med en minskning på 9300 m kabel och en årlig besparing på $ Den totala instrumentkostnaden för studien var <$

38 Figur 4.6. Gamla och den nya designen på kabelförstärkningen 4.3. Malmberget En tidigare studie av bergförstärkningen har gjorts i LKAB:s gruva i Malmberget (Jacobsson 2007). Anledningen till studien var att det uppstod problem vid brytningsfronten i de biotitzoner som finns i bergmassan. Detta innebar att det blev problem att komma åt och ladda salvan vid brytningsfronten och man tappade kransar. Därför utformades tre olika förstärkningsvarianter i ett försök att få en förstärkningsmetod som skulle fungera vid förstärkning av biotitzoner och andra dåliga zoner i gruvan. Försöksområdet var inrymt i Norra Alliansen nivå 902 i tre orter med lika betingad geologi. De tre fullskaliga förstärkningsalternativen var placerade i den biotitskifferzon som låg nästan längst in i orterna, se Figur

39 Figur 4.7. Placering av mätsektioner Norra Alliansen, nivå 902 (Jacobsson 2007) 29

40 Mätinstrumenten som användes vid undersökningen var både SMART Cable Bolt och MPBX. Mätinstrumenten blev indelade i sektioner där varje sektion bestod av en SMART Cable Bolt och en MPBX (se Figur 4.8). Placeringen av instrumenten ses i Figur 4.7. MPBX SMART Cable Bolt Figur 4.8. Mätsektion i förstärkningsförsöket (Jacobsson 2007) De tre olika förstärkningsvarianterna var: 1. Sprutbetong med alkalifri accelerator och stålfiber i bågar med tjockleken 30 cm. Dessa bågar bultas med c/c 1 m eller 15 st bultar i varje båge. Bågarna är sprutade från taket ner till ca: 1 m ovanför sulan. Partierna mellan bågarna förstärktes med standardbultning samt fiberarmerad sprutbetong. Installerades i ort 485, nivå Jämntjockt lager med sprutbetong innehållande alkalifri accelerator samt stålfiber. Detta lager skall vara 10 cm tjockt och bultas med c/c 1 m dvs. 15 st bultar i varje krans. Installerades i ort 488, nivå Alternativ 3 är att sätta fjellband med c/c 3,5 m. Dessa gjuts in med hjälp av sprutbetong. Installerades i ort 479, nivå 902. Det man kunde konstatera efter mätningarna var att det fanns tydliga kopplingar mellan förskjutningar i bergmassan och hur mycket man lastar i området efter skjutning av en raskrans. Efter skjutning av krans 20 i ort 488 (sektion 2) lastades 9707 ton på 6 dygn innan krans 21 sköts, se figur 4.9. Denna snabba lastning resulterade i en ökad rörelse i berget, förskjutningarna ökade från 2,5 mm till 4 mm (se Figur 4.9). 30

41 Figur 4.9. Förskjutning tidsdiagram av de olika ankarna (Jacobsson 2007) Samma trend kunde ses i orterna 485 och 488 medan det inte var lika tydliga i ort 479 (se Figur 4.10). Detta beror främst på att ort 479 inte har samma betingelser som de andra två orterna 488 och 485. Ort 479 skiljer sig på detta sätt att den ligger i ytterkant av fältet och har därför inte en bergpelare på var sida om orten. På grund av detta får den annorlunda spänningsbild. Figur Förskjutning tidsdiagram av de olika ankarna (Jacobsson 2007) 31

42 Lastning och sprängning inducerar en spänningsökning i berget som leder till töjningar och deformationer i berget och en ökad last på kabelbultarna. I Figur 4.11 ses att lasten ökar först vid ytan följt av en avlastning vid punkt A och en successiv pålastning vid punkt B. Lastökningen vid ytan är svår att tolka i brist på kunskap om t.ex. bergmassans egenskaper och beteende. Lasten som tas upp av bulten vid bergytan kan inte bara bero på gravitativ last, då för lite bergmassa är aktiverad. Möjligen kan bergspänningssituationen ge upphov till de höga bultlasterna vid bergytan. Att mätbulten avlastas 0,5 m in i bergmassan vid punkt A tyder på att bergmassan är kompetent i detta område och berget tar upp lasten från mätbulten. Lastökningen vid punkt B tyder på en sprickzon i området som överför lasten från berget till mätbulten. Figur Lastökning i mätbult (Jacobsson 2007) Mätbulten utsätts för höga laster och i vissa fall överskrids dess sträckgräns på 24 ton och en töjning på 8 mm/m, vilket medför att max last på bultarna är okänd i försöksområdet. Den förstärkningsmetod som rekommenderades för dessa dåliga bergförhållanden var förstärkningsalternativ 2 med en fibersprutbetong med alkalifri accelerator som sprutas 10 cm jämntjockt och därefter bultas det med c/c 1 m. Den rekommenderade förstärkningsmetoden vid dåliga bergförhållanden från denna studie använder LKAB idag som en av typförstärkningarna se Avsnitt

43 5. Resultat och analys av mätdata från SMART Cable I detta kapitel finns sammanställningar och jämförelser av mätresultat och undersökningar från SMART Cable Bolt på nivåerna 932 och Resultat Nivå 932 Mätresultat från mätbultarna finns sammanställda i Tabell 5.1. Mätbultarnas placering för nivå 932 ses i Figur 5.1. De redovisade last och avståndsdiagrammen i detta kapitel representerar ett medel från de aktuella grupperna. För fullständiga diagram se Bilaga I. Rörelserna plottas i diagram enligt Figur 5.2 Figur 5.9 för nivå 932. Tabell 5.1. Sammanställning av mätning med SMART Cable Bolt Nivå Ort Mätbult Förskjutning [mm] (max) Förskjutning [mm] (min) Last [10 3 kg] Deformation [mm] ,64 0,64 2,29 0,8 2 0,4 0,9 0,76 0, ,4 1,3 0,76 0,3 4 1,3 0 3,81 1, ,2 1,1 7,62 2,5 6 5,0 0,4 4,95 1, ,1 0 19,81 6,6 8 9,5 0,1 9,53 3,2 9 0,3 0,3 1,52 0, , 1 0 0,76 2,5 Mätbultarna på nivå 932 är indelade i tre grupperingar. Indelningen är gjord efter vilken typ av berg mätbultarna är installerade i. Mätbult 1 4 Mätbult 1 4 är placerade i malm med mycket bra till utmärkt kvalité på berget ungefär halvvägs in i orterna 505 och 502, se Figur 5.1. I mätbult 1 4 sker ingen större lastökning när utlastningen närmar sig. Figur 5.2 visar diagram för mätbult 1, resultatet är representativt för mätbultarna 1 4. Utifrån graferna från mätbultarna syns inga tydliga tecken på rörelser i berget, se Figur

44 Figur 5.1. Placering av mätbult 1 och 2 i ort 505 och mätbult 3 och 4 i ort 502 nivå 932. Kransar på denna nivå är numrerade och markerade med grönt 34

45 LAST (ton) Nivå 932 ort 505 -Mätbult ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 AVSTÅND FRÅN ORTTAKET LÄNGS MÄTKABELN (m) Figur 5.2. Last avståndsdiagram längs kabelbulten (SMART Cable Bolt) m FÖRSKJUTNING (m Nivå 932 ort 505 -Mätbult 1 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 3, TID (dagar) Figur 5.3. Förskjutning tidsdiagram av de olika ankarna (SMART Cable Bolt) 35

46 Mätbult 5 8 Dessa mätbultar är placerade i biotitskiffer med bra till mycket bra kvalité på berget i orterna 487 och 484 se Figur 5.4. I mätbult 5 och 6 sker en lastökning ca 2 4 meter in i berget när brytningsfronten närmar sig (se Figur 5.5). Endast resultat från mätbult 6 redovisas då resultat från både mätbult 5 och 6 uppvisar samma beteende. Utifrån graferna från mätbultarna syns även där tecken på rörelser i berget när brytningsfronten närmar sig, se Figur 5.6. Figur 5.4. Placering av mätbult 5 och 6 i ort 487 och mätbult 7 och 8 i ort 484 nivå 932. Kransar på denna nivå är numrerade och markerade med grönt 36

47 LAST (ton) Nivå 932 ort 487 -Mätbult AVSTÅND FRÅN ORTTAK LÄNGS MÄTKABELN (m) Figur 5.5. Last avståndsdiagram längs kabelbulten (SMART Cable Bolt) FÖRSKJUTNING (mm) Nivå 932 ort 487 -Mätbult 6 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 3,00 5, TID (dagar) Figur 5.6. Förskjutning tidsdiagram av de olika ankarna (SMART Cable Bolt) 37

48 Mätbult 9 10 Dessa mätbultar är placerade i rödleptit i orterna 484 och 481 se Figur 5.7. I mätbult 9 10 sker en lastförändring närmast orttaket och även ca 1 meter in i berget verkar lasten öka lite när brytningsfronten närmar sig. I Figur 5.8 visas resultat för mätbult 9 vars resultat även är representativt för mätbult 10. Utifrån graferna från mätbultarna syns inga tydliga tecken på rörelser i berget se Figur 5.9. Figur 5.7. Placering av mätbult 9 i ort 484 och mätbult 10 i ort 481 nivå

49 Nivå 932 ort 484 -Mätbult 9 LAST (ton) ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 AVSTÅND FRÅN ORTTAKET LÄNGS MÄTKABELN (m) Figur 5.8. Last avståndsdiagram längs kabelbulten (SMART Cable Bolt) FÖRSKJUTNING (mm) Nivå 932 ort 484 -Mätbult 9 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 3,00 5, TID (dagar) Figur 5.9. Förskjutning tidsdiagram av de olika ankarna (SMART Cable Bolt) 39

50 5.2. Resultat Nivå 962 Mätbultarna på nivå 962 är indelade i tre grupperingar. Indelningen är gjord efter vilken typ av berg mätbultarna är installerade i. Mätresultat från mätbultarna finns sammanställda i Tabell 5.2 och placeringen för nivå 962 ses i Figur 2.5. Tabell 5.2. Sammanställning av mätning med SMART Cable Bolt Nivå Ort Mätbult Förskjutning [mm] (max) Förskjutning [mm] (min) Last [10 3 kg] Töjning [mm] ,0 0,1 3,05 1,0 12 0,8 0,1 1,14 0, ,8 0,6 4,57 1,5 14 1,0 32,1 28,35 64, ,4 0,3 14,48 4, ,6 0,1 12,19 2, ,6 52,6 31,51 39, ,5 0,1 25,65 19,8 19 0,1 0,64 1,91 0, ,1 0,4 0,76 0,3 Mätbult Dessa mätbultar är placerade i malm med mycket bra till utmärkt kvalité på berget samt goda resultat från borrhålskarteringen i orterna 503 och 500, se Figur I mätbult 12, vilken är representativ för mätbult 11 14, sker en lastförändring närmast orttaket men i övrigt så är lastökningen liten när brytningsfronten närmar sig (se Figur 5.11). Utifrån grafen från mätbulten syns inga tydliga tecken på rörelser i berget se Figur

51 Figur Placering av mätbult 13 och 14 i ort 503 och mätbult 11 och 12 i ort 500 nivå 962 LAST (ton) Nivå 962 ort 500 -Mätbult ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 AVSTÅND FRÅN ORTTAK LÄNGS MÄTKABEL (m) Figur Last avståndsdiagram längs kabelbulten (SMART Cable Bolt) 41

52 Nivå 962 ort 500 -Mätbult 12 m FÖRSKJTNING (m ,00 0,50 1,00 1,50 2,00 3,00 5, TID (dagar) Figur Förskjutning tidsdiagram av de olika ankarna (SMART Cable Bolt) Mätbult Dessa mätbultar är placerade i biotitskiffer med bra till dålig kvalité på berget samt en variation från någorlunda goda till dåliga resultat från borrhålskarteringen i orterna 491 och 485, se Figur I mätbult 15 och 16 byggs först lasten upp i bulten mellan 1,5 2 meter till ca 4,5 ton, sedan börjar lasten även byggas upp vid ytan mellan 0 0,5 meter till ca 14,5 ton medan den ökar från 4,5 ton till ca 14,5 ton (se Figur 5.14). I mätbult 17 och 18 byggs först lasten i bulten upp mellan 1,25 2,5 meter till ca 12,5 ton, sedan börjar även lasten byggas upp vid ytan mellan 0 0,5 meter till den når 25 ton medan den ökar från 12,5 ton till 25 ton 1,25 2,5 meter in i berget. När lasten kommer upp till 25 ton uppnår mätbulten sin sträckgräns, dvs. den har nått sin maxlast. När bulten har nått maxlasten vid 2,5 meter sjunker lasten till ca 21 ton men ökar istället till 25 ton 4 meter in i berget (se Figur 5.14). Utifrån graferna från mätbultarna syns tydliga tecken på rörelser i berget från dag 190 och framåt (se Figur 5.16 och Figur 5.17). 42