Elektronisten nallien käytön vaikutukset Pyhäsalmen kaivoksen tuotantolouhintaan
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2011
Department
Major/Subject
Kalliorakentaminen
Mcode
Rak-32
Degree programme
Language
fi
Pages
116
Series
Abstract
Approximately 1,4 million tons of ore are mined annually from Pyhäsalmi mine by sublevel benching. Emulsion based explosives and Nonel-detonators are commonly used in blasting. The mine is the most efficient in its scale in the world and new technologies are studied constantly to improve work safety and efficiency. The target of this thesis was to find out how does the replacement of Nonel-detonators with electronic detonators affect underground stoping. The optimal firing sequence and delays of electronic detonators were also studied. The research was made in cooperation with the mine, Oy Forcit Ab and Oy Finnrock Ab. The most important research methods were vibration measurement and scanning of the stopes. In advance it was expected that the good accuracy and reliability of electronic detonators would decrease the blasting vibrations thus improving the stability and smoothness of stope walls compared to the Nonel-detonators. However, such benefits were not found in routine blasts, which would compensate the high price of electronic detonators. The results of vibration measurements and scanning of the stopes were similar for all kinds of detonators. Vibrations were small with both detonators and did not cause significant risks to the structures of the mine. Blasted surfaces were usually smooth according to scanning results. Rock quality and errors in charging caused some minor problems. The optimal firing sequence was row-by-row with short delay intervals between holes. Some special blasts such as a long blind shaft were also made during the research. Flexible and reliable electronic detonators offered an excellent tool for these blasts. It would have been much more difficult and unreliable to fire these blasts with Nonel-detonators. Electronic detonators are excellent in the research and development of mining and excavation. During this research the accuracy of the detonators revealed holes in the blasts which did not generate any vibration trace. This information could be used for the optimization of stope drilling plans. According to all results the total substitution of Nonel-detonators with electronic detonators is not profitable. On the other hand in special blasts it is recommendable to use electronic detonators.Pyhäsalmen kaivoksessa louhitaan joka vuosi 1,4 miljoonaa tonnia sulfidimalmia pengertäyttölouhintamenetelmällä. Räjäytystöissä käytetään pääsiassa emulsiopohjaisia räjähdysaineita ja Nonel-sytytysjärjestelmää. Kokoluokassaan maailman tehokkaimmassa kaivoksessa etsitään jatkuvasti uusia tapoja työturvallisuuden parantamiseen ja tuotannon tehostamiseen. Tässä diplomityössä tutkittiin miten Nonel-nallien korvaaminen elektronisilla nalleilla vaikuttaa kaivoksen tuotantolouhintaan. Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti viuhkaräjäytyksiin, mutta tutkimukseen sisällytettiin myös muutamia nousu-, levitys-, ja kansiräjäytyksiä. Samalla elektronisilla nalleilla etsittiin optimaalista sytytysjärjestystä. Tutkimus tehtiin yhteistyössä kaivoksen, Oy Foreit Ab:n ja Oy Finnroek Ab:n kanssa. Keskeisimpinä tutkimusmenetelminä käytettiin tarinamittausta ja louhosskannausta. Ennakkoon odotettiin, että elektronisten nallien tarkkuus ja luotettavuus laskisivat louhinnan tärinäarvoja ja parantaisivat louhintajälkeä Nonel-nalleihin verrattuna. Tutkimuksessa ei kuitenkaan löydetty rutiininomaisten louhosräjäytysten osalta sellaisia etuja, jotka kompensoisivat elektronisten nallien korkeaa hintaa. Tärinämittaus- tai skannaustuloksissa ei havaittu eroja eri nallityyppien välillä. Tärinämittaustulokset olivat molemmilla menetelmillä niin pieniä, etteivät ne aiheuttaneet merkittävää vauriovaaraa kaivoksen rakenteille. Skannaustulokset osoittivat, että pääsääntöisesti louhintajälki oli hyvää ja havaitut ongelmat johtuivat kallion ominaisuuksista tai virheistä panostustyössä. Optimaaliseksi sytytysjärjestykseksi havaittiin rivi kerrallaan -menetelmä lyhyin hidasteajoin. Tutkimuksen aikana suoritettiin myös rutiininomaisesta louhinnasta poikkeavia räjäytyksiä, kuten pitkiä nousuja ja isoja kansia. Niihin joustavat ja toimintavarmat elektroniset nallit tarjosivat erinomaisen työkalun ja kyseisten räjäytysten toteuttaminen Nonel-nalleilla olisi ollut huomattavasti hankalampaa ja epäluotettavampaa. Elektroniset nallit tarjoavat myös erinomaisen työkalun louhintatekniseen tutkimukseen. Nallien tarkkuus auttoi tutkimuksen aikana havaitsemaan tarinaa tuottamattomia reikiä, joiden avulla kaivoksen louhosporauskaavioiden optimoiminen olisi mahdollista. Tulosten perusteella elektronisten nallien laaja käyttöönotto kaivoksessa ei ole kannattavaa, mutta kaivoksen erikoisräjäytyksissä niitä kannattaa käyttää Nonel-nallien rinnalla.Description
Supervisor
Rinne, MikaelThesis advisor
Mononen, SakariKeywords
electronic detonator, elektroninen nalli, underground mine, maanalainen kaivos, stoping, louhosräjäytys, delay interval, hidasteaika