Analys av seismisk aktivitet vid malmkroppen Fabian

Sammanfattning

I Malmberget har LKAB ett 20-tal malmkroppar där gruvbrytning bedrivs eller

har bedrivits. Med tiden går brytningen mot allt större djup och risken för

bergmekaniska problem kan tänkas öka pga ökade spänningar. När

bergmassans hållfasthet överskrids frigörs potentiell eller lagrad energi i form

av seismisk energi och benämns seismisk händelse. Gruvbrytningen påverkar

ett allt större område runt malmkroppen och de sekundära spänningarna kan

påverka normalspänningen över befintliga strukturer och således även utlösa

glidningar som frigör seismisk energi pga av minskad skjuvhållfasthet.

De seismiska händelserna delas på så sätt in i två olika huvudtyper, dels

tryckspänningsinducerade händelser och dels strukturrelaterade händelser. Den

förstnämnda kategorin omfattar olika typer av smällberg medan den andra

kategorin omfattar olika typer av skjuvbrott.

För att övervaka de seismiska händelserna i en bergmassa används samma typ

av instrumentering som används för övervakning av jordbävningar. Ett

nätverkssystem av sammankopplade geofoner detekterar rörelser i bergmassan.

I studien genomförs en analys av de seismiska händelserna för malmkroppen

Fabian i Malmberget. I den första delen av analysen läggs fokus på att jämföra

hur signaturen för de seismiska händelserna varierar mellan olika

brytningsnivåer och tidpunkter. I den andra delen av analysen kopplas de

seismiska händelserna till produktionen i form av sprängning och lastning.

Syftet med denna analys var att med utgångspunkt i använd mängd

sprängämne, sprängd volym, område och lastning hitta korrelation med de

seismiska händelserna.

Resultatet från analysen visar att de seismiska händelserna följer områdena var

sprängning sker, samt områden som enligt numerisk analys skall vara mest

påverkade av produktionen. Det har inte skett nämntvärt många händelser i de

södra delarna av Fabianmalmen, ett område var ingen produktion skett. De

flesta eventen inträffar under de närmsta timmarna efter midnatt och är tiden då

LKAB har produktionssprängning.

Vidare visar analysen att energin tenderar att öka med djupare brytningsdjup

medan det motsatta gäller för det seismiska momentet.

Utvärdering av de olika analysverktygen visar ingen klar indikation på de flesta

händelserna är tryckspänningsinducerade eller skjuvrelaterade. Hudyma &

Potvin (2010) nämner att flera indikatorer skall peka mot samma typ av

mekanism för att klassificera en händelse.

De rekommendationer som ges är att ha en fortsatt daglig kontroll av de

seismiska händelserna. Om områden med ökande intensitet av seismiska

händelser identifieras skall detta kontrolleras med produktionsparametrar som

mängd sprängämne och volym losshållet berg. Det rekommenderas även att

mindre sprängmedel används i områden med förhöjda spänningar och i

närheten av strukturer.

Ett av förslagen för fortsatt arbete är att installera utrustning för kontinuerlig

spänningsmätning i takskivan. Anledning till detta är att kunna se hur

spänningarna korrelerar med uppblockningen och ha möjlighet att följa hela

processen. Detta kan i slutändan leda till möjligheten att bestämma om det är

en specifik eller en kombination av flera uppblockningsmekanismer som styr

förloppet.