Vuorityö. Vuoriteknikot ry:n jäsenlehti Vuosijulkaisu ja -tekniikka.

Transkriptio

1 Vuorityö ja -tekniikka Vuoriteknikot ry:n jäsenlehti Vuosijulkaisu

2 Groundbreaking explosives

3 Vuorityö ja -tekniikka Vuoriteknikot ry:n jäsenlehti, Vuosijulkaisu Julkaisija Vuoriteknikot ry Päätoimittaja Timo Rajala Toimituskunta Timo Rajala Jorma Leinonen Jari Weman Jari Semi Taitto ja toteutus Kirjapaino Hermes Oy Ilmoitusasiat Vuoriteknikot ry Kansikuva Tampereen Rantatunneli, Naistenlahden työmaa Kuva: Timo Rajala Ilmoitushinnat: Koko 4-väri MV 1/1 kannet 650 e 1/1 sivu 550 e 350 e 1/2 sivu 450 e 200 e 1/4 sivu 200 e 120 e Lehden painoala A4 offset Kirjoituksia lainattaessa mainittava lehden nimi ISSN (painettu) ISSN (verkkojulkaisu) Painatus Kirjapaino Hermes Oy Yhdistyksen osoite Vuoriteknikot ry c/o Timo Rajala Hampulankatu 8 A Tampere Otanmäen rautakaivoksen torni. Kaivos oli toiminnassa vuosina Sisältö 4 Pääkirjoitus Aimo Vuento 6 Taito Ahola - kaivosmies ja teknikko viimeisen päälle Heikki Harri 10 Siilinjärven kaivos 35 vuotta kaivostoimintaa Jorma Leinonen 16 Kittilän kaivos eilen, tänään ja huomenna Kyösti Huttu 22 Epävarmuus kasvaa myös kiviteollisuudessa Pekka Jauhiainen 24 EuroMining 2015 Meri Mattila 26 Nykyaikaista graniitinlouhintaa Pauli Salmela, Olavi Selonen ja Heikki Palin 30 Nykyaikaiset karamurskaimet puristavat murskauksen kehityksen kärkipäässä Pekka Jauhiainen 36 Räjäytystärinät Raimo Vuolio 46 Luonnonkiven louhinnan parhaat ympäristökäytännöt selvitetty Ilona Romu, Hannu Luodes, Olavi Selonen, Pekka Jauhiainen 48 Käytettävyys ylös ennakoivalla kunnossapidolla Heikki Räsänen 50 Kairan Kuulumisia Antti M J Lahtinen 52 Kertomus siitä, miten kehärataa, raideyhteyttä Helsinki-Vantaan lentoasemalle rakennetaan vaikeuksista huolimatta Minna Alantie 56 Yritysesitelyssä E. Hartikainen Oy 50 vuotta 58 Hallituksen palsta 62 Työmaat kuntoon suunnittelulla ja louhinta-alan ammattilaisten valvonnalla Jari Semi 3

4 Pääkirjoitus Aimo Vuento, dipl.ins. T:mi Geoneuvo Vuoriteknikot ry:n kunniajäsen KOULUTUKSEEN UUSIA PELIMERKKEJÄ Entisenä vuoriteknikkojen opettajana minua kiinnostavat monet alan koulutukseen liittyvät kysymykset. Riittääkö tulevaisuudessa osaajia vuoriteknikon tehtäviin? Ovatko koulutuksessa saadut tiedot ja taidot sellaisia, että niillä selviydytään laajan tehtäväkentän haasteista ja ollaan kehityskykyisiä nopeasti muuttuvassa maailmassa? Työelämä ja yhteiskunta edellyttävät koulutukselta tiettyjä asioita, mutta myös koulutettavat on otettava huomioon. Opiskelijoilla on nykyään paljon valinnanvaraa. Jokaisen oppilaitoksen ja opetusalan avainkysymys on löytää motivaatioltaan ja lahjakkuudeltaan sopivia koulutettavia ja pystyä luomaan heille myönteinen ja samalla realistinen kuva ammatista. Eriasteisissa oppilaitoksissa on käynnissä muutos. Otaniemen diplomi-insinöörikoulutuksessa on alkamassa tänä syksynä englanninkielinen kaivos- ja rikastustekniikan maisteriohjelma, joka toteutetaan yhteistyössä eurooppalaisten yliopistojen kanssa. Oulun yliopistoon on päätetty perustaa kaivannaisteollisuuden tiedekunta. Nämä hankkeet korjaavat varmaan tulevaisuudessa sitä insinöörivajetta, jonka kaivannaisteollisuuden korkeakoulutuksen alasajo 80- ja 90-luvuilla aiheutti. Ammattikorkeakouluissa tilanne on mielenkiintoinen. Uudistetun ammattikorkeakoululain mukaan niiden hallinnossa siirrytään osakeyhtiömalliin. Samalla rahoitusta muutetaan siten, että valtio rahoittaa ammattikorkeakoulut tuloksellisuuden perusteella. Tässä mallissa 46 % rahoituksesta maksetaan valmistuneiden määrän perusteella, 24 % rahoituksesta tulee 55 opintopistettä suorittaneiden määrän perusteella eli niiden perusteella, jotka ovat suorittaneet neljäsosan tutkinnostaan. Loppurahoitus saadaan mm. työllistymisen, kansainvälisyyden, tutkimus- ja kehitystoiminnan perusteella. Tällainen rahoitusmalli ohjaa opintojen tehokkaaseen etenemiseen. Muutos entisestä opiskelijoiden määrään perustuvasta rahoituksesta on suuri. Miten koulutuksen laatu- ja määrävaatimukset uudessa mallissa toteutuvat? Opettajien etiikka on kovilla, kun rahoituksen saamiseksi on tehtailtava opintosuorituksia. Ammattikorkeakoulujen rahoitus on viime vuosina supistunut muutenkin jo parisenkymmentä prosenttia, mikä asettaa omat haasteensa. Ongelmia on etenkin pienillä toimialoilla ja niillä koulutusaloilla, joilla opiskelijakustannukset ovat esimerkiksi laboratoriotilojen vuoksi korkeat. Silmäys vuoriteknikkokoulutuksen tulevaisuuteen näyttäisi veteraaniopettajan näkövinkkelistä seuraavalta. Moni asia opitaan työtä tekemällä, kun taas koulutus antaa eväitä itsensä ja työympäristönsä kehittämiseen. Opinnoissa perehdytään alan prosesseihin ja menetelmiin sekä käytäntöihin terminologiaa eli kieltä unohtamatta. Näiden hallitsemiseksi tarvitaan riittävä matematiikan ja fysiikan pohja. Opettaja työskentelee luentojen pitämisen sijaan valmentajana ja ongelmakohtien aukaisijana, kun opiskelijat oppivat alaa käyttäen runsaita digitaalisia ja vuorovaikutteisia aineistoja. Parhaiten opintoihin koukuttavat pelit ovat kansainvälisessä levityksessä ja osana maamme kansainvälisesti tunnettua sisältötuotantoa. Vuoriteknikkokoulutuksen kotipaikka oli 50 vuoden ajan Teknillinen oppilaitos Lappeenrannassa. Nyt tätä koulutusperinnettä jatkaa Saimaan ammattikorkeakoulu ja siellä rakennustekniikan sisällä oleva maa- ja kalliorakentamisen suuntautuminen. Opiskelijat hakevat ensin rakennustekniikkaan ja valitsevat sitten opiskelun aikana suuntautumisen. Tunnetumpi ja siistimpänä pidetty talonrakennus houkuttelee valtaosan opiskelijoista. Tämän sekä rahoitukseen liittyvän uhkakuvan torjumiseksi olisi tarpeen uusia 2000-luvun alkuvuosien projekti, jossa alan yritykset olivat mukana markkinoimassa koulutusta, järjestämässä harjoittelupaikkoja ja tuomassa opetukseen työelämän panosta. Ammattikorkeakoulun johto on aina suhtautunut myönteisesti alamme koulutuksen kehittämiseen. Olen vakuuttunut tuen saamisesta myös jatkossa. Tämä vaatii vain sen, että tiedetään itse, mitä halutaan. 4

5 Kallioporat ja louhintatarvikkeet Hewix Oy Vesalantie 16, Pirkkala

6 Teksti: Heikki Harri Kuvat: Timo Rajala Taito Ahola kaivosmies ja teknikko viimeisen päälle Taito Ahola työmaalla. Vuoriteknikoiksi hakeutuneet ovat aina pitkän linjan ammattilaisia, joille työnteko on merkittävä osa niin elämää kuin elämänlaatuakin. Yksi näistä pitkän linjan ammattilaisista on Taito Ahola, jolla on kattava ura kaivoksissa ja jonkin verran myös maarakennuksessa. Kaiken muun ohella hän teki kuuden vuoden vapaaehtoistyörupeaman Vuoriteknikkojen hallituksen jäsenenä ja sihteerinä. Vuonna 1954 syntynyt Taito Ahola varttui Orivedellä, jossa hän kävi kansa- ja kansalaiskoulun sekä valmistui maatalouskonekorjaajaksi ammattikoulusta. Armeijan jälkeen hän muutti vanhempiensa perässä Vammalaan vuonna Ja saman tien alkoi hänen kaivosuransa. Taito otti yhteyttä Outokummun Vammalan kaivokseen ja pääsi sinne mittamieheksi. Seitsemän vuoden mittamiesuran jälkeen hän päätti kehittyä alalla ja pyrki ja pääsi Lappeenrantaan vuoriteknikkolinjalle. Teknikoksi hän valmistui säädetyssä ajassa vuonna Vammalan kaivos seurasi Taitoa, vaikka seuranta toki oli väljää, koska opiskelukesät hän oli kaivoksessa töissä. Kun hän oli valmistunut, kaivos otti yhteyttä ja tarjosi vuorotyönjohtajan paikkaa. Tietenkin Taito otti tarjouksen vastaan ja hoiti tehtävää neljä vuotta. Välillä hän kokeili, miltä maarakennustyöt maistuivat, mutta totesi vuoden kuluttua, ettei se ollut hänen juttunsa. Taas pesti jatkui Vammalassa vanhassa työssä eli vuorotyönjohtajana muutaman vuoden. Kun silloinen kaivosmittaaja siirtyi eläkkeelle vuonna 1992, niin Taito jatkoi hänen saappaissaan. Silloiseen työsuhteeseen liittyi sellainen erikoisuus, että hänen esimiehenään oli Pekka Perä. Vammalasta Orivedelle Vammalan kaivoksen toiminta päättyi vuonna Taito Ahola siirtyi tuolloin suunnitteluteknikoksi Oriveden kaivokselle, jonka toimintaa käynnisteltiin. Kun Outokumpu luopui kaivostoiminnasta vuoden 2003 lopus- 6

7 Taitolle myönnettiin toukukuussa 2014 Vuoriteknikot ry:n kunniaviiri tunnustuksena yhdistyksen hyväksi tekemästään työstä. sa, kaivos vaihtoi omistajaa. Uudeksi omistajaksi tuli australialainen Dragon Mining. Kaivoksen tuotannollinen toiminta keskeytyi kuitenkin keväällä Taiton työpaikka Orivedellä kuitenkin säilyi, sillä toimintansa lopettaneessa kaivoksessa jatkui pumppupäivystys ja muu ylläpito. Kaivos aloitti toimintansa uudelleen vuoden 2006 kesällä, ja Taito jatkoi suunnitteluteknikkona kevääseen Tällöin hän siirtyi SK-Kaivin Oy:n palvelukseen ja jatkoi maanalaisten töiden parissa, nyt Posiva Oy:n Onkalo-työmaalla, jossa rakennettiin ydinjätteen loppusijoitustilojen tutkimustunnelia. Siellä hän toimi ensin työmaainsinöörinä ja sen jälkeen vastaavavana mestarina. Välissä hän teki yhden kesän töitä uudelleen avatussa Oriveden kaivoksessa. Vuonna 2010 hän siirtyi edelleen SK-Kaivimen palveluksessa Dragon Miningin omistamalle Jokisivun kaivokselle Huittisiin työmaapäälliköksi. SK- Kaivin vastaa siellä kokonaisurakkana kaikista kaivostöistä. Ja siellä hän jatkaa pitkäkestoista kaivosmiesuraansa. Vuoriteknikon vapaaehtoistyöhön Vuoriteknikoiden jäsenyhdistykseen Taito Ahola liittyi heti teknikoksi valmistuttuaan. Vuosien mittaan yhdistystoiminta tuli hänelle tutuksi, jopa niin paljon, että Aku Turunen alkoi painostaa häntä seuraajakseen hallituksen jäseneksi, kun tuli Akun vuoro siirtyä sivummalle yhdistystoiminnan keskiöstä. Hallitukseen Ahola tulikin sitten vuonna 2008 ja urakoi kaksi kolmen vuoden jaksoa, osan myös sihteerinä. Tänä vuonna hänkin siirtyi pois hallituksesta. - Hallitustyöskentely oli mielenkiintoista, koska siinä tapasi paljon alan ihmisiä oman työporukan ulkopuolelta, ja samalla sai paremman kokonaiskuvan Suomen kaivosteollisuudesta ja monista muistakin aloista, joissa vuoriteknikot toimivat. Siinä mielikin avartui ja sai paljon uutta tietoa ja ajattelemista, Taito Ahola kuvailee. Toki hänen elämäänsä kuuluu muutakin kuin työnteko. Hän on naimisissa, ja lapsia on kaksi ja yksi lapsenlapsikin. Kesämökin kunnostus vaatii paljon aikaa, samoin kuin kalastus. Lapin suuntaan hän menee noin kerran vuodessa vaellukselle tutun porukan kanssa. Eläkepäivät eivät vielä ole mielessä, vaan ahkera työ jatkuu. Taito Ahola on vuoriteknikon perustyyppi. 7

8 Monark laadukkaat kiintoporat ja nastaterät Pora-Agentti Oy Kisällinkatu KUOPIO p Suomen johtava kaivosalan kouluttaja Kaivosalan perustutkinto Kaivosmies Rikastaja Kaivosalan ammattitutkinto Maarakennusalan ammattitutkinto Maanmittausalan ammattitutkinto Maarakennusalan erikoisammattitutkinto Räjäyttäjän, panostajan ja ylipanostajan koulutukset Panostajien kertauskoulutukset Porareiden koulutus avolouhinta maanalaiset laitteet Lisätietoja: tiimikoordinaattori Harri Mikkonen p Pohjois-Karjalan aikuisopisto Karjalankatu 2, Outokumpu Koulutuskäytössä alan huippukalustoa mm. Kaksipuominen tunnelinporauslaite Atlas Copco Boomer E2 Pulttaus- ja verkotusroboltti Sandvik DS 410 Emulsiopanostuslaite Normet/Forcit Poravaunu Sandvik DX 780 Poravaunu Sandvik CHA 560 Poravaunu Sandvik 121 R Poravaunu Atlas Copco SmartROC T 40 Poravaunusimulaattori Sandvik Kaivoslastauskone Sandvik LH 514 Tunneliporauslaitteen simulaattori Atlas Copco Kuljetus- ym. kalustoa mm. Mercedes Benz Actros

9

10 Jorma Leinonen Siilinjärven kaivos 35 vuotta kaivostoimintaa Suomen suurin nostaa tuotantoa ja turvallisuutta uuden tekniikan avulla. Siilinjärven kaivos: Esiintymä löydettiin 1950 Esiintymän tutkijat ja hyödyntäjät vuosien varrella: Lohjan Kalkkitehdas Oy Typpi Oy Apatiitti Oy Kemira Oy Kaivoksen avaamispäätös Tuotanto alkoi Tuotannon laajennus - Kaivoksen 1. laajennus 1990 Kemira Chemicals Oy Kemira Phosphates Oy Kaivoksen 2. laajennus 2003 Kemphos Oy Yara Suomi Oy Kaivoksen 3. laajennus Toiminta-aikaa jäljellä ainakin vuoteen 2035 Ainoa toiminnassa oleva apatiittikaivos EU:n alueella Päälouhos Särkijärvi ja sateliittilouhos Saarinen 2014 avainlukuja: Louhinta yhteensä 32,7 Mt, josta malmia12,6 Mt ja sivukiveä 20,1 Mt Tuotantoporaus metriä 165 mm reikää ja metriä 89 mm reikää (pintalouhinnat ja rakolinjat) tonnia apatiittirikastetta, tonnia kalsiittirikastetta ja tonnia kiilletuotteita. Lisäksi fosforihappoa tonnia ja lannoitetuotantoa tonnia. Ilmakuva Särkijärven louhoksesta. Suomen suurin kaivos, Yara Suomi Oy:n Siilinjärven kaivos, on ollut toiminnassa jo 35 vuotta. Toiminnoissa Siilinjärvellä on ollut käytössä jo pitkään hyväksi havaittu toimintamalli, jossa yhtiö tekee itse ydintoiminnot louhoksella ja osa työstä on ulkoistettu. Kaivosyhtiö tekee itse mm. Geologiset mallinnukset Kaivosmittaus Kaivossuunnittelu Räjähdysainetuotanto ja panostustyöt sekä räjäytystyö Lastaus- ja kuljetusurakoitsijan valvonta Pääurakoitsijana kaivoksella jo vuodesta 1980 ollut Joensuulainen E.Hartikainen Oy vastaa: Porauksesta Lastauksesta ja kuljetuksesta Murskaamon valvonnasta Lisäksi tukitoimintoja edellisiin liittyen, rikotus, teiden ja läjitysalueiden hoito, maanrakennustyöt jne. Kaivospäällikkö Sakari Mononen esittelee mielellään kaivoksen toimintaa ja kehitystä, onhan viime vuosien kehitys- ja investointivauhti ollut hurja: Uudet tuotantoennätykset eivät tule itsestään, on investoitava sekä tuotantoon, että turvallisuuteen. Esimerkkeinä viime aikojen kehityksestä voidaan mainita kaksi IBIS- FM tutkaa, jotka monitoroivat jatkuvasti kaivoksen seinämiä. Ne pystyvät havaitsemaan millimetrin suuruiset liikkeet kalliossa ja ennakoivat mah- 10

11 dollisia sortumia jopa vuorokausia ennen itse tapahtumaa. Toinen tutkista on asennettu kiinteästi kaivoksen reunalle ja se kattaa suuren osan länsiseinää. Toinen on liikutettava, jolloin se voidaan asettaa valvomaan niitä seinämiä, jotka arvioidaan kriittisiksi tai joiden alueella työskennellään. - Järjestelmä varoittaa vaarasta hyvissä ajoin jolloin alue voidaan eristää. Kyse on turvallisuudesta, joka on toimintakulttuurissamme ensimmäisellä sijalla, toteaa Mononen. Toinen merkittävä investointi on Jigsaw-tuotannonohjausjärjestelmä, jonka hankintapäätös tehtiin 2012 ja käyttöönottovaihe ja edelleenkehitystyö on nyt hyvässä vauhdissa. Tämänkaltainen tuotannonohjausjärjestelmä on ensimmäinen laatuaan Suomessa. - Koska apatiittimalmin fosfori- ja karbonaattipitoisuus vaihtelee voimakkaasti räjäytettävän kentän sisällä, tarvitaan rikastamon saannin ja tuotannon maksimoimiseksi hyvin ennustettavaa malmisyötettä. Jigsawjärjestelmän avulla saamme parannettua lopputuotteen laatua ja määrää, jolloin investointi kyllä maksaa itsensä takaisin. Järjestelmä on nyt asennettu lastauskoneisiin, kiviautoihin ja yhteen poravaunuun. Sen avulla paikannetaan koneet, ohjataan optimimäärä kuljetusyksikköjä kullekin lastauskoneelle ja paikannetaan jokainen kauhallinen, mistä louhetta lastataan ja minne se kipataan. Lastauskoneen operaattori näkee näytöltään, missä kohtaa kaatoa on minkäkinlaatuista kiviainesta ja pystyy näin entistä tarkemmin selektiiviseen lastaukseen. Jigsaw kertoo kiviauton kuljettajalle osoitteen, mistä seuraava kuorma haetaan ja minne se kuljetetaan; murskalle, välivarastoon, vai sivukiviläjitykseen. Tuotannonohjausjärjestelmän käytöstä ja kehityksestä vastaava Järjestelmäasiantuntija Jukka-Pekka Arffman Kaivospäällikkö Sakari Mononen on tyytyväinen seinämätutkan toimintaan. Jigsaw-tuotannonohjausjärjestelmän periaate. esittelee ohjaamohuoneensa näkymiä ja kertoo mitä kaikkea tietoa sieltä on saatavilla. -Vastaan järjestelmän ylläpidosta ja kehityksestä ja aiemman tietotekniikkataustani ansiosta minun on ollut helppo tehdä yhteistyötä laitetoimittajan kanssa, kun systeemiä on rakennettu. Järjestelmän räätälöinti meille sopivaksi on edelleen kesken, mutta se toimii jo nyt hienosti. Käytämme tiedonsiirtoon omaa suljettua 3G-verkkoa ja kun eri kaatojen kivilaatutieto saadaan yhdistettyä lastauskoneen kauhan paikkatietoon 20 sentin tarkkuudella, tiedämme todella tarkkaan malmisyötteen laadun joka hetki, summaa Arffman. Lastauksen ja kuljetuksen Siilinjärvellä urakoiva E.Hartikainen Oy puolestaan käyttää kalustoonsa asennettua järjestelmää omasta operaatiohuoneestaan. Hartikaisen valvomossa Ajojärjestelijä Ari Haikara esittelee työpistettään: -Näen näyttöruuduilta jokaisen koneyksikön sijainnin ja tilan; ovatko 11

12 Näkymä lastauskoneen näytöltä. Ari Haikara ohjaa lastausta ja kuljetusta työpisteeltään. koneet tuotannossa, tankkaamassa, huollossa vai onko kuljettaja tauolla. Voin olla yhteydessä koneen operaattoriin viestien välityksellä ja ohjata ajokalustoa eri lastauskoneille tilanteen mukaan. Siilinjärven kaivoksen suuri koko ja useasta paikkaa yhtäaikaa tapahtuva lastaus tekee vaikeaksi hahmottaa kokonaisuutta, mutta Jigsaw`n avulla näen kokonaistilanteen ja pystyn optimoimaan toiminnot tehokkaasti. Ohjelma pystyy myös itsenäisesti antamaan ohjeita kiviautoille ja ohjaamaan kalustoa toisiin kohteisiin, esimerkiksi jos se havaitsee jollakin lastauspaikalla olevan ruuhkaa. Kun vielä saamme tähän yhdistettyä reaaliaikaista kamerakuvaa louhokselta, voin tarkistaa tilanteen ongelman ilmestyessä, esim. keliolosuhteiden vuoksi tai jos lastauspaikalle täytyy lähettää kalustoa siivoamaan irtokiviä. - Myös koneiden kunnossapitoa, huoltoa ja kunnon seurantaa tämä helpottaa kun voimme kokoajan olla selvillä koneiden ajotunneista ja järjestelmä kerää tietoa koneen toiminnasta; moottorin ja hydrauliikan lämpötiloista, paineista ja niin edelleen. Kuljettaja ilmoittaa havainnoistaan järjestelmään ja huoltohenkilöstö voi tarkistaa asiat päätteeltä ennenkuin lähtee koneen luo. Vian ilmaantuessa voimme nopeasti päättää, onko vika korjattava välittömästi, seuraavalla tauolla, vuoron päätteeksi vai voiko se odottaa seuraavaan huoltoon. E.Hartikaisen Toimialajohtaja Kari Tiikkaja uskoo tuotannonohjauksen tuovan tehokkuutta ja kustannussäästöjä: - Operoimme Siilinjärven kaivoksella kolmellakymmenellä kiviautolla ja kymmenellä lastauskoneella, poravaunujakin on toistakymmentä. Toiminta on ns. 24/7, eli kellon ympäri pyhänä ja arkena. Työntekijöitäkin on parisataa, joten tämän kokoluokan toiminnan tehokas pyörittäminen vaatii nykyaikaista tekniikkaa, kiven on liikuttava vilkkaasti eikä tyhjäkäyntiin ole varaa. Tuotannonohjausjärjestelmän edut ovat selvät, mutta seuraamme edelleen tarkkaan sen toimintaa ja vertaamme tuotannon tehokkuutta verrattuna entiseen. Kokonaan ei valtaa voi tietokoneelle antaa, mutta työkaluna ja ammattilaisen apuna siitä on paljon hyötyä. Koneohjauksella saavutettavia etuja: Turvallisuuden parantuminen Reaaliaikainen tieto mahdollistaa nopean reagoinnin muutoksiin Lastaus ja kuljetus toteutuu tarkemmin suunnitellun mukaisesti Lastaus- ja kuljetuskaluston tehokkaampi käyttö Operaattoreiden koulutus tehostuu Kivenkäsittelymäärien- ja kustannusten seuranta saadaan tarkemmiksi Tiedon tarkkuus uudelle tasolle Automaattiset räätälöidyt raportit Louhinta Siilinjärvellä malmin ja sivukiven louhinta tapahtuu yhteistyössä kaivoksen oman henkilöstön ja urakoitsijan kanssa. Urakoitsija poraa tuotantoreiät kaivoksen antamien parametrien mukaan. Käytössä on 165 mm reikäkoko ja pengerkorkeus on Saarisen louhoksella 10 metriä ja Särkijärven louhoksella 14 metriä. Tasoituslouhinnoissa ja rakolinjojen teossa käytetään pienempää kalustoa ja 89 mm:n reikää. Ominaispanostus on luokkaa 1,4 kg per kiintokuutio. Panostustyön tekee kaivoksen oma panostustiimi. Siilinjärven kaivoksella valmistetaan pumpattava emulsioräjähdysaine itse paikan päällä, koska sen pääraaka-ainetta, ammonimnitraattiliuosta on valmistettu Siilinjärven tuotantolaitoksilla jo kauan eri räjähdysainetoimijoille pohjoismaissa. Vuoriteknikko Pertti Ruotsalainen johtaa kaivoksen louhintatyötä, tekee poraus- ja panostussuunnitelmat, johtaa panostustyötä ja toimii myös rä- 12

13 Panostusajoneuvolla pumpataan YarEx-emulsioräjähdettä porareikään. Jigsaw on asennettu jo lähes kaikkiin kaivoskoneisiin. jähdysainevalmistuksen työnjohtajana. Lisäksi hän ohjaa ja valvoo urakoitsijan poraustoimintaa. -Panostamme tänä vuonna noin kaksitoista ja puoli miljoonaa kiloa YarEx-emulsiota porareikiin kahden panostusauton voimin ja kymmenen hengen panostustiimillä. Kiirettä riittää tuotannon kasvaessa ja käyttämämme menetelmät ovat hioutuneet tänne toimiviksi vuosien saatossa. Toimintatapamme ovat ennenkaikkea turvallisia mutta myös tehokkaita, niinkuin on pakko olla, kun joka arkipäivä panostamme noin 60 tonnia ja räjäytämme kerran viikossa. Valmistamme itse emulsiomatriisin kaivoksen alueella, aloitepanokset, sytytysvälineet ja muut räjähdystarvikkeet toimittaa Orica Finland Oy. Käytämme impulssiletkunalleja ja valettuja aloitepanoksia käytön helppouden ja työturvallisuuden takia. Räjähdysainetta kuluu noin 1,4 kiloa kiintokuutiota kohden ja reikäpanos, joka on samalla momentaaninen räjähdysainemäärä, on noin 350 kiloa. Räjäytettävä kenttä on kooltaan yleensä noin kuutiota ja pyrimme räjäyttämään aina useamman kentän kerrallaan kerran viikossa välttääksemme tarpeettomat katkokset kaivoksen toiminnassa. Siilinjärven kaivoksen kehityshankkeet eivät tähän pääty, vaikka sitä voidaankin jo hyvällä syyllä nimittää edelläkävijäksi uuden teknologian hyödyntämisessä. Lähitulevaisuuden hankkeista voidaan mainita esimerkiksi: Kairausohjelma noin 30 km vuodessa esiintymän jatkeiden tutkimiseen Päälouhoksen optimointi / LOMpäivitys(Life Of Mine) Uusien läjitysalueiden rakennus Mustin padon rakennustyöt Seinämätutkajärjestelmän edelleenkehitys Poravaunukorjaamon rakentaminen Kairasydännäytteiden tilat Korjaamohallin sosiaalitilojen laajennus Panostajien tilojen rakentaminen Räjähdysainevaraston uudistaminen Vuoden 2014 tavoitteista ja haasteista: Louhintamäärien ennätyksellinen kasvu Räjäytysten kenttäkoon kasvattaminen Louhitun malmin puskurivaraston kasvattaminen louhoksessa Uusien läjitysalueiden luvitus Jatkuva vuoropuhelu lähiseudun asukkaiden kanssa Turvallisuuden edelleen parantaminen Jigsaw-järjestelmän kehittäminen ja hyödyntäminen Lastauksen ja kuljetuksen edelleen tarkentaminen Malmisyötteen laadun ja tasaisuuden parantaminen Suunnitteluparametrien uudelleenarviointi Vuorityö- ja Tekniikka kiittää haastattelusta ja toivottaa menestystä Siilinjärven kaivokselle! 13

14 Tu r v a l l i s u u s l i s ä ä t u o t t a v u u t t a. E. Hartikainen Oy, Pamilonkatu 31, Joensuu. Puh

15 VEDENALAISEN LOUHINNAN AMMATTILAINEN Terramare hallitsee pohjoisille vesialueillemme tyypillisten kovien merenpohjien louhinnan. Tehokas ja ajanmukainen kalusto sekä määrätietoisesti kehitetty erikoisosaaminen takaavat laadukkaasti toteutettavat projektit. ruoppaus vedenalainen louhinta satamarakentaminen ympäristörakentaminen liukuvalukohteet erikoiskohteet KANSAINVÄLINEN VESIRAKENTAJA Terramare Oy Laurinmäenkuja 3 A, HELSINKI P (09) , F Teollisuustie 20, PL Leppävirta Gsm

16 Kyösti Huttu Pitkän tähtäimen suunnitteluinsinööri Agnico Eagle Finland Oy Kittilän kaivos eilen, tänään ja huomenna Historia Vuosi 1986 ja tietyömaa Kiistalantien varressa Vuomajärvellä. Mielenkiintoinen kivenmurikka. Kultaakin siinä kuului olevan. Tästä löydöksestä alkoi Kittilän kaivoksen historia. Ensin Kiistalan ja Suurikuusikon aluetta tutkittiin GTK:n voimin, löydettiin Kiistalan hiertovyöhykkeessä sijaitseva Suurikuusikon mineralisaatio. Myöhemmin Riddarhyttan Resources AB jatkoi samaa työtä ja kairaustulokset olivat mielenkiintoisia. Agnico Eagle Mines Limited, jo vuosikymmeniä Kanadassa toiminut kaivosyhtiö, kiinnostui jatkuvasti kasvavasta esiintymästä ja osti esiintymän itselleen vuonna Malmion haasteellisuus ja sen hyödyntämiseen liittyvät riskit olivat tiedossa, mutta uskottiin, että vahvan kaivososaamisen avulla Suurikuusikon malmio saadaan taloudellisesti hyödynnettyä. Vuonna 2006, kannattavuustarkastelun valmistuttua, oltiin valmiita aloittamaan kaivoksen rakentaminen. Rakentaminen ja kaupallisen tuotannon aloittaminen Keväällä 2006 alkoi rakentaminen. Ajankohtana, jolloin Suomen teollisuudella ja rakennusalalla pyyhki hyvin, työvoimaa oli niukasti saatavilla ja kustannukset niin materiaalien kuin henkilöstönkin osalta nousujohteisia menoa se ei hidastanut, kaivos haluttiin saattaa tuotantoon mahdollisimman nopeasti. Metsää kaadettiin, maita poistettiin, rakennusten perustuksia valettiin menestyksekkäästi maisema muuttui vauhdilla. E. Hartikainen Oy louhi tarvekiviä haastavissa, paikoin voimakkaasti rapautuneen kallion pintakerroksissa ja rakensi alueelle rikastushiekkaalueiden ensimmäiset patopenkereet, tiestön, sivukiviläjitysten pohjakerroksia sekä louhi maanalaisen kaivoksen sisäänkäyntiportaalin. Vajaan vuoden kestäneessä urakassa tarvekiviä louhittiin ja niitä sijoiteltiin ympäri kaivosaluetta noin 2 Mt. YIT Rakennus Oy aloitti maanalaisen kaivoksen valmistelevat työt lokakuussa 2006 tyypillisesti juuri talven kynnyksellä. Heti urakan alkuun saatiin mausteeksi viikon ajan -30 asteen lämpötilat. Samalla viikolla vietettiin rikastamon peruskiven muurausjuhlaa. Juhla oli arvokas, tunnelinporaus kiellettiin juhlan ajaksi ja sotilassoittokunnalla oli täysi työ pitää soittopelinsä vireessä pakkasen paukkuessa. Kevennykseksi, silloinen kauppa- ja teollisuusministeri Pekkarinen kulki juhlassa Sean Boydilta ja James D. Nassolta saamansa Montreal Canadiensin Saku Koivun pelipaita päällä. Rakentaminen jatkui kiivasta tahtia. YIT lopetteli tunneliurakkansa helmikuussa Urakka sujui hyvin, periä louhittiin tuona aikana n. 2.8 km. Urakan aikana kaivosyhtiö hankki omat koneet ja laitteet louhintaan. Tapojärvi Oy huolehti lastauksesta ja kuljetuksesta aina vuoteen 2012, jolloin loputkin työvaiheet siirtyivät kaivosyhtiölle. Avolouhintaa jatkettiin Viprock Oy:n ja myöhemmin kaivosyhtiön toimesta. Ensimmäiset malmit louhittiin avolouhoksesta vuonna 2008, viimeinen malmikuorma nousi ylös murskanmäelle marraskuussa 2012 ilotulituksen saattelemana. Luonnollisesti sen jälkeen avolouhosväki pää- 16

17 si viettämään pohjantervajaisjuhlaa. Avolouhintavaiheen aikana malmia louhittiin Suurikuusikon ja Rouravaaran avolouhoksista yhteensä n. 3 Mt, sivukiveä vastaavasti n. 33 Mt. Mutta työthän eivät tähän päättyneet avolouhintavaiheen aikana maanalaista kaivosta valmisteltiin tuotantoa varten ja ensimmäiset malmit ajettiin ylös vuodenvaihteessa Maanalaiset louhintamäärät kasvoivat tasaisesti avolouhinnan hiipuessa. Vuosi 2013 oli ensimmäinen täyden mittakaavan maanalainen tuotantovuosi, joka onnistui suunnitellusti, vaikka ensimmäiseen maanalaiseen tuotantovuoteen liittyi luonnollisesti epävarmuuden tunnetta ja jännitystä. Rikastamo valmistui vuoteen 2008 mennessä. Laitosta alettiin ajaa ylös, ensimmäinen kultaharkko näki päivänvalon tammikuussa 2009 ja kaupallisen tuotannon alkamisen rajapyykki saavutettiin toukokuussa Tuotannon nykytila Kittilän kaivos on ollut nyt tuotannossa reilut viisi vuotta. Voitaneen sanoa, että tuona aikana prosessit ovat pikkuhiljaa vakiintuneet ja ymmärrys niin malmin ominaisuuksien kuin tuotannon riippuvuuksienkin osalta on lisääntynyt. Se ei silti välttämättä tarkoita, että tuotantotavoitteisiin päästäisiin helposti jatkossa. Jokainen, joka tuntee Suurikuusikon esiintymän, ymmärtää, että kyseessä on poikkeuksellisen monimutkainen ja haastava malmio, joka on herkkä taloudellisille suhdannemuutoksille ja jo geometriansakin puolesta haastava louhittava. Pieni louhoskoko (keskimäärin t) ja hajallaan olevat malmit pitävät huolen siitä, että vuotuinen peränajotarve pysyttelee lähitulevaisuudessa noin 11 km tasolla. Louhoksia louhitaan vuosittain noin 120 kpl, laajennuksen valmistuttua jopa 140 kpl. Louhinnan työnkierron tehokkuus ja suunnitelmallisuus ovat avainasemassa, jotta tavoitteisiin päästään. Käynnissä olevan rikastamon laajennuksen myötä kaivoksen tuotantotavoitteet nousevat. Tänä vuonna tuotetaan vielä 1,1 Mt malmia, vuodesta 2015 eteenpäin tuotantotavoitteet ovat 1,35 1,40 Mt tasolla. Louhittavan sivukiven määrä on lähivuosina noin 1,3 Mt vuodessa. Lastauksen ja kuljetuksen näkökulmasta yli 2,5 Mt vuosittainen louheenkäsittely maanalaisessa kaivoksessa vaatii tarkkaa suunnittelua ja resursointia kaivoksen eri osista tulevat tonnit on pystyttävä tuomaan pintaan tasaisen tappavaan tahtiin kellon ympäri ja läpi vuoden. Kyky ajatella tonnien lisäksi tonnikilometrejä parantaa ymmärrystä tarvittavista resursseista. Tonnien ja kuljetettavan matkan avulla voidaan muodostaa keskenään vertailukelpoisia tunnuslukuja, joita voidaan hyödyntää mietittäessä esimerkiksi tarvittavaa kuormaautomäärää 200-tasolta tai 500-tasolta tehtävän tuotannon kuljettamiseen. Kittilässä tkm-ajattelu on omaksuttu hyvin niin suunnit-telu- kuin käyttöorganisaatios-sakin, siitä on koettu olevan merkittävää hyötyä töiden suunnittelussa. Ja oikeastaan, kaikki mahdollinen ja käyttökelpoinen tieto kannattaakin omaksua, vuosittainen malmin ja sivukiven kuljetusmäärä on suuri: tehtävänä on 10 Mt kuljetus yhden kilometrin päähän tai vastaavasti 1 tonnin kuljetus 10 miljoonan kilometrin päähän - vuodessa. Maanalaisessa tuotannossa keskitytään seuraavina vuosina louhimaan kaivoksen yläosissa, 625-tason yläpuolella olevia malmeja samalla kun kaivoksen päävinotunneleita ajetaan määrätietoisesti kohti syvyyksiä. Taloudellisesti hyödynnettävät malmivarat yltävät tällä hetkellä yli 1 km syvyyteen ja näyttää siltä, että malmi jatkuu syvemmällekin. Viimeisin mielenkiintoinen kairauslävistys tuli 1340 m syvyydestä yli 6.4m paksu vyöhyke, jonka kultapitoisuus on 6.8 g/t. Maanalaista tutkimusvinotunnelia jatketaan korkealla prioriteetilla kohti syvyyksiä ja samalla luodaan mahdollisuuksia malmin syväjatkeiden kairaukseen. Kaivoksen syvin kohta tulee vuoden 2014 lopussa olemaan noin m syvyydessä, tutkimusvinotunnelin pohjalla. Louhittuja periä kaivoksessa on jo yli 40 km. Tämänhetkinen Lifeof-Mine suunnitelma sisältää 3000 louhosta ja noin 200 km peränajoa; tekemistä riittää pitkälle tulevaisuuteen. Kaikki maanalaisen kaivoksen tuotantoon liittyvät suunnitelmat laaditaan nykyään Deswikohjelmistolla. Tällä työkalulla luotu pitkän tähtäyksen suunnitelma toimii käytännössäkin pohjana vuosi ja kuukausisuunnittelulle ja vastaavasti budjettivuositasolla tapahtuvat muutokset voidaan suoraan heijastaa pitkän tähtäyksen suunnitelmiin. Hyvien työkalujen myötä usean eri tuotantovaihtoehdon simulointi näinkin laajassa kaivoksessa on nyt mah- 17

18 dollista ja jonka tavoitteena on löy-tää taloudellisesti kestävä, parhaiten tuottava ja myös teknisesti toteuttamiskelpoinen vaihtoehto. Tulevaisuuden suunnitelmat Kittilän kaivoksen tulevaisuus näyttää hyvältä. Malmivarat ovat kasvaneet suurien kairausinvestointien myötä kaksinkertaisiksi kaivospäätöksen ajankohtaan verrattuna. Malmio näyttää laajenevan ainakin syvyyssuunnassa sitä mukaa, kun uusia kairaustuloksia syvyyksistä saadaan. Hyvä esimerkki aktiivisen malminetsintästrategin tuloksista on nykyisen kaivospiirin sisällä sijaitseva Rimminvuoman maanalainen malmio. Mielenkiintoisimmat alueet on löydetty viime vuosien aikana ja kairauksia jatkettiin, jotta voitiin varmistua malmion ominaisuuksista. Rimminvuoma on nykyään merkittävä osa Kittilän kaivoksen malmivaroja ja malmion taloudelliseen hyödyntämiseen tähtäävät valmistelevat työt aloitettiin täydellä teholla elokuussa 2014, kun peränajourakoitsijaksi valittu Tapojärvi Oy aloitti vinotunnelin louhinnan maan pinnalle louhitusta portaalista. Seuraavien vuosien aikana Rimmen vinotunnelia ja vastaavasti pääkaivoksen alueelta tulevaa tutkimusvinotunnelia louhitaan maksimivauhdilla eteenpäin, jotta tarvittavat yhteydet saadaan luotua ja tuotanto aloitettua suunnitellussa aikataulussa. Rimminvuoman alkuhetket kesällä Rimmen malmiolla on merkittävä, tuotantotekninen rooli tulevaisuudessa. Rikastamon laajennuksen myötä kasvaneet tuotantotavoitteet asettavat uusia vaatimuksia kaivoksen tuotannolle. Rimmestä saadaan tuotannon näkökulmasta katsottuna pääkaivoksesta erillään oleva, itsenäinen malminlähde, joka poistaa painetta pääkaivoksen louhintojen työnkierroista ja antaa edelleen mahdollisuuden tarkastella myöhempää tuotannon kasvattamista. Mittakaavaltaan pienempää roolia näyttelevät myös tulevaisuuden avolouhintaoperaatiot. Suurikuusikon kaivospiirin alueelta tullaan lähivuosina louhimaan lisämalmeja kahden pienen avolouhoksen verran. Lisäksi uusi kaivospiiri on muodostettu Kuotkon malmion alueelle, noin 10 km pohjoiseen nykyiseltä kaivosalueelta. Kuotkon alueelle on näillä näkymin tulossa 3 pienehköä avolouhosta aputoimintoineen, malmi on tarkoitus rikastaa nykyisen kaivoksen alueella. Tämän esiintymän hyödyntämiseen tähtäävät valmistelut ovat vielä alkuvaiheessa, parhaillaan on käynnissä alueen YVA-prosessi. Nostokuilun rakentamisesta on Kittilän kaivoksella puhuttu useiden vuosien ajan. Erilaisia toteutusvaihtoehtoja on tarkasteltu teknisesti ja taloudellisesti jo useampaan kertaan. Kullan hinnan voimakas lasku keväällä 2013 aiheutti sen, että investointeja alettiin luonnollisesti tarkastella suurennuslasin kanssa. Päätettiin toteuttaa sellaisia investointeja, joilla on positiivinen vaikutus yhtiön kassavirtaan mahdollisimman nopeasti. Toisaalta ymmärrys malmiosta ja kaivoksen rakenteesta on vuosi vuodelta parantunut ja näin ollen todettiin, että Kittilän kaivoksen kuiluinvestointi on tulevaisuudessa ilmeinen syvälle jatkuvien malmien takia, mutta ei välttämätön seuraavan viiden vuoden tuotannon näkökulmasta katsottuna. Kuiluinvestointipäätöstä on nyt lykätty 2-3 vuoden päähän ja päivitetyn strategian mukaisesti keskitytään Rimminvuoman malmion valmisteleviin töihin ja syvyysjatkeiden tutkimiseen. 3d-kuva Kittilän kultamineralisaatiosta ja louhittavista louhoksista sekä olemassa olevat kaivosrakenteet 18

19 Suunnittelu- ja maanmittauspalvelut vuoriteollisuudelle Louhosten lupahakemukset avaimet käteen periaatteella. Nykytilanteen kartoitus (uudiskartoitus tai vanhan kartan ajantasaistus). Maa-aines- ja ympäristölupahakemukset louhintasuunnitelmineen. Ympäristövaikutusten arviointimenettelyt (YVA). Luontoselvitykset. Karttojen tuottaminen erilaisiin käyttötarkoituksiin, kuten teema- ja asemakaavojen pohjakartat Robotti-ilmakuvaukset. Ortokuvamosaiikit ja viistoilmakuvat. Lähtötietoaineistot suunnittelun pohjaksi, kuten 3D RGB pistepilvet, pinta- ja maastomallit. Ympäristön tilan ja rakentamishankkeiden aikasarjaseurannat. Louhos- ja maa-ainesottoalueiden inventoinnit. Kiviaines- ja soramassojen tilavuuksien määritykset. Robotti-ilmakuvausaineistojen prosessoinnit Ympäristönsuunnittelu Oy Itsenäisyydenkatu TAMPERE Puh. (03)

20 Outokumpu Ferrochrome Kemin kaivos 20

21 First on site Varaosat Koneet Tarvikkeet Kartiokalustot Terotuskoneet Geomachine Oy 30 vuotta kotimaista kaira ja porakone valmistusta Sandvik, Mitsubishi porakalustot Ratastie 5, Muurame (040) KOULUTTAUDU INFRASTRUKTUURIMME OSAAJAKSI TUTKINNOT: KAIVOSALAN ammattitutkinto MAARAKENNUSALAN ammattitutkinto MAARAKENNUSALAN erikoisammattitutkinto PÄTEVYYDET: RÄJÄYTTÄJÄKURSSI PANOSTAJA- JA YLIPANOSTAJAKURSSIT PANOSTAJAN KERTAUSKURSSI Vaikuttavaa osaamista Asiakaspalvelu puh , Valimotie 8, Helsinki amiedu.fi 21

22 Pekka Jauhiainen Toimitusjohtaja Kiviteollisuusliitto ry Epävarmuus kasvaa myös kiviteollisuudessa Viime vuodet ovat olleet luonnonkiviteollisuudelle kohtuullisen suotuisia ehkä vuolukiviteollisuutta lukuun ottamatta. Graniitin vienti oli huipussaan vuonna 2012 ja viime vuonnakin päästiin lähes samoihin vientilukuihin. Kotimarkkinakysyntä on ollut tyydyttävää erityisesti ympäristörakentamisessa. Kuluva vuosi on kääntänyt suhdannekuvan. Seitsemän ensimmäisen kuukauden aikana graniittiblokkien vienti on supistunut viidenneksellä edellisestä vuodesta. Tärkein markkina-alue on Kiina, jonne vienti on supistunut neljänneksellä. Loppuvuosi ei lupaa parannusta ja ensi vuosi on iso kysymysmerkki. Myönteistä on, että monen laskuvuoden jälkeen lopputuotteiden viennin supistuminen näyttäisi pysähtyneen. Lopputuotevienti koostuu pääasiassa vuolukivituotteista; uuneista ja niiden komponenteista. Onko kyseessä käänne parempaan jää silti nähtäväksi; tulevan ennustaminen on nyt poikkeuksellisen vaikeaa. Sekä graniittiblokit että vuolukivituotteet käsittävä kokonaisvienti joka tapauksessa supistuu yli 10 %. Viennin arvo vuonna 2014 asettunee 65 miljoonan euron tienoille kun se vuotta aiemmin oli yli 73 miljoonaa euroa. Viennin taantuminen korostaa kotimarkkinoiden tärkeyttä. Taloudellisen taantuman aikana julkisilla rakennusprojekteilla ja niihin liittyvillä hankintapäätöksillä on tärkeä merkitys. Kuntien, kaupunkien ja valtion liikelaitosten hankintapäätökset heijastuvat suoraan myös useisiin kiviteollisuusyrityksiin. Kuluvanakin vuonna on ollut erityisesti pääkaupunkiseudulla isoja julkisia rakennushankkeita, jotka voisivat tarjota työtä myös suomalaisille kivituotteiden valmistajille. Ihmetystä on herättänyt hankintojen kohdentuminen useissa tapauksissa kiinalaisiin kivituotteisiin. Ei siis ole ihme, että kivituotteiden tuonti näyttäisi pysyvän vähintään vuoden 2013 tasolla; kenties hieman kasvaakin. Tuonnin arvo on noin 15 miljoonaa euroa. Pahimmassa tapauksessa seurauksena on se, että kivet tulevat Kiinasta, asentajat Virosta ja itse urakankin hoitaa ulkomainen yritys. Tässä kuviossa suomalaisille jää sivustakatsojan rooli. Julkisten hankkijoiden jos keiden soisi miettivän hankintapäätöstensä laajempia taloudellisia ja muita yhteiskunnallisia vaikutuksia. Ympäristötietoisuus laajenee jatkuvasti ja teollisuuden on seurattava kehitystä. Kierrätysmateriaalien käyttöä tutkitaan ja kestävän kehityksen kriteereitä sovelletaan myös rakentamiseen. Valmisteilla oleva uusi hankintalainsäädäntö helpottaa sosiaalisten ja ympäristöperusteisten kriteereiden käyttöä julkisissa hankinnoissa. Miten sitten lainsäädännön suomat mahdollisuudet käytetään hyväksi jää nähtäväksi. Tähän saakka kovin monessa tapauksessa hankintahinta on ollut ainoa kriteeri, jolla on viime kädessä ollut merkitystä. Euroopan kivialan kattojärjestö Euroroc on saanut valmiiksi peruskivituotteiden ympäristöselosteet eli EPD:t (Environmental Product Declaration). Selosteissa kuvataan luonnonkivituotteiden tuotannon ympäristövaikutukset. Ympäristöselosteita on hyödynnetty mm. Saksassa, jossa Frankfurtissa sijaitsevan Opera Tower pilvenpiirtäjän julkisivu tehtiin luonnonkivestä alun perin suunnitellun lasi-alumiini julkisivun sijaan. Julkisivuvaihtoehtojen 50 vuoden elinkaaritarkastelun perusteella luonnonkiven käyttö julkisivussa toisi säästöä yli euroa jokaista julkisivun 14,4 neliömetriä kohden. Opera Tower sai luonnonkivijulkisivun elinkaaritarkastelun seurauksena 22

23 Luonnonkiven päästöistä merkittävä osa syntyy kuljetuksista. Bionova Oy:n tämän vuoden kesäkuussa valmistuneesta tutkimuksesta käy ilmi, että kivitonnin kuljetus Suomen ja Kiinan välillä aiheuttaa noin 350 kg CO2e-ekvivalentteja päästöjä, kuljetus Saksaan noin 80 kg ja lyhyt 225 kilometrin kuljetus Suomen sisällä vain 7 kg CO2e. EU:n uusi hankintadirektiivi ja sen pohjalta uusittava hankintalaki mahdollistavat elinkaarivaikutusten käytön hankinnoissa joustavasti. Elinkaariarviointi on kannustettava menetelmä julkiseen hankintaan, sillä se on teknologia- ja materiaalineutraali, syrjimätön, standardeihin ja fysikaalisiin vaikutuksiin perustuva tapa arvottaa eri vaihtoehtojen vaikutuksia ympäristöön kokonaisuutena. Suomalaiset luonnonkivet ovat tutkittuja ja testattuja ja louhintatoiminnan ympäristövaikutukset tiedetään. Uusin tutkimus on juuri valmistunut. Tutkimuksen perusteella laadittu raportti Luonnonkivituotannon parhaat ympäristökäytännöt julkaistaan vielä ennen vuoden vaihetta Suomen ympäristökeskuksen julkaisusarjassa. Luonnonkivialasta saa lisätietoa Kiviteollisuusliiton sivuilta www. finstone.fi. Luonnonkiven tuotanto, tonneja Vuolukivi Graniitit ja liuskeet Luonnonkiven viennin ja tuonnin arvo, miljoonaa euroa Vienti Tuonti 23

24 Meri Mattila Tampereen Messut Oy Kaivosalan messutapahtuma EuroMining 2015 yhä kansainvälisempi Tulevana keväänä toteutettava Euro- Mining-messutapahtuma tuo nyt toista kertaa kaivosteollisuuden ammattilaiset ympäri maailman Tampereelle. EuroMining messut järjestetään Tampereen Messu- ja Urheilukeskuksessa. Kansainväliset kaivosteknologian ammattimessut tarjovat alan toimijoille odotetun foorumin luoda kansainvälisiä kontakteja, esitellä uutuuksia ja keskustella tulevaisuuden ratkaisuista. EuroMining messuista on tulossa entistä kansainvälisempi. Tampereen Messut Oy toteuttaa messut yhteistyössä Vuorimiesyhdistys ry:n ja Tekesin Green Mining -ohjelman kanssa. Alan kansainvälinen kohtaamispaikka kotimaassa EuroMining messut tarjoavat alan toimijoille hyvän tilaisuuden kartoittaa näkymiä ja uutuuksia, keskustella alan ajankohtaisista asioista sekä verkostoitua myös ulkomaalaisten toimijoiden kanssa. Tulevan kevään tapahtumasta on tulossa entistä kansainvälisempi. Näytteilleasettajajoukko on tällä hetkellä erittäin kansainvälinen eli suoria näytteilleasettajia on jo nyt seitsemästä maasta. Toisin sanoen tällä hetkellä 26% näytteilleasettajista on ulkomaisia. Suomen lisäksi edustettuina ovat Australia, Kiina, Kanada, Saksa, Etelä-Afrikka ja Ruotsi, kertoo projektipäällikkö Mikael Wänskä Tampereen Messut Oy:stä. EuroMining-messuilla on kävijöitä noin 40 eri maasta. Tämä mahdollistaa uusien kontaktien luomisen, mutta myös vahvistaa jo olemassa olevaa alan yhteisöllisyyttä. Euroopan suurimmat kaivosteknologiamessut Tampereella parhaat puitteet alan tapahtumalle Suomi on kansainvälisesti merkittävä maa niin kaivosteknologisen osaamisen kuin mineraalivarantojensa osalta. Ensimmäistä kertaa 2013 toteutettujen EuroMining-messujen kävijämäärä ylitti odotukset ja tapahtumaan oltiin yleisesti tyytyväisiä. Kaivosteknogian messuille on selvä kysyntä ja Tampere osoitti olevansa oikea paikka tämän kansainvälisen tapahtuman toteuttamiseen. EuroMining messuilla ja kansainvälisissä seminaareissa kuullaan koko tuotantoketjun keskeisistä tulevaisuuden näkymistä malminetsinnästä rahoitukseen ja metallin jalostukseen. Lisäksi Tampereen Messu- ja Urheilukeskuksessa on loistavat puitteet, jotka mahdollistavat myös jatkossa kaivosteknologian esittelyn näyttävästi ja monipuolisesti. Esimerkiksi viime vuonna käyttöön otettuun uuteen E-halliin on mahdollista tuoda sisätiloihin esille alan isoimpiakin koneita messuvieraiden nähtäväksi. EuroMining messut olivat Euroopan suurimmat kaivosteknologiamessut. Tapahtuma kokosi saman katon alle kaivos- ja louhintateollisuuden, geologian, rikastus- ja prosessiteollisuuden sekä metallurgian ammattilaiset. Messuilla luotiin katsaus koko tuotantoketjun keskeisiin näkymiin.tampereen Messut Oy toteutti uuden tapahtuman yhteistyössä Vuorimiesyhdistys ry:n ja Tekesin Green Mining -ohjelman kanssa. LISÄTIEDOT: / Tampereen Messut Oy, 24

25 EuroMining 2015: Euroopan johtavat KAIVOSTEKNOLOGIA -messut Tampereella Kaivosteknologia Työturvallisuus ja automaatio Tutkimus ja ympäristönsuojelu Katso video Tampereen Messu- ja Urheilukeskus 25

26 Pauli Salmela, Olavi Selonen ja Heikki Palin, Palin Granit Oy Nykyaikaista graniitinlouhintaa Johdanto Nykyinen suomalainen graniitinlouhinta alkoi muotoitua 1970-luvulta. Tällöin louhimoille tulivat pyöräkuormaajat (35 tn) ja puiset kraanat poistuivat kuvioista. Kuormaajiin saatiin pikkuhiljaa louhoskauhojen lisäksi haarukat ja kaatopuomit. Samoihin aikoihin sivukiveä ryhdyttiin siirtämään suurilla maansiirtoautoilla luvun loppupuolella hydrauliset poralaitteet valtasivat alaa käsiporilta. Käyttöön tulivat hydrauliset riviporauslaitteet linjaporauksiin sekä paikoin myös ns. Zoom-Rail -laitteistoja. Ensimmäiset riviporalaitteet olivat traktorialustaisia, myöhemmin myös kaivinkone- ja metsäkonealustaisia. Railonporaus tuli käyttöön kamin päätyjen avaamiseen polttoleikkauksen sijaan. Räjähdysaineissa siirryttiin ruudista putkipanosten ja räjähtävän tulilangan käyttöön. Myöhemmin kehitettiin myös hydraulikiilaus. Mekanisoitumiskehitys oli nopeaa ja jo 1980-luvun lopulta alkaen on voitu puhua suomalaisesta louhintamenetelmästä ( The Finnish method ), jossa louhinta on monivaiheinen teollinen prosessi. Nykyinen louhintaprosessi Graniitinlouhinnassa käytetään erityistä tarkkuutta vaativaa räjäytystekniikkaa, koska kiven muoto ja tavoiteltu suuri koko halutaan louhinnassa säilyttää. Siksi graniitin louhintatapa eroaa huomattavasti teollisuusmineraalien ja malmien louhinnasta, tai vaikkapa maarakentamiseen käytettävän kiviaineksen louhinnasta. Myyntiin louhittavan graniitin on oltava hyvin ehyttä, eikä kiven laatua voida huonontaa aiheuttamalla siihen ns. ampuvikoja. Kerralla käytettävät räjähdysainemäärät ovat pieniä verrattuna esim. kiviaineslouhintaan, jossa tavoitteena on fragmentoida louhittu kivimateriaali haluttuun pieneen raekokoon. Lisäksi verrattuna tavallisen rakentamisen tarkkuuslouhintaan, graniitinlouhinnan eheys- ja tarkkuusvaatimukset ovat vieläkin suuremmat. Menetelmä on mekaaninen, eikä siinä käytetä muita kemiallisia aineita kuin mitä räjähteissä on. Graniitinlouhinnan päävaiheet ovat: -kamin irrotus (ns. irrotuslouhinta), -kamin paloittelu, -kaatolohkareen paloittelu ja -puolivalmiin lohkareen viimeistely. Louhinnan ensimmäisessä vaiheessa irrotetaan kiintokalliosta kami eli ns. primäärilohkare. Kamin koot vaihtelevat kalliolaadun mukaan, mutta ovat suuruusluokkaa 100 m m3. Jotta kami irtoaisi helpommin, pitää sen päädyt avata jollain menetelmällä. Yleensä tämä tapahtuu hydraulisilla normaaleilla tela-alustaisilla avolouhintavaunuilla. Ensimmäisessä vaiheessa porataan joka toinen reikä esim. 89 mm kruunulla ja näiden reikien välinen kannas porataan esim. 102 mm kruunulla. Toinen tapa avata kamin päädyt on timanttivaijerisahaus (Kuva 1). KUVA 1. Timanttivaijerisaha avaamassa kamin päätyä. Kallioon porataan pystyja vaakasuuntaan ns. pilottireiät, johon vaijeri pujotetaan. Sähkökäyttöinen saha liikkuu kiskoilla. Itse sahaus tapahtuu automaattisesti ajamalla sahaa kiskoilla poispäin leikkauksesta. Nykypäivän timanttivaijerisahoilla sahausnopeus karkearakeisessa graniitissa on noin 10 m 2 /h ja vaijerin kestoikä noin 10 m 2 /m. Kamin takaosaan porataan 4-6 m syvä selkälinja cm reikävälillä ja kamin alaosaan 6-8 m syvä vaakalinja cm reikävälillä. Poralaitteet ovat hydraulisia, traktori-, metsäkone- tai kaivinkonealustaisia (Kuva 2). Selkälinjan reiät eivät saa ulottua kamin pohjan alle, eivätkä vaakareiät selkälinjan taakse. Muutoin vaarana on ampuvikoja jäljelle jäävässä kalliolohkossa. Kamin irrotuksessa voidaan hyödyntää myös luonnon rakoja, jos ne ovat oikeassa suunnassa ja tarpeeksi pitkiä. Yleensä rakojen hyväksikäyttö rajoittuu kamin päätyjen avaamiseen. Pysty- ja vaakareiät panostetaan K- tai KK-putkipanoksilla ja räjäh- Kuva: Jani Kankare. 26

27 KUVA 2. Porauksessa käytetään mm reikäkokoa ja kartiovarsia. Pystyporauksessa käytetään pääasiassa nastakruunuja ja vaakaporauksessa vielä palakruunuja. Pystyreikien poraus tapahtuu yleensä kahdella syöttölaitteella ja porakoneella. Vaakareikien porauksessa käytetään yhdellä tai kahdella syöttölaitteella varustettuja porakoneita. Kuvan automaattikonetta käytetään kamin paloittelussa ja myyntilohkareen viimeistelyssä, missä koneeseen syötetään tiedot reiän syvyydestä ja automatiikka hoitaa porauksen. Kuva: Jani Kankare. KUVA 3. Hydraulisen kiilalaitteen yleisin työvaihe on myyntilohkareen viimeistely. Kiilalaitetta voidaan käyttää myös tapauskohtaisesti kamin paloittelussa. Kun viimeisteltävään lohkareeseen on porattu reiät, sijoitetaan hydraulikiilat mm reikiin. Kiilojen kiristys tapahtuu hydrauliöljyn painetta hyväksikäyttäen, jolloin kaikkiin reikiin tulee sama paine. Kuvassa kurottaja-alustainen laite. Kuva: Jani Kankare. tävällä tulilangalla. Ominaispanostus on suuruusluokkaa g/m 3. Ominaispanostuksen määrä riippuu kiven laadusta, kallion rakenteesta, lohkeavuudesta, lohkeamissuunnasta ja reikäläpimitasta. Kami räjäytetään irti (ns. irrotusräjäytys). Kun kami on saatu irti, paloitellaan se louhinnan toisessa vaiheessa kaatolohkareiksi (esim, noin 30 m 3 ). Tämä tapahtuu samantyyppisillä hydraulisilla poralaitteilla kuin louhinnan ensimmäisessä vaiheessa. Kaatolohkareet räjäytetään tai kiilataan. Kaatolohkareen ominaispanostus on kiven laadusta riippuen noin g/m 3. Panostuksessa tulee putket jatkaa tasaisesti koko halkaistavan pinnan matkalle. Kaadettava lohkare kaadetaan maahan pehmeän kaatopedin päälle, jottei se rikkoonnu. Kaatolohkare voidaan kaataa pyöräkuomaajan kaatopuomien avulla jos se ei kaadu räjähdyksessä. Seuraavassa vaiheessa kaatolohkareet paloitellaan pienemmiksi lohkareiksi (esim tn). Lohkareen paloittelussa voidaan käyttää putkipanoksia, mutta usein tarvitaan vain pelkkää räjähtävää tulilankaa (10 g/m). 27

28 KUVA 4. Luokiteltuja kiviblokkeja eli louhimon tuotteita louhimon varastoalueella. Louhinnan viimeisessä vaiheessa puolivalmis lohkare viimeistellään lopulliseksi määrämittaiseksi ja -muotoiseksi kiviblokkivalmisteeksi. Viimeistelyssä käytetään työmenetelmänä usein kiilausta. Nykyään käytetään esim. traktori- tai kurottaja-alustaisia hydraulisia kiilalaitteita (Kuva 3). Reikäväli kiilauksessa vaihtelee cm. Kiilatessa irrotettavan osan on oltava tarpeeksi paksu, jotta se lohkeaisi alas asti. Lisäksi kivessä ei saisi olla sellaisia rakoja (mikro/makro), joita pitkin lohkaisu karkaa. Jos lohkaisu ei onnistu, joudutaan lohkeamaton osa räjäyttämään räjähtävällä tulilangalla. Viimeistelyssä on tärkeää (kuten myös koko prosessissa) suorat reiät, sillä myyntilohkareen (kiviblokin) tulee olla mahdollisimman säännöllisen muotoinen. Työvaraa lohkareeseen lasketaan 3-5 cm. Huomattavaa on, kuten louhintaprosessista todetaan, että graniitin jalostus alkaa itse asiassa jo louhimolla, ja että louhimon tuote on laatuluokiteltu puolivalmiste (Kuva 4). Kivijalostamolla tämä puolivalmiste jatkojalostetaan lopullisiksi kivituotteiksi. Lopuksi Suomalainen graniitinlouhinta erikoistuneine laitteineen on kehittynyt vuosien saatossa tehokkaaksi ja nopeaksi teolliseksi prosessiksi, jolla tuotantokustannukset saadaan pysymään kohtuullisina. Viime vuosina poraus-räjäytysmenetelmää on tullut täydentämään timanttivaijerisahaus, jota voidaan käyttää mm. kamin päätyjen avaamisen. Laitteiden tekniikka on myös kehittynyt aiempaa ympäristöystävällisemmäksi ja on samalla vähentänyt louhinnan ympäristövaikutuksia (katso kirjoitus luonnonkiven louhinnan parhaista ympäristökäytännöistä toisaalla tässä lehdessä). Lisälukemista Alaspää A Konekehitys tarvekivilouhimoilla vuodesta 1979 vuoteen Vuorityö ja -tekniikka, Forcit Oy K-putkipanos, tuotetieto. tuote/k-ja-kk-putkipanos. Mesimäki P. (toim.) Tarvekiven louhinta. Kiviteknologia 2. Opetushallitus. Helsinki. Romu, I. (toim.) Luonnonkivituotannon parhaat ympäristökäytännöt. Suomen ympäristö. (Painossa). Selonen O & Heldal T Technologies. Teoksessa: Selonen, O. & Suominen, V. (eds.) Nordic Stone. Geological Science series, UNESCO publishing, Paris, France, Tahvanainen, T Louhintateknologian kehittäminen. Kiviklusterihanke. Saimaan ammattikorkeakoulun julkaisuja. Sarja A: Raportteja ja tutkimuksia s. Vuolio R. & Halonen T Räjäytystyöt. Toinen painos. Suomen Rakennusmedia Oy, Helsinki. 436 s. Palin Granit Oy vuonna 1921 Loimaan Kiviveistämö A. Palin -nimellä perustettu perheyritys toimialana graniitinlouhinta ja puolivalmisteiden tuotanto toimisto Lappeenrannassa louhimoita Lounais- ja Kaakkois-Suomessa henkilöstö 100 graniitin tuotantomäärä noin m 3 vuodessa tuotannosta noin 90 % vientiin tärkeimmät vientimaat; Kiina, Italia, Espanja, Puola, Taiwan ja Saksa Kuva: Olavi Selonen 28

29 MAANALAISTA LOUHINTAA AMMATTITAIDOLLA - Tunnelit - Louhokset - Nousut - Tukemiset Uudenniityntie HUITINEN p Lastaukset - Kuljetukset - Murskaukset LOUHINNAN ASIANTUNTIJA PALVELUT JA KOULUTUS 29

30 Pekka Jauhiainen Myyntipäällikkö Sandvik Mining and Construction Finland Oy Nykyaikaiset karamurskaimet puristavan murskauksen kehityksen kärkipäässä Kivenmurskauskoneiden historiaa Ensimmäinen amerikkalainen patentti koskien karkeamurskausta on vuodelta 1830 ja koskee eräänlaista pudotusenergialla toimivaa vasaraa. Amerikkalainen keksijä Eli Blake keksi vuonna 1858 leukamurskaimen. Idea tehokkaasta työnninlaattojen avulla tapahtuvasta voimansiirrosta on ollut niin hyvä, että vaikka kehitys onkin muuttanut yli sadan vuoden aikana sekä murskaimen kokoa että näköä, on sen toimintaperiaate pysynyt muuttumattomana. Blake-murskaimen eräs muunnos on Kue-Ken-leukamurskain, jossa liikkuva leuka on tasapainotettu kannatusakselin suhteen. Kita eli kiertomurskain on leukamurskain, jossa epäkesko on sijoitettu liikkuvan leuan kannatusakselille ja jossa työnninlaattojen luku rajoittuu yhteen. Philetus Gates patentoi 1881murskaimen, jossa on kaikki oleelliset nykyaikaisen karamurskaimen piirteet. Viime vuosisadan vaihteeseen asti kiven louhinta sekä louhoksissa että maanalaisissa kaivoksissa oli käsityötä ja louhitun kiven koko oli yleensä pieni. Tuolloin ei oikeastaan ollut tarvetta suurille murskainyksiköille. Mikäli kapasiteettia lisättiin, tapahtui se lisäämällä yksikköjen lukumäärää. Tässä vaiheessa kara- ja leukamurskaimet kilpailivat aivan tasapäisinä karkeamurskauksessa. Erikoisuutena mainittakoon Thomas A. Edison, joka kuuluu myös primäärimurskauksen pioneereihin. Edison laski nimittäin, että naula hiiltä vastaa energiamäärältään naulaa 50%:sta dynamiittia. Kuitenkin hintasuhde oli 1:100 hiilen eduksi. Täten hän päätteli, että on halvempaa rikkoa kiveä murskaamalla kuin räjäyttämällä ja kehitti valtavan, 2,4 m x 2,1 m, pyörivistä teloista kokoonpannun murskaimen (Edison rolls), joka ei kuitenkaan heikon mekaanisen kestävyytensä vuoksi menestynyt. Kartiomurskaimia käytetään lähes yksinomaan hienomurskaimina, kun on kyseessä kovan kiven murskaus. Ensimmäisen kartiomurskaimen kehitti 1910-luvulla amerikkalainen Edgar B. Simons. Vaikka Symonstyyppinen kartiomurskain murskausperiaatteeltaan muistuttaakin jo aikaisemmin keksittyä karamurskainta, on näiden kahden murskaimen toimintaperiaatteessa merkittäviä eroja. Karamurskaimen murskauskartio on jyrkkä ja murskaus perustuu pääasiassa murskauskammiossa tapahtuvaan puristukseen. Symons - murskaimen murskauskartio on loivempi ja murskauskartion liikerata suurempi kuin karamurskaimen. Kartiomurskaimessa materiaali joutuu etenemään enemmän sik-sak-liikettä tehden kuin karamurskaimessa, ja kartion liikeradasta johtuen Symons-murskaimessa tulee mukaan puristusvaikutuksen lisäksi jonkin verran iskuvaikutusta. Asetuksesta puhuttaessa maailmalla käytetään karamurskaimissa, niin kuin myös leukamurskaimissa, avointa asetusta (open side setting), kun taas kartiomurskaimissa käytetään suljettua asetusta (closed side setting). Karamurskaimen etuina, Symonstyyppisiin murskaimiin verrattuna, on suurempi murskaussuhde ja murskauskartion erilaisesta kannatuksesta johtuen asetuksen hydraulinen säätö on helpompi järjestää karamurskaimessa kuin kartiomurskaimessa. Murskaimet hauraiden kappaleiden murskaamiseen Kivenmurskaimet voidaan jakaa toimintaperiaatteen mukaan kahteen rotuun : iskevät ja puristavat murskaimet. Äkilliseen iskuun perustuvia murskaimia on esimerkiksi iskupalkki-, vasara- ja keskipakomurskaimet. Iskupalkki- ja vasaramurskaimia voidaan käyttää vähän kuluttavien ja suhteellisen helposti murskattavien materiaalien hienontamiseen, kuten esimerkiksi kalkki, talkki, jäteasfaltti ja betoni. Keskipakomurskaimia käytetään kaikenlaisten materiaalien hienomurskaukseen ja kiviainesten muotoiluun. Kiven murskaantuminen iskevässä murskauksessa perus- 30

31 Kuva 1. Puristavat ja iskevät murskaimet Peruskäsitteet tuu äkilliseen iskuun, sitä voisi verrata esimerkiksi kiven hajoamiseen, kun se heitetään kovalla voimalla seinään. Suomalaisessa kaivosteollisuudessa ja kiviainesten jalostuksessa valtaosa murskaimista on puristavia. Puristavista murskaimista mainittakoon leuka-, kara-, kartio- ja valssimurskain. Näissä murskaus perustuu hitaaseen puristukseen. Sitä voisi verrata kiven murskaantumiseen ruuvipenkissä puristettaessa. Murskaussuhde Kun arvioidaan yksittäiseen murskaimen tai koko murskauslaitoksen suorituskykyä, on olennainen asia ymmärtää murskaussuhteen merkitys. Murskaussuhteella tarkoitetaan, kuinka monenteen osaan murskaimeen tuleva kivi täytyy hienontaa. Murskaussuhde vaihtelee laitetyypistä riippuen. Puristavilla murskaimilla, kuten leukamurskaimilla se on 2-3 ja kartiomurskaimilla 4-5. Jos esimerkiksi syötteen raekoko (F80%) on 400 mm ja tuotteen (F80%) on 16 mm, niin kokonaismurskaussuhde on 400/6=25, eli kivi täytyy hienontaa kahdenteenkymmenenteenviidenteen osaan. Jos murskausvaiheita on kaksi, saadaan murskaussuhteeksi likimain 12( 3 x 4), joten se ei riitä, mutta kun lisätään välimurskain, niin kokonaismurskaussuhde on jo 36 (3 x 3 x 4). Murskaussuhde määrittää siis tarvittavien murskausvaiheiden lukumäärän. Mitä puristavan karamurskaimen kammiossa tapahtuu? Karamurskaimen toiminta perustuu heiluvaan puristusliikkeeseen. Puristusliike tapahtuu noin 5-6 kertaa sekunnissa, ja painovoiman vaikutuksesta materiaali vajoaa kammiossa alaspäin. Asetus (C.S.S) liikkuu kammion ympäri kiinteää ulkomanttelia vasten murskaten materiaalia. Puristusliike murskaa materiaalia ja vastakkaisella puolella (O.S.S) päästää sitä läpi. Näitä vaiheita on yleensä viidestä kahdeksaan. Jotta murskaus olisi mahdollista, on murskaimen saatava pitävä ote kivestä. Tämän otetta kuvataan kitakulmalla. Kun kiveä murskatessa sen irtotilavuus kasvaa, kivi turpoaa. Tästä johtuen kammion tilavuus ei saa pienetä alaspäin mennessä. Miten lopputuote muodostuu ja siihen vaikutetaan? Murskaimen tuotteen rakeisuutta voidaan arvioida raejakauma-käyristä. Kun asetusta pienennetään, tuote hienonee ja asetusta suurennettaessa karkenee. Puristavasta murskaustavasta rakeisuuskäyrän muoto ei muutu asetusta muutettaessa, ainoastaan sen paikka muuttuu. Käyrästöt perustuvat käytännön kokemuksiin, mutta ovat samalla hyvin keskimääräisiä. Oletusarvoja käyrästöille: - keskinkertainen graniitti - asetusta pienemmät rakeet poistettu - murskain syötetään tukahduttavasti Lopputuotteeseen vaikuttaa olennaisesti syötettävän materiaalin ominaisuudet, kuten kivilaji, lujuus, louhinnassa syntyneet mikroraot yms. Kuinka jälkimurskaimella päästään hyvään rakeisuuteen ja hyvänmuotoiseen lopputuotteeseen: Tukahduttava ja lajittumaton syöttö Tasaussiilo syöttimellä ja pintavahdeilla Pitkä syöte (5-32 mm) antaa kovan 31

32 Karamurskain Sandvik CH550. murskauspaineen ja parantaa partikkelien välistä murskausta Lyhyt syöte (16-32 mm) antaa matalamman paineen ja vähentää partikkelien välistä murskausta, eli huonontaa muotoa Oikea asetus. Paras muoto asetuksen ympärillä Tarkoituksenmukainen murskauskammio, jossa pitkä yhdensuuntaisvyöhyke lisää partikkelien välistä murskaantumista Pitkä isku lisää kammiotilavuutta ja kivien välistä murskautumista Nykyaikaiset karamurskaimet Vaikka karamurskainten toimintaperiaate on pysynyt samana 150 vuotta, on viime vuosina tapahtunut voimakasta kehittymistä. Suuri muutos on automaattisen asetuksensäätöjärjestelmän kehittyminen. Näissä järjestelmissä seurataan murskaimen ottamaa moottoritehoa ja pystysuuntaista murskauspainetta (jalkalaakeripaine) sekä mitataan akselin asemaa (asetus). Kun syötemateriaali muuttuu huonommaksi ja teho tai paine kasvaa, niin automatiikka avaa vähän murskainta, ja syötteen palatessa normaaliksi, palauttaa sen alkuperäiseen asetukseen. Näillä järjestelyillä pyritään välttämään ns. pakkaamista. Pakkaamisella tarkoitetaan sitä, että kiven murskautuessa kammiossa sillä ei ole enää tilaa turvota, joten murskain muuttuu pakkauskoneeksi, jossa hienoaines puristuu paakuiksi. Tällöin pystysuuntaiset voimat kasvavat voimakkaasti. Koska erityisesti kiviainestuotannossa on ollut paineita murskausvaiheiden vähentämiseen, on viimeaikoina tullut markkinoille uusia karamurskaimia, jossa murskaussuhde on suurempi kuin aiemmissa. Jotta murskaussuhdetta ja kapasiteettia voitaisiin nostaa, on murskaimen iskuliikettä kasvatettava huomattavasti. Tämä taas edellyttää huomattavasti lujempaa mekaanista rakennetta. Tästä esimerkkinä on uusi Sandvikin karamurskain, CH550. Vastaavan kokoisiin aiempiin murskaimiin siinä on nostettu iskualue tasolle mm, eli noin 50 % aiempaa pitemmäksi. Näin saadaan lisää tilavuutta kammiolle ja enemmän kivi kiveä vasten -murskausta. Murskaimen suunnittelussa on käytetty hyväksi isoista kaivoskoneista saatuja kokemuksia. 32

33

34 34

35 HUOLTOJOUKKOMME KEVITSASSA Meillä on kanssasi yhteinen tavoite huolehtia siitä, että laitteesi pysyvät kunnossa ja pystyt keskittymään ydinliiketoimintaasi. Huoltopalveluihimme kuuluvat määräaikaishuollot, kiireelliset korjaukset, kattavat huoltosopimukset ja asiakaskoulutukset - luokkahuoneessa, simulaattorissa, työmaalla. Ammattitaitoiset huoltojoukkomme ovat palveluksessasi niin Kevitsassa kuin kaikkialla muuallakin Suomessa ja varmistavat tuottavuutesi, turvallisuutesi sekä mielenrauhasi! Oy Atlas Copco Louhintatekniikka Ab Itäinen Valkoisenlähteentie 14 A, Vantaa puh

36 Raimo Vuolio Kalliotekniikka Consulting Engineers Oy Räjäytystärinät: Raja-arvot Momentaaninen räjähdysainemäärä räjäytysten suunnittelun pohjana Tärinäseuranta 1. Johdanto Räjäytystärinöitä on perusteellisesti käsitelty suomen kielellä muunmuassa kirjassa Räjäytystyöt /1/ ja hyvän rakentamistavan ohjeessa RIL Rakentamisen aiheuttamat tärinät /2/. Tämän artikkelin tarkoitus on lyhyesti käsitellä tärinän rajaarvojen määritystä, momentaanisen räjähdysainemäärän laskemista ja tärinäseurantaa. Koska edellä mainituissa kirjoissa esitetty tietous perustuu pääosin ennen vuotta 1990 koottuun aineistoon, jolloin tärinävalvontamittareilla mitattiin pääosin kaavan 1 muuttujista vain yhtä, yleensä heilahdusnopeutta (v) tai kiihtyvyyttä (a), esitetään artikkelissa myös ajatuksia mittauskäytännön parantamiseksi. Artikkelissa on tarkoitus esittää myös yksinkertaisia tapoja räjäytysten suunnittelun perustaksi eri etäisyyksillä rakenteista ja tärinäherkistä laitteista. Tärinämittauksilla varmistetaan, että pystytään louhimaan taloudellisesti ilman että ympäristössä olevat herkät laitteet ja rakenteet vaurioituvat. Tärinämittausten lisäksi on tehtävä seuraavat kirjallisuudessa /1, 2/ tarkemmin selvitetyt toimenpiteet: Ennen urakkakyselyä tehdään tulevan louhintakohteen ympäristössä riskianalyysi tai ympäristöselvitys, joissa pyritään ensisijaisesti selvittämään ympäristössä olevat herkät laitteet, niiden tärinäkesto sekä vaimentamistarve ja -mahdollisuudet. Ennen räjäytystöiden alkamista tehdään tärinävaimennukseen tähtäävät toimenpiteet, rakennusten ennakkokatselmukset sekä työmaan yleissuunnitelma ja louhinnan irrotussuunnitelma, jota tarkennetaan työn aikana yksityiskohtaisin räjäytyssuunnitelmin. Töiden päätyttyä tehdään loppukatselmukset ja sovitaan mahdollisten vaurioiden korvaamisesta tai korjataan vauriot. On syytä korostaa, että tärinäkestävyyden ja tärinän vaimentumisen määrittäminen perustuu käytännön räjäytystöihin liittyviin tutkimuksiin. Vain tätä tietoutta käyttäen pystytään arvostelemaan, onko räjäytysten ja vaurioiden välillä syy-yhteyttä. 2. Tärinälaskelmissa käytettävät kaavat Louhinnan suunnittelussa ja tärinäseurannassa voidaan käyttää seuraavia kaavoja. Kaavat on kehitetty käytännön tärinämittausten perusteella yli 60 vuoden aikana. On todettu, millä eri tunnuslukujen arvoilla tulee vaurioita ja miten tärinä vaimenee sen edetessä räjäytyspaikalta suojeltavaan kohteeseen. 2.1 Raja-arvojen keskinäinen riippuvuus υ=2πƒα (1) α=4π 2 ƒ 2 Α (2) α=2πƒυ (3) A = siirtymän heilahdusamplitudi (mm) eli amplitudi (myös poikkeama) ƒ = taajuus (Hz = 1/s) eli frekvenssi υ = heilahdusnopeus (mm/s) a = kiihtyvyys (mm/s 2 ) (ilmoitetaan yleensä g-arvona, g 10 m/s 2 = mm/s 2 ) 2.2 Heilahdusnopeuden raja-arvon laskeminen rakenteille υ=fk υ 1 (4) υ = heilahdusnopeus (mm/s), suurin kolmesta arvosta (kolmikomponenttimittaus) Fk = rakennustapakerroin υ 1 = heilahdusnopeuden perusarvo 2.3 Tärinäkaavat räjäytyssuunnittelua varten υ=k = k (5) Qm=( ) 2 R 1,5 =( ) 2 R (6) k= (7) υ = heilahdusnopeus (mm/s) k = väliaineen tärinänjohtavuuskerroin Qm = momentaaninen räjähdysainemäärä R = etäisyys räjäytyksestä rakennukseen 3. Tärinäraja-arvot 3.1 Rakenteet ja rakennukset / perustutkimus Tärinäraja-arvot ovat erilaisia eri maissa johtuen muun muassa rakentamistapojen erilaisuudesta sekä myös siitä, minkälaista kallion laatu on. Peruskalliomaissa Ruotsissa, Suomessa ja Norjassa on rakennuksiin kohdistuva tärinä varsinkin lähietäisyyksillä korkeataajuista. Kun tärinä etenee räjäytyspaikalta kauempana oleviin rakennuksiin, suodattuvat korkeat taajuudet pois. Kallion ja pehmeän väliaineen rajapinnassa tärinäaallon eteneminen katkeaa pienempiä kuin kg reikäpanoksia käytettäessä. Suomalaisten raja-arvojen perusteet luotiin luvulla Ruotsissa, jossa perusmittaukset tehtiin valtaosin Tukholman graniitissa noin 0-50 metrin etäisyydellä räjäytyskohteesta. Kuvassa 1 esitetään mittauksista saatua tulostusta /3/. Vauriokartoitus perustuu käytännön töistä saatuihin mittaustuloksiin, joissa tarkasteltiin kaavan 1 eri muuttujia υ, a, ƒ ja A ja parhaaksi vauriokriteeriksi osoittautui heilahdusnopeus (υ). Koska pystykomponentti oli useimmiten suurin ja vaikuttavin, ryhdyttiin vähäisen mittauskaluston vuoksi tarkkailemaan heilahdusnopeuden pystykomponenttia. Yhdysvalloissa, missä rakennukset ovat pääosin sedimenttikallioiden päällä, julkaistiin vuonna 1980 /4/ tärinätutkimus (kuvat 2a ja 2b), jossa raja-arvona oli taajuussidonnainen (ƒ) heilahdusnopeuden (υ) arvo eli heilahdusnopeus taajuuden 36

37 funktiona. Tätä käytäntöä sovelletaan yleisesti maissa, joissa rakennusten alla on sedimenttikalliota /1/. 3.2 Raja-arvona taajuussidonnainen heilahdusnopeus Ruotsissa, Suomessa ja Norjassa harkittiin 1980-luvun alussa ottaa raja-arvoksi taajuussidonnainen heilahdusnopeus (υ funktio ƒ) (kuvat 3 /1/ ja 4 /5/). Tähän käytäntöön ei kuitenkaan siirrytty, koska heilahdusnopeussidonnaisesta mittaustulostuksesta oli taajamissa jo vuosikymmenien kokemus ja koska silloisella valvontamittarikalustolla ei riittävässä määrin pystytty selvittämään taajuutta. Kuvien 1 ja 2 tulostuksen perusteella voitiin todeta, että jos dominoiva taajuus eli rakenteille vaarallisinta heilahdusnopeutta vastaava taajuus (kuvat 2a ja 2b) ƒ 40 Hz, ei vaurioita syntynyt mikäli heilahdusnopeuden arvoa υ = 100 mm/s ei ylitetty. Tämä pitää käytännössä paikkansa suomalaisissa olosuhteissa asutulla alueella räjäytettäessä, kun rakennukset on perustettu kalliolle. Taulukosta 1 havaitaan, että kalliolle perustetulle rakennukselle oli Suomessa vuoteen 1991 asti käytössä varmana pidetty suunnitteluraja-arvo heilahdusnopeus υ = 70 mm/s eli riittävän paljon pienempi kuin kosmeettisten vaurioiden raja-arvo υ = 100 mm/s. Sallittu heilahdusnopeus määräytyy rakennuksen rakentamistavan ja kunnon ohella myös täryaallon seismisen etenemisnopeuden perusteella rakennuksen alla. Tästä syystä on taulukossa 1 annettu ohjearvoja kalliota pehmeämmille perustoille (taulukko 1). Vertikaalikomponentin yksinomainen tarkkailu perustui paitsi siihen, että se on useimmiten suurin (kuva 5) ja ruotsalaisten mukaan vaikuttavin /3/ sekä myös sellaisten valvontamittareiden puutteeseen, joilla kaikki kolme komponenttia olisi voitu mitata. Tästä syystä Suomessa käytössä olevat rajaarvot perustuivat vertikaalikomponentti (pystykomponentti) mittauksiin. Sedimenttialueilla ei mittaustarve ole niin suuri kuin meillä kovan peruskallion alueilla. Sedimenttialueilla tehtiin mittauksia aina kalliimmilla kolmea komponenttia rekisteröivillä laitteilla ja raja-arvoksi valikoitui vähitellen suurin kolmesta komponentista. Suomessa 1990 hyväksytyn väitöskirjan /7/ perusteella tehtiin päätelmä, että jos heilahdusnopeuden pystykomponentin suunnitteluraja-arvoa ei ylitetty, ei rakennevaurioita alle 70 metrin etäisyydellä yleensä syntynyt. 3.3 Raja-arvona etäisyyssidonnainen heilahdusnopeus Suomessa on hyvän rakennustavan ohjeen RIL /2/ mukaisesti käytössä rakenteille sallittuna raja-arvona etäisyyssidonnainen heilahdusnopeus. Käytäntö perustuu siihen mittauksista saatuun tietouteen, että tärinän edetessä väliaineessa korkeat jaksoluvut suodattuvat pois ja koska matalataajuinen tärinä on vaarallisempaa kuin korkeataajuinen (kuvat 2a ja 2b), pienenevät sallitut suunnitteluraja-arvot etäisyyden kasvaessa. Perusarvot ovat taulukon 1 mukaiset arvot 10 metrin etäisyydellä. Koska taajuutta ei eri etäisyyksillä tunneta tarkasti, ovat taulukkoarvot likimääräisiä, turvallisiksi valittuja arvoja (taulukko 2). Tilastollinen vaurioraja-arvo, jonka ylittävillä heilahdusnopeuden arvoilla kosmeettisia vaurioita alkaa ilmetä on noin 1,5 kertaa suurempi kuin suunnitteluraja-arvo. Raonmuodostusta alkaa ilmetä noin 2 kertaa suunnitteluraja-arvoa suuremmilla arvoilla. Vuonna 2010 päätettiin siirtyä mittaamaan heilahdusno- Kuva 1 Ruotsalaisten kokemuksia tärinätunnuslukujen ja vaurioiden välisestä riippuvuudesta (Langefors & Kihlström). Aaltoliikkeen etenemisnopeus (seisminen nopeus) c > m/s. Talot ovat kalliolle rakennettuja kivitaloja. Kuva 2a Havaitut vauriot ja tutkimustulosten perusteella tehdyt johtopäätelmät. Katkoviiva on kuvassa esitetty raja-arvo käyrä (Siskind et al., 1980). Kuva 2b Yhdysvaltalaiset (U.S. Bureau of Mines) raja-arvot räjäytystärinälle. Heilahdusnopeus ja poikkeama (amplitudi) taajuuden funktiona. Mitataan kolme komponenttia, joista suurin on määräävä. 37