Vuoriteknikot Ry:n jatkokoulutuspäivät Espoossa 26. 27.5.2016 LOUHINNAN LAATU AVOLOUHINNASSA PORAUKSEN OPTIMOINTI AVOKAIVOKSILLA JA MURSKETUOTANNOSSA Jouko Salonen, Louhintaosaaminen, Sandvik Mining &Construction Oy 4 kpl DP 1500i ja Driller s Office käytössä, Proyecto RioTinto, Espanja
PORAUSTARKKUUS Työturvallisuus Riski porata räjähdysaineeseen Sinkoilu Seinämien turvallisuus Pohjan tarkkuus/toleranssi Lohkaroituminen (hienoaines rikot) KEINOJA: GPS (TIM3D) Digitaalinen maastomalli Sähköinen poraussuunnittelu Porarikoulutus Tulospalkkio laadun perusteella Ohjaavammat poraraudat KUN PORARILLE ANTAA TYÖKALUT JA VALVOO/PALKITSEE, LAATU PARANEE VARMASTI
Louhekasa: Onko louhe tasalaatuista vai havaitaanko jossakin osassa rikkoja tai vähäisempää heittoa? Onko lastaus jossakin osassa tavanomaista hankalampaa? Kynnet: Kynnet ovat merkki epäonnistumisesta jonka syitä ovat: Räjähtämätön r-aine, jolloin reiässä on todennäköisesti patruuna ja nalli Riittämätön ohiporaus Isot porausvirheet Kuoliaaksipuristuminen/deflagraatio (johtuen avolustasta ja/tai porausvirheistä) Riittämätön ominaispanostus suhteessa paikalliseen geologiaan Panostamattomat reiät Ohiporauskerroksen poisto / kallion puhdistus: Pystytäänkö ohiporauskerroksen läpi poraamaan niin, että reiät pysyvät auki? Räjähtämättömät r-aineet Riski porata räjähdysaineeseen Onko ohiporauskerroksen läpi poraaminen turvallista? Vna644/2011 17 Toimenpiteet räjäytyksen jälkeen Vaaralliselle alueelle ei saa mennä ennen kuin kaikki panokset ovat varmasti räjähtäneet tai räjähdyshetkestä on kulunut viisi minuuttia. Räjäytyspaikalta on räjäytyksen jälkeen välittömästi poistettava räjähtämättömät räjähteet.
PORAUSTARKKUUS JA POHJAN TASO Murskamontun / avokaivoksen pohja kertoo lahjomattomasti sen miten hyvin louhintaoperaatiota johdetaan. Jos pohja on epätasainen, ongelmia on jo(i)ssakin seuraavista: Porauksessa Räjäytyksessä Lastauksessa Teiden kunnossapidossa Epätasainen pohja johtaa siihen, että kustannukset kasvavat räjähdysmäisesti: Poravaunujen liikkuminen ja toimiminen on hankalaa jolloin kapasiteetti laskee Kynsiä pitää räjäyttää tai rammeroida. Panostustyö vaikeutuu. R-aineautojen liikkuminen hankaloituu. Lastaus on vaikeaa. Veden poisto ei toimi, kuljetustiet ovat huonossa kunnossa jolloin kapasiteetti laskee ja renkaita kuluu.
Virhe porauksessa = virhe ominaispanostuksessa = virhe lohkaroitumisessa PORAUSVIRHEET: Lohkaroitumisen optimoimiseksi r-aine tulee jakaa kallioon mahdollisimman tasaisesti. Ruudun vaihtelu (pohjalla) aiheuttaa: Suuri ominaispanostus => Enemmän hienoainesta (yleensäkin pienempi K 50 ) Pieni ominaispanostus => Kauttaaltaan karkeampi louhe +KYNET, SINKOILU KEULALTA, TAKARYÖSTÖT
PORAUS- TARKKUUDEN VAIKUTUS AVOKAIVOS- JA MURSKA- LOUHINNASSA KUINKA SUURI ON VAIKUTUS EUROINA JOS PORAUSVIRHEET PIENENEVÄT PUOLEEN? (1.0 m => 0.5 m) TIM3D JA DRILLER S OFFICE VAIKUTTAA ~TÄMÄN VERRAN VOIMAKAS YLIPANOSTUS => KIVI IRTOAA HUONOMMIN (EI PAREMMIN)
PORAUSTARKKUUS Takarivi ei ole suora enemmän takaryöstöä, hankalampi eturivi seuraavaan ampuun = huonompi lohkaroituminen (isompi ominaisporaus ja sinkoiluriski) Esimerkki eräältä Eurooppalaiselta kaivokselta: Suunniteltu etu 3.5 m ja reikäväli 3.0 m. TAKARIVI EI OLE SUORA! RUUTU ON NOIN 10 % SOVITTUA PIENEMPI Ylisuuret tulevat usein ryöstöistä
RIKOTUS => SYÖTE
YHTEENVETO Tarkempi poraus (laskelmassa porausvirheet -50%) on voimakas työkalu sillä se samanaikaisesti mahdollistaa kustannusten vähentämisen sekä laadukkaamman louheen, tehokkaamman tärinänhallinnan ja turvallisemman työympäristön. KERTAUS: Kun poraus ei ole täydellistä, ruutu on välillä suunniteltua pienempi eli ominaispanostus on liian suuri jolloin tuotetaan liikaa myyntikelvotonta hienoainesta. Välillä taas ruutu on suunniteltua suurempi eli ominaispanostus on liian pieni, mistä seuraa karkeampaa louhetta, kynsiä, takaryöstöjä, hankalampi murskattavuus jne. Tarkemman porauksen tuomia taloudellisia hyötyjä: Porauskustannus / m 3 on pienempi koska tarkemmin poratut reiät voi porata harvempaan. R-ainekustannus / m 3 on pienempi koska ohiporaus on lyhyempi ja reikiä on harvemmassa. Nallikustannus / m 3 on pienempi koska yksi reikä irrottaa enemmän kuutioita. Panostuskustannus / m 3 on pienempi koska yksi reikä irrottaa enemmän kuutioita. Kynsikustannus / m 3 on pienempi koska kynsiä jää vähemmän. Hienoainekustannus / m 3 on pienempi koska paikallista ylipanostusta on vähemmän ja ominaispanostus on pienempi. Rikotuskustannus / m 3 on pienempi koska ylisuuria tulee takaryöstöistä vähemmän. Rusnauskustannus / m 3 on pienempi koska uusi rintaus jää ehjemmäksi. Murskauskustannus / m 3 on pienempi koska lohkarekokojakauma ei painotu (paljon rikotuksen jäljiltä) yläpäähän. Reiänpaikkojen mittaustyö vastaa suunnilleen maastomallin päivitystä ja suunnittelutyötä Driller s Officella tai vastaavalla ohjelmistolla.
Paremman porauksen muita hyötyjä: Riski porata lähtemättömään r-aineeseen pienenee. Lähtemättömiä r-aineita jää vähemmän koska kuoliaaksipuristumisen riski on pienempi. Pysyvämmät eli turvallisemmat seinämät. Sinkoilun riski pienenee. Vähemmän louhintavahinkoja. Vähemmän tärinää pienemmän reikäpanoksen ja ominaispanostuksen johdosta. Lastaus on helpompaa koska kynsiä on vähemmän ja K 50 on pienempi. Tuotanto nopeutuu samoin poraus ja panostus erikseen. KENTTÄ 1 KENTTÄ 2
TARKEMMAN PORAUKSEN KUSTANNUSVAIKUTUS: "old school" TIM3D ja Driller's Office porausvirheet ~1.0 m satunnaisiin suuntiin ~0.5 reikäkoko 89 mm 89 pengerkorkeus 15 m 15 kallistus 10 astetta 10 etu 2.2 m 2.35 r-väli 3.0 m 3.0 ruutu 6.6 m2 7.05 m3/reikä 99.0 m3 105.8 ohiporaus 1.2 m 0.9 reiän pituus 16.45 m 16.15 kansi 1.8 m 1.8 panostusaste 6.86 kg/m 6.86 panostettava pituus 14.65 m 14.35 reikäpanos 100.50 kg 98.41 ominaispanostus 1.02 kg/m3 0.93
TARKEMMAN PORAUKSEN KUSTANNUSVAIKUTUS: ylisuuria takaryöstö/keularivi 3 % 2.8 % hienoa 0-2 mm 2.3 % 2.0 % poraus 3.8 /m 3.8 /m porauskustannus/m3 0.631 /m3 0.580 /m3 r-aine emulsio 0.95 /kg 0.95 /kg r-ainekustannus 0.964 /m3 0.884 /m3 nallit 2 nallia+pintahidaste=8.48 0.086 /m3 ## 0.080 /m3 panostustyö 6*(50+30+30)/10000 0.066 0.062 Kynnet 1 kynsi / 20000 m 3 0.023 /m3 1 kynsi / 40000 m 3 0.011 /m3 hienoaineskustannus 2.5 % < 2 mm, 2 /t 0.135 /m3 2.18 % < 2 mm 0.118 /m3 rikotus (tavallinen kust.) 0.35 /m3 0.327 /m3 rusnaus (2h*80 /h)/10000m3 0.016 (1h*80 /h)/10000m3 0.008 karkean louheen hankalampi murskaus (arvio) 0.04 /m3 0.00 /m3 reiänpaikkojen mittaustyö (3h*40 /h)/10000m3 0.012 /m3 0.00 /m3 Maastomallin päivittäminen 0.00 (1h*50 /h)/10000m 3 0.005 työnjohdon suunnittelutyö 0.00 /m3 (1h*60 /h)/10000m3 0.006 /m3 Yhteensä: 2.323 /m3 2.081 /m3 Säästö: 0.242 /m3 1.586 /porametri Porauskapasiteetti 70000 m/vuosi (~270m/päivä) 111012 /vuosi YHDEN VAUNUN OSALTA
Porauskaavio, jossa mukana rakolinjat ja kevennysreiät 13
LOUHEEN(!!!) LASTAUSTA KOHTALAISESTI ONNISTUNEEN RÄJÄYTYKSEN JÄLKEEN: DIGINALLIT OMINAISPANOSTUS 2 kg/m 3 Kiitos. jouko.salonen@sandvik.com