| dc.description.abstract | En gruve skal gi mest mulig økonomisk vinning, og dermed er sikkerhet til lavest mulig pris et vanlig prinsipp. Ved å optimalisere sikringsprosedyrene kan en minimere utgifter til sikringsutstyr, uten at det går utover arbeidernes sikkerhet. Formålet med denne oppgaven var å undersøke utviklingen av sikringsmetodene brukt i Kvannevannsgruva på de 4 nivåene drevet med skiverasbrytning (nivå 221, 187, 155 og 123 (moh.)), i samspill med geologiske forhold.
Det ble utført 4 turer til Kvannevannsgruva og Rana Grubers lokaler. Turene besto av befaringer nede i gruven og teoretisk gjennomgang av viktige geologiske og bergmekaniske prinsipper. Alle nivåene følger samme sikringsprinsipp bestående av sprøytebetong kombinert med bolting som primærsikring (arbeidssikring) like etter berget eksponeres. Boltene som brukes er limbolter, og kombinasjonsboltene PC-bolt og NC-bolt, og de gyses fullstendig like etter montering for å spare tid. I de mest krevende områdene må det brukes NC-bolter, mens limbolter er tilstrekkelige i roligere områder. PC-bolten ble testet som et alternativ til NC-bolten, men det ble erfart at PC-bolten ikke hadde tilstrekkelig styrke. Buer, bånd, nett, ekstra bolting og ekstra lag med sprøytebetong blir brukt til å ettersikre eventuelle problemområder, og i tillegg blir det brukt en del buer som forebyggende sikring på lokasjoner man forventer problemer.
Hovedårsakene til problemer skyldtes en stadig mer fremtredende kvartsglimmerskifer og skarpe hjørner. Kvartsglimmerskiferen i området har en høyere trykkfasthet enn omliggende berg som gjør at den tar opp spenninger og dermed kan være krevende å drive i. Kvartsglimmerskiferen er mest fremtredende i sentrum av nivåene og kombinert med at rasfrontene blir drevet inn mot midten på nivå 221, 187 og 155, har dette gjort at sentrum har vært spesielt utsatt. Derfor drives rasfronten fra midten og ut på nivå 123 for å prøve å unngå dette. Nivå 123 er stadig under drift og det er dermed ikke mulig å si noe om effekten av denne endringen. Andre problemområder er hovedsakelig i skarpe hjørner hvor spenningene konsentreres. Årsak til skarpe hjørner skyldes hovedsakelig slett håndtverk.
Studiet har vist at selv om det er krevende bergforhold til tider, så går de samme problemene igjen på alle nivåene. Derfor anbefales det å anvende lærdom fra øvre nivåer på videre nivåer. Samtidig foreslås det å vurdere om sikringen kan optimaliseres ved å la berget få sette seg, og kombinasjonsboltene deformeres noe før inngysing. | |
| dc.description.abstract | A mine is primarily driven by the goal of maximizing economic profit, which leads to a common principle of minimizing rock support costs. By optimizing the rock support, it is possible to reduce expenses on support equipment without compromising the workers' health. The purpose of this study was to examine the development of the support methods employed in the Kvannevannsgruve mine at the four levels operated using sublevel caving (levels 221, 187, 155 and 123 (meters above sea level)), in conjunction with geological conditions.
Four visits were made to the Kvannevannsgruve mine and Rana Gruber's facilities. These visits consisted of underground inspections and theoretical discussions of significant geological and rock mechanics principles. All levels followed the same safety principle, which involved the primary support of shotcrete combined with bolting immediately after rock exposure. The bolts utilized included rebar bolts, and the combination bolts PC-bolt and NC-bolt, all fully grouted shortly after installation to save time. In more demanding areas, NC-bolts were necessary, while rebar bolts were deemed sufficient for less challenging areas. PC-bolts were tested as an alternative to NC-bolts; however it was found that PC-bolts lacked the necessary strength. Additional support measures, such as arches, ties, nets, extra bolting and additional layers of shotcrete, were used to reinforce problem areas. Furthermore, a number of arches were utilized as preventive measures in locations where issues were anticipated.
The main causes of problems were attributed to the increasingly prominent presence of quartz-mica-schist and sharp corners. The quartz-mica-schist in the area possesses higher compressive strength compared to the surrounding rock, thus absorbing stresses and posing challenges during mining operations. The quartz-mica-schist is particularly pronounced at the centre of the levels, and combined with the fact that the cavefront is driven towards the centre at levels 221, 187 and 155 has made the centre particularly vulnerable. Consequently, the cavefront, is now driven from the centre outward at level 123 to attempt to mitigate this issue. The mining of level 123 is still in progress, therefore the effects of this change cannot be fully assessed. Other problem areas occur in sharp corners due to stresses being concentrated in these areas, and the root cause of these is predominantly poor workmanship.
The study has revealed that although challenging geological conditions arise periodically, the same problems recur across all levels. Therefore, it is recommended to apply the knowledge gained from higher levels to subsequent ones. Additionally, it is proposed to consider whether the rock can be allowed to settle, and the combination bolts deformed slightly before grouting, in order to optimize the reinforcement. | |
