Forslag til adkomstløsning for fremtidig brytning av forekomstene Rupsi, Giken og Charlotta i Sulitjelma - Med forslag til løsning for oppboring av Rupsi-forekomsten

Abstract

Nye Sulitjelma Gruver AS planlegger ny drift i Nordgruvefeltet i Sulitjelma, nærmere bestemt på den hittil uberørte Rupsi-forekomsten, på bunnen av Nedre Charlotta gruve og på forlengelsen av Giken-forekomsten. Til dette kreves en adkomststoll og en nedadgående rampe. Parallelt med driving av adkomststollen er det også tiltenkt å gjennomføre undersøkelsesboring på Rupsi-forekomsten. De allerede utdrevne gruverommene vil kunne påvirke stabiliteten til en fremtidig rampe, og det er derfor viktig at denne plasseres i en tilstrekkelig sikker avstand fra disse. I tillegg er det blitt lokalisert en klorittsone i bunnen av Rupsi-stollen som kan være av stabilitetsmessig betydning for en fremtidig adkomststoll.

Det er på grunnlag av tilgjengelig geologisk informasjon fra området blitt gjort en vurdering av bergarter i området. En terrenganalyse er blitt gjennomført i ArcGIS 10.2 for å identifisere svakhetssoner og andre strukturer som kan være av betydning for den planlagte traséen. Gruvekart og geologiske vertikalprofil fra det aktuelle området er blitt samlet inn og digitalisert for etablering av en forenklet 3D-modell av gruverommene og Rupsi-forekomsten i Leapfrog Geo. Tre profiler av det aktuelle området er blitt gjenstand for numerisk analyse i Examine2D for kalkulering av sikkerhetsfaktoren rundt gruverommene Nedre Charlotta og Giken og den planlagte adkomststollen. Som følge av usikkerheten til inngangsparameterne er det blitt foretatt parameterstudier av inngangsparameterne enaksial trykkfasthet, σci, og GSI. I 3D-modellen i Leapfrog ble det, basert på resultatene fra den numeriske analysen og bestemmelse av stigningsgrad og horisontal krumningsradius, lagt inn to alternative forslag til adkomststoll, oppboring av Rupsi-forekomsten og videre rampe ned til bunnen av Nedre Charlotta og Giken. De to alternativene ble konstruert med ulike stigningsgrader, en med stigning 1:8 (12,5 %) og den andre med stigning 1:10 (10 %).

De geologiske vertikalprofil tyder på at forekomstene i Nordgruvefeltet fortsetter med samme fall hovedsakelig med kloritt i liggen og skifer i hengen. Fremtidig brytning på bunnen av Nedre Charlotta og forlengelsen av Giken-forekomsten kan dermed gi problemer med skviseberg. Terrenganalysen viser generelt et bruddmønster med strøkretning ØNØ-VSV som kan medføre stabilitetsmessige problemer for en nedadgående rampe med tanke på dens ugunstige orientering i forhold bruddmønsteret. Numerisk analyse indikerer potensielle bruddsoner fra gruverommene Nedre Charlotta og Giken med maksimale utstrekninger opp mot henholdsvis 146 og 215 meter. Den numeriske analysen viser også at det vil forekomme skjærbrudd i veggene til adkomststollen som følge av klorittsonen. Det anbefales å sikre med fiberarmert sprøytbetong og minimum 2,4 meter lange bolter i veggene. Fra skjematisk layout av de alternative forslagene i Leapfrog, kom det frem at alternativ 1 (stigning 1:8) fikk resulterende ortmeter på 6431 og resulterende boremeter på 1241. Alternativ 2 fikk resulterende ortmeter på 7804 og resulterende boremeter på 855.

En grov kostnadsberegning basert på drivekostnader og diamantkjerneboring, tilsier at alternativ 1 har best kostnadseffektivitet med en kostnad på ca. 226 millioner kroner sammenliknet med alternativ 2 sin kostnad på ca. 274 millioner kroner.