Europeisk storsatsning på djupa gruvor

Under fyra år ska tio Europeiska länder samarbeta kring forskning om den stora utmaningen för gruvbranschen - de allt djupare gruvorna. Det här är det hittills mest omfattande europeiska forskningsprojektet som är riktat direkt mot gruvindustrin. Projektet I2Mine har en budget på 250 miljoner kronor – Luleå tekniska universitet intar en ledande roll.

- Vi hoppas kunna befästa Luleå tekniska universitets anseende som en kompetent samarbetspartner med expertis inom hela kedjan av gruvforskning, säger Jenny Greberg, avdelningschef Geoteknologi vid Luleå tekniska universitet.

Djupa gruvor är en förutsättning för att öka europeisk självförsörjning av mineralråvaror i framtiden och minska importberoendet. Djupare gruvor kräver metoder som är lönsamma och säkra, trots djupet. Det är fokus för de 26 parterna i forskningsprojektet.

För Luleå tekniska universitet betyder I2Mine 30 miljoner kronor till forskning inom berganläggningsteknik, industriell elektronik och industriell produktionsmiljö:

Jenny Greberg, lektor i Berganläggningsteknik: "Jag ska undersöka hur det ökade djupet påverkar de brytningsmetoder som LKAB och Boliden använder. Sedan ska jag ge förslag på hur man kan utveckla processer och brytningsmetoder för att klara av produktionen när djupen ökar. Vi ska bli bättre på att hantera de problem man ställs inför vid brytning på stora djup, framförallt för att förbättra säkerhet och produktivitet.

Vad ser du som de stora utmaningarna? "Att förstå vad som blir de svaga punkterna och hur det påverkar produktionen när vi går mot ökade djup, samt att kunna identifiera nya processer och metoder som möjliggör hög produktion och hög säkerhet även på stora djup."

Jerker Delsing Professor vid EISLAB: "Jag kommer att undersöka hur ett sensorsystem kan utvecklas och användas i gruvmiljö för att öka säkerheten i gruvan, en teknik som är helt ny för världens gruvor. De trådlösa sensorerna kommer att sitta direkt på bergbulten i själva berget. Det sensorsystemet på bergbultarna känner av och direkt självständigt kommunicerar vidare ska användas för att snabbare kunna vidta säkerhetsåtgärder i gruvan.

Vi kommer att undersöka hur sensorerna kan registrera och kommunicera seismiska rörelser i berget och gruvhändelser som borrning, sprängning och fordonspassager. En del tester kommer att göras i LKAB:s Kiruna gruva redan nästa vinter. De system som används i gruvor i dag för att registrera seismiska rörelser, ger inte en lika detaljerad bild av händelser i gruvan som vi kan få via bergbultsensorsystemet med många fler mätpunkter. Den trådlösa kommunikationen gör även att den nya tekniken kommer att vara avsevärt billigare än dagens teknik."

Vad ser du som den stora utmaningen? "Att integrera grundläggande WSN (wireless sensor network) teknologi till ett industriellt system som ska överleva i den mycket robusta gruvmiljön med speciella krav på livslängd, pris och integrerbarhet med andra automationssystem".

Erling Nordlund, Professor i Berganläggningsteknik: ”Jag deltar i tre delprojekt som alla går ut på att bättre förstå mekaniken i en djup gruva så att lämpliga åtgärder kan vidtas, till exempel rätt bergförstärkningsmetod.

För det första dokumenterar och identifierar vi brottmekanismer och bergförstärkningspraxis i djupa gruvor.

Därefter arbetar vi med att förbättra analysmetoder som kan identifiera potentiella bergutfall, och gör grundläggande studier av hur underjordskonstruktioner beter sig när de belastas av seismiska vågor. För det tredje utvecklar vi vår förståelse för samverkan mellan berget och bergförstärkningssystemen på stora brytningsdjup, samt utvärderar bergförstärkningssystemens kapacitet och beteende."

Vad ser du som den stora utmaningen? "Att kunna testa bergförstärkningen på ett sätt som liknar de verkliga förhållandena i en gruva, samt att kunna använda numeriska analysverktyg på ett sätt som ger bättre beslutsunderlag".

Jan Johansson, Professor Industriell Produktionsmiljö: “Vi ska bland annat tillsammans med forskare från Aachen utveckla räddningsutrustningar om man blir innestängda i en gruva som är mer än 1000 meter djup. I delprojektet deltar 5 partners från fem länder. Jag sitter även med i ledningsgruppen för hela projektet I2Mine och i första hand gäller det att koordinera de olika parterna som finns utspridda i Europa. Det är en stor utmaning att koordinera 26 parter som alla har sin egen agenda".

Vad ser du som den stora utmaningen? ”Det är svårt att rekrytera ungdomar till gruvor som ofta ligger långt från de stora metropolerna. För att lyckas krävs en säker gruva men det räcker inte utan man måste kunna erbjuda attraktiva arbetsplatser för att lyckas rekrytera de man önskar. Det handlar om att kunna erbjuda goda arbetsplatser för både kvinnor och män."

Forskningsprojektet finansieras av  EC, 7th Framework Programme for Research and Technological Development (2007-2013) (the programme Nanotechnologies, materials and production (NMP), medverkande universitet och industripartners.