Reportage ur Bergsäkert 2025#1
Därför ger dynamisk bergförstärkning bra resultat
Det finns olika sätt att förstärka berg. Dynamisk bergförstärkning med vajerbult är en av flera framgångsrika metoder som ger goda resultat. Märit Berglind-Eriksson är Principal Engineer vid företaget Itasca och har flera års erfarenhet inom området. Bergsäkert har talat med henne om vilka fördelar hon ser med dynamisk bergförstärkning.
Märit Berglind-Eriksson, Principal Engineer, Itasca
Först en kort bakgrund:
– Sveriges berggrund består till stor del av relativt hårt berg med hög hållfasthet men berget innehåller också sprickor. De typer av brott som kan uppkomma i ett bergutrymme beror på bergmassans egenskaper och bergets spänningsnivå, berättar Märit.
Två olika typer av brott
Generellt kan brotten indelas i två kategorier, fortsätter hon.
– Den ena är det vi kallar strukturstyrda brott, där nedfall av bergblock på grund av befintliga sprickor i bergmassan är den huvudsakliga typen.
– Den andra är spänningsinducerade brott där spänningarna, exempelvis runt en tunnel, överskrider bergmassans hållfasthet. Är bergmassan svag kan spänningarna orsaka stora deformationer som eventuellt leder till kollaps. Om bergmassan i stället är hård kan den orsaka smällberg eller att berget spjälkas sönder.
Tål snabba händelser
Dynamisk bergförstärkning används vid höga bergspänningar som ger smällberg men även vid seismiskt aktiva gruvor. Metoden kan även användas vid mjuka eller svällande bergmassor som kan ge stora deformationer.
– Fördelarna med dynamisk bergförstärkning är att den tål stora och snabba deformationer. Metoden är idag en nödvändighet för många gruvor för att möta deras krav på säkerhet och produktivitet, berättar Märit.
Montaget
När det är låga bergspänningar förankras berget med bergbult, vanligtvis ingjutna bultar av kamjärn. Bultarna som används vid dynamisk bergförstärkning skiljer sig från dem.
– De har släta bultsektioner mellan förankringspunkterna som består av olika typer av ankare. Vid de släta sektionerna släpper bulten mot ingjutningsbruket eller resinet när sträckgränsen nås. Det innebär att bulten förlängs plastiskt och deformeras med bergmassan. Den tar upp dynamisk energi, säger Märit.
Bultarna samverkar med nät och fiberarmerad sprutbetong för att hålla kvar bergmassan.
– Ofta sätter man först ett nät som sprutas in och slutligen ett till nät som håller kvar uppsprucken sprutbetong. Det är viktigt att man förankrar nätsektionerna med bultarna så att det inte uppstår luckor i förstärkningen, betonar Märit.
Vajerbult klarar längder och volymer
När tunnlarna och schakten blir stora ökar volymen av bergmassan som behöver förankras och då räcker de vanliga bergbultarnas längd inte till. Det kan vara i exempelvis schakt, korsningar, bergrum eller brytningsrum. Då kan längre vajerbult, även kallade för kabelbult användas.
– Utrymmet där bultarna ska installeras är ofta begränsat och bultarna kan därför inte vara för långa, de får helt enkelt inte plats. Det kan också vara så att bultriggen endast kan hantera en viss bultlängd.
Om bultarna installeras med handkraft är det heller inte praktiskt möjligt att sätta för långa bultar, och man bör inte skarva bultarna. I alla dessa situationer använder man i stället kabelbult tack vare deras flexibla egenskaper, förklarar Märit.
Används även i schakt
Förstärkning med vajerbult är en värdefull metod även i schakt. Desto djupare ned i gruvan man kommer ökar spänningsnivån.
– När brytningen närmar sig eller passerar ett schakt kan spänningsnivån öka kraftigt och bergmassan går då i brott, vanligtvis med spjälkbrott. När brytningen har passerat avlastas området och schaktet, säger Märit.
När man tippar bergmassor i schaktet slås schaktets sidor sönder ytterligare.
– Om nivån av bergmassa i schaktet hålls hög minskar risken att schaktet går sönder, samtidigt ökar risken för att häng bildas i schaktet och därför behöver man dra material någorlunda kontinuerligt, säger hon.
Schaktens storlek ökar allteftersom de går sönder och blir till slut oanvändbara.
– Finns det intilliggande schakt kan de i vissa fall gå ihop med varandra eller så kan de äventyra infrastrukturer på de nivåer som schakten passerar, berättar Märit.
Planering av bergförstärkning krävs
– Stora krav ställs därför på planeringen av gruvans infrastruktur såväl som bergförstärknings-systemet. I ett bergschakt med en diameter på några meter är det svårt att installera tillräcklig långa bergbultar för att nå den bergvolym som kan påverka under ett schakts livslängd. Med kabelbultar når man betydligt längre in i bergmassan och skapar en mycket god hållfasthet.
Reportage ur Bergsäkert 2025#1