SveBeFoSTIFTELSEN SVENSK BERGTEKNISK FORSKNING

SWEDISH ROCK ENGINEERING RESEARCH

OO

FRAGMENTERING I BERGTAKTERlnverkqn qy geologi och spröngteknik

Magnus Gynnemo

SveBeFo Rapport 35

STIFTELSEN SVENSK BERGTEKNISK FORSKNING

SWEDISH ROCK ENGINEERING RESEARCH

Stockholm 1999ISSN l t04-1773ISRN SVEBEFO-R.-35--SE

a a

FRAOIIENÍERINO,I BEROÍAKTERlnverkan ety geologi och spr¿ingreknik

Rock fregmentation in qucrriesGeology eind blost design influence

Magnus GynnemoGeologiska Institutionen,Chalmers Tekniska Högskola

SveBeFo Rapport 35

FöRORI)

Redan i början av nittiotalet uppmârksammades i dåvarande BeFos programplanering att

det fanns behov av en utvecklad fragmenteringsteknik för bergtäkter, som kommit att

spela en allt större roll för produktion av ballast för olika ändamåI. Andelen krossberg

har successivt ökat i och med att grustäkter sinat eller att man inte velat öppna nya, sär-

skilt i storstädernas omgivningar. Beredning och förstudier ledde så småningom till att

projektet Fragmentering i bergtäkter påborjades med Magnus Gynnemo som forskar-

studerande vid Chalmers och i nära samverkan med de sprängteknikspecialister som

finns inom SveBeFo.

Projektet har baserats på storskaliga faltundersökningar i två täkter, där medverkan från

Sabema (Kållered) och Skanska (Billingsryd) varit av stor betydelse. Analyser av geo-

logiska och sprängtekniska faktorer har gjorts för att ge underlag till bättre kontroll över

fragmenteringsresultatet, kvalitativt och ekonomiskt. Arbetet har redovisats i form av en

licentiatavhandling, presenterad vid Chalmers sommaren 1997 , publ. 484. Enligt kutymvid SveBeFo har en bearbetning av den akademiska avhandlingen sedan gjorts för att

lämpa sig för en vidare spridning till SveBeFos industriintressenter m fl.

Den nu föreliggande rapporten är framtagen efter en sådan genomgång av materialet isamarbete mellan Magnus Gynnemo och Finn Ouchterlony vid SveBeFo. Av olika skäl

har detta arbete dragit ut på tiden vilket vi beklagar. Under tiden har rapportens slut-

satser anvl..rts som underlag för en planering av ett nytt projekt inom området, ett behov

som visade sig uppenbart, delvis för att många faktorer var svåra att entydigt utvärdera

från de storskaligt genomförda fältförsöken.

Många har varit engagerade i projektets olika skeden. Särskilt bör med tack nämnas

Hans Carlsson, Sabema, som varit ordförande i projektets styrgtupp och starkt bidragittill att fältarbetsplatser kunnat ställas till för{ogande. Vi noterar också tacksamt det

kompletterande finansiella stöd som erhållits genom Svenska Byggbranschens

Utvecklingsfond, SBUF.

Stockholm i maj 1999

Tomas Franzén

SveBeFo Rapport 35

SAMMANFATTNING

Rapporten beskriver fullskaleförsök utförda i två bergtäkter i Västsverige, Kållered och

Billingsryd. Målsättningen var att finna de faktorer som styr fragmenteringsresultatet vidpallsprängning, speciellt produktionen av finmaterial (0-40 mm) och andelen skut

(block större àn15 7o av öppningen i förkrossen). Genom att sikta det sprängda berget

före krossning eller efter primärkross, kunde fragmenteringsresultatet utvärderas.

Geologi, detonationshastighet, kopplingsgrad, specifik laddning och olika design-

parametrar är faktorer som studerats.

Geologins betydelse för sprängresultatet kan studeras genom att utföra sprängningar

med en bestämd sprängdesign i olika geologiska miljöer. Gnejsgranit, metadiorit

(Kållered) och diabas (Billingsryd) var de tre bergarter som studerades.

Detonationshastigheten var den sprängämnesparameter som i första hand studerades,

genom att fragmenteringen mättes efter användning av sprängämne med olika

detonationshastigheter.

Resultaten från de utförda fältförsöken indikerade att de geologiska faktorerna, samt i

viss män specifik laddning och detonationshastigheten, har en styrande effekt på

fragmenteringsresultatet vid pallsprängning. Detonationshastigheten, den specifika

laddningen och kopplingsgraden har alla en underordnad betydelse i de undersökta

bergtäkterna. Resultaten kunde delvis verifieras med en korrelationsanalys.

Sänkt specifik laddning visade på en lägre produktion av finmaterial i Kållered och ändå

en acceptabel lastbarhet i sprängsalvan. En optimering av sprängämnesanvändandet vid

pallsprängning är av stort ekonomiskt intresse för makadamproducenterna. I bergtäkten i

Kållered sänktes den specifika laddningen från 0,49 kglm3 till 0,32 kg/m3, vilketmotsvarar en besparing på ca 32 ton sprängämne per år.

Resultaten från de utförda fältförsöken visar på svårigheterna med att beskriva och idetalj förklara fragmenteringsprocessen vid sprängning. En ökad satsning på forskning

inom ämnesområdet krävs för att förstå fragmenteringsprocessen, speciellt förståelsen

för de geologiska faktorernas inverkan.

Nyckelord: Pallsprängning, bergart

kopplingsgrad, specifik laddning,korrelati onskoeffici ent.

bergmassan in-situ,fragmenteri n gsresul tat,

detonati onshastighet,salvhög, skadezon,

SveBeFo Rapport 35

lv

SUMMARY

A full scale investigation conducted in two quarries in western Sweden is described. Theobjective of the study was to find the factors that govem the fragmentation result inbench blasting, especially the production of fines (0-40 mm) and the number of over-sized blocks. To evaluate the fragmentation result we sieved the muck piles before andafter the primary crusher. Factors studied in the project were geology, velocity ofdetonation, decoupling, specific charge and blast design parameters.

The influence of the geological factors on the fragmentation result can be revealed bycomparing different rock types using a fixed blast design. Three rock types, gneissicgranite, metadiorite and dolerite were examined during the investigation. Velocity ofdetonation was the second major factor tested in this project. We examined how the ve-locity of detonation affects the fragmentation result.

Results from the field tests indicate that the geological factors and the specific chargegovern the fragmentation result in bench blasting. The geological factors of greatest in-terest are the fracture spacing and the mechanical properties. Velocity of detonation anddecoupling seemed to be unimportant. A correlation test on the investigated parametersverified the conclusions.

Tests with lower specific charge decreased the production of fines without any digabilitychanges in the muckpile. It would be of great economical interest for the producers ofmac-adam if the optimum amount of explosives could be used in the bench blastingprocess. In Kållered the specific charge was lowered from 0,49 to 0,32 kglm3. Calcu-lations show that the amount of explosive used in the quarry could decrease by 32metric tons per year.

The results from the field tests clearly show that fragmentation by blasting is a difficultprocess to understand and describe. We have to increase our research efforts to under-stand the fragmentation process, especially concerning the influence of the geologicalfactors.

Keywords: bench blasting, rock type, in-situ rock mass, velocity of detonation,decoupling, specific charge, fragmentation result, muck pile, rock mass damage,correlation coefficient.

SveBeFo Rapport 35

INNEHÅLL

FORORI)

SAMMANFATTNING

SUMMARY

INNEHÅLLSFöRTECKNING

1 INLEDNING

1.1 Barcnui.ID1.2 MÅr/sv¡re1.3 Msropx1 .4 GnuruoI-RccaxoB HYPOTESER

2 FRAGMENTERINGSMODELL

2.1 MopeILBESKRIVNINc2. 1. 1 Bergmassan in-sítu2.1.2 Uppsprtickning2.1.3 Sönderdelning2.1.4 Förflyttning2.1.5 Resultat

2 .2 MooBrLS AMMANFATTMNc

3 GEOLOGISK BESKRIVNING

3.1 RpcroNALcEoLocI3 .2 GBoToGIS K DETAIJB ESKRIVMNG

3.2.1 Kållered3.2.2 Bíllínssryd

4 FÄLTFÖRSöK

4.I Ver ev p'önsörsPLArsER

4.2 FönsöTSBESKRIVMNc4.2. 1 Anvönda sprtingtimne n4.2.2 Försök med olíks detonationshastighet4.2.3 Försök med olika kopplingsgrad och specffi laddning

4. 3 PnovrecmNc rön rrNaN¡ELSMÀTNINc ocu LABoRAToRTEnönsör

4.4 LesonRronmr'önsör4.4. 1 B ergmekaniskø te stmetoder4.4.2 Svenska standardtester ft)r ballast

5 RBSULTAT AV TÄTTPöNSöI(NN

5.1VOD-nönsörnr5.1.1 Fragmenteríng (0-2500 mm)

nt

v

tv

7

7

I1010I2t2

15

15

t61616

19

I2

JaJ

4

7

t9t919202526

26

2627

29

29

29

SveBeFo Rapport 35

vl

5 RESULTAT AV rÄrrNöNSÖKEN, forts

5.1.2 Analys av finøndel (0-8 mm)5.1.3 Analys av skutandel (+1000 mm)5. 1. 4 F rag me nte ríng s mo delle r5. 1.5 tuIekanísk hållfasthet5. 1.6 Svenska standardtester fi)r ballast

5.2 Fönsör MED vARTERAD KoppLrNcscRAD5.3 FÖnSÖT MED VARIERAD SPECIFIK LADDMNG

6 ENERGIFÖRBRUKNING VID SPRÄNGNING

6. 1 BBncUASSANS FRAGMENTERING

6.2 BpncuassANs TyNGDpuNKrsr'öRn-vrrMNG6.3 Sum¡reRINc AV eNeRcmöReRUKNINcEN vn spRaNcvrNc

7 BERÄKNING AV SKADEZON VID SPRÄNGNING

8 KORRELATIONSANALYS

9 ANALYS OCH SLUTSATSER

10 FÖRSLAG TILL FORTSÄTTNING

11 ERKÄNNANDE

SYMBOLLISTA

REFERENSER

31

3233343738

39

4t

4I4547

49

53

57

6l

63

05

67

BILAGORBilaga IBilaga2Bilaga 3Bilaga 4

Bilaga 5

Bilaga 6

Bilaga 7

Bilaga 8

Bilaga 9

Bilaga 10

Petrologisk beskrivning av gnejsgraniten i Kållered.Petrologisk beskrivning av metadioriten i Kållered.Petrologisk beskrivning av diabasen i Billingsryd.Sammanställning av ingående parametrar och resultat frånVOD-försöket i Kållered.Sammanställning av ingående parametrar och resultat förVOD-försöket i B illingsryd:Sammanställning av utförda bergmekaniska tester i Källeredoch Billingsryd under VOD-försöket.Sammanställning av utförda Svenska Standard tester förballastmaterial i Kållered och Billingsryd under VOD-försöket.Sammanställning av ingående parametrar och resultat frånkopplingsgradförsöket i Kållered.Sammanställning av ingående parametrar för beräkning av

energiförbrukningen i Kållered och Billingsryd under VOD-försöketVärden för beräkning av energiåtgången för att fragmenteraen bergmassa enligt ekvation 6.1 och ekvation 6.6.

71,

1L

124aIJ74

15

78

76

80

81

SveBeFo Rapport 35

82

I

1 INLEDNINGSyftet med projekt SveBeFo 440 "Fragmentering av berg medelst sprängning"

(Stiftelsen Svensk Bergteknisk Forskning, projekt nr 440) var att arbeta fram en metodik

att styra och kontrollera fragmenteringen vid sprängning. Fragmenteringen skall kunna

styras med hänsyn till slutproduktens användningsområde. Metodiken skall även leda

till ett effektivare utnyttjande av bergmassan och öka makadamkvaliteten.

Bergmassan är ett inhomogent medium. Den består ofta av flera olika bergarter med va-

rierande struktur och mineralsammansättning. De geologiska variationerna leder till va-

rierande hållfasthetsegenskaper. Bergartema i Sverige har i de flesta fall även utsatts förkraftig metamorfos (SNA, 94), vilket innebär omvandling av ursprungsbergarten. Me-

tamorfosen ger ofta bergarten en struktur, bergväxt, vilket medför att bergarten erhåller

riktningsberoende hållfasthetsegenskaper. Under jordens utvecklingshistoria har dess-

utom bergarterna utsatts för tektonisk påverkan. Sådan påverkan skapar svaghetszoner

med sprickor och mineralomvandling i bergmassan. Kornfogama i bergarten kan luckras

upp samt mikrosprickor induceras i enskilda mineral.

Olika undersökningar har utförts för att finna de faktorer som styr fragmenteringen vidsprängning. Inledningsvis undersöktes hypotesen att detonationshastighet i sprängämnet

påverkar uppkrossningen och därmed produktionen av finandelen (0-8 mm) runt borr-hålen vid sprängning. Hypotesen skulle verifieras i fullskala och i varierande geologi.

Kopplingsgradens och den specifika laddningens betydelse för fragmenteringsresultatet

undersöktes avslutningsvis.

Fragmenteringsförloppet kan beskrivas med ett antal delprocesser: Geologi, borr-

ning/sprängning, utlastning/transpoft, krossning/siktning, lagnngltransport. Enbart pro-

cessen borrning/sprängning påverkas bl.a. av följande parametrar (se tabell 1.1).

Tabell 1.1 Exempel på faktorer som påverkar sprängning. Understrukna faktorer har

undersökts i projektet.

HålsättningSpecifik laddningTändplanKopplingsgrad

ViktstyrkaEnergiinnehållGasvolymDetonations-hastishet

BorrhålsdiameterBorrhålsavvikelseBonhålslutning

BergartHållfasthetse genskaper

Sprickor/spricksvstem

DesisnSpränsmedelBorrningGeolosi

Sammanfattningsvis utfördes följande tester för att venfiera hypoteserna beskrivna i ka-

pitel 1.4:

o Sänkning av detonationshastigheten (VOD) i sprängämnet, 5300 m/s till mindre än

4000 m/s.¡ Jämförelse mellan fulladdade bonhåI, kopplingsgrad = 1 och frikopplade laddningar i

borrhålet, kopplingsgrad < 1.

. Varierad specifik laddning, 0,32-0,49 kg/m3.

SveBeFo Rapport 35

2

Fältförsöken utfördes i Sabema Material AB:s bergtäkt i Kållered och i Skanska AB:sbergtäkt i Billingsryd. Platserna är utvalda bland de åtta bergtäkter i Västsverige somundersökts av Geologiska Institutionen, Chalmers Tekniska Högskola, i ett föregåendeprojekt. Fältförsöken har utförts mellan 1993-1996 enligt tidsredovisningen i tabell1.2:

Tabell 1.2 Tidsredovisning för utförda fältförsök.

Fältförsök Kållered BillinesrydDetonationshastighetKopplingsgradSpecifik laddning

9307-93n9604-96079610-9611

9406-9411

Projektet "Fragmentering av berg medelst sprängning" initierades av makadam-branschen och drevs inom SveBeFo:s ramprogram. Härutöver erhölls kompletterandefinansiellt stöd från SBUF, Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond. SveBeFo stödsav mer àn 20 företag där Nitro Nobel AB är en av huvudintressenterna och statenbidrar genom NUTEK (Närings- och teknikutvecklingsverket) och BFR (Bygg-forskningsrådet). SveBeFo fortsätter SveDeFo:s tradition av forskning och teknikut-veckling inom sprängämnes- och bergsprängningsområdet.

1.1 Bakgrund

Berggrunden i Sverige utgörs med ett fåtal undantag av djupbergarter. Vanligast före-kommande dtr graniter, gnejser och ett antal basiska bergartstyper (SNA, 94). Djupberg-afier har en massformig struktur vilket ger bra hållfasthetsegenskaper. Berggrunden ut-nytdas därför bl.a. till grundläggning, tunnlar, bergrum och till makadamproduktion.Nackdelen med att använda djupbergarter till makadam är att hållfastheten och de me-kaniska egenskaperna påverkas negativt av djupbergarternas kornstorlek (Neeb, 1992)när den överstiger 5 mm. Bergarter indelas i tre grupper med avseende på kornstorlek,grovkorniga > 5 mm, medelkorniga 1-5 mm och finkorniga < 1 mm (Loberg 1980).

I ett historiskt perspektiv har singel (naturgrus) varit det dominerande stenmaterialet vidbyggnation. Idag används singel främst som ballastmaterial i asfalt och betong. Natur-gruset är ojämnt fördelat över Sveriges yta orsakat av geologiska skäI, främst inlands-isens rörelseriktning, utbredning och avsmältning (SNA, 1994).I stora delar av landethar tillgångarna sinat, vilket föranlett ett ökat intresse och användning av makadam(krossat berg) till ballast- och byggnadsmaterial.

Det ökade intresset för krossat berg skapar nya och högre kvalitetskrav på ballastmateri-alet. Förmodligen kommer kvalitetskraven att öka ytterligare i framtiden (Neeb, 1992).Till de högsta kvalitetsklasserna av asfalt och betong krävs idag ett ballastmaterial medhögre kvalitet än vad som norrnalt kan produceras i närområdet. Ballastmaterialet trans-porteras i dessa specialfall från fyndigheter i andra delar av landet.

Det ökade behovet av högkvalitativt bergmaterial kräver att vi detaljstuderar berggrun-den i de områden som har stort materialbehov. Detaljstudier visar att material-

SveBeFo Rapport 35

3

egenskaperna kan variera i en och samma bergart. Variationema beror bland annat på ett

flertal geologiska faktorer som t.ex. mineralogi, sprickfrekvens och omvandlingsgrad.

Genom detaljkännedom kan vi styra produktionen av makadam och på ett effektivare

sätt använda vära naturresurser.

Produktionen av makadam kan på samma sätt effektiviseras inte minst på sprängteknik-

området. Sprängtekniken utvecklades först inom gruvindustrin. Vid gruvdrift eftersträ-

vas normalt ett finblockigt styckefall anpassat till de efterfoljande förädlingsprocesserna.

Det utsprängda materialet, som skall anpassas till anrikningsprocessen, mals ner till ett

finkomigt pulver. Appliceras samma sprängteknik vid produktion av makadam får detta

negativa konsekvenser i form av låg makadamkvalitet och ett överskott av finmaterial.

Vtãkadamproducentema har idag dålig avsättning för finmaterialet på marknaden. Över-

skottet på finmaterial uppgår normalt till 20-30 7o av den totala makadamproduktionen.

Branschföretagen har uppmärksammat problemet och stöder idag långsiktiga forsk-

ningsprojekt inom ämnesområdet. Forskningen bedrivs främst på CTH (Chalmers Tek-

niska Högskola), KTH (Kungliga Tekniska Högskolan) och av sveBeFo.

1.2 MåUsyfte

Projekt SveBeFo 440 "Fragmentering av berg medelst sprängning" har följande mål-

sättning:

1. Att nå okad förståelse för fragmenteringsprocessen vid sprängning.

2. Att förbättra sprängningsmetodiken med hänsyn till finandel, skutandel, lastbarhet

och kvalitet.3. Att styra storleksfördelningen i sprängsalvan, för att optimera vidare krossning och

siktning.

Målsättningen har sin motsvarighet i ett antal branschspecifika mål:

4. Attöka andelen av fraktionen mellan 200 mm och skut (dvs block större àn75 7o av

förkrossens maximala intagsöppning).

5. Att finandelen (i denna rapport fraktionen 0-8 mm) minimeras.

6. Att minska skutandelen till under 27o.

7. Att kvaliteten på det utsprängda materialet får försämras med som mest 25 7o 1för-

hållande till kvaliteten på bergmassan in-situ.

1.3 Metodik

Det saknas enkla metoder att på ett effektivt sätt undersöka en bergmassa, in-situ och

under fragmenteringsprocessen. Under sista årtiondet har bildanalysverktyg utvecklats

för att uppskatta blockstorleksfördelning före och efter sprängning. Bildanalysmeto-

dema är ännu inte tillräckligt tillförlitliga för att användas kommersiellt, utan bör ut-

vecklas vidare (Cunningham, 1996).

SveBeFo Rapport 35

4

Bristen på fungerande indirekta metoder att mäta sprängsalvans finandel och skutandeltvingade oss att använda traditionella metoder. För att utvärdera förändringar i frag-menteringsresultatet siktades hela sprängsalvan 0-1000 mm före krossning. I Kålleredutnyttjades ett mobilt siktverk och i Billingsryd en befintlig försikt. Skutandelen (>1000mm) uppskattades genom manuell inmätning med tumstock.

Den information som erhölls genom att hela blockstorleksfördelningen för sprängsalvansiktades fram i Kållered gav oss möjligheter att studera det totala fragmenteringsresul-tatet före och efter sprängning. Med stöd av blockstorleksfördelningama fcire och eftersprängning beräknades andelen nyskapad brottyta i sprängsalvan. Andelen nyskapadbrottyta kopplades sedan till fragmenteringsprocessens energiförbrukning (se kapitel 6).

1.4 Grundläggande hypoteser

Styckefallet i sprängsalvan, i synnerhet finandelen (0-8 mm), kopplas ofta samman medvad som sker när sprängämnet detonerar i borrhålet (Clark, 1987).I området närmastborrhålet där uppkrossningen är störst produceras den största andelen av fraktionen 0-8mm, under fragmenteringsprocessen vid sprängning (se figur 1.1).

SprängämneDetonationsfront

Omvandlad ochdeformerad zon

Uppkrossad zon

Radiella sp rickor

Figur 1.1 Principskiss av ett detonerande borrhål i en bergmassa. Finandelen skapasbl.a. i den uppkrossade zonen runt borrhålet.

SveBeFo Rapport 35

5

Då spränggaserna från det detonerande sprängämnet når bonhålsväggen skapas en stöt-

våg som radiellt utbreder sig i bergmassan. Samtidigt som stötvågen penetrerar berg-

massan sätter spränggaserna, när de expanderar, bergmassan i rörelse vilket leder till att

bonhålsväggen utsätts för kraftiga tryck- och dragbelastningar (Konya & Walter 1990).

När hållfastheten för bergmassan överskrids sönderdelas bergmassan. En sänkning av

detonationshastigheten (VOD) och därmed borrhålstrycket bör därför leda till att spän-

ningarna och temperaturchocken blir lägre mot bonhålsväggen. Minskat tryck mot borr-

hålsväggen och i bergmassan bör minska utbredningen pä den uppkrossade zonen, med

en lägre mängd finandel i sprängsalvan som resultat.

Kopplingsgraden mellan sprängämnet och bonhålsväggen (se figur 4.6) bör på samma

sätt påverka uppkrossningen runt borrhålet under detonationsförloppet. En ökad fri-koppling bör minska tryck- och temperaturpåverkan på bonhålsväggen och därmed ge

en minskad andel av fraktionen 0-8 mm i sprängsalvan. Kopplingsgraden definieras som

kvoten mellan diametern på sprängämnet och borrhålsdiametern'

Även minskad specifik laddning bör minska finandelen i sprängsalvan, Specifik ladd-

ning (kg/m3¡ definie.as som andelen sprängämne (kg) i förhållande till den bergvolym(m3) som skall sprängas ut. Minskar den specifika laddningens storlek erhålls mindre

tillgänglig energi som kan påverka och skada berget.

SveBeFo Rapport 35

7

2 FRAGMENTERINGSMODBLL

2.1 Modellbeskrivning

För att bättre förstå fragmenteringsprocessen vid sprängning och de ingående paramet-

rarnas påverkan på fragmenteringsresultatet, delas processen upp i fem övergripande

steg eller delmodeller (se figur 2.1):

;;;,;;ii.,it" ì

I

iupps präckning

!

I Sönderdelning

Förflyttning

Resultat

Figur 2.1 Fragmenteringsprocessen vid sprängning uppdelad i delmodeller

2.1.1 Bergmøssan in-situ

Modellen för bergmassan in-situ kan beskrivas på följande sätt (se figur 2.2). Bergmas-

san består i huvudsak av följande delar:

o Bergart. Sprickor/svaghetszonero Vatten

Bergmassan är svår att beskriva i detalj beroende på stor geologisk variation i egenska-

per och utseende. In-situmodellen blir därför en förenklad bild av verkligheten. Berg-

massans in-situ blockfördelning är avgörande för val av metoder och utrustning för de

efterföljande stegen i fragmenteringsprocessen. Det finns dessutom två tillskottskällortill den totala andelen finmaterial (0-8 mm) producerad under fragmenteringsprocessen.

Störst betydelse har den ovanpå liggande syltan. Syltan är rester av söndersprängt berg

från tidigare sprängsalvor. Borrkaxet är den andra tillskottskällan. Finmaterial uppträder

även i det befintliga spricksystemet, men den andelen är svår att uppskatta.

SveBeFo Rapport 35

8

{----""- Sylta

BergaÉ

ln-situ sprickor(med eller utan sprickfyllning)

Grundvattenyta

Vattenfyllda sprickor

Figur 2.2 Principskiss av in-situ modellen. Bergmassan består av en eller flera berg-arter som är genomkorsad av, i detta fall, fyra huvudsprickriktningar.Spricksystemet är dessutom delvis fyllt med grundvatten.

2.1.2 Uppspräckníng

När ett sprängämne detonerar i ett borrhål skapas ett detonationstryck mot borrhålsväg-gen. Om detonationstrycket blir tillräckligt stort krossas bergmassan upp runt bonhålet.Normalt detonerar ett civilt sprängämne med en detonationshastighet runt 3000-5000m/s (NNAB, 1995), vilket uppskattningsvis ger ett detonationstryck på mellan 11-18GPa (se ekvation 4.1).

Detonationstrycket genereras dels vid detonationsfronten när sprängämnet detonerar ochnär spränggaserna expanderar i borrhålet. Då spränggaserna når bonhålsväggen skapasen stötvåg som radiellt utbreder sig i bergmassan. Stötvågen utsätter bergmassan förstför tryckspänningar som sedan efterfoljs av dragspänningar. Samtidigt som stötvågenpenetrerar bergmassan sätter spränggaserna, när de expanderar, bergmassan i rörelsevilket leder till att bonhålsväggen utsätts för kraftiga tryck- och dragbelastningar(Konya & 'Walter 1990). När hållfastheten för bergmassan överskrids sönderdelas berg-massan. Utanför den omvandlade och uppkrossade zonen, där spänningarna dtr lägre,skapas endast enstaka sprickor som utbreder sig i radiell riktning från borrhålet (se figur2.3).

P- och S-vågens (stöt och skjuvvåg) transport genom bergmassan öppnar nya sprickor,men dessutom vidgas redan befintliga sprickor. Det befintliga spricksystemet har storinverkan på hur bergmassan spricker upp. P- och S-vågen genererar dessutom mik-rosprickbildning och en uppluckring av mineralkomfogarna i bergarten, som sänkerhållfastheten i bergmassan.

SveBeFo Rapport 35

9

Sprängmedel i borrhål

+-SyltaFörladdning ----->

Bergart

ln-situ sprickor(med eller utan sprickfyllning)

Grundvattenyta

Vattenfyllda sprickor

Radiella

Uppkrossad zon

Figur 2.3 Principskiss för uppsprickningsmodellen. Skissen visar tre detonerande

bonhål i en pallsPrängning

Gasutvidg av befintligaoch nya

<-SyltaFörladdning -----r

Bergart

Sprängmedel i borrhål < ln-situ sprickor(med eller utan sprickfollning)

Grundvattenyta

Vattenfyllda sprickor

Uppkrossad

RadiellaSpränggaser penetrerarnya och befintliga sprickor

Figur 2.4 Principskiss för sönderdelningsmodellen. Skissen visar tre detonerande

borrhål i en pallsprängning. Sprängaserna har börjat penetrera sprickorna ibergmassan,

SveBeFo Rapport 35

l0

2.L3 Sönderdelníng

Spränggaserna expanderar och krossar upp bergmassan närmast bonhålet. Dessutomskapas nya längre sprickor radiellt ut från borrhålet. Spränggaserna fortsätter att expan-dera och penetrerar det nybildade och befintliga spricksystemet (se figur 2.4). Bergmas-san sönderdelas och sväller när bergblocken frigörs från varandra.

Vid sönderdelningen är bergmassans egenskaper av största betydelse. Är bergmassanuppsprucken läcker spränggaserna lättare ut i bergmassan och i atmosfären. Läckagetbör innebära att det maximala bonhålstrycket blir lägre och att borrhålen utsätts för en

mindre tryckbelastning än i en bergmassa med lägre sprickfrekvens. Utbredningen av

den uppkrossade zonen runt borrhålen bör därför bli mindre i en sprickrik bergarl än i en

sprickfattig med samma hållfasthet.

2.1.4 Förflyttning

Under förflyttningen sönderdelas bergmassan ytterligare. Omblandningen av bergmas-san under förflyttningen leder till att blocken krockar och fragmenteras.

Dessutom uppstår nötning mellan blocken under förflyttningen som ökar finandelen isprängsalvan. Tyngdpunktsförflyttningen kan indelas i tre steg. Nedan beskrivs varjesteg med en principskiss (se figur 2.5-2.7).

Figur 2.5 Principskiss visande en sönderdelad bergmassa i inledningsfasen av för-flyttningen. Förflyttningen skapas genom stötvågens och gasexpansionensinverkan (se kapitel 2.1.2-2.I.3).

SveBeFo Rapport 35

1l

@

@@@&@

@ @ @e

w@@

@

@@&@

@@ @

@ @

Figur 2.6 Principskiss som visar att när gasexpansionen ökar, förflyttas blocken i den

riktning som uppvisar lägst mothållande kraft dvs. mot de fria ytorna.

Blocken förflyttas med hjälp av den rörelseenergi som skapas vid gasexpan-

slonen i bonhålen och påverkas sedan av tyngdkraften. Fragmenteringen och

nötningen som sker när blocken krockar och studsar mot varandra under

förflyttnin gen bidrar dessutom till finandelsproduktionen.

Figur 2.7 Principskiss på en salvhög där bergblocken nått täktbotten. Förflyttningen är

därmed avslutad

@

SveBeFo Rapport 35

t2

2.1.5 Resultat

Salvhögen har ett styckefall som skiljer sig från bergets in-situ blockfördelning. plottasfördelningarna i ett linlog-diagram kan skillnaden betraktas på ett överskådligt sätt (sefigur 2.8). Förändringen från en grövre blockfördelning till en mer finblockig fördelningskapas genom att sprängenergi från ett detonerande sprängämne tillförs bergmassan.

100

90

80

S70#60'3 so

b¿oooÄ30

20

10

0

Salvhög In-situ

Sprängenergi

<__

+--------

100 1000

Kornstorlek (mm)

Figur 2.8 Principskiss för blockstorleksfördelningen före och efter sprängning. För-ändringen av in-situ fördelningen är skapad genom tillförd sprängenergi,vilket skapar nya brottytor.

Genom att studera blockfördelningen före och efter sprängning kan resultatet av spräng-ningsarbetet utvärderas. Utvärderingen kan utnyttjas som underlag för ändringar isprängdesignen, eller ge värdefull information för den fortsatta fragmenteringsproces-sen. Vid planläggning av nya bergtäkter bör information om blockstorleksfördelningar-na före och efter sprängning ingå i beslutsunderlaget. Blockstorleksfördelningen föreoch efter sprängning påverkar dels val av sprängningsmetod men också utformningen avkrossanläggning och val av last- och transportfordon.

2.2 Modellsammanfattning

Salvhögen uppvisar ett styckefall som skiljer sig från bergets in-situ blockstorleksför-delning (se figur 2.8). Förändringen skapas genom påverkan från flera faktorer. Närsprängämnet detonerar i borrhålet skapas ett övertryck av de expanderande sprängga-serna. När spränggaserna når borrhålsväggen genereras en stötvåg som penetrerar berg-massan. Stötvågen utsätter bergmassan för tryck- och dragspänningar vilket skaparsprickor i bergmassan (se figur 2.3). Ovenrycket mot borrhålsväggen krossar dessutomupp bergmassan närmast bonhålsväggen.

10 10000

SveBeFo Rapport 35

l3

När stötvågen lämnat bonhålsväggen och borrhålsväggen krossats upp bö4ar sprängga-

serna penetrera det nybildade och det befintliga spricksystemet. Sprickorna förlängs och

utvidgas vilket sönderdelar bergmassan (se figur 2.4). Den fortsatta gasexpansionen le-

der till att bergmassan slutligen helt sönderdelats (se figur 2.5). När motståndet i den

sönderdelade bergmassan minskar startar en förflyttning i riktning mot de fria ytorna,

uppåt och framåt. Vi får således en rörelse uppåt och framåt av bergmassan under för-

flyttningen (se figur 2.6). Under förflyttningen fragmenteras bergblocken ytterligare be-

roende på kollisioner och nötning. Nötningen mellan blocken bidrar till att finandelen

ökar i sprängsalvan. När förflyttningen är klar har en salvhög bildats. Fragmenterings-

processen vid sprängning är därmed avslutad. Resultatet av fragmenteringsprocessen

kan beskrivas grafiskt genom att blockstorleksfördelningen före och efter sprängning

mäts och presenteras i ett lin-log diagram (se figur 2.8).

Vid samtliga av de presenterade delstegen i fragmenteringsprocessen förbrukas energi.

Energiförbrukningen kan delas upp i nyttig fragmenteringsenergi och i energiförluster

(se kapitel 6).

SveBeFo Rapport 35

l5

3 GEOLOGISK BESKRIVNING

3.1 Regionalgeologi

Urberget i södra Sverige utgör den södra delen av den Baltiska urbergsskölden. Den

Baltiska urbergsskölden sträcker sig från Kolahalvön över Finland och Sverige till Syd-

norge. Med urbergssköld avses områden där prekambrisk (4600-510 miljoner år gam-

-u¡ b"tggrund går i dagen. Större delen av det svenska urberget består av granitoida

bergarler (granit, granodiorit, tonalit), som till största delen är förgnejsade (Lindström et

al., l99l). Södra Sverige kan indelas i tre urbergsenheter (se infälld bild i figur 3.1),

Sydvästskandinaviska provinsen (SSD), Transskandinaviska granit-porfyrbältet (TB)och den Svekokarelska provinsen (Lindström et al., 1991).

Figur 3.1 Förenklad berggrundskarta över Sydvästskandinaviska provinsen (efter

Åtatt et al., 1995). De undersökta bergtäkterna är markerade med gruv-

symboler. Iægend: I = Bohusgraniten, 2 =Totpagraniten, 3 = Dalslands-

gruppen,4 = Västra gnejssegmentet, 5 = Östra gnejssegmentet, 6 = Stora [æ-

Marstrandgfuppen, GZ=Göta älv lineamentet, MZ = Mylonitzonen. Södra

Sverige kan indelas i tre urbergsenheter (infälld bild). Sydväst-skandina-

viska provinsen (SSD), Transskandinaviska granit-porfyrbältet (TIB) och

den Svekokarelska provinsen (Lindström et al., 1991).

TIB

f,á

++++++++

++++++++

++++++

+

T7)'FiT:,

o.-- -a- --J "

6

ôV

NORGE

:,,,,,.1

"l

SveBeFo Rapport 35

l6

På flera ställen runt om i Sverige återfinns även kristallina bergarter yngre än 570 miljo-ner år (fanerozoisk tid). Dessa yngre kristallina bergarter består av alkalina komplex,diabaser, rombporfyrer och basalter. Bergtäkten i Billingsryd är belägen i platådiabasenpå Billingen, som är ett exempel på en bergart från denna tidsålder.

Försöksområdena är belägna i Västsverige, dels i Kållered söder om Göteborg och dels iBillingsryd strax norr om Skövde (se figur 3.1). Bergtäkten i Kållered drivs av SabemaMaterial AB och ligger längs motorvägen E20, 10 km söder om Göteborg. Bergtäkten iBillingsryd är belägen på östra sluttningen av Billingen, 5 km nordväst om Skövde, ochdrivs av Skanska Väst AB.

3.2 Geologisk detaljbeskrivning

3.2.1 Kållered

Undersökningsområdet i Kållered tillhör clen Sydvästskandinaviska provinsen (se figur3.1) och utgörs huvudsakligen av 1750 till 1430 miljoner år gamla bergarter(Samuelsson, 1982). Bergarterna utgörs främst av kraftigt förgnejsade graniter som del-vis är mylonitiserade (nedkrossade och ihopläkta) och mer basiska bergarter som amfi-boliter och dioriter i form av linser (se figur 3.2).

De första sprängförsöken under 1993 utfördes i ett område i bergtäkten där den bandadegnejsgraniten utsatts för mylonitisering. Gnejsgraniten i undersökningsområdet karakte-riseras av stora kalifältspatögon och en mellanmassa bestående av plagioklas, kvarts,kalifältspat och biotit (se bilaga 1). Bergarten uppvisar en bandad struktur med kalifält-spatrika partier växlat med mer biotilhornbländerika zoner. Huvudsprickriktningen iden undersökta bergarten är N10W/40S. Ett mått på sprickfrekvensen för bergmassan ärRQD-värdet. Bergmassan i Kållered har ett RQD-värde = 50 (Högström, 1994). EttRQD-värde beräknas genom att summera andelen kärnbitar > 0.1 meter per meter borr-kärna. Geokemiskt uppvisar bergarten en granitisk sammansättning (se bilaga 1).

I den avslutande försöksserien 1996 utfördes sprängforsöken i en metadiorit (se figur3.2). Metadioriten är begränsad till en lins som ligger inbäddad i gnejsgraniten. Metadi-oriten är relativt homogen och består främst av hornblände, biotit och fältspater (se bi-laga2). RQD-värde saknas för den aktuella bergarten men sprickfrekvensen är lägre än iden omgivande gnejsgraniten dvs RQD > 50. Sprickorna är läkta med kalcit och sulfi-der, främst pyrit. Huvudsprickriktningen i metadioriten är N30W50S.

3.2.2 Bíllíngsryd

Bergarten i undersökningsområdet är diabas med en ålder av ca 280 miljoner år(permisk ålder). Till följd av en kollision mellan vår kontinentplatta och en sydligarebelägen kontinentplatta, startade en vulkanisk aktivitet i delar av Skandinavien. Aktivi-teten pågick under tidsperioden Perm (280-230 miljoner år före nutid).

SveBeFo Rapport 35

I7

N

Metadiorit

Gråröd gnejsgranit

Bandad gnejsgranit

Röd-gråröd gnejsigmikroklingranit

Sprängplats0 l00m

Figur3.2 Förenklad berggrundskarta över Sabema Material AB:s bergtäkt i Kållered(efter Lindroos & Mellander, 1980).

I Västergötland trängde basisk, kiselfattig, magma upp längs sneda sprickor och ut i un-

derjordiska sprickor som låg parallellt med markytan (Lundegårdh & Laufeld, 1984).

Diabasen stelnade sedan i de parallella sprickorna och bildade 30-40 meter tjocka ski-

vor. Erosionen har sedan avlägsnat de överliggande sedimenten och blottlagt diabasen,

som nu skyddar de underliggande sedimentbefgarteffia (se figur 3.3)'

Diabaser av permisk ålder återfinns som erosionsskyddande täcken på många av Väst-

götabergen (Lindström et al., 1991). Mineralogiskt innehåller diabasen plagioklas, py-

roxen, olivin och opaka mineral (se bilaga 3). Diabasen är massformig och uppvisar

ofitisk struktur (plagioklaskristaller i sicksackmönster, se bilaga 3).

Diabaser som innehåller olivin fär gama en regelbunden fläckighet och gropvittrar ofta.

Diabasen i undersökningsområdet genomkorsas av kontraktionssprickor som bildats vidden hastiga avkylningen av magman (pelarförklyftning). Huvudsprickriktningarna i

bergtäkten är N65W85N, N30W/85N och ett horisontellt spricksystem. Bergmassan i

Billingsryd har ett RQD-värde - 80 (Högström, 1994). Diabasens geokemiska samman-

sättning redovisas i bilaga 3.

++

+

és

(.> i)

þ\+

*+

I!+

+s.s

.t

.l.

+

+

's

*

q* /'s,**

+

.þ*

¿+*

+

'Þ+,s+

++

*+̂¡. *+*

'5+È*++++{. .¡.

++++

.F+++\+$\++

***

.;ç

SveBeFo Rapport 35

**+-**** -

18

A A'

t N

A-A'

Diabas Kalksten0 100 m

Lerskiffer Sprängplats

Figur 3.3 Förenklad berggrundskarta och tvärprofil över Skanska AB:s bergtäkt iBillingsryd (efter Hörnsten et al., l9l4). Tjockleken på diabasen àr ca 40 m.

I Billingsryd kom sprängningarna att utföras i 2 områden (A och B) i den övre pallensom i allt väsentligt saknade en sprängskadad sylta. Områdena låg ca 100 m frånvarandra och vid en efterkartering befanns område A vara något finsprickigare än

område B.

SveBeFo Rapport 35

t9

4 r'Älrrönsör

4.1 Val av försöksplatser

Försöksområden valdes bland de bergtäkter som undersökts i "Projekt Stenmaterial".Önskemålet var att finna två bergarter med stor skillnad i hållfasthetsegenskaper, mine-ralogisk uppbyggnad (se bilaga I och bilaga 3) och in-situ blockstorleksfördelning.Bergmassans mekaniska egenskaper efter sprängning testades i enlighet med testmeto-

diken utarbetad av Högström (1994). Resultatet från "Projekt Stenmaterial" användes

som referensmaterial vid utvärderingen av de utförda laboratorieförsöken.

4.2 Försöksbeskrivning

4.2.1 Använda sprtingtimnen

För de inledande fältförsöken där detonationshastighetens inverkan på fragmenteringsre-

sultatet undersöktes, krävdes sprängâmnen med olika detonationshastighet men helst

med övriga egenskaper lika. EMULAN 7500@ och en specialtillverkad variant av denna,

EMULAN S@, användes. Emulan är ett bulkemulsionssprängämne med hög detonations-hastighet, stor gasvolym och god vattenbeständighet. Emulan 7500 och Emulan S består

i grunden a., blandningen EMULITE 1200@ och 25 % PRILLIT@. Inblandningen av

Prillit görs för att öka styrkan i sprängämnet. Prillit består av prillad ammoniumnitrat(AN) blandad med dieselolja, s.k. ANFO.

För att tillverka Emulite 1200 krävs att en saltlösning (AN + vatten) och ett bränsle (olja+ emulgator) blandas till en matris. Denna består av små celler av saltlösning omgivnaav en oljehinna vilket förklarar vattenbeständigheten. För att matrisen skall kunnainitieras till detonation tillsätts s.k. känsliggörare i form av t.ex. mikrosfärer. En sänk-

ning av detonationshastigheten skapades genom att byta ut glasmikrosfärerna i Emulan7500 mot polystyrenmikrosfärer. Tekniska data för sprängämnena redovisas i tabell 4.1.

Tabell 4.1 Tekniska data för de använda sprängämnena under fältförsöken

Tekniska data Emulan7500

Emulan8000

Emulan Emulite100

Emuliter200S

FörpackningDensitet (kg/m3)

Bulk1200-t280

Bulk1060-1180

Bulkt200-t280

Patronerat1200-1250

BulkI 100-

t250)7t02270 Vo

5000BraGlas

Energi (e) (MJikg)Gasvolym (Vkg)

Viktstyrka rel. Dynamex@

Detonationshasti ghet (m/s)

VattenresistensMikrosfärer

2,91015

75 7o

5000BraGlas

2,81015

80 7o

5000BraGlas

11

91070 7o

5000BraGlas

,o1015

75 7o

< 4000BraPolystyren

SveBeFo Rapport 35

20

För sprängförsöken med varierad kopplingsgrad användes EMULITE 100@ och Emulite1200 samt EMULAN 8000@. Emulite 100 är en patronerad motsvarighet till Emulite1200 men med större andel vax i bränslet vilket ger en styvare konsistens.

Samtliga sprängämnen ingående i sprängförsöket är tillverkade och levererade av NitroNobel AB (NNAB).

4.2.2 Försök med olika detonatíonshastighet

Detonation skiljer sig från deflagration genom att förbränningshastigheten överstigerljudhastigheten i sprängämnet (Sejlitz, 1987). Detonationshastigheten (VOD) har längeansetts karakterisera ett sprängämnes funktion. Tester har utförts i småskaliga försök påmarkytan vilket ger dålig information om ett sprängämnes funktion i ett borrhål undervarierande inneslutning och påverkan av t.ex. vatten (Hagan & Duvall, 1993).I ANFO-baserade sprängämnen, som används vid pallsprängningar mm, varierar sprängämnetsfunktion med avseende på borrhålsdiameter och inneslutning. Funktionen hos spräng-ämnet styr i sin tur fördelningen mellan stötvågsenergi och rörelseenergin under frag-menteringsförloppet (Persson, et al., 1994).

Att mäta VOD i detonerande bonhål rättfärdigas av antagandet att fragmenteringspo-tentialen för ett sprângämne ¿ir direkt relaterat till detonationstrycket genererat i borrhå-let (McKenzie,1993), och att detta tryck är relaterat till VOD i borrhålet (ekvation 4.1):

P¿ n p"*p.(voo,,*,,r)' (4.r)

P.^p = sprängämnets densitet (kg/m3)VODu.,¡¡¡" = uppmätt detonationshastighet (m/s)P¿ = detonationstryck (Pa)

Detonationshastighetens (VOD) betydelse undersöktes inledningsvis genom tolv prov-sprängningar, sex på respektive undersökningsplats varav tre sprängningar med högVOD (Emulan 7500) och tre med låg VOD (Emulan S).

Följande dokumentation och analyser utfördes under sprängförsöken (Gynne mo, 1997):

o Inmätning av borrhålsplacering.o Inmätning av borrhålsavvikelse och borrhålstäthet.o Laddad mängd sprängmedel, sprängämnesdensitet och laddhöjder (se bilaga 4-5).o Intervalltider och rändföljd (se figur 4.2-4.3).o Höghastighetsfilmning och mätning av detonationshastighet.o Pallfrontshastighet (se tabell 6.3).o Blockstorleksfördelning för sprängsalvan (se figur 5.1-5.2).o Blockstorleksfördelningen för uttagna stickprov (0-30 mm) i Kållered under VOD-

försöket.

SveBeFo Rapport 35

2I

o Blockstorleksfördelningen för uttagna stickprov (0-50 mm) i Billingsryd under VOD-försöket.

o Blockstorleksfördelningen för uttagna stickprov (0-30 mm) i Kållered under kopp-

lingsgradförsöket.o Bergmekaniska tester på bonkärnor från Kållered och Billingsryd under VOD-

försöket.o Svenska standardtester på ballast i Kållered och Billingsryd under VOD-försöket.

Designen för VOD-försöken presenteras nedan (se tabell 4.2).

Tabell4.2 Design för utförda VOD försök i Kållered och Billingsryd.

25t4242/67Intervalltider (ms); Mellan hål/rader

Nonel UnidetNonel UnidetTändsystem

0,750,55Specifik laddning praktik (kelm3)0,860,61Specifik laddning teori (kg/mj)Ballast 4-8Ballast 4-8Material till förladdnine (mm)

Glasmikrosfärer /Polystyrensfärer

Glasmikrosfärer /Polystyrensfärer

Känsliggörare

Emulan 7500/Emulan S

Emulan 7500/Emulan S

Sprängämne

NeiJa (-0,2 m)Sylta

1,3J,tOladdad del (m)3,0J.JHålavstånd (m)

)\2,8Försättnins (m)7676Håldiameter (mm)1215Hållutnine (grader)33Rader per salva

24l8Hål per salva

1810Pallhöid (m)DiabasGneisgranitBergart

BillinesrydKålleredUndersökningsområde

Fragmenteringsresultatet i Kållered erhölls genom att sprängsalvoma siktades före

krossning med ett mobilt siktverk (se figur 4.4) där fraktionerna 0-30 mm, 30-100 mm,

100-300 mm, 300-1000 mm erhölls. Storleken på fraktionen >1000 mm erhölls genom

manuell inmätning. I Billingsryd erhölls fraktionen 0-50 mm med hjälp av befintlig siktföre första krossteget (se figur 4.5). Storleken på fraktionen >1000 mm erhölls genom

manuell inmätning. För att erhålla fragmenteringsresultatet 50-1000 mm för sprängsal-

voffra i Billingsryd användes en fotografisk metod (Jern, 1991). Fotografier tagna på

sprängsalvan i genomskärning digitaliserades och en blockfördelningen bestämdes.

En viktig faktor vid sprängning är den specifik laddningen, vilket kan uträknas på flera

sätt. I tabell 4.2 redovisas värden dels från teoretiskt uträknad (se ekvation 4.2) men

även ett mer praktiskt tillvägagångssätt (se ekvation 4.4). I praktiken kommer den ut-

sprängda bergvolymen att skilja sig från den teoretiskt uträknade vilket ger två olikavärden på specifik laddning. De två olika beräkningssätten redovisas nedan.

SveBeFo Rapport 35

oQ,rori ={

'Derg

9teori

aVuerg

22

= specifik laddning (kg/m3)

= m¿ingd laddat sprängämne (kg)

= beräknad salvvolym (m3)

Borrhål

oo ooSalvarea

oo

(4.2)

(4.3)

Salvvolymen kan beräknas på foljande sätt (se ekvation 4.3).

V,rrrr = Ararn ,C

Asulua = salvarean (se figur 4.1) (m3)

= borrdjup - underborrning (m)

Sprängriktning

C

t Pallkant

I1I

'oII

I 'oo oIt

Figur 4.1 Salvarean definieras som området avgränsat av pallkanten och den streckadelinjen.

I praktiken kommer den utsprängda bergvolymen att skilja sig något från den teoretiskasalvvolymen. En förändrad salvvolym leder då till ett annat värde på den specifika ladd-ningen gpraktik (se ekvation 4.4).

\prak,k=a+ Ø.4)IMìt-t\Pu" )

= specifik laddning (kg/m3)

= totalvikt laddat sprängämne (kg)= totalvikt utsprängt berg (kg)

= densiret hos berget (kg/m3)

9praktik

aMPuerg

SveBeFo Rapport 35

23

Sprängriktning

PallkantUpptändning

542 ms

UB42 UB42 UB42

UB67 U867

867 U867 U867

Borrhål

Figur 4.2 Principskiss på tandplan för VOD-försöket i Kållered. För upptändning och

fördröjningar användes Nonel Unidet systemet (NNAB). Samma tändplan

men med andra fördröjningar användes i Billingsryd.

Sprängriktning

PallkantUpptändning

100 ms 75 ms 50 ms 25 0ms

167 ms 142 117 92 ms 67 ms

234 ms ms 34 ms

Borrhål

Figur 4.3 Tändplan för kopplingsgradförsöket i Kållered. Elektroniskt tändsystem an-

vändes (NNAB).

rI

f

SveBeFo Rapport 35

24

Figur 4.4 Mobilt siktverk i Kållered. Följande fraktioner erhölls 0-30 mm, 40-100mm, 100-300 mm,300-1000 mm och >1000 mm.

Figur 4.5 Avsiktning av 0-50 mm före kross i Billingsryd.

?tol'

liì

i*

ffl{.lllr

:iri:'li

iii

{T

$

SveBeFo Rapport 35

25

4.2.3 Försök med olíka kopplíngsgrød och specíft'k laddning

Kopplingsgradens betydelse för fragmenteringsresultatet testades endast i bergtäkten iKållered. Proven utfördes i en metadiorit (se bilaga 2) som ligger inlagrad i den omgi-vande gnejsgraniten. Metadioriten är en bergartstyp som skiljer sig från gnejsgraniten iflera avseenden. Metadioriten är t ex mer massformig och har lägre sprickfrekvens. Tiofullskalesprängningar utfördes med varierande kopplingsgrad. För att åstadkomma en

varierad kopplingsgrad borrades bonhålen med två olika dimensioner 76 och 115 mm

(Figur 4.6).I salvorna med76 mm hål laddades patronerad Emulite 100 Ø55. För att

fylla bonhålen bättre skars sprängpatronerna sönder vid laddning. På detta sätt blev

kopplingsgraden ca 0,8. För att sedan öka frikopplingen laddades Emulite 100 Ø15 mm

i borrhål med håldimensionen 115 mm. På detta sätt varierades kopplingsgraden utan

större förändringar på specifik laddning. För de avslutande sprängsalvorna med håldi-

mension 16 mm laddades patronerad Emulite I00 Ø60 och Ø65 mm.

Ø76mm llSmm

Figur 4.6 Principskiss visande hur varierande kopplingsgrad erhålls med bibehål-len specifik laddning. Dimensionen på borrhålen ökas frän76 mm till 115

mm.

För att möjliggöra en jämförelse med tidigare skjutna sprängsalvor laddade med hulk-emulsion, provades även Emulan 8000 i fulladdade borrhål (kopplingsgrad=1). Ytterli-gare ett bulksprängämne, Emulite 1200, provades (kopplingsgrad=1). Emulite 1200 är

ett sprängämne med lägre energiinnehåll än Emulan 8000 (se tabell 4.1).

Av praktiska och ekonomiska orsaker uppmättes finandelen i kopplingsgradförsöken

efter första krossteget. Detta innebar att i uppmätt finandel ingår en obestämd mängd

finmaterial skapad vid första krossteget. Vi antar att producerad mängd finmaterial ikrossen är konstant genom försöksserien, vilket gör att uppmätta finandelar går att jäm-

föra.

Ø16mm

SveBeFo Rapport 35

26

Designen av försöken med förändrad kopplingsgrad avvek något från tidigare spräng-ningar i samma bergtäkt (se tabell 4.2).1anslutning till sprângförsöken med varieradkopplingsgrad utvärderades även hur varierad specifik laddning påverkar produceradfinandel i sprängsalvan. Finandelen uppmättes även här efter första krossteget.

Tabell 4.3 Design för utförda sprängsalvor i Kållered under försöken med förändradkopplingsgrad och varierad specifik laddning.

Undersökningsområde KålleredBergart MetadioritenPallhöjd (m) -10Hål per salva 10, 15 eller 20

Rader per salva 2

Hållutning (grader) -15Håldiameter (mm) 76 eller 115

Försättning (m) -)qHålavstånd (m) -3,1Oladdad del (m) -3,5Tändsystem ElektronisktSprängämne Emulitel00 / Emulan 8000 / Emulite

1200Material till förladdnine (mm) Ballast 4-8Kopplingsgrad (-) 0,65-1,0Specifik laddnine teori (ks/mr) 0,32-0,49Intervalltid (ms) : mellan hãilrader 25/42

4.3 Provtagningftirfinandelsmätningochlaboratorieförsök

Samtliga sprängsalvor under fältforsöken (VOD, kopplingsgrad och specifik laddning)har provtagits med avseende på finandel. Finandel definieras i denna rapport som frak-tionen 0-8 mm. Under de inledande fältförsöken med varierad VOD utplockades ca tolvstickprov från varje sprängsalva. Stickproven utplockades ur fraktionen 0-30 mm i Kål-lered respektive 0-50 mm fraktionen i Billingsryd. Vid övriga försök har ca sex stick-prov utplockats ur varje sprängsalva. Provtagningen har utförts enligt Svensk Standard(SS 13 2102). För de bergmekaniska testerna krävdes borrkärnor. Under VOD-forsökenutplockades ett bergblock på 0,5 ' 0,5 ' 0,5 m ur respektive sprängsalva. Av borrtekniskaskäl fästes bergblocken på trâpallar med hjälp av betong. Ur bergblocken borrades sedanca7 m borrkärna med diametern 45 mm vinkelrätt mot eventuella svaghetsplan.

4.4 Laboratorieförsök

4.4.1 Bergmekanískø testmetoder

Bonkärnorna (Ø 45 mm) bonades i bergblock som plockats ur de inre delarna avsprängsalvan. De testades med avseende på foljande bergmekaniska parametrar:

SveBeFo Rapport 35

2',7

o Axiellt och radiellt punktlasttest (Point load test), (Brook, 1993).

o Dragtest (Brazilian test), (Brook, 1993)'

o Böjtest (Modulus of rupture test), (Brook, 1993)'

o Avbrutet enaxligt tryckhållfasthetstest (UCS test), (Brook' 1993)

o Brottseghetstest (Fracture toughness test), (Ouchterlony, 1982)'

Kärnorna testades med hjälp av en utrustning kallad BEMEK Rocktester och med

samma provningsmetodik som redovisas i "Projekt Stenmaterial" (Högström, 1994).

4.4.2 Svenskø standardtester fiir ballast

Prover utplockades från färdig produkt (8-12 mm och 12-16 mm) efter krossning. Pro-

verna från Kållered analyserades på Sabema Material AB:s eget laboratorium i Kållered,

medan proverna från Billingsryd analyserades på Geologiska Institutionen, Chalmers

Tekniska Högskola, Göteborg. Provresultaten jämfördes sedan med analysen av berg-

massans egenskaper utförda av Högström (1994). Det som bör noteras är att proverna

från bergmassan är laboratoriekrossade borrkämor. Följande tester utfördes:

o Provberedning (FAS Metod207-90)o Kornstorleksfördelning (FAS Metod 221-95)o Korndensitet (FAS Metod 208-19)o Sprödhetstal (FAS Metod 210-89)o Flisighersral (FAS Metod 209-89)o Kulkvarnsvärde (FAS Metod259-92)

SveBeFo Rapport 35

29

s RESULTAT av FÄLTrÖnsÖxrN

5.1 VOD-försöket

Resultaten från försöken presenteras i diagram. Varje kurva eller stapel representerar ett

medelvärde av ett varierande antal stickprov. Stickproven redovisas i Gynnemo (1991).

Rådata från de bergmekaniska testerna och från ballasttestema redovisas i Gynnemo

(1997). Lastbarheten har ej undersökts i detalj i detta projekt. De viktigaste resultaten

finns i bilaga 4-9. Salvorna l, 4 och 5 i Billingsryd sköts i område A, salvoma 2,3 och 6

i område B.

5.1.1 Fragmentering (0'2500 mm)

Efter sprängning siktades salvhögarna och ett antal storleksfraktioner erhölls. I Kållered

erhölls 0-30 mm, 30-100 mm, 100-300 mm, 300-1000 mm och >1000 mm före kross-

ning (se figur 5.1). I Billingsryd erhölls endast fraktionen 0-50 mm och >1000 mm före

krossning (se figur 5.2). För att erhålla ett fragmenteringsresultat från fraktionen 50-

1000 mm för sprängsalvorna i Billingsryd användes en fotografisk metod (Jern, 1997).

Fotografier tagna på sprängsalvan i genomskärning digitaliserades och en blockfördel-

ningen för fraktionen 50-1000 bestämdes (se figur 5.2).

100

90

80

70

õ\

!(frEs0340ñ

30

20

10

0

Figur 5.1

10 100

Kornstorlek (mm)

1000 10000

Salvhögen (0-2500 mm) i Kållered. Kurvorna representerar hög och låg

VOD samt bergmassan in-situ. Kurvorna för salvhögen är framtagna genom

siktning och in-situ kurvan är framtagen med hjälp av bildanalys.

7ra(lûldr

/

IIr).l

II'

+Gne.isgranit hög VOD

q-Gnejsgranit låg VOD

+Bergmassan in situ

{

SveBeFo Rapport 35

30

Figur 5.2

I lo *"..r,o1ro,lu ,-,n,

looo loooo

salvhögen (0-2500 mm) i Billingsryd. Kurvorna representerar hög och lågvoD samt bergmassan in-situ. Fraktionerna 0-50 mm och skutandelen ärframtagna genom siktning. Fraktionen 50 mm - skut och in-situ kurvan ärframtagen med hjälp av bildanalys.

Jämförs in-situ blockfördelningen, som består av det regionala spricksystemet och indu-cerade sprickor från tidigare utskjutna sprângsalvor, med blockstorleksfördelningen ef-ter sprängning, kan fragmenteringsresultatet på ett överskådligt sätt presenteras i ett lin-log diagram. Bergmassans in-situ blockstorleksfördelning och de geologiska skillna-derna har stor inverkan på fragmenteringsresultatet (se figur 5.1-5.2). Lin-log diagram-met kan med utgångspunkt från skillnaden mellan de två fördelningarna utgöra ett be-slutsunderlag vid nyetableringar och vid förândringar av sprängmetodiken. Informatio-nen skulle samtidigt kunna vara värdefull vid val av maskiner och utrustning för denfortsatta fragmenteringen vid krossning.

Resultatet i Kållered visar att en sänkning av detonationshastigheten, under rådande be-tingelser ger störst förändring i blockstorleksintervallet 50-400 mm. I diagrammet (se fi-gur 5.1) ser vi att bergmassans medelstyckefall (Xso ) ar ca450 mm. Sprängningen re-ducerar medelstyckefallet till ca 400 mm vid sprängning med hög VOD och ca 420 mmvid sprängning med låg VOD. Största skillnaden mellan hög och låg VOD är vid frak-tionen 300 mm och uppgår till ca 6 %o. Minskningen av finandelen beror troligtvis påVOD-sänkningen som ger sprängämnet lägre impedans (Kristiansen, 1995). I fraktionen>500 mm sker det ingen nämnvärd fragmentering. Teoretiskt innebär detta att bergmas-san in-situ, i det område som undersökts, passar intagsöppningen i befintligt krossverk.Arbetet utfön av sprängmedlet har i första hand fragmenterat fraktionen 0-500 mm.Fraktionen < 2OO mm har ökat med över 20 procent efter sprängning. Studerar vi frak-tionen 0-30 mm ser vi i diagrammet (se figur 5.1) att andelen ökat med ca5-6 procentefter sprängning. En VOD-sänkning gav en minskad andel 0-30 mm efter sprängningmed ca 0,6 procent. Skillnaden är statistiskt signifikant (95vo), se bilaga 4.

r00

90

80

70

ñË60€soE

340

30

20

10

0

I

$¿(' I

t7

+Diabas hög VOD

-o<-Diabas Iåg vOD

+Bergmassa in situ

I lilI if

I ilI ii II

il,i t

fi)

)I

e?''

SveBeFo Rapport 35

3l

Resultatet i Billingsryd för de uppmätta fraktionerna 0-50 mm och >1000 mm visar att

en sänkning av detonationshastigheten under rådande betingelser inte förändrar utseen-

det på blockstorleksfördelningen. Till skillnad mot fragmenteringsresultatet i Kållered

kan vi i Billingsryd notera en kraftig förändring av blockstorleksfördelningen efter

sprängning. Diagrammet (se figur 5.2) visar att bergmassan in-situ har ett medelstycke-

fall (Xso ) på ca 1000 mm. Sprängningen reducerar medelstyckefallet till ca 300 mm,

vilket innebär att medelstyckefallet minskat med över 600 mm. De finare fraktionerna

<200 mm har i Billingsryd ökat med över 25 procent efter sprängning'

Studerar vi fraktionen 0-50 mm som före första krossteget avsiktas, visar diagrammet

(se figur 5.2) att andelen ökar med ca 14 procent efter sprängning. Totalandelen finma-

terial är större i Billingsryd än i Kållered. Skillnaden beror troligen på att inneslutningen

är bättre i Billingsryd, vilket ger ett högre detonationstryck i borrhålen. Ett högre deto-

nationstryck ger troligtvis en större uppkrossad zon och störe andel finmaterial. En

VOD-sänkning gav en ökad andel 0-50 mm med ca 0,3 procent se bilaga 5. Skillnaden

pekar alltså åt fel håll men är inte statistiskt signifikant.

5.1.2 Analys av finandel (0'8 mm)

Analyseras finandelen i respektive bergtäkt, efter sprängning, förtydligas resultaten er-

hållna vid siktning av sprängsalvorna (se figur 5.1-5.2). Blockdiagrammet (se figur 5.3)

visar respektive sprängning utförd i de båda bergtäkterna och hur stor finandel som ska-

pas före krossning. Varle stapel i diagrammet motsvarar ett antal stickprov. Stickproven

redovisas i Gynnemo (1997). Finandelen varierar vid förändrad VOD maximalt med ca

1,5 procent. Skapas medelvärden för hög VOD respektive låg VOD blir skillnaderna

mindre. Spridningen är dessutom stor mellan stickproven beroende på att proven är ut-

plockade under olika skeden av utlastningen av sprängsalvan'

Skillnaden i producerad finandel (0-8 mm) före krossning vid en VOD-sänkning blev

för Kållered -0,8 procent och för Billingsryd +0,4 procent. Minskningen av finandelen i

Kållered är liten men signifikant enligt utfört t-test (957o). I Billingsryd får vi inte någon

signifikant förändring av finandelen vid en förändrad detonationshastighet. Skillnaden

mellan område A och B är lika stor och följaktligen inte heller signifikant.

Finandelens storlek kan påverkas av minst fyra tillskottskällor (se kapitel 2)

o Sylta (rester av söndersprängt berg från tidigare sprängsalvor)

o Borrkax.. Uppkrossning runt borrhålen vid detonationen.

o Nötningen under tyngdpunktsförflyttningen.

Uppskattningsvis får vi i Kållered ett tillskott från syltan till den totala finandelen (0-8

mm) med ca 7 7o (vilket motsvarar ca 0,4 7o av hela sprängsalvan). Borrkaxet bidrar

med endast ca | 7o (vilket motsvarar 0,05 7o av hela sprängsalvan). I Billingsryd blev

tillskottet till finandelen (0-8 mm) från borrkaxet endast ca I 7o. Där utfördes

SveBeFo Rapport 35

-i2

sprängningarna på bergmassans överyta (markytan) där ingen sylta existerar. Vi harockså finmaterial som uppträder i det befintliga spricksystemet men andelen är svår attuppskatta. Största tillskottet till finandelen kommer troligen från uppkrossningen runtbonhålen och nötningen. Storleksordning på respektive källa, uppkrossning och nöt-ning, kan inte göras med tillgänglig information.

8

Finandel7oHög VOD Låg VOD Hös Låg VOD

Kål Kå2 Kå3 Kå4 Kå5 Kå6 Bil Bi2 Bi3 Bi4 Bi5 Bi6

Figur 5.3 Totalandel 0-8 mm producerad vid sprängning. Kå1-3 = Kållered högVOD, Kä4-6 = Kållered låg VOD, Bit-3 = Billingsryd hög VOD, Bi4-6 =Billingsryd låg VOD. En box motsvarar 50 procent av värdena, 25 procentligger ovanför medianen och 25 procent under. Max-min intervallen ärdessutom markerade i figuren. Observera att medianvärdena skiljer sig någotfrån medelvärdena i bilaga 4-5.

Utgår vi från att hela finandelen produceras vid uppkrossningen runt den laddade delenav borrhålen (se figur 1.1) så kan vi beräkna den uppkrossade zonens storlek genom atträkna baklänges. Beräkningen utgår från uppmätt finandel som omvandlas till en tänktcirkulär bergvolym runt borrhålen. Den uppkrossade zonens utbredning i bergmassanför Kållered blir dä ca 0,43 meter medan zonen utbreder sig ca 0,39 meter i Billingsryd.Beräkningen grundas på ett medeltal från sex sprängsalvor i respektive bergtäkt.

5.1.3 Analys av skutandel (+1000 mm)

Stapeldiagrammet i figur 5.4 visar den totala skutandelen före krossning för respektivesprängning utförd i de båda bergtäkterna. Skutandelen ökar vid en VOD-sänkning från

7

6

5

4

^)

2

SveBeFo Rapport 35

JJ

2,2 procent till2,l procent i Kållered, se bilaga 4. Ökningen av skutandelen i Kållered

motsvarar ca 8 skut per sprängsalva. I Billingsryd har skutandelen ökat från 5,5 procent

till 6,3 procent, se bilaga 5. Ökningen av skutandelen i Billingsryd motsvarar ca 20-30

skut per sprängsalva.

VOD-sänkningen gav endast små förändringar i skutandelen medan skillnaden är stor

vid en jämförelse mellan bergtäkterna. Den stora skillnaden 3,J procent på totalandel

skut kan bero på de olika geologiska förutsättningama, framförallt på bergmassans in-

situ blockstorleksfördelning (se figur 5.I-5.2). Målsättningen att skutandelen skulle

minskas kan ej uppfyllas med en sänkning av detonationshastigheten.

Skutandel (7o)

6

7

0

5

4

J

2

I

KåLl I<â2 I<â3 KåA Kå5 I(a6 Bil Bi2 Bi3 Bi4 Bi5 Bi6

Figur 5.4 Totalandel skut (+1000 mm) producerad vid sprängning. Kå1-Kå3 = Kålle-red hög VOD, Kå4-Kå6 = Kållered låg VOD, Bil-Bi3 = Billingsryd hög

VOD, Bi4-Bi6 - Billingsryd låg VOD.

5.1.4 Fragmenteringsmodeller

Att uppnå ökad förståelse för de mekanismer som styr fragmenteringen och önskan att

finna tekniska lösningar på sprängningsproblemen, är drivkrafterna bakom framtagandet

av olika sprängmodeller (Scott et al., L993). Gemensamt för de mekanistiska modellerna

är att de försöker beskriva samspelet mellan sprickbildning och stötvågens utbredning.

Samspelet sätts sedan i relation till fragmenteringsresultatet. De empiriska formlerna är

mer användbara och innehåller vanligtvis både bergets, sprängämnets och de geome-

triska parametrarna vid sprängning. Fortfarande är det svårt att applicera dessa formlerunder verkliga sprängförhållanden. Problemet är att på ett korrekt sätt beskriva frag-menteringsresultatet. Jämförelser mellan verkligt och uppskattat fragmenteringsresultat

SveBeFo Rapport 35

34

blir därför missvisande. Två empiriska formler, Kuz-Ram ekvation 5.1-5.4(cunningham, 1983) och JKMRC (JKMRC, 1993), har visat sig fungera bättre änövriga (Scott et al., 1993).

Jämförs det uppmätta resultaten (Xso) från Kållered och Billingsryd med beräknade vär-dena för X56, med hjälp av Kuz-Ram's empiriska formel (Cunningham, 19g3) för be-stämning av medelstyckefallet (se ekvation 5.1), fås följande resultat (se tabell 5.2):

9//30I r,rs )

I t^*, ]I

X0,8q

Xso = medelstyckefall (cm)Ab.rg = bergfaktor

Q. = vikt sprängmedel per håls¡Nro = viktstyrka för sprängämnet (dvs antal kg ANFO som ger

samma sprängstyrka som I kg av använt sprängämne)gteori = specifik laddning (se ekvation 4.2 och bilaga 9 där

medelvärdet för salvorna använts)

Bergfaktorn kan beräknas med hjälp av ekvation 5.2 (cunningham, l9s7).

A = 0.06 .(RMD + JF + RDI + HF)berg

RMD = beskrivningen av bergmassan (JF, l0 eller 50)= sprickfaktorn (sprickavstånd 10-50 + sprickriktning 20_40, se

figur 5.1-5.2)

= densitetsberoendet ((pu*e/40)-50, se bilaga 10)

= hårdhetsfaktorn (E/3 om E<50 GPa, se bilaga 10)

RDIuF

Tabell 5.1 sammanställning av parametrar för beräkning av X5s och A6",r.

Q:,UAo"rr50 (s.1)

(s.2)

JF

Kållered(Emulan 7500)

Billingsryd(Emulan 7500)

Q.seNpo

RMDJFRDIFIF

50,60,820

60 (20+40)t711,5

12r,90,820

80 (50+30)24

14,9

Ingående parametrar för beräkning av bergfaktorn och X5e redovisas i tabell 5.1 och re-sultatet av beräkningen presenteras i tabell 5.2.

SveBeFo Rapport 35

35

Tabell 5.2 Resultat av beräkningen av bergfaktorn och medelstyckefallet i Kållered och

Billingsryd, samt jämförelse mellan beräknat och uppmätt värde På Xso'

Kållered BillingsrYd

5?

t87

400

Beräknat värde på Xso visar relativt dålig överensstämmelse med uppmätta värden i

Kållered och Billingsryd. Det bör påpekas att X5s är ett förenklat sätt att beskriva

fragmenteringsresultatet. X56 anger endast medelstyckefallet och säger inget om block-

stoileksfordelningen för hela sprängsalvan. Val av nivå på bergfaktorn har dessutom en

avgörande betydelse för vilket resultat som erhålls'

Blockstorleksfördelning för hela sprängsalvan kan uppskattas med hjälp av Kuz-Ram

fragmenteringsformel (se ekvation 5'3)'

lxl-l-lI x,o./ (s.3)

Aberg

Xso (mm) Kuz-Ram

Xso (mm) uppmätt

7,r

22r

350

n

e

Dàr n är lika med (ekvation 5.4)

I

= passerande mängd (vikt %o)

= medelstyckefallet (m)

= "uniformity exponent"

= undersökt delfraktion = kornstorlek (m)

R

Rxso

n

X

/ l4D\l'.'- " )

(' (i)) [*'qîïi')' [+)(Ð+

(s.4)Jl=

2

= håldiameter (mm)

= standardavvikelse för borrning

= total laddlängd (m)

- försättning (m)

= längd på bottenladdning (m)

= pallhöjd (m)

= hålavstånd (m)

= längd på piphddning (m)

Beräknat värde på n blir för Kållered 1,15 och 1,50 för Billingsryd. Jämförs sedan upp-

märt sryckefall i Kållered och i Billingsryd (se figur 5.1-5.2) med beräknat styckefall (se

ekvation 5.2) erhålls följande resultat (se figur 5.5-5.6)'

DwLBBCLHpS

CCL

SveBeFo Rapport 35

38

5.2 Försök med varierad kopplingsgrad

Resultatet från sprängförsöken med varierad kopplingsgrad i Kållered redovisas i punkt-diagram (se figur 5.7). Bergarten som undersökts i detta försök är en metadiorit somskiljer sig geologiskt från den tidigare undersökta gnejsgraniten (se bilaga I och 2). Denstora geologiska skillnaden gör jämförelser med tidigare VOD-försök (gnejsgraniten)svåra att utvärdera.

Tio sprängförsök utfördes, sex med Emulite 100, två med Emulan 8000 och två medEmulite 1200. Cirka sex stickprov (0-40 mm) urplockades från varje sprängsalva, efterfórkrossen i befintlig krossanläggning. I figur 5.7 är samtliga stickprov markerade.Stickproven är uttagna under olika skeden av sprängsalvans utlastning. Varle enskiltstickprov redovisas i Gynnemo (1997). En sammanställning av ingående parametrarsamt resultaten redovisas i Bilaga 8. Designen för sprängförsöken finns i tabell4.3.

Finandel (0-8 mm) 7o

8

7

6

A

^aa

I

v

D

FaarF

D

tr

Vxyl xxtlv

5

Xx)*x

X

x

o Salva 1, Emulan 8000r Salva 2, Emulite 100

r Salva 3, Emulite 100

r Salva 4, Emulite 100

v Salva 5, Emulite 100

Salva 6, Emulire 1200

¡ Salva 7, Emulite 1200

+ Salva 8, Emulan 8000

x Salva 9, Emulite 100

x Salva 10, Emulite 100

a

4

J

2

I

00.6 0.7 0.8 0.9

Kopplings grad (SprängämnesdiameterÆIåldi amerer)1.0

Figur 5.7 Kopplingsgradens inverkan på producerad finandel i Kållered. Finandelen äruppmätt efter första krossteget i befintlig krossanläggning. Sprängsalvornaär skjutna med Emulite 100, Emulan 8000 och Emulite 1200.

Ingen markant skillnad i producerad mängd finandel syns i figur 5.7. De lägsta värdenapå finandelen erhålls när kopplingsgraden är omkring 0,8. Kopplingsgraden behöver inteensam vara orsaken till de lägre värdena eftersom även den specifika laddningen varitlägst vid dessa sprängförsök (se bilaga 8). Dessutom har tre varianter av sprängmedelanvänts under försöket. Kopplingsgradens positiva inverkan på producerad mängdfinandel i sprängsalvan kan därför inte verifieras. I de presenterade resultaten ingår en

SveBeFo Rapport 35

39

obestämd mängd finmaterial producerad vid forkrossen. Jämförs finandelsmängderna

före krossning (se figur 5.3) med sprängsalvor skjutna under kopplingsgradsförsöket (se

figur 5.7) får vi ett tillskott med ca 1,5 procent finmaterial producerad i förkrossen.

Dock har i de två jamförda försöken (VOD-försöket och kopplingsgradförsöket) har

antalet bonhålsrader, sprängämne och geologin varierat, vilket kan påverka resultatet.

5.3 Försök med varierad specifik laddning

Under försöken med varierad kopplingsgrad i Kållered gavs även möjlighet att studera

den specifika laddningens betydelse på finandelsproduktionen. Sprängförsöken med va-

rierad kopplingsgrad har nu grupperats om efter använd specifik laddning (se figur 5.8).

Finandel (0-8 mm)8

7

6

i+

taX

XX

XX

x

5

4

3

2

V

TT

aa

a

o Salva l, Emulan 8000

¡. Salva 2, Emulite 100

I Salva 3, Emulite 100

r Salva 4, Emulite 100

v Salva 5, Emulite 100

¡ Salva 6, Emulite 1200

¡ Salva 7, Emulite 1200

+ Salva 8, Emulan 8000x Salva 9, Emulite 100

* Salva 10, Emulite 100

00.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50

Specifik laddning (kgim3)

Figur 5.8 Inverkan av specifik laddning på producerad finandel i sprängsalvan.

Finandelen är uppmätt efter första krossteget i befintlig krossanläggning

i Kållered. Sprängsalvorna är skjutna med Emulite 100, Emulan 8000 och

Emulite 1200.

Resultatet visar en svag trend att när specifik laddning sänks från 0,49 till0,32 (kg/m3)

ger detta en mindre mängd producerad finandel i sprängsalvan. Minskningen av finan-

delen (0-8 mm) är ca I procent räknat på medelvärdena för de olika sprängsalvorna.

Trots den kraftiga minskningen av specifik laddning, ca 30 procent, var lastbarheten

acceptabel. Detta innebär att i den aktuella bergtäkten kan ca 32 ton sprängämne sparas

per år, vilket ger stora ekonomiska besparingar.

En jämförelse av kopplingsgradens och den specifika laddningens relativa inverkan på

finandelen erhålls genom korrelationsanalysen i avsnitt 8.

SveBeFo Rapport 35

4l

6 ENERGIFöngnuKNING vID spnÄNcNlNc

För att öka förståelsen för vad som sker under fragmenteringsprocessen vid sprängning

görs här ett försök att beräkna den totala energiförbrukningen vid sprängning. Följande

energikrävande processer bör beaktas (se figur 6.1):

Figur 6.1 Några av de energikrävande processerna vid sprängning.

Ett flertal mekanismer påverkar troligen fragmenteringsprocessen (se figur 2.1), För att

beräkna energiförbrukningen för de två första processema (uppspräckning, sönderdel-

ning) antar vi att dragbrott är den dominerande brottmekanismen. Antagandet förenklaroch gör det möjligt att beräkna energiförbrukningen vid fragmenteringen. Genom att se-

dan beräkna rörelseenergin för att förflytta bergmassan kan vi summera energiförbruk-ningen vid fragmentering och förflyttning. Summan kan jämföras med tillförd energi iform av sprängämne. Detta leder fram till en uppskattning av energiförlusterna i frag-

menteringsprocessen vid sprängning.

Energiförlusterna börjar redan då sprängämnet övergår från fast form till gasform viddetonationen. Den termiska verkningsgraden för ett detonerande sprängämnen i ett borr-

hål uppskattas i denna rapport till ca 80 procent (se ekvation 6.9) (Gunnar Gustafson,

muntligt meddelande). Tillförd energi i samtliga energiberäkningar baseras följaktligenpå 80 7o av sprângämnets tillgängliga energi.

l'lrcrnisk =T, -7,

Tl

= termisk verkningsgrad (= 9,3¡

= uppskattad temperatur i borrhålet vid detonation (= 1200 K)

= uppskattad omgivande temperatur i bergmassan (= 280 K)

Mängden tillförd energi kan alltså skrivas på följande vis:

Wtitt¡ 0 ,8 q

1'ìtermisk

T1

Tz

eM

Po,,s(6.1)praktisk

6.1 Bergmassans fragmentering

Med utgångspunkt från den förändring av blockstorleken som skapas vid sprängning,

kan vi relatera förändringen av bergmassans specifika yta till energiåtgången (se

SönderdelningUppspräckninB EnergiförlusterNötn¡ngFörflyttning

Total energiförbrukning

SveBeFo Rapport 35

42

ekvation 6.2). För att beräkna energiförbrukningen krävs därför blockstorleksför-delningen för både bergmassan in-situ och för den sprängda bergmassan (se figur 5.1och 5.2). Ett sätt att beräkna brottenergin för att producera en sprängd salva (Gynnemo,1997) presenteras nedan (se ekvation 6.2):

þú2.8WBR =

Wsn

oeR

EMPue.g

S korn

0S

Fu

,sM

Pberg

korn

so(6.2)

(6.3)

= fragmenteringsenergi (J)

= draghållfastheten (Pa)

= elasticitetsmodulen (Pa)

= bergmassans vikt (kg)

= densiteten hos berget (kg/m3)

= specifik yta för sprängd bergmassa im2lm3;= specifik yta för bergmassa in-situ çm2lm3¡

Här ãr S¡o* materialets specifika yta, som direkt kan beräknas om vi känner siktkurvanF(d) (se figur 6.2) och dess frekvensfunktion f(d) (se ekvation 6.3).

sko,n = Il o*,* @o *

Vo

9O

8o

?o

õo

50

40

100F(d)

F

EO

20

lo

olo

dudotoooloooo

mm

Figur 6.2 Siktkurvan indelas i delfraktioner. Specifik yta beräknas sedan för varje del-fraktion

Är siktkurvan känd kan specifik yta före och efter sprängning beräknas för varjedelfraktion enligt ekvation 6.4, (Gustafson, 1983), (Fransson & Nordén, 1996):

100

SveBeFo Rapport 35

43

uko,n'(0, - ,,)( t rll__-l

Ia, d,')s

Sr

(6.4)

î)

Cfko.n

= specifik yta för varje del av siktkurvan (se figur 6.2).

= formfaktor

För att sedan beräkna specifik yta (Sro,n och So) för hela fördelningen summeras beräk-

ningarna för varje delfraktion (se ekvation 6.5):

so,,n =Xs, (6.5)

I Ekvation 6.2 finns några antaganden som kan diskuteras, t.ex. det om en konstant in-

situ blockstorlek trots att verkligheten i figur 5.1 och 5,2 visar motsatsen och det att

dragbrott är den dominerande brottmekanismen. Dock har liknande ansatser om att

dragbrott är den mest troliga brottmekanismen beskrivits av t.ex. Grady & Kipp (1987).

Detta medför att fragmenteringsenergin blir proportionell mot producerad brottyta. In-

gående parametrar i ekvation 6.2 redovisas i bilaga 9 och resultatet i tabell 6.1.

0.04Beräknad brottenergiforbrukning (MJ/ton)

I/15u*M

1/20

0.03 Kå5o

Kã12 I/30KåI oo

Kå60.02

a Bi4 Bi5Bit 1/40Bi6 +

Bi3Bi2

0.01

W,',,/M0.00

Kå3

oKâ4

0.40

Figur 6.3 Beräknad brottenergiförbrukning (MJ/ton) mot tillförd energi(MJ/ton) (80 7o

av tillförd energi) (se tabell 6.3). 0,5 MJ/ton motsvarar en specifik laddning

på ca 0,6 kg/m3. Sambandet mellan tillförd energi och brottener-

giförbrukningen är svagt. Beräkningen baseras på samtliga sprängsalvor.

Linjerna visar kvoten mellan tillförd energi och förbrukad brottenergì.

0.50 0.60Tillförd energi (MJ/ton)

0.70

SveBeFo Rapport 35

44

Jämförelsen mellan tillförd (807o av tillgänglig energi) och förbrukad energi vid frag-menteringsprocessen uppvisar ingen tydlig trend (se figur 6.3). Resultatet visar däremoten skillnad mellan de två undersökta bergarterna. Diabasen i Billingsryd som iir en segoch svårsprängd bergart kräver större mängd tillförd energi för att fragmentera (se figur6.3). Figur 5.1-5.2 visar att fragmenteringsarbetet fördelats över hela blockstorleksfor-delningen i Billingsryd medan de finare fraktionerna påverkats mest av sprängningen iKållered. Största andelen nya brottytor skapas främst i de finare fraktionerna vilket för-klarar varför Kållered ändå uppvisar en stöne andel förbrukad brottenergi i förhållandetill tillförd energi (se figur 6.3).

Jämförs den beräknade energiåtgången enligt ekvation 6.2 med kända energikriterier (seekvation 6.6) utvecklade inom sprickmekaniken (Persson, et al, 1994), (Kou & Rustan,1992) (Whittaker et al., 1992) får vi en bekräftelse om beräknade energinivåer är rimliga(se tabell 6.1). Ekvation 6.6 är då ett sätt att beräkna kritisk energi þ¡¡för att skapa nysprickyta, dvs den teoretiska lägsta energiåtgången för att skapa dessa ytor:

l- v2 , K?,v K (6.6)

(6.1)

,fJ' - 2.8 Ic 2.8

Yeff

V

EKIc

= kritisk energi för att skapa ny sprickyt a (J/m2)

= Poissons tal (dimensionslös)

= elasticitetsmodulen

= brottsegheten (N/m(Pa)

3/2)

Totala spräckningsenergin (W.Ð erhålls sedan genom att multiplicera nyskapadsprickyta med y,¡ (ämför med ekvati on 6.2):

WrJï = (Skur,, - Sol.t#\.y rtyberg

Tabell 6.1 Jämförelse av två ekvationer (6.2 och 6.7) för beräkning av åtgångav fragmenteringsenergi vid sprängning.

Sprängsalva wBR (MJ) w.ff (MJ)

Kållered IKållered 2Kållered 3

Kållered 4Kållered 5

Kållered 6Billingsryd IBillingsryd 2Billingsryd 3

Billingsryd 4Billingsryd 5

Billinesryd 6

t40106

il395

t0297

r54175193

2r62t5190

3224

262224

2231

35

39454439

SveBeFo Rapport 35

45

Nyskapad sprickyta för respektive sprängsalva beräknas med hjälp av blockstorleksför-

delningarna före och efter sprängning (se figur 5.1 och 5.2).Ingäende parametrar för att

beräkna energiåtgången enligt ekvation 6.2 och 6.7 presenteras i bilaga 10.

Jämförelsen i tabell 6.1 visar att energiåtgången beräknad enligt ekvation 6.2 ger högre

värden än med ekvation 6.7. Resultatef ar rimligt beroende på att uträkningen med ek-

vation 6.7 anger minsta teoretiska energiåtgång för att skapa ny sprickyta.

6.2 Bergmassans tyngdpunktsförflyttning

Rörelseenergin för massorna vid sprängning kan uppskattas ur tyngdpunktsförflytt-

ningen enligt nedanstående ekvation (ekvation 6.8):

wkin =(r'r,?"0,,)

(6.8)2

WLin

MVmedel

= rörelseenergi (J)

= bergmassans vikt (kg)

= medelhastigheten för bergmassans förflyttning (m/s)

Vid uträkningen av rörelseenergin tas ingen hänsyn till hur långt från pallen eller var

bergmassan hamnar. Den beräknade rörelseenergiförbrukningen (se ekvation 6.8) förprovsalvorna i Kållered och Skövde redovisas i tabell 6.2. Hastigheten hos pallfronten

beräknades utifrån hoghastighetsfilmer tagna under sprängningarna. Markörer som

hängdes på pallfronten kunde följas på filmerna under dess förflyttning. Markörernas

förflyttning per tidsenhet gav då dess hastighet'

T abell 6.2 Beräknad energiförbrukning för sprängsalvorna i VOD-försöket.

Provsalva Salvvikt Pallfronts- Rörelseenergi(ton) hastighet (MJ)

(m/s)

Rörelseenergi Tillförd energi(MJ/ton) (MJ/ton)

807o verkn.grad

Kållered IKållered 2

Kållered 3

Kållered 4Kållered 5

Kållered 6

56384283430r4r7836603934

r0,z10,8

9,8

=10l311

293250201

209

309238

0,0520,0580,0480,050

0,0840,061

0,3990,4120,5160,541

0,4820,478

Billingsryd IBillingsryd 2

Billingsryd 3

Billingsryd 4Billingsryd 5

Billingsryd 6

10087t237 L

12t22r 1984

1289812tzl

14,3

=12II,78,7

I1,815, I

1031

891

830454898

1382

0,r020,0720,0680,0310,0700,1 l4

0,5750,5630,6110,5950,651

0,543

SveBeFo Rapport 35

46

Hur bergmassan förflyttar sig beror dels på mängd tillförd energi och på funktionen avsprängämnet i bonhålet. Rörelseenergiförbrukningen visar endast låg konelation medtillförd energi i de undersökta sprängsalvorna (se figur 6.4).

0.04B eräknad brottenergiförbrukning (MJ/ton)

1/1 5wBR/M

1/20

0.03 Kå5o

KãO 1/30

KåIoo Kã4Kå6

o0.02

Bil ¡Bi4 Bi5

Bi6 + 1/40Bi3

Bi20.01

Kå3

0.00W,,t,1ú

0.40 0.50 0.60Tillförd energi (MJ/ton)

0.70

Figur 6.4 Diagrammet visar beräknad rörelseenergi förbrukning (MJ/ton) mot tillfördenergi (MJ/ton). Diagrammet visar inget samband mellan tillförd energi ochrörelseenergi förbrukningen. Diagrammet baseras på samtliga sprängsalvor iVOD-försöket.

Den låga korrelationen kan tyda på att sprängämnets funktion varierar i bonhålen. Ettsätt att kontrollera funktionen av sprängmedlet är att mäta detonationshastigheten i dedetonerande borrhålen. Mätningar har visat att det använda bulksprängämnet Emulanuppvisar stora VOD variationer (Gynnemo, L997). Samtidigt styrs funktionen hossprängämnet av bl.a. av hur väl sprängämnet är inneslutet. Borrhålsinneslutningenvarierar kraftigt mellan olika hål och mellan de två undersökta bergtäkterna medvarierande geologi.

Ekvation 6.8 är ett sätt att beräkna åtgången av rörelseenergi vid sprängning. Langeforsoch Kihlström (1978) presenterar ett annat beräkningssätt som ger rörelseenergin somen funktion av specifik laddning. Uppskattningsvis åtgår mellan 20-200 MJ till rörelsee-nergi (figur 2:lL med q-0,5 kglm3, Langefors & Kihlström, 1978) för de sprängsalvorsom presenteras i denna rappoft. Uträknad rörelseenergi med ekvation 6.8 ger resultatet200-300 MJ i bergtäkten i Kållered medan rörelseenergin i Billingsryd uppgår till 400-1000 MJ. Denna jämförelse av två beräkningssätt visar på relativ god överensstämmelsevilket styrker de presenterade resultaten.

SveBeFo Rapport 35

47

6.3 Summering av energiförbrukningen vid sprängning

När den totala energiförbrukningen är känd för fragmenteringsprocessen kan vi fundera

på hur mycket varje delprocess bidrar med (se figur 6.1). Utförs beräkningen av frag-

menteringsenergin, med hjälp av ekvation 6.2 och rörelseenergin med ekvation 6.8 kan

energiförlusterna beräknas med hjälp av ekvation 6.9. Liknande ekvationer används för

att beräkna energiförbrukningen vid krossning (Evertsson, 1996).

Wtinr = lVrn * Wmn* Wrörlust (6.e)

Energiförbrukningen kan ske på ett flertal sätt. Här följer några olika sätt på hur energi

kan förloras. När sprângämnet detonerar dvs övergår från fast form till gasform förloras

energi (Prasad, 1996). När sprickbildningen sedan startar p.g.a. övertryck i borrhålet

förloras ytterligare termisk och akustisk energi. Dessutom förbrukas energi vid nötning

som uppkommer i kontaktpunkterna mellan bergblocken (Evertsson, 1996). Resultatet

av beräkningarna av energiförbrukningen redovisas i tabell 6.3.

Enligt tabell 6.3 framgår det att energiförbrukningen för fragmenteringen av bergmassan

bara uppgår till ca 3-6 procent av tillförd energi. Förflyttningen kräver ca 6-2L procent

vilket visar att energiförlusterna under fragmenteringsprocessen är mycket stora och

uppgår till ca 76-9I procent. Verkningsgraden för fragmenteringsförloppet uppgår såle-

des till mellan 10-20 7o. Nivån på resultatet överensstämmer med andra liknande arbe-

ten (Kou & Rustan, 1992).I beräkningsexemplet har sprängämnets termiska verknings-

grad medräknats. De uträknade procentsatserna baseras därför endast på 80 procent av

tillförd energi.

Tabell 6.3 Uträknad energiförbrukning (MJ/ton och 7o) för provsalvorna i Kållered och

Billingsryd. Kå=Kållered, Bi=Billingsryd.

0,399

0,412

0,516

0,541

0,482

0,4J8

0,575

0,563

0,611

0,595

0,651

0,543

81

80

86

87

77

82

80

85

86

9l87

76

0,322

0,329

0,442

0,468

0,370

0,393

0,457

0,47J

0,527

0,540

0,565

0,4r3

T3

14

9

9

t]13

18

13

11

6

11

21

0,052

0,058

0,048

0,050

0,084

0,061

0Ju0,0J2

0,068

0,031

0,070

0,114

6

6

5

4

6

5

J

J

3aJ

J

J

0,a25

0,025

0,u26

0,an0,028

0,a25

0,015

0,014

0,016

0,018

0,017

0,016Bi6

Bi5

Bi4

Bi3

BizBi1

KiL6

Kå5

r<â4

Kå3

Y\â2

IG1

W,iur

Itemisk =807o

Andel

7o

Wrn¡oo

(lMl/ton)

Andel

7o

Wtin

(iW/ton)Andel

7o

Wsn

(MI/ton)Salva

nr

SveBeFo Rapport 35

49

7 BERÄKNING AV SKADEZON VID SPRÄNGNING

Enligt Person et al. (1994), se även Ouchterlony et al. (1993), kan vibrations-eller

svängningshastigheten runt ett borrhål beräknas när en bestämd mängd sprängämne

detonerar. Den kan beräknas med följande ekvation, (se ekvation 7.1):

" =

{*)"[*"^"[H+x,-x, I ("0 -',)-1"

)+ afctan-

)

(te\"=K-l\.t/ (7.r)

ro

= vibrationshastighet (m/s).

= 0,7 (platsberoende värde) (m/s).

= 0,7 (platsberoende värde) (dimensionslös).

= mängd sprängämne per meter laddat bonhål (kg/m)

= mätpunktens avstånd från bonhålet (m).

= laddningslängden (m).

= höjdläget där laddningen börjar (m).

= mätpunktens höjdläge (m).

= borrhålets synvinkel från mätpunkten (').

Vid beräkningen antas t.ex. vertikala bonhål vilket ej stämmer med de genomförda

sprängförsöken. Värden som använts vid beräkningen redovisas i tabell 7'1.

Tabell7.1 Värden för beräkning av skadezon vid sprängning (se ekvation 7.1)

Kållered Billingsryd

0,70,7

5,217,5

2,3-1000

Resultatet (se figur 7.1 nedan) visar att utbredningen av den påverkade zonen i

bergmassan är större i Billingsryd än i Kållered. Antas nämligen att negativ påverkan

(skador) t.ex. synliga sprickor och mikrosprickor, uppstår i bergmassan rär

vibrationsnivån V överstiger Vni,i,r = 0,J mls ger detta en påverkad zon i Billingsryd på

ca 6,4 m medan zonen blir ca 5,2 m i Kållered. Skillnaden beror främst på den

varierande pallhöjden, dvs längden på laddningen, i de två undersökta bergtäkterna.

Resultatet får endast ses som en grov uppskattning av skadezonens utbredning.

Vni,i.r. kan även beräknas i de båda undersökta bergtäkterna med ekvation 7.2. Ekvatio-

nen bygger på Hooke's lag och antagandet att berget är sprött. Detta ger den maximala

partikelhasrigheten (PPV-max) som berget kan klara innan dragbrott uppstår

(McKenzie, 1993), (se ekvation 7.2):

VKCI

If6

Hxs

X6

e

KO(

IH+x,

fs

X9

xs

0,7

0,7\)8

2,1-100

0

SveBeFo Rapport 35

Ê

oôo

ots

2

r.9

1.8

t.7

r.6

1.5

t.41.3

t.2

l,lI

0.9

0.8

0.7

0.ó

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

50

3 4 6

= kritisk partikelhastighet (m/s)

= draghållfasthet (Pa)

= P-vågshastighet (m/s)

= elasticitetsmodul (Pa)

752 8 9 10

Figur 7.1

f¡

- Billingsryd- - Kållered

Vibrationshastighet i förhållande till avståndet från ett detonerande bonhål iKållered och Billingsryd. Horisontella linjen i diagrammet motsvarar kritisktvibrationsvärde där negativ påverkan (skador) uppstår i bergmassan (efterPersson et al., 1994).

onn'Vpv kritisk - Ë

(7.2)

V*rirrrt

onR

VP

E

Vni,i,r uträknat för respektive bergtäkt redovisas i tabell L2

Tabell1.2 Värden för beräkning av V*,1,irr i Kållered och Billingsryd enl. evationT.2

Kållered Billingsryd

osnVpEVni,irt

20,2

400034,52,3

16,4

480044,7

1,8

SveBeFo Rapport 35

51

En jämförelse mellan de två sätten att beräkna Vni,i,r visar på stora skillnader. Vid ut-

räkningen med ekvati on 7 .2 används v?irden som erhållits vid laboratorieförsök i homo-

gent berg. Samtliga ingående parametrar erhåller därför högre värden än om bergmassan

med intakt berg och sprickor medräknas.

De beräknade skadezonerna (enligt ekvation 7.1) stämmer väl överens med observerad

bakåtbrytning på respektive sprängplats. Detta verifierades även med utförda vattenför-

lustmätningar i salvhålen innan sprängning (Gynnemo, L997). De bakre borrhålen i sal-

van var i allmänhet tätare dvs vattenförlusterna mindre (se figur 7.2).

779s5

77950

7794

77 93

77 9315t65 15170 15 75 15180 15185 15190 15195 15200 15205

Figur 7.2 Jämförelse av resultat från vattenförlustmätningar och skadezonsberäkning i

sprängsalva 5 (borrhål markerat med kors) i Billingsryd. Skadezonens ut-

bredning in i bergmassan avgränsas av den streckade linjen. Vattenförlust-mätningarna redovisas med nivåkurvor (l/min). Mörkare raster betecknar

tätare berggrund. Avstånden (m) på axlama visar rikets nät.

Kan salvstorleken anpassas till den sprängskadade zonen och in-situ blockstorleken, bören sänkning av den specifika laddningen vara genomförbar. En minskad specifik ladd-

ning kan t.ex. leda till högre ballastkvalitet, minskad finandel och en lägre sprängnings-

kostnad.

77

SveBeFo Rapport 35

53

8 KORRELATIONSANALYS

För att undersöka vilka av de ingående parametrarna vid sprängning som påverkar frag-

menteringsresultatet, beräknades Pearson's parvisa korrelationskoefficienter (Goldman

& Weinberg, 1985). De parvisa korrelationskoefficienterna ( r ) beräknades med ekva-

tion 8.1:

It,I,,2',v, - n (8.1)r=

! -: - ÞIl lt,,, - ()r,)'''1L^¡- , )lor, rL )

De högsta parvisa korrelationerna för finandelen presenteras i tabell 8.1 och för skutan-

delen i tabell 8.2. Analysen har utförts på följande sätt:

o VOD-försöket separat i varje bergtäkt.o Hela VOD-försöket (Kål-6 och Bi1-6).o Kopplingsgradförsöket i Kållered (Kå1-10).

o Samtliga sprängsalvor i Kållered (Kål-6, VOD-försöket och Kål-10, kopplingsgrad-

försöket).o Samtliga utförda sprängsalvor i Kållered och Billingsryd'

Finandelen i Kållered (Kå1-6) uppvisar hög konelation med flera orsaksfaktorer bl.a.

VOD. Fragmenteringsresultaten redovisade tidigare i rapporten visar däremot att en

VOD-sänkning endast i begränsad omfattning påverkar finandelen (se figur 5.1 & 5.3).

Detta kan förklaras med att förändringañìa i finandelen är små men följer konsekvent

variationerna i VOD, vilket ger en hög korrelation.

Flera av korrelationema ¿ir motsägelsefulla t.ex. att finandelen minskar när bottenladd-

ning och specifik laddning ökar. Detta kan vara ett uttryck för att okontrollerade feno-

men uppstår vid sprängning eller att orsaksfaktorema inte kunnat hållas konstanta som

planerat.

I Billingsryd (Bi1-6) syns fãrre höga korrelationer mellan orsaksfaktorerna och finande-

len trots att pallhöjd, försättning och övriga orsaksfaktorer varierat väl så mycket som i

Kållered. Detta kan vara ett uttryck för att bergmassans egenskaper i Billingsryd varie-

rat mindre än i Kållered. Kasthastigheten (verkansfaktor) och i viss mån specifik ladd-

ning (orsaksfaktor) verkar vara goda indikatorer på hur mycket finandel som skapas vid

sprängning. Styrkan eller funktionen hos ett sprängämne bedöms ofta efter hur bergmas-

san för{Tyttas och på kasthastigheten.

SveBeFo Rapport 35

54

Sprängförsöken (Kå1-10) med varierad kopplingsgrad och varierad specifik laddningger endast hög korrelation för specifik laddning bland orsaksfaktorerna. Kasthastighetenger den bästa indikationen på hur mycket finandel som skapas vid sprängning blandverkansfaktorema. Om samtliga försökssalvor i Kållered (Kå1-6, Kå1-10) analyseras er-hålls liknande resultat som för Kål-6 d.v.s. höga korrelationer för orsaksfaktorerna.

Tabell 8.1 Parametrar som uppvisar hög konelation (fet stil) med mängd producerad

finandel (0-8 mm) vid sprängning i Kållered och i Billingsryd . Markeringen(<+0,5) betyder att korrelationskoefficienten ligger mellan -0,5 < r < +0,5dvs låg korrelation. Markeringen (-) betyder inget analysresultat. Kå1-6 och

Bi1-6 är sprängsalvor från VOD-försöken i Kållered och Billingsryd. Kål-10 är sprängsalvor från kopplingsgradförsöken i Kållered.

Parameter Kål-6

Bil-6

Kå+Bi1-6

Kå1-10

Kå1-6,Kå1-10

Alla

Orsaksfaktorer:Antal raderPallhöjd (m)

Försättning (m)

Salvarea./borrhålHållutningBottenladdning, primer (kg)

KopplingsgradVOD (m/s)

Specifik laddning (teoretisk)

Tillförd energi (MJ/ton)

Intervalltid mell. rader (ms)

Verkansfaktorer:Kasthastigheten (m/s)

Skutandel (7o)

Rörelseenergi (MJ/ton)

Energiförluster (MJ/ton)

0,80 <+0,50166 <+0,50,67 <+0,5-0,59 <+0,5-0,58 <+0,5

0,83 <+0,5-0,53 0,50

<+0,5 0168

- -0,68

<+0,5

<+0,5<+0,5

<+0,5

<+0,5

<+0,5<+0,5

<+0,5<+0,5

<+0,5

<+0,5<10,5

<+0,5

<+0,5

<10,5<+0,5

<+0,50,67

0,550,15

-0,64-0,51

0,67

0,6L

<+0,5'0,64<+0,50,70

<+0,5

'0,70<+0,50,55

<+0,5

<+0,5

<+0,5<+0,50r57-0,54

<+0,5'0,52

<+0,5

<+0,5<+0,5

<+0,5

<+0,5

<10,5

<+0,5

<+0,5

'0,960,87

'0,620,74

'0,64

<+0,5

<+0,5

Skutandelen påverkas på likartat sätt som finandelen. Aven med skutandelen visar fleraorsaksfaktorer i Kållered hög korrelation i jämförelse med Billingsryd. VOD, specifikladdning och storleken på bottenladdningen är orsaksfaktorer som uppvisar höga kome-

lationskoefficienter både i Kållered och i Billingsryd (se tabell 8.2). Att öka bottenladd-ningen och den specifika laddningen skulle ge lägre skutandel enligt den allmänna upp-fattningen om sprängning i berg, vilket motsägs av utförda analyser. Bland verkansfak-torerna är det kasthastigheten som ger höga men motsägelsefulla korrelationer i de båda

bergtäkterna. En orsak till detta kan vara de geologiska skillnaderna.

SveBeFo Rapport 35

55

Tabell 8.2 Parametrar som uppvisar hög korrelation (fet stil) med mängd producerad

skutandel vid sprängning i Kållered och i Billingsryd. (<10,5) betyder att

korrelationskoefficienten ligger mellan -0,5 < r < +0,5 dvs låg korrelation.(-) betyder att analysresultat saknas eller saknar relevans. Kål-6 och Bil-6är sprängsalvor från VOD-försöket i Kållered och Billingsryd. Kål-10 är

sprängsalvor från kopplingsgradförsöket i Kållered.

Parameter Kåt-6

Kå+Bir-6

Bir-6

Kå1-10

Kå1-6, AllaKå1-10

Orsaksfaktorer:Antal raderPallhöjd (m)

Hålavstånd (m)

Hållutning (grader)

Bottenladdning, primer (kg)

KopplingsgradVOD (m/s)

Specifik laddning (teoretisk)

Intervalltid mell. rader (ms)

<+0,5

<+0,5<+0,50,52

-0,52 -0,52

<+0,5 0,80-0,63

<+0,5-0,54

0,520,91

'0,60<+0,5

<+0,5

<+0,5<+0,5

<10,5<+0,5

<+0,5<+0,5

'0,65-0,60

<+0,5

<+0,5-0,58

<+0,5

<+0,5

<+0,5

'0,64

'0,52

<+0,5

<+0,5

<+0,5

<+0,5

<10,5

Verkansfaktorer:Kasthastigheten (m/s)

Andel 0-8 (7o)

Rörelseenerei (MJ/ton

0,64 -0,84

<+0,5 0186

<+0.5 -0,70

<+0,5<+0,5

SveBeFo Rapport 35

57

9 ANALYS OCH SLUTSATSER

Samtliga testade parametrar har utvärderats i fullskala. Fullskala innebär att många pa-

rametrar är svåra att mäta vilket medför att osäkerheter som t.ex. borrhålsavvikelse, geo-

logiska variationer, funktionsvariationer i sprängämnet och variationer i upptändningen

påverkar de presenterade resultaten. Det bör dessutom påpekas att framkomna resultat

èndast någorlunda säkert gäller för de två undersökta bergtäkterna. De kan möjligtvis

även gälla bergtäkter som uppvisar likartade förutsättningar.

Målsättning med projektet var bland annat följande:

o Att förbättra sprängningsmetodiken med hänsyn till finandel, skutandel, lastbarhet

och kvalitet.o Att styra storleksfördelningen i sprängsalvan.

o Att nå ökad förståelse för fragmenteringsprocessen.

Målsättningen har sin motsvarighet i ett antal branschspecifika mål:

o Att öka andelen av fraktionen mellan 200 mm och skut (block > 75Vo av

förkrossens öppning).o Att minska skutandelen till < 2 procent samt minska finandelen.

o Att kvaliteten bibehålls eller maximalt minskar med 25 procent i förhållande tillbergmassan in-situ.

Under projektet har detonationshastigheten, kopplingsgraden och specifik laddning de-

taljstuderats. Utifrån tester utförda i fält och i laboratorium kan följande analys, av re-

spektive bergtäkt, göras:

Kållered

Vi kan säga följande:

o En VOD-sänkning påverkar blockstorleken vid sprängning. Medelstyckefallet X5¡

(blockstorlek där 50 procent av salvhögen passerat) ökar från 400 mm till ca 420

mm. Beräknat värde på Xso med Kuz-Ram's formel gav endast 187 mm vilket visar

osäkerheten i de fragmenteringsformler som existerar i dag. Största förändringen får

vi för fraktionen 50-400 mm med en maximal förändring för fraktionen 300 mm med

ca 6 procent. Detaljstuderas finandelen (0-8 mm) ser vi en liten och statistiskt signi-

fikant skillnad mellan hög och låg VOD. Anmärkningsvärt är att fragmenteringen i

de grövre fraktionerna (> 500 mm) är väldigt liten. Jämförs bergmassans medel-

styckefall Xso före och efter sprängning ser vi att X56 minskar från ca 450 mm till ca

400 mm och att fraktionen < 200 mm har ökat med över 20 procent.

o De följande sprängförsöken med varierande kopplingsgrad påverkade inte finandelen

nämnvärt. Däremot erhölls en mer lättlastad sprängsalva (enligt lastmaskinisten) när

SveBeFo Rapport 35

58

frikopplingsgraden var hög. En sänkt specifik laddning med upp till0,2 kg/m3 1från0,49 till 0,32) gav en lägre andel finmaterial vilket också korrelationsanalysen visade(setabell 8.1, Kå1-10). Sänkningen av den specifikaladdningen gav dessutom ett, urlastningsaspekt, acceptabelt fragmenteringsresultat. En sänkning av specifik laddningmed ca 30% motsvarar 32 ton sprängmedel i den aktuella täkten.

o Målet att minska skutandelen till <2 procent har inte kunnat uppfyllas med en VOD-sänkning. Skutandelen i Kållered har istället ökat från 2,2 procent till 2,1 procent.Ökningen motsvarar ca 8 skut per salva.

o Kvalitetsnivån på utsprängt material har i de flesta testerna visats sig hålla sig inomden uppsatta målsättningen dvs max 25 procent försämring av kvaliteten i förhål-lande till bergmassan in-situ. Endast böjhållfastheten och brottsegheten faller utanförramen. Kärnprovet utsätts i dessa två tester för en belastning parallellt foliationen.Påverkan från sprängningen gör därför att de inlagrade svagheterna (foliation) ibergmassan öppnas upp och i större omfattning påverkar analyser parallellt foliatio-nen än vinkelrätt. Ingen signifikant skillnad (957o) beroende på VOD-sänkningen harkunnat urskiljas.

o Lastbarheten och hur den förändras vid en förändring av VOD, kopplingsgrad ochspecifik laddning har inte detaljstuderats under försöken.

Resultaten leder till följande slutsatser:

o Finandelen påverkas positivt av en sänkning av VOD. Förbättringen av styckefallet ärdock liten, vilket endast innebär små ekonomiska vinster för makadam-producenterna.

o En sänkning av specifik laddning är möjlig och tillsammans med hög frikopplings-grad bör detta leda till ett acceptabelt styckefall och sänkta sprängkostnader.

o Bergmassans kvalitet bibehålls och påverkas i stort sett inte av VOD-variationerna.Proverna är utborrade i fraktionen > 500 mm som troligen tillhör de delar i spräng-salvan som utsatts för minst sprängpåverkan. Detta faktum medför att kvalireten påmaterialet i salvhögen har sannolikt överskattats något.

Billinesryd

Vi kan säga följande:

o Eftersom salvhögen i Billingsryd ej siktades med ett mobilt siktverk erhölls endastfraktionerna 0-50 mm och skutandelen före krossning. En VOD-sänkning påverkarinte dessa två fraktioner nämnvärt. Salvhögens medelstyckefall, X56, uppskattades tillca 350 mm med hjälp av bildanalys. Beräknat värde på Xso med Kuz-Ram's formelgav 22I mm. Jämförelsen visar åter på osäkerheten i de fragmenteringsformler somexisterar i dag. Detaljstuderas finandelen (0-8 mm) ser vi inte någon statistisktsignifikant skillnad (957o) mellan hög och låg VOD. Till skillnad mot bergtäkten iKållered fragmenteras bergmassan i Billingsryd mer i de grövre fraktionerna (>500mm). Jâmförs bergmassans medelstyckefall X56 (blockstorlek där 50 procent avsalvhögen passerat) före och efter sprängning ser vi att minskningen är ca 600 mm.

SveBeFo Rapport 35

59

De finare fraktionern a, < 200 mm, har i Billingsryd ökat med över 25 procent efter

sprängning.o Målet att minska skutandelen till < 2 procent har inte kunnat uppfyllas med en VOD-

sänkning. Skutandelen i Billingsryd har i stället ökat från 5,5 procent till 6,3 procent.

Ökningen motsvarar ca20-30 skut per salva.

o Kvalitetsnivån på utsprängt material har i de flesta testerna inte påverkats. Målsätt-

ningen att utsprängt material maximalt får försämras 25 procent i förhållande tillbergmassan in-situ har därför uppfyllts. Ingen signifikant skillnad beroende på VOD-

sänkningen har kunnat urskiljas.o Lastbarheten och hur den förändras vid en förändring av VOD, kopplingsgrad och

specifik laddning har inte detaljstuderats under försöken'

Resultaten leder till följande slutsatser:

¡ Finandelen och skutandelen korrelerar i första hand med andra verkansfaktorer vid

sprängning t.ex. kasthastighet, energiförbrukning. VOD-sänkningen påverkar stycke-

fallet endast i mindre omfattning'o Bergmassans kvalitet bibehålls och påverkas i stort sett inte av VOD-variationerna.

proverna är utborrade i fraktionen > 500 mm som troligen tillhör de delar i

sprängsalvan som utsatts för minst sprängpåverkan. Detta faktum medför att kvalite-

ten på materialet i salvhögen sannolikt har överskattats något.

Geologiska rikrlinier

Bergmassans in-situ blockfördelning och geologin har stor inverkan på fragmenterings-

resultatet vid sprängning (se figur 5.I-5.2). Utförd korrelationsanalys visar att både fin-

och skutandel påverkas på olika sätt i de två undersökta bergtäkterna.

I Kållered korrelerar orsaksfaktorerna med fragmenteringsresultatet medan verkansfak-

torerna korrelerar med fragmenteringsresultatet i Billingsryd. Orsaken till variationerna i

resultaten beror troligtvis av de geologiska variationerna mellan bergtäkterna.

Beräkningar visar att påverkan från sprängningen bör kunna detekteras 5-6 meter ut i

bergmassan i de undersökta bergtäkterna. Närmast sprängsalvan skapas synliga sprickor

i berget medan längre in i bergmassa, osynliga för ögat, skapas mikrosprickor. Om

sprängsalvans storlek dvs antal bonhålsrader kan anpassas till den sprängpåvetkade zo-

nen och bergmassans in-situ blockstorlek, skulle den specifika laddningen sannolikt

kunna minskas. En minskning av den specifika laddningen skulle minska sprängnings-

kostnaderna för makadamproducenterna. Minskad specifik laddning och ökat antal

borrhålsrader i sprängsalvan ger dessutom lägre finandel i sprängsalvan. Detta bekräftas

av korrelationsanalysen (se tabell 8.1, Kå1-10 och Kå1-6, Kå1-10)'

SveBeFo Rapport 35

60

Ovrisa slutsatser

Vid nyetablering av bergtäkter bör information om blockstorleksfördelningen före ochstyckefallet efter sprängning vara ett bra hjälpmedel, både för val av sprängmetodik ochför utformning av krossanläggningen.

En uppskattning av hur stor del av bergmassan som krossas upp runt borrhålen vidsprängning visade att om den uppmätta finandelen (0-8 mm) omräknas till en motsva-rande cylindervolym runt borrhålet blev radien för cylindern 0,43 meter i Kållered och0,39 meter i Billingsryd.

De redovisade resultaten i undersökningen visar på svårigheterna med att utföra fältför-sök i fullskala och erhålla tillfcirlitliga resultat. Fullskaleförsöken har däremot visat attfortsatt forskning är nödvändig för att kunna beskriva och förstå fragmenteringsproces-sen bättre. Några av de vedeftagna uppfattningama om vad som påverkar resultatet vidbergsprängning har inte verifierats i de undersökta bergarterna. Exempel på parametrarsom tidigare ansetts ha stor inverkan på fragmenteringsresultatet, i hårt berg, är detona-tionshastighet och kopplingsgrad.

Min förhoppning är att de i rapporten redovisade resultaten skall kunna bilda en platt-form för vidare forskning och diskussion inom ämnesområdet.

SveBeFo Rapport 35

6I

10 FÖRSLAG TILL FORTSATTNING

Resultaten i den redovisade undersökningen pekar mot att finandelsproduktionen vid

sprängning till viss del styrs av den specifika laddningens storlek. En fördjupning av den

specifika laddningens, samt andra faktorers, betydelse för fragmenteringsresultatet

skulle kunna utföras på följande sätt:

o Att söka en nedre gräns för när den specifika laddningen inte ger ett acceptabelt

sprängningsresultat, ur lastbarhets- och krossningssynpunkt. Samtidigt skulle pro-

ducerad finandel uppmätas och jämföras med storleken på specifik laddning.

o Att bestämma denna gräns i varierande geologi och undersöka orsakema till eventu-

ella variationer på finandelen.o Att undersöka borrhålsavvikelsens betydelse vid sprängning.

o Att studera hur styckefallet i sprängsalvan varierar i förhållande till sprängmedlets

funktion i borrhålet.o Att i fullskaleförsök studera tillförlitligheten hos olika, i litteraturen presenterade,

formler för att prognostisera fragmenteringsresultatet vid sprängning.

Andra intressanta områden att studera är t.ex. hur val av bergbrytningsmetod påverkar

fragmenteringsresultatet. Några förslag på metoder beskrivs nedan:

. Hydraulisk hammare. Hammarmetoden kunde jämföras mot vanlig sprängning. Pro-

duktionen av finandel och kvalitetsvariationer mellan metoderna kunde då studeras.

o Horisontella bonhål i sprängsalvan. Metoden skulle kunna innebära förbättrad kon-

troll över borrningen och minskad förbrukning av sprängmedel.

SveBeFo Rapport 35

63

11 ERKÄNNANDE

Att genomföra ett forskningsprojekt med fullskalesprängningar utan att störa den

ordinarie produktionen, kräver ett extra stort engagemang och samarbete mellan de

inblandade parterna. Jag vill därför rikta ett stort tack till följande personer och

organisationer som medverkat i projektet:

Finn OuchterlonyMats OlssonTomas FranzénShulin Nie(SveBeFo)

Ulf SvenssonIngvar BergqvistLars GranlundJohan SvärdMagnus Wikström(Nitro Nobel AB)

Lennart Persson

Ove Ahlberg(Skanska Väst AB)

Hans Carlsson

Kjell CarlssonTommy Johansson(Sabema Material AB)

Per Andersson(Vägverket fd SveBeFo)

Per Hogård(Skanska Teknik AB)

Konny Deubler(Råsjö Kross AB)

Pär Johnning(Baggermans)

Bo Bergman(Bonbolaget)

Urban Olsson(Sandvik Rock Tools)

Ett särskilt tack riktas till tekn. dr Finn Ouchterlony för en grundlig genomläsning och

fackgranskning. Jag vill dessutom tacka huvudhandledare professor Gunnar Gustafson,

projektledare högskolelektor Bo Ronge samt personal och kollegor på Geologiska In-

stitutionen, Chalmers Tekniska Högskola.

SveBeFo Rapport 35

SYMBOLLISTA

Aberg

Asalua

BBCLBi1Bi2Bi3Bi4Bi5Bi6CCCLDddu

d,;

Ee

Fu

F,;

HFlpHpJFKKI.Kå1Kä2Kå3Kå4Kå5Kå6IMn

P¿

q

aQ"Rrf6

RDIRMD

65

BergsfaktorSalvareaFörsättningLängd på bottenladdningSprängsalva 1 i Billingsryd under VOD-försöketSprängsalva 2 i Billingsryd under VOD-försöketSprängsalva 3 i Billingsryd under VOD-försöketSprängsalva 4 i Billingsryd under VOD-försöketSprängsalva 5 i Billingsryd under VOD-försöketSprängsalva 6 i Billingsryd under VOD-försöketBondjup - underborrningLängd på pipladdningHåldiameterBlockstorlekB lockstorlek undre intervallgräns

B lockstorlek övre intervallgränsElasticitetsmodulEnergiinnehållet i sprängämnet

Passerande viktprocent undre intervallgränsPasserande viktprocent övre intervallgränsHöjden av laddad del av bonhåletHårdhetsfaktor (ekvation 5.2)

PallhöjdSprickfaktor (ekvation 5.2)

Platsberoende konstant i ekvation 7.1

BrottseghetenSprängsalva I i Kållered under VOD-försöketSprängsalva 2 i Kållered under VOD-försöketSprängsalva 3 i Kållered under VOD-försöketSprängsalva 4 iKällered under VOD-försöketSprängsalva 5 i Kållered under VOD-försöketSprängsalva 6 i Kållered under VOD-försöketMängd sprängämne per meter laddat borrhål

Bergmassans vikt'uniformity exponent'DetonationstryckSpecifik laddningLaddat sprängämneVikt sprängmedel per hål

Passerande mängd (vlkt 7o)

Parvis korrelationskoefficient (Pearson' s)

Horisontellt avstånd från borrhålet till mätpunkt

Densitetsberoende (ekvation 5.2)

Beskrivning av bergmassan (ekvation 5.2)

2mmm

mmmmmmmPa

Ilkg7o

7o

m

m

N/m3/2

ke/mkg

Pa

kelmkgkg7o

3

SveBeFo Rapport 35

m

RQDS

s¡,¡.¡¡o

Sko.n

So

S¡

T¡T2

VVberg

V6

Vmedel

VODVODu.r¡1ig

VpwWnnWeff

Xso

xs

Øct

Cfko.n

P.*p

Pu".g

osR

l'ìtermisk

Yefr

e

66

'Rock Quality Designation'HålavståndViktstyrka för sprängämnetKornets specifika yta (specifik yta, fragmenterad)Specifik yta in-situSpecifik yta inom intervalletTemperatur i borrhålet vid detonationTemperatur i omgivande bergmassaVibrationshasti ghetenBeräknad salvvolymBergvolym per hålMedelhastigheten för bergmassans förflyttningDetonationshastighet för sprängämnetUppmätt detonationshastighetP-vågshastighet (stötvåg)Standardavvikelse för borrningFragmenteringsenergiTotala sprängningsenerginRörelseenergiTillförd energi (verknings g rad 80Vo)

Undersökt delfraktionMätpunktens höjdlägeMedelstyckefalletHöjdläget där laddningen börjarSprängämnesdiameter

Platsberoende konstantKornformfaktor, 6 för kub & sfär.

Sprängämnets densitet

densitet hos berget

DraghållfasthetTermisk verkningsgradKritisk energi för att skapa ny brottytaBonhålets synvinkel från mätpunkten

7o

m

WLin

W,itrX

X6

m2/m3

m2/m3

m2lm3

KKm/sm3

m3

m/sm/sm/sm/smJ

J

J

J

mmmmm

kd'n'kg/m3

MPa7o

tJ^'

SveBeFo Rapport 35

67

REFEREI{SER:

Brook, N, 1993: The Measurement and Estimation of Basic Rock Strength. I Compre-

hensive Rock Engineering (J A Hudson, red), vol. 3, sid. 41-81. Pergamon Press.

Clark, G B, 1987: Principles of Rock Fragmentation'Wiley

Cunningham, C V B, 1983: The Kuz-Ram Model for Prediction of Fragmentation from

Blasting. I Proc lst Intnl Symp on Rock Fragmentation by Blasting, sid.439-454. Luleå.

Cunningham, C V B, 1987: Fragmentation Estimations and The Kuz-Ram Model - Four

Years on. I Proc 2nd Intnl Symp on Rock Fragmentation by Blasting, sid. 415-487.

SEM, Bethel CT, USA.

Cunningham, C V B, L996: Keynote address: Optical Fragmentation Assessment - Atechnical Challenge. I Measurement of Blast Fragmentation (J Franklin & T Katsabanis

red), sid. 13-19. Balkema.

Evertsson, C M, 1996: Fragmentering av ballastmaterial medelst krossning. Slutrapport.

Maskin- och Fordonskonstruktion, Rapport nr 1996-II-27. Chalmers tekniska högskola.

FAS Metod 207-90: Stenmaterial - Provberedning.

FAS Metod 202 79: dito - Bestämning av korndensitet genom vägning under vatten.

FAS Metod 221-95: dito - Bestämning av komstorleksfördelning genom siktnings-

analys.

FAS Metod 209-89: dito - Bestämning av flisighetstal.

FAS Metod 2L0-89: dito - Bestämning av sprödhetstal.

FAS Metod 259-92: dito - Bestämning av kulkvarnsvärde.

Fransson, Å, & Nordén, C, 1996: Hydraulisk konduktivitet och specifik yta vid vatten-

och ämnestransport i sand och grus. Geologiska institutionen, Publ. B 427, sid. 75.

Chalmers tekniska högskola.

Goldman, R N & Weinberg, J S, 1985: Statistics, an Introduction, sid. 82-83. Prentice-

Hall.

Grady, D E & Kipp, M E, 1987: Dynamic Rock Fragmentation. I Fracture Mechanics ofRocks (B K Atkinson red), sid.429-475. Academic Press.

Gustafson, G, 1983: Brunnsystem för värmelagring och värmeutvinning i akviferer

Rapport R39:1983. Statens råd för byggnadsforskning.

SveBeFo Rapport 35

68

Gynnemo, M, 1997: Undersökning av styrande faktorer vid pallsprängning - Fullskale-försök i Kållered och Billingsryd. Geologiska institutionen, Publ. A 84, Chalmerstekniska högskola. 71 sid.

Hagan, T N & Duval, M B, 1993: The Importance of some Performance Properties ofBulk Explosives in Rock Blasting. I Proc 4th Intnl Symp on Rock Fragmentation byBlasting (H P Rossmanith red), sid. 387-393. Balkema.

Högström, K, 1994: A Study on Strength Parameters for Aggregates from South-western Swedish Rocks. Geologiska institutionen, Publ. A 16. Chalmers tekniskahögskola. 74 sid.

Hörnsten, Å, carlsson, L, carlstedt, A & Müllern c-F, 1974: Hydrogeologiska syn-punkter på planerad brytning av uranskiffer i dagbrott och gruva vid Ranstad och avkalksten vid Rådene, Skaraborgs Län. Rapport, Sveriges geologiska undersökning.

Jern, M, 1997: Bestämning av en bergmassas blockstorleksfördelning, Institutionen förgeovetenskaper. Avdelningen för geologi, Publ. B 76. Göteborgs universitet. 44 sid.

JKMRC, 1993: Advanced Blasting. Technology Project P93E Final Report, JuliusKruttschnitt Mineral Research Centre, Indooroopilly QLD, Australien.

Konya, J c &. walter J E, 1990: surface Blast Design, PrenTice-Hall / simon &Schuster.

Kou, S Q & Rustan, A, 1992: Burden Related to Blasthole Diameter in Rock BlastingInt J Rock Mech Min Sci & Geomech Abstr vol.29, sid. 543-553.

Kristiansen, .T, 1995: A Study of How the Velocity of Detonation Affects Fragmentationand the Quality of Fragments in a Muckpile. I Proc. EXPLO '95 Conference, sid.437-444. AusIMM, Carlton VIC, Australien.

Langefors, U & Kihlström B, 1978: The Modern Technique of Rock Blasting. Almqvist& Wiksell, Stockholm.

Lindroos, H & Mellander, H, 1980: Radiometriska Markundersökningar i Sabema AB:sstenbrott i Kållered, Mölndals kommun. Rapport, B RAD 80 003, Sveriges geologiskaundersökning.

Lindström, M, Lundqvist, T & Lundqvist, J, 1991: Sveriges geotogi från urtid titt nutictStudentlitteratur.

Loberg, B, 1980: Geologi,3:e upplagan. P, A. Norstedt.

Lundegårdh, P H och Laufeld, S, 1984: Norstedts stora stenbok.lbid.

SveBeFo Rapport 35

69

McKenzie, C K, 1993: Method of Improving Blasting Operations. I Comprehensive

Rock Engineering (J A Hudson red) vol. 4, sid.7I-94. Pergamon Press.

Neeb, P -R, 1992: BYGGERÅSTOFFER, Kartlegging, undersØkelse og bruk. Trond-

heim, september 1992.

NNAB, 1995: Produktkatalog. Nitro Nobel AB, Dyno Explosives Group, Gyttotp.

Ouchterlony,F, 1982: Extension of the Compliance and Stress Intensity Formulas for

rhe Single Edge Crack Round Bar in Bending. I ASTM STP 745 (S W Freiman & E R

Fuller Ìr red), sid. 231-256. American Society for Testing and Materials, Philadelphia

PA, USA.

Ouchterlony, F, Sjöberg, C & Jonsson, B A, 1993: Blast Damage Predictions from Vib-

ration Measurements ai the SKB Underground Laboratories at Äspö in Sweden. I Proc

l9't' Ann Sy*p Explosives and Blasting Res, sid. 189-197. ISEE, Cleveland OH, USA.

Persson, P -4, Holmberg, R &I-ne, J, L994: Rock Blasting and Explosives Engineering,

sid.342. CRC Press, Boca Raton FL, USA.

Prasad, U, Laplante, A R & Mohanty , B, 1996'. Blasting as a Comminution Process: A

Useful Tool for Prediction of Fragment Size and Explosive Energy. I Proc 5th Intnl

Sympon Rock Fragmentation by Blasting (B Mohanty red), sid.285-292' Balkema.

Samuelsson ,L,1982: Beskrivning till berggrundskartan Kungsbacka NO. SGU, Af I24.

Scott, A, Chitombo, G & Kleine, T,1993: The Challenge of the Prediction and Control

of Fragmentation in Mining. I Proc 4th Intnl Symp on Rock Fragmentation by Blasting

(H P Rossmanith red), sid. 507-517' Balkema.

Sejlitz, I, 1987: Explosivämneskunskap. Nobel Koncernservice AB, Karlskoga, 207 s.

SNA, 1994: Berg och jord. Sveriges Nationalatlas,C Fredén red'

SS 13 2102: Svensk Standard, Provtagning av stenmaterial.

Waltham, A C, 1994: Foundations of Engineering Geology, sid' 50' Blackie, Glasgow

Whittaker, B N, Singh, R N & Sun, G, 1992: Rock Fracture Mechanics, Principles, De-

sign and Applications, sid.45-127. Elsevier.

Åhall, K-I, Persson, P-O & Sköld, T, 1995: Westward Accretion of the Baltic Shield:

Implications from the 1,6 Ga Åmål-Horred Belt, SW Sweden. Precambrian Research

vol. 70, sid.235-251.

SveBeFo Rapport 35

1L

Bilaga L: Petrologisk beskrivning av gnejsgraniten i Kållered

2,8Ovriga

1,6Opak

2,1Klorit4,2Amfibol3,4Biotit

25,6Plagioklas

23,3Kalifälrspat37,0Kvarts

Mineralinnehåll för gnejsgraniten (medelvärde, volyms 7o)'

4,2Övriga

5,2KzO

J'JNa2O

3,0CaO

0,6MeO0,1MnO2,8FeO

0,9FezO:

0,4TiOz

13,2AlzO¡

66,3SiOz

Våtkemisk analys av gnejsgraniten (vikt 7o)'

Mikroskopisk bild på gnejsgraniten i Kållered (korsade nicoller). Måttstocken på bilden

motsvarar 0,5 mm

ft

Kalifältspat

Biotit

KvartsPlagioklas

SveBeFo RaPPort 35

74

Bilaga 4: Sammanställning av ingående parametrar och resultat för VoD-ftirsöket i Kållered

Identitet Kå 612345Datum 1993 18-8 8-9 29-9 13-10 27-t0 10-11SprängämneKopplingsgradAntal hålAntal raderHåldjupPallhöjdHåldimensionFörsättningHålavståndArea/hålS/BSalvytaSalvstorlekHållutning

Emulan

St

st

mm

mmmm

m2

m2m3

grader

75001

18

J

IT,79,6

76,02,9?)

9,28

1,10

168

t61315,0

7500It7J

1 1,1

9,8

76,0a1

3,3

8,91

1,22

130

r27413,6

7500I

18aJ

rl,29,5

76,011aaJ,J

8,91l))137

130214,5

S

I18

J

IL,4g?. ,v

16,0.t1L; I

3,1

8,37

1,15

136

126817,7

S

1

t6J

I 1,1

9,4

76,0

2,9

2,9

8,41

1,00

151

r42216,l

S

I18

J

8,9

8,6

76,02,6a)

8,32

r,23134

1 156

15,7Primer, Norex kgSprängmedel kgTändfördröjn. mell. rader msTändfördröjn. mell. hål msOladdat mFörladdning, makadam mmSpecifik borrning m/m3SpecifÏkladdning kglm3Borrmeter/salvvolym m/m3Sprängämne / salvvolym kp,/m3

150

82467423,7

5-8

0,120,700,r40,63

125

63667

423,7

5-8

0,120,600,L40,56

105

865

67423,7

5-8

0,11

0,600,100,46

t2663567

423,7

5-8

0,1I0,51

0,120,48

8487267

423,7

5-8

0,11

0,63

0,13

0,60

r2069067

423,7

5-8

0,120,63

0,11

0,55voDKasthastighetVibrationsnivå

m/s

m/s

mm/s

960

=105350

10,2

523010,8

2707

1l54709,8

376013

0-8 mm øv totalvíkten Vo 5,2 5,1 5,4 4,0 5,3 3,70-30 mm 7o 8,8 8,5 10,1 7,9 g,g J,830-100 mm100-300 mm300-1000 mm1000-2000 mmTotalvikt

7o

lo7o

7o

ton

11,1 9,2 I2,7 7 ,l g,g r0,4I2,8 16,9 16,9 I2,2 13,3 14,7

64,8 63,0 5g,g 70,0 64,1 64,62,5 2,6 1,5 2,9 2,7 2,5

5638 5 4283,4 4301,2 4I7g ,2 3660,2 3933,7

SveBeFo Rapport 35

75

Bilaga 5: Sammanställning av ingående parametrar och resultat för VOD-försöket iBillingsryd

16,6

69,g

6,9rt984

15,4

72,L

6,3

12898

14,8

73,7

5,J

12T2I

15,2

73,9

5,4

T2371

16,61))5,6

T2122

14,r

7 5,r5,4

10087

0-5050-10001000-2000Totalvikt

7o

%o

%o

ton

4,6 4,2 4,8 5,2 5,0 4,50-8 mm a.v totalvikten Vo

529r14,3

r,6

374

8,7aa

544l l,82,6

950

15,1

5,1

4t7=12

5638

lr,76,4

voDKasthastighetVibrationsnivå

m/s

m/smm/s

r27,92372,9

109

42

1,5

4-80,1 I0,7r0,11

0,73

r542834109

421

4-80,12

0,75

0,11

0,7 |

29928794225

1,5

4-80,140,970,11

0,78

3352739

4225

r,54-8

0,120,89

0,100,76

516

3t164225

1,5

4-80,120,91

0,11

0,83

41423494225

I4-8

0,12

0,93

0,08

0,69

Primer kg

Sprängmedel kg

Tändfördröjn. mell. rader ms

Tändfördröjn. mell. hål ms

Oladdat m

Förladdning, makadam mm

Specifik borrning m/m3

Specifikladdning kglm3Borrmeter/salvvolym m/m3

Sprängämne / salvvolym kglm3

7500I

23

J

17,9

16,4

76,03,0

3,r9,31,03

t6L264012,6

7500

I24J

19,4

19,T

J6,02,8

3,L

8,J

1,1 I151

288411 /)

7500I

24

J

lg,518,8'76,0

2,6

2,8"t?

1,08

1522858

14,0

S

I23

J

19,5

L7,g

76,0)'73,1

8,41,15

144

2518L2,l

S

I25J

20,0

t976,0

2,9

3,0

8,4l,0Jt75

3325

I 1,6

S

I18

J

Lg,g

lg,516,011

3,2

8,6l,l9t07

2087

9,r

SprängämneKopplingsgradAntal hålAntal raderHåldjupPallhöjdHåldimensionFörsättningHålavståndArea/hålS/BSalvytaSalvstorlekHållutnins

Emulan

St

st

mm

mmmm

m2

m2m3

grader

10-8 25-8 8-9 5-10 25-10 18-11Datum r994123456Identitet Bi

SveBeFo Rapport 35

76

Bilaga 6:1,: Sammanställning av utförda bergmekaniska tester i Kållered ochBillingsryd under VOD-försöket

Draghållfasthet (MPa) Draghållfasthet (MPa)

35

30

25

20

15

10

5

0

Hög VOD Låg VOD In-situ Hög VOD Låg VOD In-situ

KåIlered Billingsryd0

LttgVOD

HögVOD

35

30

25

20

15

10

5

Brazilian draghållfasthet (MPa) för Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänster anger:hög VOD, låg VOD samt bergmassan in-situ. Boxen motsvarar 50 procent av v¿irdena med25 procent ovanför medianen och 25 procent under. Max-min intervall är dessutommarkerade i figuren

Pointloadindex (MPa) Pointloadindex (MPa)In-situHögVOD 16

14

12

10

8

6

4

2

0

LÂgVODIn-situ

KåIlered

Axiell Radiell Axiell/Radiell Axiell Radiell Axiell/Radiell

Pointloadindex (MPa) för Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänsteÍ anger: axielltvärde hög VOD, axiellt värde låg VOD, radiellt värde hög VOD, radiellt värdelåg VOD samt bergmassan in-situ axiellt och bergmassan in-situ radiellt. Boxen motsvarar50 procent av värdena med 25 procent ovanför medianen och 25 procent under. Max-minintervall är dessutom markerade i figuren.

t6

t4

12

10

8

6

4

2

0

HögVOD -. Hög t-ag

r¿8 vooVODVOD

tI

SveBeFo Rapport 35

77

B.ilaga 622

'))2,0

1,8

1,6

1,4

r,2

1,0

ÔR

0,6

0,4

0,2

0,0

Brottseghet (MN/m3/2)

Hög VOD Låg VOD

In-situ

Brottse ghet lVfN/m3/2;

In-situ

Hög VOD Låg VOD

Billingsryd

))2,0

1,8

1,6

r,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

=

Kållered

Brottseghet (MN/m3/2) för Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänster anger: hög

VOD, låg VOD samt bergmassan in-situ. Boxen motsvarar 50 procent av värdena med25procent ovanftir medianen och25 procent under. Max-min intervallen är dessutom

markerade i figuren

Böjhållfasthet (MPa) Böjhållfasthet (MPa)

40 40Hög VOD Låg VOD In-sifu Hög VOD Låg VOD In-situ

30 30

10 10

Kållered Billingsryd0

Böjhållfastheten (MPa) fcjr Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänster anger: hög

VOD, 1åg VOD samt bergmassan in-situ. Boxen motsvarar 50 procent av värdena med25procent ovanför medianen och25 procent under. Max-min intervallen är dessutom

markerade i figuren

2020

0

SveBeFo Rapport 35

78

Bilaga 7:1: Sammanställning av utförda Svenska Standard tester för ballast-material i Kållered och Billingsryd under VOD-försöket.

Kulkvarnsvàrde (7o) Kulkvarnsvàrde (Vo)

20

18

r6

T4

I2

t0

8

6

4

2

0

Hög VOD Låg VOD In-situ

Kållered

Hög VOD Låg VOD In-situ20

18

I6

t4

t2

l08

6

4

2

0Billingsryd

Kulkvarnsvarde (Vo) för Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänster anger: hög VOD,låg VOD samt bergmassan in-situ. Boxen motsvarar 50 procent av värdena med25 procentovanför medianen och 25 procent under. Max-min intervallen är dessutom markerade ifiguren.

Flisighetsvärde () Flisighetsvärde (-)r,6 L,6

Hög VOD Låg VOD In-situ Hög VOD Låg In-situ

1,5 i,5

r,4 r,4

1,3 1,3

r,2 r,2

I,I 1,1

1,0Kållered Bil

Flisighetsvärde (-) för Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänster anger: hög VOD,låg VOD samt bergmassan in-situ. Boxen motsvarar 50 procent av värdena med,25 procentovanför medianen och25 procent under. Max-min intervallen är dessutom markerade ifiguren.

1,0 J

SveBeFo Rapport 35

79

BilagaTz2

Sprddhetsv¿irde (7o) Sprddtìetsv¿irde (7o)

50

n

30

n

10

0

50

n

30

n

10

0

FbgVOD LagVOD In-situ IbgVOD LagVæ In-situ

IöIlered

Sprödhetsv arde (7o) för Kållered och Billingsryd. Staplarna från vänster anger: hög VOD,

låg VOD samt bergmassan in-situ. Boxen motsvarar 50 procent av värdena med25 procent

ovanför medianen och25 procent under. Max-min intervallen är dessutom markerade i

figuren.

SveBeFo Rapport 35

80

Bilaga 8: Sammanställning av ingående parametrar och resultat från kopplings-gradftirsöket i Kållered

Salva nr Kå 10123456789Datum r996 t7-4 25-4 30-4 30-4 9-5 22-5 22-5 29_5 l3_ll 19_ll

lsprängämne, EmuliteI ¿¡to EmulanKopplingsgradAntal hålAntal raderHåldjupPallhöjdHåldimensionFörsättningHålavståndArea/hålSÆ

SalvytaSalvstorlekHållutning

St

St

m

mmm

m

m

m2

m¿

m3grader

100 100 100 100 1200 1200 100 1008000

Il02

9,0

8

76

2,9

3,1

8,99

r,0789

72015,0

0,6520

2

9,2

8,2

115

2,9

3,1

8,99

1,07

180

1476

r5,0

0,78

20

2

9,0

8

76

2,9

3,1

8,99

1,07

180

1440

15,0

0,65

20

2

9,3

8,3

ll5,q3,1

8,99

t,01180

1494

0,77

l52

9,0

8

762,9

3,1

8,99

t,07139

1080

15,0

I20

2

8,9

7,9

762,9

3,1

8,99

I,O7

180

1422

15,0

I15

2

8,4

7,4

76

2,9

3,1

8,99

1,07

139

99915,0

8000I

202

9,08

762,9

3,1

8,99

1,07

180

1440

15,0

0,81

t62

9,0

8

762,9

3,1

8,99

1,07

t44tt5215,0

0,8

t62

9,0

8

76

2,9

3,1

8,99

t,07t44tt52r5,0l5 ,0

PrimerSprängmedelTändfördr. mell. raderTändfördr. mell. hålOladdatFörladdning, makadamSpecifik borrningSpecifikladdningBorrmeter/salvvolymSprängämne / salvvolym

kgkgInS

fnS

m

mmm/m3kg/m3m/m3ke/m3

21000027213000291,0 721,8 468,0 729,0 346,2 58t,6 437,0 680,0 407,t 366,242 42 42 42 42 42 42 42 42 4225 25 25 25 25 25 25 25 25 253,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,55-8 5-8 5-8 5-8 5-8 5-8 5_8 5_8 5_8 5_80,ll 0,11 0,11 0,ll 0,11 0,ll 0,11 0,11 0,111 0,1110,44 0,48 0,33 0,49 0,32 0,43 0,46 0,49 0,35 0,320,ll 0,11 0,13 0,ll 0,13 0,ll 0,13 0,10 0,ll 0,130,40 0,42 0,33 0,44 0,33 0,39 0,41 0,41 0,3 0,34

VODKasthastighetVibrationsnivå

m/s

m/s

mm/s

5350 5603 5400 5950 543310,3 14,8 8,9 t4,g 8,9

5402 5400 5351 5400 5400t I,4 tt,4 I0,32I 3,7 3,57 4,7 3,2 3,2 3 I

0-8 mm av totølvikten Vo 4,9 5,55,6 J,2 5,3 5,8 6,0 6,3 6,9 6,2

0-40 mm40-300 mmSkut,1000-2000 mmTotalvikt

7o

Vo

Vo

ton

t2,3 19,1 l7 ,t 16,5 t6,9 16,4 17,0 15,6 tI,4 12,771,3 14,t 77,5 72,0 75,4 77,2 73,8 79,7 86 81,316,4 6,8 5,4 10,6 7,7 6,4 9,2 4,7 2,5 6

2tt7,9 45t6,0 3836,5 4490,3 2782,6 4t95,2 2623,8 47ts,6 36n,0 2938,0

SveBeFo Rapport 35

81

Bilaga 9: Sammanställning av ingående parametrar för beräkning av energi'

förbrukningen i Kållered och Billingsryd under voD-försöket

WsnWtiltfWBRII\4

W,¡'1¡/lvI

= Fragmenteringsenergi (MJ)

= Tillförd energi (MJ) (verkningsgrad 807o)

= Energiförbrukning vid fragmentering (MJ/ton)

= Totalt tillförd energi (MJiton) (verkn.grad 807o)

30

33620,234,5

3933,726900,63

0,55) (:)

2349

30

38020,234,5

3660,226900,600,562,9

2207

30

30920,234,5

4r78,226900,700,63)()

2825

30

35920,234,5

4301,226900,630,602,9

2772

30

33620,2

34,54283,4

26900,51

0,48,c¡

2201

3033820,2

34,5

5638,526900,600,46)g

2813

Spec,yta in situ (rr2/m3)Spec. yta (n:ú,lm3)

Dragbrott (MPa)E-modul (GPa)

Massa (kg)Densitet (kg/m3)Spec. laddning teori (kglm3)

Spec. laddning praktik (kg/m3)

Energi (e) MJ/kg sprängämne

Tot. tillförd enersi (MJ) Praktik

Salva 6Salva 5Salva 4Salva 3Salva 2Salva IParametrar

0,3990,4120,5160,54r0,4820,478

0,0250,0250,0260,0230,0280,025

2250176622L822601766t879

r40106

113

95

r0297

KåIKä2Kå3Kâ4Kå5Kä6

W,"'rlMwRRlN4WtittfWsnSalva

Data för beräkning av energiförbrukning vid sprängning i Kållered

2437716,444,7

12120,729460,930,69)q

8225

24

40216,444,7

12897,629720,910,83)q

r0492

24436r6,444,7

11984,229620,890,762,9

8909

24

38316,444,7

r2r22,229470,970,78)q

9257

24

34116,4

44,712370,8

29450,750,7 |)q

8710

24

36916,444,7

10087,329630,7 |0,73,C)

7244

Spec.yta in situ (m2lm3)Spec. yta (m2lm3)Dragbrott (MPa)E-modul (GPa)

Massa (ton)Densitet (kg/m3)Spec. laddning teori (kg/m3)

Spec. laddning praktik (kg/m3)

Energi (e) MJ/kg sPrängämne

Tot. tillförd energi (MJ) Praktik

Salva 6Salva 5Salva 4Salva 3Salva 2Salva IParametrar

0,5750,5630,6110,5950,6510,543

0,0150,0140,0160,0180,0170,016

5795696874057 t2783946580

r54r751942r72t5190

BilBi2Bi3Bi4Bi5Bi6

wrilf/l\4wBR/}/IW,itttWsnSalva

Data för beräkning av energiförbrukning vid sprängning i Billingsryd

SveBeFo Rapport 35

82

Bilaga 10: Värden für beräkning av energiåtgången für att fragmentera enbergmassa enligt ekvation 6.2 och ekvation 6.7

Salva nr Sko* So

m2lm3 m'lm'Mton

wenJ

pEoBRkelm3 GPa MPa

KI. leff Weff

lvfN/m3/2 7m2 J

Kållered 1

Kållered 2

Kållered 3

Kållered 4

Kållered 5

Kållered 6

Billingsryd IBillingsryd 2

Billingsryd 3

Billingsryd 4

Billingsryd 5

Billingsryd 6

337,9

336,4

359,0

309,4

380,2

335,8

368,7

341,0

383,3

435,9

402,4

377,5

30,0

30,0

30,0

30,0

30,0

30,0

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5)Ã\

5638,5

4283,4

430r,24178,2

3660,2

3933,7

10087

12371

12122

1 1984

12898

t2t2l

2690

26902690

2690

2690

2690

2963

2963

2963

2963

2963

2963

34,5

34,5

34,5

34,5

34,5

34,5

44,7

44,7

44,7

44,7

44,7

44,7

20,2

20,2

20,2

20,2

20,2

20,2

16,4

16,4

16,4

16,4

16,4

16,4

1,86

1,86

1,86

1,86

1,86

1,86

1,55

1,55

1,55

1,55

1,55

1,55

140

106

113

95

r0297

r54175

193

2t6215

190

50,1 32

50,1 24

50,1 26

50,1 22

50,1 24

50,1 22

26,9 31

26,9 35

26,9 39

26,9 45

26,9 44

26,9 39

SveBeFo Rapport 35