Gruvor kräver kraftig vvs-teknik

När malm ska brytas på 1 250 meters djup krävs vvs-system utöver det vanliga. LKAB:s nya nivå i Malmberget är en investering på 4,5 miljarder kronor, bara pumpstationen kostade totalt 100 miljoner kronor. På ventilationssidan experimenterar bolaget med värmeåtervinning.

Förra sommaren presenterades resultatet av undersökningsborrningarna under centrala Malmberget. Då kunde LKAB meddela att man funnit stora mängder brytvärd järnmalm djupare ner i en av de 20 malmkropparna, Printzsköld, som stupar in under delar av centrala Malmberget. Malmen kommer att brytas och tas upp via den nya huvudnivån M1250 (1 250 meter under avvägningspunkten) som tagits i bruk under våren. Den nya huvudnivån berör hela den östra delen av gruvan och beräknas trygga jobben under 10 till15 års tid. Totalt har LKAB investerat 4,5 miljarder kronor i den nya huvudnivån, som ska vara gruvans centrala produktionsanläggning de närmaste tio-tjugo åren.

Stora pumpar
För att över huvud taget kunna bryta och transportera upp malmen till ytan krävs vvs-system som inte är av det vanliga fastighetsslaget, utan minst sagt kraftigare doningar.
I samband med den nya huvudnivån beslutades om en ny pumpstation till en investeringskostnad på cirka 100 miljoner kronor totalt. I och med denna kan tio mindre pumpstationer ersättas för att pumpa upp vatten från gruvan. Stationen är belägen på 655 meters djup och vattnet samlas i en reservoar 55 meter högre upp. I reservoaren rensas gruvvattnet, som består av både grundvatten och ytvatten, från gruvslam ner till en storlek på 50 miljondels millimeter. Partiklar större än så sliter på pumputrustningen. Partiklarna fälls ut mot botten av sedimenteringsbassängen. Från bassängen rinner vattnet med självfall till pumpstationen som i sin lyfter upp vattnet till markytan via pumpstationer längs vägen till markytan. Den största mängden vatten i gruvan är grundvatten, mängden ytvatten varierar beroende på årstid, alltifrån 9 000 kbm till 54 000 kbm per dygn. Vid gruvdrift används en del av vattnet för olika ändamål, som rengöring, spolning, dammbindning, brandvatten, borrvatten och liknande.

Två pumpar
Den nya pumpstationen har två stycken dränkbara pumpar med en total kapacitet att pumpa upp 680 kbm i timmen till markytan. Grundvattnet är i princip så rent att det kan användas som dricksvatten. Så är dock inte fallet utan det pumpas i dag ut i ett närliggande vattendrag. Pumparna förses med kraft från 55-kilowattsmotorer på markytan.
Enligt Mikael Isaksson, ansvarig för infrastruktur inom LKAB Malmberget, används erfarenhetsvärden och kvalificerade uppskattningar för att bedöma behovet av pumpkapacitet.
– Man gör en kalkyl över avrinningsytan, storleken på gruvareorna och vilka vattenmängder och flöden som råder på tidigare ovanliggande nivåer. Till detta kommer också att vi tittar på eventuell kapacitet för att klara ytterligare nivåer.
Använt vatten, som grå- och svartvatten, tas omhand via septitankar och pumpas i separata avloppssystem till det kommunala VA-nätet.

VAV-system
LKAB Malmberget använder sig av VAV-system för styrning av luftflöden.
I orterna finns koldioxidgivare uppsatta som reagerar på belastning. Antalet givare i ett område bestäms av den verksamhet som bedrivs i området. Om exempelvis en lastbil kör förbi ökas flödet till det aktuella området till max, medan andra verksamheter kanske bara leder till att flödet går på halvfart. Denna teknik började man med i slutet av 1990-talet enligt ventilationstekniker Robert Hansson, LKAB.
För att klara av klimat- och luftkvalitetskraven i gruvan finns ett system där man trycker ner 800 kbm luft i sekunden till 842 meter ner i gruvan, till en så kallad fördelningsnivå. Därifrån trycks det vidare till lägre nivåer, som i sin tur styrs av det aktuella behovet av frisk luft. Det är det sammanlagda behovet av alla fläktar i gruvan som styr huvudfläktens varvtal.
– Fördelen med detta system är att vi inte behöver värma luften till mer än strax över noll grader. Det gör vi i första hand för att inte ventilationsschakten ska frysa när vi trycker ner kall luft under perioden oktober-maj.

Återvinning går inte
Man provar också tekniker för att ta tillvara värmen ur frånluften.
– Vi har testat återvinningssystem i mindre format, men våra evakueringsfläktar som finns på olika platser är ju inte samlade så att det är helt enkelt opraktiskt att ta tillvara överskottsvärmen.
I gruvan är det mellan 10 och 15 grader. När tilluften skickas ner hinner den värmas till cirka fyra, fem grader innan den når den aktuella orten.

Av Mark Kretz, Energi & Miljö nr 6/7 2011 sid 34-36

• Fakta
  LKAB:s verksamhet i Malmberget i Norrbotten omfattar ett 20-tal malmkroppar, alla försedda med olika namn; Hens, Johannes, Josefina, Alliansen, Dennewitz, Södra Alliansen, Parta, Viri och Östergruvan Kapten, Välkommen och Fabian. Totalt finns omkring 40 mil gruvortar i Malmberget, bland dem stora huvudleder som snedbanor, förbindelsevägar och produktionsortar.

  LKAB producerade i fjol 26 miljoner ton malmprodukter i Malmberget, Svappavaara och Kiruna och siktar på en ökning till 37 miljoner ton per år. Huvudprodukten är pellets. Två tredjedelar fraktas från Kiruna till Narvik och resterande från Malmberget till Luleå. LKAB omsatte 2010 cirka 28,5 miljarder kr med ett resultat på 12,3 miljarder kr. Antalet anställda är cirka 4 000.