Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Nyttoanalys av volym- och fragmenteringsmätning: För en bättre uppskattning av järnhalt vid lastning i Kiruna skivrasgruva
Luleå University of Technology, Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering.
2017 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

I LKAB:s gruva i Kiirunavaara i Malmfälten tillämpas brytningsmetoden skivrasbrytning, som går ut påatt driva ortar in i malmkroppen, från dem borra uppåtgående hål i malmkroppen, spränga och sedanlasta ut malmen, som med gravitationens hjälp rasar ner i orten.Ett mål för detta examensarbete är att undersöka fragmenterings- och volymmätningens potentiellaeffekt på det dataunderlag som ligger till grund för beslutsfattande i produktionslastningen. Ett målär också att undersöka fragmenteringens effekt på skrymdensiteten vid skivrasbrytning.Analysarbetet baseras på data från ett markörförsök som utfördes i Kiirunavaaragruvan 2013/2014.För att verifiera tillförlitligheten hos det mätdata som ligger till grund för analysen, har metodernaför mätning av massa och skopvolym testats. En känd volym stenmaterial med en givenfragmentering vägdes i en lastmaskin och fotograferades på samma vis som under markörförsöken.Resultatet för volymmätningen visade på en överskattning som minskade med ökande volym och varmindre än 5 % för volymer över 4 m3. Resultatet för viktmätningen indikerade dock ett konsekventfel på över 20 %, vilket dock berodde på felaktig eller inte genomförd kalibrering av just denlastmaskinen.Volymanalysen visade att beräkningsmetoden som LKABs mjukvara för beräkning av järnhalt (WOLIS)använder sig av har utrymme för förbättringar. Efter att de föreslagna ändringarna genomförts,kvarstår dock en överskattning på 14 % av järnutbytet för WOLIS jämfört med volymmätning. Vidjämförelse av järnhalterna vs. utlastningsgrad, så visar WOLIS och volymmätningar liknande trendermed vissa skillnader, och dessa bedöms inte vara stora nog för att påverka lastningsbeslut.Den första hypotesen inför fragmenteringsanalysen var att det skulle finnas ett samband mellanblandad fragmentering och skrymdensitet för skopor som bedömts innehålla endast malm; detta pågrund av att mindre fragment teoretiskt fyller ut hålrummen mellan större fragment. Något sådantsamband kunde inte styrkas utifrån analysen. Den andra hypotesen var att det finns ett sambandmellan grövre fragmentering och lägre skrymdensitet för de analyserade skoporna (både malm- ochgråbergsskopor), och bekräftades av analysen. Detta stämmer väl överens med erfarenheten avbrytningsmetoden, där grövre fragmenterat material ofta inte kommer från malmkroppen, ochdärmed inte är uppsprängt som material i sprängkransarna.Volym- eller fragmenteringsmätning i produktionen rekommenderas inte av detta arbete. Iställetföreslås förändringar av beräkningsmodellen i WOLIS. En systematisk överskattning av malmutbytetkvarstår dock. Överskattningen utreds inte i detta arbete utan föreslås som fortsatt arbete,tillsammans med att se över produktionens rutiner för att motverka förekomsten av överlastning ochutebliven eller felaktig skopvågskalibrering vid service.

Abstract [en]

In the LKAB-mine in Kiirunavaara in the ore fields of Norrbotten, the mining method Sublevel Cavingis used. Drifts are developed transverse through the orebody from which blast rings are drilledupwards. The ore is blasted while the hangingwall progressively fails and fills the void. By means ofgravity flow both materials may be transported to the drawpoint from which mucking is carried out.One objective of the thesis is to examine the potential effect of volume measurement on the datawhich serves as basis for decision-making in the mucking operation. Another objective is toinvestigate the effect of fragmentation on bulk density. The analysis is based on data acquired from agravity flow study executed in the Kiirunavaara Mine in 2013/2014.In order to verify the reliability of the measured data, which is the basis of the analysis, the methodsfor measurement of bucket mass and bucket volume were tested. A known amount of crushed stoneof a certain size fraction was weighted in an LHD bucket and photographed in the same manner asduring the marker trials. The volume results showed an over-estimation of less than 5 % for bucketswith volumes larger than 4 m3.The error decreased with increasing volume. The weight, however,was consistently off by over 20 %, which could be attributed to improper or overlooked calibration ofthat particular LHD.The volume analysis showed that there is room for improvement in the calculation methods appliedin the software used by LKAB to calculate iron content (WOLIS). With the proposed changeshowever, a 14 %-over-estimation of iron recovery remains for WOLIS compared to the volumemeasureddata. When comparing iron content and extraction rate, the WOLIS-based curves showsimilar trends with some differences. They are not, however, expected to be enough to have bearingon mucking decisions.The first hypothesis for the fragmentation analysis is that a correlation exists betweeninhomogeneous fragmentation and bulk density for buckets containing exclusively ore. Theoretically,smaller fragments should fill the void between larger fragments. Such a correlation could not befound though. The second hypothesis is that coarser fragmentation is correlated to lower bulkdensity (for both ore- and waste rock buckets), which was also confirmed by the analysis. This is inaccordance with the experiences of the mining method, as coarsely fragmented material oftenderives from the hangingwall, and thereby isn’t as finely blasted as the actual blasted ore.A consequent volume measurement is not recommended in the thesis. Instead, changes in thecalculation model of the present measurement system are proposed. A systematic over-estimationof the ore production remains, however. It is suggested to investigate this in a further study. Inaddition it should be paid attention to the current procedures in mucking in particular, the observedoverloading and possible calibration errors.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 82
Keywords [en]
Fragmentation, stereo photogrammetry, mucking
Keywords [sv]
Fragmentering, stereofotogrammetri, lastning
National Category
Mineral and Mine Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-66864OAI: oai:DiVA.org:ltu-66864DiVA, id: diva2:1161731
External cooperation
LKAB
Educational program
Civil Engineering, master's level
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-12-20 Created: 2017-11-30 Last updated: 2017-12-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4358 kB)6 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4358 kBChecksum SHA-512
60cf1e872e8a690bc3b3adb2aa8cfbc647c6eadfe3145a26a902a5ad52ee1c1e93bc76163e110eb21d96188614d02035fa7733a9ae38da07df693d5d293ae3a5
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering
Mineral and Mine Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 6 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 71 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf