ruutiset 12 |2019
4
Typettömän ympäristöystävällisen louhintaräjähdysaineen kehitystyö Teksti Timo Halme
Nykyaikaisten louhintaräjähdysaineiden toiminta perustuu pääosin ammoniumnitraatin (AN) käyttöön hapettimena. Ideaalisessa räjähdyksessä täysin happitasapainossa olevan räjähdysaineen räjähdyskaasut koostuvat vedestä, typestä ja hiilidioksidista ja kaikki panostettu räjähdysaine räjähtää.
T
odellisessa louhintaräjäytyksessä on valtava määrä tekijöitä, jotka häiritsevät ideaalista räjähdystä. Yksi selkeä tekijä on rajallinen panoksen halkaisija. Ideaalisen räjähdyksen määritelmässä panoksen halkaisija on ääretön. Mitä pienemmän halkaisijan porareikään räjähdysaine panostetaan, sitä suurempi epäideaalisuus räjähdykseen siitä seuraa. Muita epäideaalisuutta aiheuttavia tekijöitä ovat mm. räjähdysaineen koostumuksen poikkeamat täydellisestä happitasapainosta, porareiässä oleva vesi, kallion rakoilu ja viereisten porareikien räjähdyksistä aiheutuvat iskuaallot ja kaasujen paine. Nämä kaikki häiriötekijät aiheuttavat sen, että räjähdyskaasuihin muodostuu myrkyllisiä komponentteja, joista pääosassa ovat häkä ja typen oksidit. Käytännön louhinnan häiriötekijöistä aiheutuu myös tosiasia, että tyypillisesti 5-20% panostetusta räjähdysaineesta jää reagoimattomana louheeseen. Typpi on elämälle välttämätön alkuaine, mutta väärässä muodossa tai väärissä pitoisuuksissa se on haitallista tai myrkyllistä. AN sisältää 35 paino-% typpeä erittäin vesiliukoises-
sa nitraatti- ja ammonium-muodossa. Tyypillisin seuraus AN peräisestä typpipäästöstä on rehevöityminen ja happikato, mutta myös joissain tapauksissa myrkyllisyys esim. lohikaloille. Ympäristöpäätösten raja-arvot vesiliukoiselle typelle ovat kiristyneet vuosien saatossa ja tulevat todennäköisesti kiristymään jatkossakin. Vesiliukoisen typen poistamiselle on saatavissa prosessiratkaisuja, mutta toki tällaisten laitosten rakentaminen ja ylläpitäminen aiheuttaa kustannuksia. Toinen huomattava ongelma typpipitoisissa räjähdysaineissa on epätäydellisestä räjähdyksestä aiheutuvat typen oksidit, jotka myrkyllisinä kaasuina aiheuttavat vaaraa työympäristössä. Suuret pitoisuudet lyhyellä aikavälillä voivat aiheuttaa akuuttia hoitoa vaativia myrkytysoireita ja pitkän aikavälin vaikutuksena ovat mm. parantumattomat vauriot hengityselimissä. Direktiivi 2017/164 asettaa hyvin tiukat raja-arvot typen oksideille työympäristössä, tosin rajat ovat lievemmät maanalaiselle louhinta- ja kaivostoiminnalle siirtymäajan puitteissa 21.8.2023 saakka. Kolmas ongelmallinen seikka AN pohjaisten räjähdysaineiden käytössä on herkkä reagointi emäksisten aineiden, esim. ruiskubetoni, kanssa. Reaktiotuotteena vapautuu kaasumaista ammoniakkia, joka ärsyttää silmiä ja limakalvoja hyvin voimakkaasti. Ammoniakillekin on määritelty raja-arvonsa. AN:n typestä aiheutuvia haittoja voi ja on tarpeellista vähentää räjäytystyön huolellisella suunnittelulla ja toteutuksella. Ominaispanostuksen minimointi ja siisteys panostustyössä auttavat vähentämään typpipäästöjä huomattavasti. Yksi ratkaisu typpiyhdisteiden aiheuttamiin ongelmiin on käyttää räjähdysainetta, jossa ei ole typpeä. Vuosikymmenien
