Seinämämonitorointi Yaran Siilinjärven fosfaattikaivoksella

Seinämäsortumat muodostavat ilmeisen turvallisuusriskin kaivoksessa työskenteleville henkilöille ja kaivoskalustolle. Siksi Yara on vuosien varrella panostanut seinämämonitorointiin ja seuraa nopeasti kehittyvän alan uusia innovaatioita tarkasti.  

Seinämämonitoroinnin ansiosta tuleviin sortumiin voidaan varautua hallitusti.

Rock Mechanical Engineer Mikko Suikkanen

Siilinjärven kaivoksella jatkuvatoiminen seinämämonitorointi aloitettiin vuonna 2013, jolloin hankittiin ensimmäinen louhosseinämien liikkeitä mittaava tutka. Nykyisin kaivoksella on käytössä seitsemän tutkalaitetta ja useita muita seurantamenetelmiä. 

Kaivoksella tapahtuu vuosittain useita erikokoisia seinämäsortumia. Kaikki havaitut sortumat kirjataan ja seurataan mm. sitä, kuinka hyvin ne havaittiin etukäteen seinämämonitoroinnilla. Yleensä sortumat tapahtuvat yhden tai kahden tasovälin (14–28 m) seinämällä.  

Yleisimmät laukaisijatekijät sortumaan johtavan siirtymän alkamiselle ovat räjäytystärinät, vesisateet ja kevään sulamiskausi. Se, kuinka pitkään kalliomassa liikkuu ennen sortumaa, vaihtelee paljon. Monitoroinnissa puhutaan hyvin pienistä liikkeistä, käytännössä seuraamme liikettä millimetrien tarkkuudella. Tähänastisen kokemuksemme perusteella suuret, usean tasovälin sortumat liikkuvat jopa useita vuosia ennen sortumista. Pienemmät saattavat sortua alle tunnin sisällä liikkeen alkamisesta. 

Ahti oli poikkeuksellinen 

31.3.2026 kaivoksen päälouhoksessa tapahtunut Ahti-sortuma oli poikkeuksellisen suuri kooltaan. Sortuman pinta-ala pystyttiin mittaamaan tarkasti mm. fotogrammetrian ja laserkeilainaineiston avulla, mutta tilavuus on arvio. Tilavuuden tarkkaa mittaamista haittaa se, että sortuman takana oleva kalliorakenne on pääosin piilossa sortuman kivikasan alla. Pinta-alaksi mitattiin 5,5 ha ja arvio tilavuudesta on 950 000 m3. 

Sortuma-alue oli tiedossa jo vuodesta 2021, jolloin louhoksella aloitettiin satelliittimonitorointi. Sortuman ajankohta pystyttiin ennustamaan tarkasti käyttäen käänteisen siirtymänopeuden menetelmää (”Inverse velocity” Fukuzono, 1985) tutka- ja prisma-aineiston tulkinnassa. Metodi toimii hyvin sortumissa, joissa siirtymän kiihtyminen tapahtuu tasaisesti kuten Ahdissa.  

Sortumapäivän aamupäivänä tutkaseurantaohjelmistolla tehty ennuste näytti ajankohdaksi klo 19.40. Todellisuudessa sortuma tapahtui 23 minuuttia myöhemmin klo 20.03. Seinämien liikkeitä seuraavat tutkat ovat tehty mittaamaan erittäin hitaita liikkeitä. Klo 18 alkaen Ahti liikkui nopeammin, kuin mitä laitteet pystyivät mittaamaan. 

Sortuma on päätetty jättää niille sijoilleen kaivoksen nykyisen elinkaaren loppuun. Kivikasa on reilun puolen vuoden aikana vajonnut selvästi ja asettuu hitaasti lepokulmaan. Sortuma tullaan louhostoiminnassa kiertämään jättämällä leveä turvatasanne sen eteen. Lisäksi alas tasanteelle rakennetaan korkea turvavalli ottamaan kasasta mahdollisesti vyöryviä kiviä vastaan. 

Ahdin onnistunut hallinta oli kaivoksen usean tiimin yhteistyötä. Apua saatiin myös kalliomekaniikan konsultilta ja seinämätutkia valmistavan IDS:n parhailta asiantuntijoilta. Seinämämonitoroinnin ansiosta tuleviin sortumiin voidaan varautua hallitusti. Ennakoivia toimia ovat muun muassa tiestömuutokset, infran siirto, tuotannon varmistaminen ja yleinen riskienhallinta. 

Monitorointi jatkuu 

Tällä hetkellä merkittävimpiä monitorointikohteita ovat havaintopäivän mukaan nimetyt Rami, Sauli, Uuno ja Susanna. Niiden liikkeitä seurataan tarkasti kaikilla käytössä olevilla seurantamenetelmillä. Kohteita on seurattu useampi vuosi, Susannaa kesästä 2026 asti. 

Uunoon ja Susannaan asennettiin tänä kesänä useampi GNSS-laite ja niiden kalliorakenteiden määritystä varten on suunniteltu timanttikairauksia keväälle 2027. Susannan liikettä yritetään myös hidastaa vähentämällä seinämän huokosvedenpainetta poraamalla pitkiä vaaka-asentoisia kuivatusreikiä alueelle. Poraukset alkavat marraskuussa 2026.