Suomessa louhinnassa käytetään pääasiassa emulsioräjähdysaineita, ANFO-pohjaisia räjähdysaineita sekä detonaattoreita ja nalleja sytytystä varten. Räjähdysaineen valinta riippuu kohteen kallioperästä, louhintamenetelmästä, ympäristöolosuhteista ja vaaditusta tarkkuudesta. Tässä artikkelissa käymme läpi keskeisimmät räjähdysainetyypit, niiden erot ja sen, milloin räjähdysaineeton vaihtoehto on parempi ratkaisu.
Mitä eri räjähdysainetyyppejä louhinnassa käytetään?
Louhinnassa käytetään Suomessa pääasiassa kolmea räjähdysainetyyppiä: emulsioräjähdysaineita, ANFO-pohjaisia räjähdysaineita sekä räjähdyspanoksia kuten dynamiittia. Näiden lisäksi sytytysketjuun kuuluvat detonaattorit, nallit ja räjähdysnaru. Kullekin kohteelle valitaan sopivin yhdistelmä kalliolouhintaräjäytysaineiden ominaisuuksien, turvallisuusvaatimusten ja projektin laajuuden perusteella.
Emulsioräjähdysaineet ovat nykyisin yleisin valinta ammattimaisessa kalliolouhinnassa. Ne valmistetaan emulgoimalla ammoniumnitraatti öljypohjaiseen faasiin, minkä tuloksena syntyy tasalaatuinen, vedenkestävä ja suhteellisen turvallisesti käsiteltävä räjähdysaine. Emulsioräjähdysaineet soveltuvat erinomaisesti sekä märkiin että kuiviin reikiin.
ANFO on ammoniumnitraatin ja polttoöljyn seos, joka on yksinkertainen, edullinen ja paljon käytetty erityisesti suuremmissa avolouhintakohteissa. Sen heikkous on huono vedenkestävyys, minkä vuoksi se ei sovellu märkiin porauksiin ilman lisäsuojausta. Räjähdyspanokset, kuten patruunoitu dynamiitti tai PETN-pohjainen räjähdysaine, puolestaan soveltuvat tarkkuutta vaativiin kohteisiin ja ahtaisiin tiloihin, joissa räjähdysaineen sijoittaminen reikään on haastavampaa.
Sytytysvälineistä detonaattorit jaetaan sähködetonaattoreihin, ei-sähköisiin (NONEL) detonaattoreihin sekä elektronisiin detonaattoreihin. Elektroniset detonaattorit mahdollistavat millisekuntitason ajoituksen, mikä parantaa räjäytyksen hallintaa ja tärinänhallintaa merkittävästi.
Miten räjähdysaineen valinta vaikuttaa louhinnan tarkkuuteen?
Räjähdysaineen valinta vaikuttaa suoraan louhinnan tarkkuuteen, sillä räjähdysaineen energiatiheys, räjähdysnopeus ja paineprofiili määrittävät, miten kallio murtuu ja mihin suuntaan energia kohdistuu. Tarkkuuslouhinnassa käytetään tyypillisesti pienempiä räjähdysainepanoksia ja erityisesti räjähdyspanoksia, jotka mahdollistavat hallitun murtuman.
Kontrolloidussa louhinnassa, kuten linjaporauksessa tai reunaporauksessa, räjähdysaineen valinta on erityisen kriittistä. Näissä menetelmissä pyritään luomaan tarkka leikkauspinta kallioon ilman, että ympäröivä rakenne vaurioituu. Tähän käytetään usein pienipanostettuja räjähdysainepatruunoita tai erityisiä tarkkuusräjähdysaineita, joiden energianvapautus on tasainen koko reiän pituudelta.
Elektronisten detonaattorien käyttö yhdistettynä sopivaan räjähdysaineeseen parantaa tarkkuutta entisestään. Kun jokainen reikä voidaan sytyttää tarkasti lasketulla viiveellä, räjäytyksen aiheuttama tärinä jakautuu tasaisemmin, louhittava massa irtoaa hallitusti ja jälkityön tarve vähenee. Tämä on erityisen tärkeää tiheästi rakennetuilla alueilla tai silloin, kun louhitaan lähellä olemassa olevia rakenteita.
Räjähdysaineen valinnalla on myös suora vaikutus ylikokoon tai alikokoon murtuvan kiviaineksen määrään. Oikein mitoitettu räjähdysaine tuottaa tasalaatuisen kiviaineksen, mikä helpottaa jatkokäsittelyä ja vähentää ylimääräistä rikotustyötä. Räjäytystyöt suunnitellaan aina kohdekohtaisesti, jotta räjähdysaineen valinta tukee projektin tavoitteita parhaalla mahdollisella tavalla.
Mikä on ero emulsioräjähdysaineen ja ANFOn välillä?
Emulsioräjähdysaine ja ANFO ovat molemmat ammoniumnitraattipohjaisia räjähdysaineita, mutta niiden rakenne, ominaisuudet ja soveltuvuus eroavat merkittävästi. Tärkein ero on vedenkestävyys: emulsioräjähdysaine kestää kosteutta ja toimii märissä rei’issä, kun taas ANFO menettää tehonsa nopeasti joutuessaan tekemisiin veden kanssa.
Emulsioräjähdysaineen etuja ovat vedenkestävyyden lisäksi sen tasainen energianvapautus, hyvä sytytysvarmuus ja alhainen myrkyllisten kaasujen tuotto räjähdyksen jälkeen. Se on myös suhteellisen turvallinen käsitellä, sillä se ei syty helposti mekaanisesta iskusta tai kipinästä ilman detonaattoria. Nämä ominaisuudet tekevät siitä ensisijaisen valinnan vaativissa kohteissa, kuten kaupunkiympäristön kalliolouhinnassa tai syväreikälouhinnassa.
ANFO on puolestaan edullisempi ja helpommin valmistettava vaihtoehto. Sen räjähdysnopeus on alhaisempi kuin emulsion, mikä voi joissakin tapauksissa olla etu, jos halutaan pehmeämpi paineprofiili. ANFO soveltuu parhaiten kuiviin, suuriin avolouhintakohteisiin, joissa räjähdysainetta tarvitaan suuria määriä ja olosuhteet ovat hallitut. Käytännössä monissa kohteissa käytetään näiden seosta, niin sanottua heavy ANFO -räjähdysainetta, jossa emulsiota lisätään parantamaan vedenkestävyyttä ja energiatiheyttä.
- Emulsioräjähdysaine: vedenkestävä, korkea energiatiheys, tasainen räjähdysnopeus, soveltuu vaativiin kohteisiin
- ANFO: edullinen, helppo käsitellä, ei vedenkestävä, soveltuu kuiviin avolouhintakohteisiin
- Heavy ANFO: emulsion ja ANFOn seos, parempi vedenkestävyys kuin pelkällä ANFOlla, kustannustehokas suuria määriä käytettäessä
Milloin louhinnassa käytetään räjähdysaineettomia vaihtoehtoja?
Räjähdysaineettomia menetelmiä käytetään louhinnassa silloin, kun räjähteiden käyttö on ympäristön tai olosuhteiden vuoksi liian riskialtista, kiellettyä tai epäkäytännöllistä. Tyypillisiä tilanteita ovat tiiviisti rakennetut alueet, tärinälle herkät rakenteet tai laitteet, sisätilakohteet sekä pienet yksittäiset lohkareet, joissa räjäytys olisi ylimitoitettu ratkaisu.
Yleisimmät räjähdysaineettomat menetelmät ovat hydraulinen halkaiseminen ja paisumalaastin käyttö. Hydraulisessa halkaisemisessa kallioon tai kiveen porattuihin reikiin asetetaan hydraulinen kiilalaite, joka tuottaa hallitun mekaanisen voiman ja halkaisee kiven tarkasti haluttuun suuntaan. Menetelmä on hiljainen, tärinätön ja soveltuu erinomaisesti kohteisiin, joissa äänelle tai tärinälle on tiukat rajoitukset.
Paisumalaasti eli niin sanottu hiljainen purkuaine on kemiallinen aine, joka pumpataan porattuihin reikiin. Aine paisuu kovettumisen myötä ja tuottaa huomattavan paineen, joka halkaisee kiven hitaasti useiden tuntien aikana. Menetelmä ei tuota ääntä, tärinää eikä lentäviä kivenpaloja, mikä tekee siitä turvallisen vaihtoehdon esimerkiksi rakennusten sisätiloissa tai tiheästi asutulla alueella tehtävässä louhinnassa.
Räjähdysaineettomia menetelmiä suositaan myös kohteissa, joissa räjähdysainelupa on hankala tai mahdoton järjestää, tai kun työmaan logistiikka ei mahdollista räjähdysaineiden turvallista varastointia ja käsittelyä. Pienemmissä kohteissa, kuten yksittäisten kivien poistossa pihalta tai pellolta, nämä menetelmät voivat olla sekä nopeampia että kustannustehokkaampia kuin täysimittainen räjäytysoperaatio.
Kuka saa Suomessa käsitellä ja käyttää räjähdysaineita?
Suomessa räjähdysaineiden käsittely ja käyttö on tiukasti säänneltyä ja luvanvaraista toimintaa. Räjäytystyötä saa johtaa ainoastaan henkilö, jolla on voimassa oleva räjäyttäjän pätevyyskirja tai räjäytysmestarin pätevyys. Nämä pätevyydet myöntää Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Tukes) hyväksytyn koulutuksen ja kokeen suorittamisen jälkeen.
Räjäyttäjän pätevyyskirja oikeuttaa itsenäiseen räjäytystyöhön tietyin rajoituksin, kun taas räjäytysmestarin pätevyys antaa laajemmat oikeudet ja mahdollisuuden johtaa vaativampia räjäytysoperaatioita. Räjäytysmestari vastaa myös räjäytyssuunnitelmien laadinnasta ja siitä, että kaikki lakisääteiset ilmoitukset tehdään asianomaisille viranomaisille ennen töiden aloittamista.
Ennen jokaista räjäytystyötä on tehtävä ilmoitukset useille viranomaisille:
- Aluehallintovirastolle (AVI)
- Hätäkeskukselle
- Paikalliselle kunnalle tai kaupungille
- Tarvittaessa poliisille ja muille asianosaisille
Räjähdysaineiden hankinta, kuljetus ja varastointi edellyttävät myös erillisiä lupia. Räjähdysaineet on kuljetettava ADR-säädösten mukaisesti, ja niiden varastointi vaatii hyväksytyn varaston tai räjähdysainevaraston käyttöä. Luvaton räjähdysaineiden käsittely on Suomessa rangaistava teko, ja valvonta on tiukkaa.
Räjäytystyö U & M Pitkänen Oy:ssä räjäytystöitä johtaa räjäytysmestari Marko Pitkänen, jolla on vuosikymmenten kokemus alalta. Yritys hoitaa kaikki tarvittavat viranomaisilmoitukset ja suunnitelmat osana vakiopalveluaan, joten tilaajan ei tarvitse huolehtia lupabyrokratiasta. Jos harkitset räjäytys- tai louhintatyötä, tutustu räjäytyspalveluihimme tai ota yhteyttä ja kerro kohteestasi, niin suunnitellaan sopiva ratkaisu yhdessä.