Bøyelig bolt kan berge liv

Ulykkesstatistikken for verdens mange gruvearbeidere er dyster. I 2013 døde 1049 mennesker i gruveulykker i Kina, viser tall fra NTB. Disse var ikke alene om å miste livet i gruveulykker i året som gikk. I desember ble det kjent at det russiske gruveselskapet Trust Arktikugol ble ilagt et forelegg på 1,3 millioner kroner etter tre alvorlige arbeidsulykker i gruva i Barentsburg på Svalbard, derav to dødsulykker. Og i mai 2014 døde flere hundre gruvearbeidere i Tyrkia.

Oppstod i dyp gruvegang

En oppfinnelse fra NTNU vil forhåpentligvis kunne bidra til å få ned dødsstatistikken. D-bolt, eller deformerbar bolt, skal hindre ulykker i verdens gruver og veitunneler, ifølge oppfinneren selv – Charlie Chunlin Li, bergingeniør, oppfinner og professor ved Institutt for geologi og bergteknikk.

• Les også: Byer er også metallgruver

Det var på begynnelsen av 2000-tallet, tusen meter under svensk jord, at ideen så smått begynte å ta form. Kinesiske Li kom til Luleå tekniska universitet i 1988 for å starte på en doktorgrad i bergmekanikk. Etter hvert begynte han som bergingeniør i Boliden Mineral ABs Kristineberg-gruve. Og det var her, dypt nede i gruvegangene, at han for første gang fikk føle på de voldsomme spenningene i fjellet.

For stive bolter

Gruveganger og tunneler som befinner seg i dypet, kan enten deformeres sakte, under belastning av de kraftige bergspenningene, eller så kan en dramatisk og plutselig bergutløsning (bergslag) inntreffe. I begge tilfeller vil en vanlig kamstål-bolt gå i brudd på grunn av boltens lave deformasjonskapasitet.

– Jeg fant fort ut at de tradisjonelle kamstål-boltene man brukte da jeg jobbet i denne gruven, og som man fremdeles bruker flere steder, ikke var godt nok egnet til å sikre fjellet i dype tunneler. De var for stive til å kunne holde når fjellet beveget seg. De deformerbare boltene som da var på markedet var heller ikke sterke nok til å holde på den statiske vekten i tunneltakene, forteller professor Li. Han ønsket å lage en ny og forbedret deformerbar bolt.

Sterk, men fleksibel

Li tok med seg tankene sine tilbake til akademia og ble professor ved Institutt for geologi og bergteknikk ved NTNU i 2004. To år etter ble gruvebolten D-Bolt til. Denne banebrytende, glatte bolten tåler å bli kraftig deformert, uten å ryke. Den skal kunne brukes i alle gruver og flere tunneler, uten store tilpasninger.

– D-Bolt er like sterk som kamstål-bolten, men deformasjonskapasiteten er vesentlig større. Måten den er konstruert på, gjør at den tåler å bli kraftig deformert uten å brekke tvert av, sier Li.

Ble kommersialisert

Professoren skjønte at den lille ideen han satt på kunne bli noe stort, og henvendte seg til NTNU Technology Transfer AS for videre hjelp. Stålbolten med det innovative designet ble patentert, og i 2008 ble selskapet Dynamic Rock Support (DRS) etablert for å kommersialisere produktet.

I 2011, etter mye omfattende testing i flere gruver rundt om i verden, tok salget endelig av. Svenske LKAB ble den første, store kunden. Året etter vokste selskapet raskest av alle teknologibedrifter i Trondheim, og i 2013 ble selskapet kjøpt opp av gruveutstyrsgiganten Normet.

Lengre levetid

D-Bolt har allerede fått innpass i store deler av det internasjonale markedet for gruvesikringsutstyr, og har blitt solgt til gruver i Sverige, Canada, Australia, Chile, USA og Sør-Afrika. Det totale markedet for sikringsbolter i underjordiske gruver er anslått til om lag 1,7 milliarder euro.

• Les også: Gull av gråstein

– Andelen dynamiske bolter er kanskje ti prosent i dag, men vi vet at denne vokser i og med at gruvene stadig går dypere. I Sør-Afrika er det i dag gruvedrift nede på 4500 meter under overflaten. I tillegg kommer tunnelene som ved enkelte bergforhold vil ha behov for D-bolts egenskaper, forteller Trond Skogseth. Han ble ansatt i DRS i 2009, og ble med videre da selskapet ble en del av Normet. Nå er han ansvarlig for selskapets globale bergsikringsdivisjon. I Nord-Sverige har man ved hjelp av D-bolt vært i stand til å gjenåpne en større del av en gruve som ble stengt i fjor sommer på grunn av usikre bergforhold.

Ras hindrer arbeid

Ifølge Skogseth har gruveselskapene mye å tjene på å benytte seg av D-bolt. Det handler om å redde menneskeliv og samtidig spare penger. – Et ras i en gruve hindrer videre arbeid, ofte i lange perioder. Det betyr enorme tap for operatøren. Dessuten bygger mange stadig dypere gruver, og konsekvensene av uhell og problemer blir desto større. Operatørene kan spare millioner på å unngå problemet, og vi unner virkelig gruvearbeidere verden over å jobbe under beskyttelsen av det vi mener er verdens beste dynamiske bolt, D-bolt, sier Skogseth.

Kan få til Kina-samarbeid

LKAB har allerede installert flere hundre tusen D-bolter i sine gruver i Kiruna og Malmberget. Men også flere andre store gruveselskap har fått opp øynene for bolten. Skogseth forteller at de håper å kunne nå igjennom også i de tøffeste gruvelandene. – Kina er nok absolutt et marked som trenger bedre sikringsutstyr, som D-bolt, men siden vi hadde nokså begrensede ressurser i DRS ble det ikke aktuelt å prioritere dette vanskelige markedet. Nå som vi er en del av et større selskap som mellom annet har et kontor i Shanghai, og med Charlie sine gode kontakter i landet, kan det på sikt kunne åpne seg muligheter også der, sier Skogseth.

Så kanskje kan også Kinas gruvearbeidere få en tryggere hverdag i fremtiden? En ting er i hvert fall sikkert, hverdagen til gruvearbeidere i land verden over har allerede blitt sikrere, takket være en unik stålbolt utviklet ved NTNU.