|
|
|
Hankekoodi: A75792
Hankkeen nimi: Lennokit Kaivosvalvonnan Tukena (LeKaT)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.3.2020 ja päättyy 30.6.2022
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Geologian Tutkimuskeskus
Organisaatiotyyppi: Valtion viranomainen
Y-tunnus: 0244680-7
Jakeluosoite: PL 77 (Lähteentie 2)
Puhelinnumero: 029 503 0000
Postinumero: 96101
Postitoimipaikka: Rovaniemi
WWW-osoite: http://www.gtk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Hannu Panttila
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Geologi
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: Hannu.Panttila(at)gtk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: +358 50 348 6088
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Kaivostoimintaan liittyy aina ympäristö- ja onnettomuusriskejä. Kaivostoiminnassa syntyy kaivosjätteitä, jotka voivat muodostaa ympäristöriskin vuosikymmenten ajaksi. Erityisesti toimintansa lopettaneet vanhat kaivokset ovat ongelmallisia vaatimusten ja toimintatapojen muututtua. Usein myös ympäristöongelmia aiheuttaneet ja vastuussa olevat toimijat ovat ehtineet lopettaa toimintansa. Ympäristötietoisuuden kasvaessa riskien tunnistamisen ja kaivosalueiden monitoroinnin merkitys on kasvanut entistä suurempaan rooliin.
Sekä kaivosyhtiöt että valvovat viranomaiset hyötyvät uusista työkaluista monitorointiin ja operaatioiden hallintaan. Voimakkaasti suosiotaan kasvattaneet miehittämättömät lennokit tarjoavat mahdollisuuksia kaivosalueiden vähähiiliseen monitorointiin. Ilmasta käsin tapahtuva kattava monitorointi auttaa kohdentamaan rajalliset resurssit ympäristönsuojelun ja kunnostuksen kannalta olennaisimpiin seikkoihin ja osa-alueisiin. Lennokit mahdollistavat nopean monitoroinnin vaikeakulkuisessa maastossa sekä alueilla, joissa onnettomuusriski on liian suuri paikan päällä suoritettaville mittauksille.
Lennokkien hyödyntämistä kaivosympäristöissä tutkiva hanke jakautuu kolmeen osatehtävään:
1. Lennokista tapahtuva kaivosten suotovesien valvonta lämpökameraa hyödyntäen.
2. Kaivosten jätealueiden sulkemistoimenpiteiden suunnittelu ja seuranta lennokkien avulla tuotettuja 3D-malleja ja kuvamateriaaleja hyödyntäen sekä laadunvalvontamenetelmätietopankin kehittäminen.
3. Tulosten viestintä ja lennokkien käyttöön liittyvien hyvien käytäntöjen levittäminen sidosryhmien tietoistuuteen.
Tehtävään 1 liittyvät selvitykset aiotaan toteuttaa Kevitsan kaivoksella Sodankylässä sekä suljetulla Saattoporan kaivoksella Kittilässä. Tehtävään 2 liittyvät selvitykset on puolestaan tarkoitus toteuttaa sulkemisen alla olevassa Hituran kaivoksessa Nivalassa.
Hankkeen tuloksena pyritään ratkaisemaan kohteissa olemassa olevia käytännön ongelmia sekä erityisesti saamaan tutkimustietoa siitä, miten lennokkeja voidaan yleisesti käyttää hyödyksi kaivosalueilla tapahtuvassa monitoroinnissa hankkeessa käytettyjä tekniikoita hyödyntäen. Hankkeessa tehdään yhteistyötä mm. kaivosten, viranomaisten sekä mittaus- ja lennokkialan toimijoiden kanssa, tavoitteena jakaa tietotaitoa sekä tuoda kehitetyt tekniikat palveluntarjoajien valikoimiin.
Hanke edistää useita kestävän kehityksen tavoitteita, mm. lisäämällä ympäristöosaamista ja tarjoamalla vähähiilisen ja energiatehokkaan vaihtoehdon mm. kaivosten jätealueiden valvontaan. Hanke myös haastaa sukupuolittuneen käsityksen kaivosalan miesvaltaisuudesta tutkimusryhmän ollessa naisenemmistöinen ja kehittäessä kauko-ohjaukseen ja robotiikkaan perustuvia mittausmenetelmiä, jotka ovat käytännössä lähes riippumattomia käyttäjän fyysisistä ominaisuuksista tai mahdollisista liikuntarajoitteista.
Hankkeen varsinaisia kohderyhmiä ovat
Kaivokset: Hanke pyrkii tarjoamaan käytännön ratkaisuja kaivoksilla jo olemassa oleviin ongelmiin sekä tuottamaan tietotaitoa lennokkien hyödyntämiseksi yleisemmin kaivosrakenteisiin liittyvän monitoroinnin tukena.
Viranomaiset: Hanke tarjoaa viranomaisille tietoa uusista resurssitehokkaista tekniikoista kattavampaan ja kokonaisvaltaisempaan kaivosvalvontaan.
Mittaus- ja lennokkialan toimijat: Hanke tarjoaa mittaus- ja lennokkialan toimijoille uusia ideoita ja mahdollisuuksia kaupallisten monitorointipalveluiden toteuttamiseksi muille kohderyhmille.
Hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat
Tiedeyhteisö: Hanke tuottaa tiedeyhteisölle tutkimustietoa lennokkien hyödyntämisestä ympäristöalalla.
Koulutus: Hanke antaa projektissa työskenteleville opettajille mahdollisuuden jakaa uusinta osaamista opiskelijoille sekä jatkossa mahdollistaa tiedon jakamista sopiville kohderyhmille.
Konsultit: Hanke tuottaa konsulteille tietoa mahdollisista mittaustekniikoista suunnittelutyön tueksi.
Paikallinen väestö ja elinkeinoelämä: Projekti pyrkii vähentämään kaivoksista aiheutuvia ympäristö- ja terveysriskejä, jotka ensisijaisesti vaikuttavat kaivosten läheisyydessä asuviin ihmisiin ja elinkeinoihin, kuten maatalouteen ja turismiin.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 234 888
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 221 804
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 254 484
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 240 527
Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa, Lappi
Seutukunnat: Pohjois-Lapin, Tunturi-Lapin, Nivala-Haapajärven
Kunnat: Sodankylä, Kittilä, Nivala
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 3 | 3 |
| Kaivostoiminnan aiheuttamien vaikutusten minimoimiseen tähtäävänä hanke sekä välittömästi että tutkimustiedon kautta välillisesti vaikuttaa luonnon monimuotoisuuden säilymiseen. Hankkeessa kehitettävät monitorointimenetelmät auttavat kohdentamaan kaivosten ympäristönsuojelu- ja sulkemistoimenpiteet riskialueille luonnonvara- ja energiatehokkaasti. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 2 | 3 |
| Ilmastomuutoksen aiheuttamat äärisääilmiöt aiheuttavat kohonneen riskin myös kaivosrakenteille. Kyseisten rakenteiden monitorointiin keskittyvänä hanke välillisesti vähentää kyseisiä riskejä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 2 | 3 |
| Hanke pyrkii kehittämään tutkimusmenetelmää mm. kaivosten suotovesien aiheuttamien kasvillisuusmuutosten seurantaan ja täten välillisesti vaikuttaa kasvillisuuden, eliöiden ja monimuotoisuuden säilymiseen, mikäli seurannan havaintoja käytetään hyväksi ehkäisytoimenpiteissä. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 3 | 5 |
| Hanke pyrkii kehittämään kaivosten suotovesiin liittyvien pinta- ja pohjavesivaikutusten kartoitukseen ja siten välillisesti vaikuttaa kyseisten muutosten vähentämiseen, mikäli havaintoja hyödynnetään suojelutoimenpiteissä. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 2 | 3 |
| Yhtenä kohteista oleva Kevitsan kaivos sijaitsee Natura-alueen vieressä, joten hankkeella on välitön, suojaava vaikutus Natura 2000 -ohjelman kohteeseen. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 2 | 3 |
| Kaivostoiminnassa syntyvät kaivosjätteet, kuten sivukivet ja rikastushiekka, ovat merkittäviä kaivosten ympäristövaikutusten aiheuttajia. Hanke pyrkii kehittämään menetelmiä, joilla jo olemassa olevien jätteiden haittavaikutuksia voidaan seurata ja kohdennetusti vähentää. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 1 | 3 |
| Kartoituskäytössä hyödynnettävät lennokit toimivat akkukäyttöisesti, jolloin monitorointi voi perustua täysin uusiutuvien energialähteiden käyttöön sähkön tarjoajasta riippuen. Lennokit tarjoavat erittäin vähähiilisen vaihtoehdon polttomoottorikäyttöisestä lentokoneesta tai helikopterista käsin toteutettaville mittauksille. Toisaalta lennokilla saavutetaan vähähiilisesti erittäin suuri alueellinen kattavuus, joka vähentää tarvetta maastossa paikan päällä tehtäville mittauksille, jotka tukeutuvat työkoneiden, mönkijän tai moottorikelkan apuun. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 2 | 8 |
| Hankkeeseen on otettu mukaan paikalliset mittausalan toimijat sekä lennokkioperaattorit, tavoitteena saada kehitetyt mittausmetodit jalostettua suoraan mukaan paikallisten toimijoiden palvelutarjontaan. Toisaalta hanke osaltaan pyrkii tehostamaan paikallisen kaivostoiminnan resurssitehokkuutta ja siten kilpailukykyä. Kaivosten toiminnassa sosiaalisella hyväksyttävyydellä on suuri merkitys, joten haittavaikutusten ehkäisyyn tähtäävällä monitoroinnilla on myös vaikutusta toiminnan jatkamisen mahdollistajana sosiaalisesta näkökulmasta. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 5 | 5 |
| Hanke pyrkii kehittämään aineettomiksi palveluiksi kelpaavia ei-intrusiivisia ja ei-destruktiivisia mittausmenetelmiä, eli toisin sanoen menetelmiä, jotka eivät fyysisesti vaikuta tai turmele tutkittavaa kohdetta. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 2 | 3 |
| Hankkeessa kehitettävät tekniikat vähentävät kaivoksilla tapahtuvaan mittaus- ja monitorointitoimintaan liittyvää liikkumistarvetta ja siten parantavat energiatehokuutta ja vähähiilisyyttä. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 3 | 5 |
| Hanke vaikuttaa terveyden ja hyvinvoinnin edistämiseen niiltä osin, kuin monitoroinnilla voidaan ehkäistä kaivosten ympäristövaikutuksia ja siten välillisesti mahdollisia terveysvaikutuksia. Suora, välitön vaikutus saavutetaan työterveyteen, sillä lennokkien käyttöön perustuva monitorointi vähentää tarvetta paikan päällä tapahtuville mittauksille riskialttiissa tai vaikeakulkuisissa paikoissa. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 3 | 3 |
| Hankkeella on positiivinen vaikutus naisten ja miesten välisen tasa-arvon edistämiselle, sillä kauko-ohjauksen ja robotiikan hyödyntämiseen perustuvat lennokkimittaukset ovat käytännössä lähes riippumattomia esim. operaattorin fyysisistä ominaisuuksista. Hanke pyrkii aktiivisesti vaikuttamaan tasa-arvon toteutumiseen ja omalle esimerkillään poistamaan sukupuolittuneita käsityksiä. Hankkeessa työskentelee enemmän naisia kuin miehiä. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 2 | 3 |
| Hanke parantaa välillisesti yhdenvertaisuuden toteutumista, sillä kauko-ohjattavat lennokit poistavat esimerkiksi liikuntarajoitteisten ihmisten esteitä osallistua mittaustoimintaan. | ||
| Kulttuuriympäristö | 1 | 3 |
| Osa hankkeen kohteista, kuten Hituran kaivoksen sivukivikasat, sijaitsevat maisemallisesti ja kulttuurisesti tärkeillä alueilla Kalajoen varrella. Kyseisten kohteiden monitorointiin keskittyvät toimet parantavat välillisesti kyseisiä maisemallisia ja kulttuuriympäristöllisiä seikkoja, kun tehtyjä havaintoja käytetään hyväksi alueen sulkemisessa ja maisemoinnissa. | ||
| Ympäristöosaaminen | 10 | 10 |
| Hanke tähtää suoraan ympäristöosaamisen, -tietoisuuden ja -teknologian vahvistamiseen kehittämällä kaivostoimintaan liittyvää ympäristöseurantaa. | ||
Hankkeessa toteutettiin suunnitelman mukaisesti työpaketissa 1 Saattoporan ja Kevitsan kaivoksien tutkimusalueiden sähkönjohtavuusmittaukset, lämpökamerakuvaukset dronella ja vesinäytteenotto. Työpaketissa 2 toteutettiin suunnitelman mukaisesti Hituran kaivoksen alueella sivukivikasojen ja rikastushiekka-altaan kuvaukset dronella ja vedenläpäisevyystutkimuksia rikastushiekka-altaan peittorakenteelle. Työpaketissa 3 tuotettiin selvitys erilaisista dronemenetelmistä, joiden menetelmäkehityksessä hankkeen toimijat ovat olleet mukana.
Yleisesti voimme todeta dronen käytön olevan useasti kustannustehokas menetelmä varsinkin jos drone on varustettu tarkkuus-GPS-paikantimella. Tarkkuus-GPS vähentää paikan päällä tarvittavia työvaiheita, kuten korkeuden varmentamista varten tehtävien kontrollipisteiden tekemistä. Tekniikan kehittyessä myös data voidaan lähettää välittömästi pilvipalvelun tallennustilaan ja sen prosessointi etänä nopeuttaa tulosten käsittelyä.
Työpaketin 1 tutkimuksissa voitiin osoittaa hankkeessa käytetyn tutkimusmenetelmän toimivan. Lämpökamerakuvien, sähkönjohtavuusmittausten ja kallioperäkartan tietoja keskenään vertailemalla voidaan arvioida, missä laajoilla ja useasti vaikeakulkuisilla alueilla, todennäköisesti on kaivosvesien suotautumia. Yhdistetty tieto ei aina ole yksiselitteistä, vaan veden alkuperä on syytä aina todentaa maastomittauksin ja varmuuden saamiseksi laboratorioanalyysein. Hankkeen tutkimuskohteista Saattopora osoittautui vaikeammin tulkittavaksi johtuen alueella yleisesti esiintyvästä hyvin sähköä johtavasta grafiittipitoisesta mustaliuskeesta sekä ohuehkosta maapeitteestä. Kevitsan kaivos toimi toisena referenssikohteena ja sieltä saadut kokemukset menetelmien yhdistämisestä olivat yksiselitteisempiä.
Työpaketti 2:n tulokset osoittivat, että sivukivikasojen stabiliteettitutkimusta voidaan parantaa dronen käyttöön perustuvalla menetelmällä. Dronen avulla kuvatuista suurista sivukivikasoista voitiin muodostaa pistepilviaineisto ja viedä saatu data avoimesti kaikille saatavana olevaan 3D-mallinnusohjelmaan. Aiemmissa tutkimuksissa selvitettyjä materiaaliominaisuuksia hyödyntämällä koko sivukivikasa voitiin mallintaa vakavuuden arviointia varten. Menetelmällä onnistuttiin osoittamaan, että vakavuuden laskennan tarkkuutta voidaan parantaa ja oikeasti vaarallisimmat alueet paikantaa tarkemmin. Kaivoksilla liikuttaessa on muistettava työturvallisuus ja se voi olla riskinä jyrkkäluiskaisilla läjityskasoilla. Dronen käyttö parantaa siten myös työturvallisuutta, kun vaarallisille alueelle ei tarvitse jalkaisin kulkea. Rikastushiekka-altaan peittorakenteen deformaatioiden eli pinnan muutoksien seuranta osoittautui dronella kustannustehokkaaksi menetelmäksi. Ilmakuvien perusteella havaitut muutokset voitiin tarkastaa paikan päällä ja korjata tarvittaessa. Ihmissilmin näiden havaitseminen on lähes mahdotonta johtuen alueen neliökilometrien laajudesta. Vedenläpäisevyyden mittauksia tehtiin Hituran kaivoksen rikastushiekka-altaalla Guelph-infiltrometrilla ja kaksoisrengasinfiltrometrilla. Paikan päällä tehtävät vedenläpäisevyysmittaukset vaativat valmisteluja ja tulosten analysointiin olisi kiinnitettävä huomiota. Useasti materiaalien k-arvot eli vedenläpäisevyys tai vedenjohtavuusarvo mitataan laboratorio-olosuhteissa. Laboratorio-olosuhteissa voidaan vaikuttaa optimaalisiin olosuhteisiin niin testauksessa kuin materiaalien / näytteen valmistelussa eli todennäköisesti laboratorio-olosuhteissa saadaan pieniä k-arvoja tiivistemateriaaleille. Isommissa projekteissa olisi suotavaa tehdä testejä rinnakkain, jotta voitaisiin ymmärtää, millaisiin k-arvoihin voidaan päästä kenttärakenteissa verrattaessa laboratoriossa tehtäviin kokeisiin. Pelkkä vedenjohtavuus ei kerro vielä pintarakenteen toimivuutta kokonaisuutena.
Työpaketti 3:ssa tuotettu Droneselvitys on nähtävissä GTK:n palvelimella sijaitsevan hankkeen internet-sivun kautta. Selvityksessä kuvataan drone-pohjaisia tutkimusmenetelmiä tai menetelmän sovellusta, joita voidaan käyttää erilaisiin kuvantamistutkimusmenetelmiin, mittauksiin ja vesinäytteenottoon.