SUMMARY
A research group led and supported by GFZ, German Research Centre for Geosciences in Potsdam, conducted in June 2015 a small-scale hydraulic fracturing experiment in the TASN-tunnel at 410 m level in Äspö Hard Rock Laboratory, Oskarshamn, Sweden. We diamond-drilled a 28 m long fracturing borehole with diameter 102 mm that gave us three different granitic rock types for conducting the water injection testing. We oriented the borehole axis in the direction of the least principal stress and installed arrays of AE sensors, seismometers, accelerometers, geophones and EME-sensors in boreholes around the injection borehole and at the walls and roof top of adjacent tunnels. We performed six hydraulic fracturing experiments in three different rock types with progressive, cyclic and combined cyclic and dynamic pressurization and followed under real-time fracture initiation and propagation in 3D around the fracturing borehole. Cyclic injection lowers the breakdown pressure with about 15 % and modifies the magnitude frequency distribution of AE which results in a higher seismic b-value. Scale effects could be observed from laboratory experiments performed on core samples with the same rock types by means of a special pressurizing cell. The hydraulic fracturing has been simulated with a dynamic version of PFC with good results. The combination of cyclic, progressive and dynamic pressurization results in rock fatigue and provides a safe and gentle method of rock fragmentation and fracturing.

Svensk titel: HYDRAULISK UTMATTNING FÖR BERGSPRÄCKNING
Ett forskarteam med ledning från GFZ, Potsdam, har genomfört hydrauliska spräckningsförsök i TASN-tunneln på nivå -410 på Äspö Hard Rock Laboratory, Oskarshamn, Sweden. Vi borrade ett 28 m långt spräckborrhål med diametern 100 mm. Vi riktade hålet i minsta huvudspänningsriktningen, borrade instrumenteringshål och installerade AE-sensorer, seismometrar, accelerometrar, geofoner och EME-sensorer kring spräckhålet och angränsande tunnlar. Vi genomförde sex hydrauliska spräckningstester i tre olika bergarter med progressiv, cyklisk och kombinerad cyklisk och dynamisk trycksättning och följde under realtid sprick-initieringen/utbredningen kring spräckhålet i 3D. Huvuddelen av sprickorna propagerade vinkelrätt mot spräckhålet och sub-vertikalt uppåt som resulterade från 20,000 AE- detekteringar och lokaliseringar av sprickutbredningen. Spräckningsförsöket med en överlagrad dynamisk trycksättning var den skonsammaste metoden och gav noll AE-respons. Cyklisk injektion sänker spräckningstrycket med ca 15 % och modifierar magnitud-frekvensfördelningen hos AE som resulterar i ett högre b-värde. Skaleffekt kunde observeras i resultat från labexperiment utförda på borrkärneprover från samma bergarter med hjälp av en speciell tryckcell. Bergspräckningsförsöken har modellerats med en bergdynamisk version av PFC-koden med goda resultat. Kombinationen av cykliskt, progressivt och dynamiskt tilläggstryck leder till en utmattning (eng. „fatigue”) av berget och är en skonsam metod. Nyckelord: hydraulisk spräcknig, utmattning, bergspänning, akustisk emission, fältförsök, numerisk modellering.