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By K. G. Philo, R. C. W. Webber-Youngman

mining, where data-driven decision making optimizes resource extraction, enhances safety, and ensures sustainability. The adoption of digital technologies like artificial intelligence (AI) and the Internet of Things has amplified the importance of digital information. However, the integrity and security of this information are paramount, leading to the exploration of blockchain technology as a potential solution for secure digital value exchange in mining. This research examines blockchain's capabilities, drawing insights from its applications in sectors like banking, government, healthcare, and entertainment, and evaluates their relevance to mining's core value chain processes. The study identifies blockchain's distributed ledger technology, cryptographic security, and decentralization as unique advantages that can revolutionize mining by enhancing transaction speed, reducing costs, and improving supply chain transparency and compliance with sustainability standards. Blockchain's transparent and auditable records can enhance business transparency, fostering trust among stakeholders, including investors and regulatory bodies. The technology's consensus mechanisms and smart contracts further promote trust in collaborative ventures. This research provides a foundational understanding for decision-makers in the mining industry to evaluate blockchain's feasibility and potential return on investment, guiding strategic planning and resource allocation for blockchain applications. By leveraging blockchain, mining companies can optimize operations, improve sustainability practices, and establish a robust foundation for future growth, positioning blockchain as a transformative technology in the sector

Jul 10, 2024

By Z. Botha

Sheryl Sandberg, the COO of Facebook, published a book titled 'Lean In', where she invites women to sit at the table. In summary, to 'sit at the table' entails not only embracing opportunity, but to actively seek out opportunities in leadership positions. Sandberg points out that, unfortunately, apart from institutional obstacles, a woman's own perceived limitations have a negative impact on her leadership ambitions. To create an environment where diversity will flourish, where everyone has a seat at the table and everyone has a voice, safety must be established first. To establish safety within a diverse team, there is power in relationships and connections. This study will first and foremost review theories in literature as to why diversity and inclusion are so important and the value that diversity brings to our industry. The study also recommends a few focus areas for improving diversity and inclusion in the industry.

Sep 1, 2022

By M. Arlandi, J. C. Monge

In this paper, the finite element method is used to obtain deformations of a rock tunnel. More than 3,000 numerical simulations and calculations were carried out. The analysis of this results has allowed to achieve mathematical formulations and graphs, to obtain in advance support monitored displacements in tunnelling construction, so they can be predicted before excavation and supporting woks. The application of the presented formulations and charts will aid engineers to control tunnel monitoring, reducing decision time when problems occur. The analysis is limited to cases involving elastic behaviour of the terrain for tunnels of average to good quality in rock, and to excavation sections of average or smaller dimensions for road tunnels. The results show that, in all cases, mathematical expressions to obtain induced displacements around tunnel excavations, have similar pattern than Kirsch (1898) expressions for circular excavations. As corollary of the achieved results, a method to estimate in situ natural geostress ratio K0=sh/sv , by means of convergence measurements, is presented. In diesem Beitrag wurden die Verschiebungen eines Tunnels durch die Methode de Finiten Elemente berechnet. Mehr als 3000 numerische Simulationen und Berechnungen wurden ausgeführt. Die Analyse dieser Resultate hat es ermöglicht, mathematische Formeln und Grafiken zu entwickeln, die zur Voraussage der Verschiebungen in Tunnel dienen, auch unter Betrachtung der verschiedenartigen Abstützungen. So können die Verschiebungen vor den Erdarbeiten und dem Bau der Abstützung abgeschätzt werden. Die abgeleiteten Formeln und Grafiken werden vor allem einen grossen Dienst für Ingenieure bei der Mithilfe zu zeitsparenden Entscheidungen im Tunnelbau und bei der Tunnelkontrolle leisten. Die analysierten Fälle sind auf eine elastische Modellierung des Baugrunds beschränkt, sowie auf eine mittlere bis gute Qualität des Felsens und auf die Aushebung von Abtragungsabschnitten mittlerer oder geringer Grösse für den Strassenverkehr. Die Resultate zeigen, dass in allen Fällen die hergeleiteten Formeln zur Berechnung der durch den Tunnelbau verursachten Verschiebungen um den Tunnel die gleiche mathematische Struktur haben wie diejenigen von Kirsch (1898) für kreisförmigen Bodenaushub. Als Korollarium der ausgeführten Berechnungen wird eine Methode zur Abschätzung der vorherrschenden in situ Geospannungs-Verhälniss K0=sh/sv angegeben, die von den Messungen der Verschiebungen im Tunnel ausgeht. Dans cet article, la méthode des éléments finis est utilisée pour obtenir les déformations d’un tunnel creusé dans la roche. Plus de 3000 simulations numériques et calculs ont été effectuées. L’analyse de ces résultats a permis de définir des modèles mathématiques et des abaques afin de prédire, avant l’excavation et les travaux de soutènement, les déplacements auscultés pendant la construction du tunnel. L’application de ces modèles et abaques permettra donc aux ingénieurs de contrôler les déplacements durant l’auscultation du tunnel et de réduire le temps de décision lorsque des problèmes surviennent. L’analyse est limitée au cas du comportement élastique du terrain pour des tunnels creusés dans de la roche de moyenne a bonne qualité, et à de sections d’excavation de petites à moyennes dimensions pour des tunnels routiers. Les résultats montrent que, dans tous les cas, les expressions mathématiques permettant d’obtenir les déplacements induits autour des excavations de tunnel, présentent des similitudes avec celles de Kirsch (1898) pour des excavations circulaires. Comme corollaire aux résultats obtenus, une méthode pour estimer le rapport des

Jan 1, 2003

By W. Wittke, J. Gattermann

ABSTRACT: One alternative to close a radioactive waste repository in rock salt is the construction of a “Cross Section Closure (CSC)“ sealing barrier. The proposed material for the CSC is highly compacted bentonite. To investigate the swelling behaviour of a highly compacted bentonite a large number of laboratory tests were performed. In addition, large scale model test were carried out to demonstrate the development of a nearly homogeneous and isotropic swelling pressure. The results of the large scale model tests were interpreted numerically based on the models for stress-strain behaviour and water uptake which are implemented in the finite element codes FEST03 and HYDOPO. The investigations show a good agreement of the results of the model tests and the corresponding analyses and show, that the theoretical models are capable of describing the behaviour of sealing structures based on highly compacted bentonite. ZUSAMMENFASSUNG: Eine Möglichkeit für den Verschluß eines Endlagers für radioaktive Abfälle im Steinsalz ist die Konstruktion einer Querschnittsabdichtung aus hochverdichtetem Bentonit. Zur Untersuchung des Quellverhaltens von hochverdichtetem Bentonit wurden eine große Anzahl von Laborversuchen durchgeführt. Um die Entwicklung eines nahezu homogenen und isotropen Quelldrucks nachzuweisen, wurden darüber hinaus auch Modellversuche in größerem Maßstab durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Modellversuche wurden im Hinblick auf die Wasseraufnahme und das Spannungs-Verformungsverhalten mit Hilfe numerischer Berechnungen mit den finite Element Programmen FEST 03 und HYDOPO interpretiert. Die Untersuchungen zeigen gute Übereinstimmungen zwischen Versuchs- und Berechnungsergebnissen. Die numerischen Modelle sind somit geeignet, das Verhalten von Abdichtungsbauwerken aus hochverdichtetem Bentonit zutreffend zu beschreiben. RÉSUMÉ: Une possibilité pour fermer un dépôt final de déchets radioactifs dans sel gemme est la construction d'un étanchement de coupe transversale, fabriqué de bentonite fortement compacté. Pour étudier le comportement de gonflement de bentonite fortement compacté, de nombreux essais en laboratoire ont été exécutés. En outre, des essais sur modèle sur une plus grande échelle ont aussi été exécutes afin de prouver le développement d'une pression de gonflement à peu près homogène et isotrope. Les résultats de ces essais sur modèle étaient interprétés en vue de l'absorption d'eau et du comportement contraintes-déformations par le moyen de calculs numériques avec les programmes d'éléments finis FEST03 et HYDOPO. Les études montrent de bonnes conformités entre des résultats d'essai et de calcul. Les modèles numériques sont ainsi capables de décrire justement le comportement d'ouvrages d'étanchement fabriqués de bentonite fortement compacté.

Jan 1, 2003

By John E. Leitch

The cost of corrosion as measured by such cost components as the renovation or replacement of coated steel, or the use of expensive coating systems on steel, is considerable. Extrapolating from figures for the USA would place the overall cost of corrosion for South Africa as a figure of the order of magnitude of something over 1% of the GNP. This is a sizeable amount, of which costs associated with atmospheric corrosion would be a significant proportion. The corrosivity of an atmosphere can be defined as the ability of the atmosphere to cause corrosion in a given metal or alloy (International Standards Organization [1]). The ISO Standard 9223 specifies the key factors in the atmospheric corrosion of metals and alloys, and defines categories of corrosivity on the basis of these factors. Prior to the publication of that ISO standard, Callaghan published the results of his twenty-year exposure programme and his excellent corrosivity map of Southern Africa [2]. The present author published updates of the corrosivity map in 1999 [3] and again in 2003 [4]. The summary of the individual areas of corrosivity around Southern Africa was published in the latter paper, and is reproduced here as the following TABLE 1. Of significance in TABLE 1 are the numerous regions of very high corrosivity (C5 or beyond), particularly the rural West Coast shoreline, the North East Coast (KZN) shoreline, and the coastal cities Cape Town, Durban and Richards Bay. The corrosivity map as published is obviously based on much extrapolation as only a small number of points have been measured. During the past three years further measurements have been made, mostly however at the same sites in order to give greater reliability and to monitor long-term trends with changes in pollution. These two aspects are incorporated in this update. There has become available a greater amount of air pollution data for centres in South Africa than was the case some years ago. In this present paper the pollution data are used to extrapolate the corrosivity over areas where little or no direct corrosivity measurement has been made. This methodology is described in ISO 9223.

Jan 1, 2006

By T. Nghipulile, G. Dzinomwa, J. Kurasha, M. Amwaama, B. Mapani, K. Maweja, T. E. Moongo

The effect of mineralogy on the grindability was investigated using three copper ores – two sulphides and one oxide. The dominant copper minerals were identified by optical microscopy and mineral chemistry derived from SEM-EDS analysis. The sample designated sulphide 1 was borniterich, sulphide 2 ore was mainly chalcopyrite, and the oxide ore was predominantly malachite and minor azurite. The gangue minerals were identified using semi-qualitative XRD analysis. Sulphide 1 contained more than 80% (w/w) of quartz compared to about 70% in the other two ores. The Bond work indices were 13.8, 21.6, and 17.3 kWh/t for sulphide 1, sulphide 2, and oxide ore respectively. This suggested that the chalcopyrite-rich ore is the hardest, while the malachite-rich ore has intermediate hardness, and the bornite-rich ore is the softest. The brittleness indices of the ores were calculated using the chemical composition of the gangue, and a good correlation between brittleness indices and Bond work indices was observed, which highlights the importance of the gangue composition in determining the fracture behaviour of the ores. There is scope for further investigation into the relationship between ore mineralogy and comminution behaviour using other breakage characterization techniques.

Mar 30, 2023

By A. McQuillan, N. Bar

Geotechnical models developed during the planning stages of open pit mines are three-dimensional so as to capture the spatial variation in lithological, structural, hydrogeological, and geomechanical conditions. Geological models that describe the lithological and structural (faulting and folding) characteristics of a deposit are always 3D. Likewise, boreholes and piezometers used to develop geomechanical properties and groundwater models are drilled at spatial offsets across the deposit to understand the lateral and vertical characteristics. Yet when geotechnical analysis is completed, often the three-dimensional geological, hydrogeological, and structural models as well as geometrically complex 3D mine designs for optimizing economic mineral recovery and overburden removal are simplified to two-dimensional sections. In this paper we demonstrate that this simplification can lead to the wrong failure mechanism being identified, analysed, and/or a conservative factor of safety being calculated and hence an over-estimation of slope stability. Through case studies we show how three-dimensional analysis methods are more suited to rock slopes, particularly those with anisotropic material strength, when singularities such as geological faults are present, and nonlinear slope geometry. When the same slopes are analysed in two dimensions, the failure mechanism calculated is often fundamentally incorrect. The case studies further reveal that the factor of safety calculated in three dimensions is not always higher than the two-dimensional factor of safety.

Feb 6, 2023

By N. Gatelier, T. You, J. C. Kandel

ABSTRACT: Underground hydrocarbons storage is a very specific domain for the designer. He is usually free to adjust the section, shape and layout to cope with the geological and geotechnical conditions. This paper presents a panorama of the geotechnical design of mined underground storage caverns, then lists a number of uncommon features encountered in a storage excavated in Sydney, Australia, the Elgas LPG project that had to face major non-isotropic conditions with numerous local variations, impacting on the achievement of the design profiles. Changes in geotechnical design methodology and practice are examined through this project, now in operation, which will have lasted altogether almost ten years. KEY WORDS: underground storage, geotechnical engineering, stability, methodology, design. ZUSAMMENFASSUNG: Die untertaegige Speicherung von Kohlenwasserstoffen unterliegt in der Planung sehr spezifischen Bedingungen. Der planende Ingenieur hat bei der Dimensionierung und Formgebung der Speicherhohlraeume gewisse Freiheiten, muss jedoch vorgefundene geologische und geotechnische Bedingungen beruecksichtigen. Der vorliegende Beitrag gibt zunaechst einen allgemeinen Ueberblick ueber die geotechnische Planung von bergmaennisch aufgefahrenen Speicherhhohlraeumen. Darueber hinaus werden Besonderheiten betrachtet, mit denen das Elgas LPG-Speicherprojekt in einer bergmaennisch aufgefahrenen Kaverne in Sydney, Australien konfrontiert war. Hierbei ging es um die Beruecksichtigung anisotroper Bedingungen mit zusaetzlichen Heterogenitaeten im Gestein und den daraus erwachsenden Schwierigkeiten, die geplante Hohlraumform zu verwirklichen. Ueber einen Zeitraum von fast 10 Jahren, in denen das jetzt in Betrieb befindliche Projekt unterschiedliche Betriebsphasen durchlaufen hat, wurden verschiedene geotechnische Entwurfsverfahren auf ihre Anwendbarkeit geprueft. SCHLUESSELWOERTER: Untergrundspeicherung, Geotechnik, Stabilitaet, Entwurfsverfahren, Planung. RESUME : Le stockage souterrain d’hydrocarbures est un domaine très spécifique pour le concepteur, car celui-ci dispose d'une large liberté pour adapter les sections, les formes et les implantations aux conditions géologiques et géotechniques de l’environnement choisi. Après un panorama de la conception géotechnique des stockages souterrains d’hydrocarbures par la méthode dite des cavités minées, l’accent sera mis sur un certain nombre de particularités rencontrées lors du projet de stockage de GPL de Elgas à Sydney en Australie, creusé dans de très fortes conditions d’anisotropie du massif rocheux, avec de nombreuses variations locales et toutes les implications que cela peut avoir sur le maintien des formes. L’évolution des approches méthodologiques géotechniques durant la dizaine d'années de développement de ce projet depuis les premières études jusqu'à l'exploitation actuelle est également présentée. MOTS-CLEFS : stockage souterrain, géotechnique, stabilité, méthode, conception.

Jan 1, 2003

Keywords: Pyrometallurgy, zinc, electrowinning Zincor has been producing zinc since 1969 via the roast-leach-electrowinning process. It is the only primary zinc producer in South Africa, and currently supplies the entire country with zinc. The plant was built by Goldfields of South Africa, on the site of an old gold and uranium mine. Since then, the ownership of the plant has changed a couple of times, and the plant and process have also been improved. Production output has increased from around 80 000 tons per year to more than 110 000 tons per year. This was done mainly through increasing the capacity of the roasters and acid plant. Zincor produces four main grades of zinc: SHG, Zn1, Zn2, and Zn4, in three shapes: a 25 kg ingot and 1 and 2 ton jumbos. In 2005, a pre-alloy furnace was built that enabled the production of jumbos pre-alloyed with aluminium. This has allowed Zincor's customers to improve the efficiency of their continuous galvanizing lines and to lower their production costs.

Jan 1, 2006

By L. K. Witika, J. H. Masinja

"Investigations of flotation characteristics of Lumwana and Kansanshi ores using formulated frothers were carried out. Of the six frothers tested, two came from the alcohol family, two from the glycol family and last two were formulated products. The initial work involved determining the optimum mesh of grind and frother dosage for Lumwana and Kansanshi ores. Further work involved carrying out surface tension, bubble size and froth stability measurements. Finally, water recovery tests were conducted at Lumwana and Kansanshi mine sites. For froth stability tests, six frothers were tested on a two-phase (water–air) system using the Bikerman column flotation cell, while water recovery tests were conducted using a total of seven frothers, including the standards for each plant. The results of the testwork showed that (i) although a stable froth is essential for optimum recovery of valuable minerals, a higher molecular weight frother, like Dowfroth 250, caused poor selectivity when used on fine ores and (ii) a lower molecular weight frother was suited for Lumwana ore, while a mid to higher molecular weight formulated product was suitable for Kansanshi sulphide ore. INTRODUCTION Investigations of flotation characteristics of Lumwana and Kansanshi ores using formulated frothers were carried out. The initial work of this project involved determining the optimum mesh of grind and frother dosage for Lumwana and Kansanshi ores. Further work involved carrying out surface tension, bubble size and froth stability measurements. Finally, water recovery tests were conducted at Lumwana and Kansanshi mine sites. In order to investigate the gangue entrainment levels in the Lumwana and Kansanshi sulphide ores, two well-known methods (froth stability and water recovery) were used. Firstly, froth stability tests were conducted using six frothers, two from the glycol family (Dowfroth 200 and Dowfroth 250), two from alcohol family (MIBC and pine oil) and other two from the formulated family (Betafroth 20 and Betafroth 245), at the University of Cape Town’s Centre for Mineral Research (CMR) laboratories. Froth formation and stability measurements were conducted using the Bikerman column flotation cell."

Jan 1, 2015

By A. Rejeb

ABSTRACT: This paper contributes to the study of underground structures in argillaceous media, especially Tournemire argillites (Aveyron, France). The basic results obtained over six years in two experimental drifts at the Tournemire site are presented. In situ measurements cover drift wall temperature, humidity and convergence. Delayed convergence represents around 50-65% of the total measured convergence. Analysis of the measurements has shown that delayed convergence is explained by the viscoplastic behaviour of the argillaceous formations. Lemaitre’s rheological model has been extended to the orthotropic case, as Tournemire argillite is naturally anisotropic. The triaxial creep test results on samples at different orientations enabled the parameters of the Tournemire argillite to be identified in terms of orthotropic viscoplastic law. A plane deformation model, using this rheological law and the initial stress field in the site, was developed to interpret the convergence measurements in the drifts. The computed results match the measurements well, especially during the excavation phase. KEY WORDS: Argillite, convergence, time-dependent behaviour, creep, viscoplasticity, modelling. ZUSAMMENFASSUNG: Der vorliegende Artikel ist ein Beitrag zur Untersuchung der unterirdischen Strukturen tonhaltiger Milieus, insbesondere der Tongesteine von Tournemire (Aveyron, Frankreich). Die wichtigsten Ergebnisse, die in zwei Forschungsstrecken am Standort Tournemine über einen Beobachtungszeitraum von sechs Jahren zusammengetragen wurden, werden hier vorgestellt. Gemessen wurden in situ Temperatur, Feuchtigkeit und Streckenkonvergenz. Von der insgesamt gemessenen Konvergenz sind etwa 50 bis 65 % auf zeitlich verzögerte Konvergenz zurückzuführen. Die Auswertung aller Messungen hat ergeben, dass die zeitverzögerte Konvergenz mit dem viskos-plastischen Verhalten des Tonsteinmassivs zu erklären ist. Aufgrund der naturgemäßen Anisotropie des Tongesteins von Tournemine wurde das rheologische Modell von Lemaitre auf den orthotropen Fall ausgedehnt. Triaxiale Kriechversuche bei jeweils unterschiedlicher Ausrichtung dienten der Ermittlung der einzelnen Parameter des orthotropen, viskos-plastischen Gesetzes. Zur Auswertung der Konvergenzmessungen innerhalb der beiden Strecken wurde unter Beachtung dieses rheologischen Modells sowie des ursprünglichen Spannungszustands vor Ort ein flächiges Deformationsmodell entwickelt. Die Rechenergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Messungen, insbesondere während der Vortriebsphase. SCHLÜSSELWÖRTER: Tongestein, Konvergenz, zeitlich verzögertes Verhalten, Kriechen, Viskoplastizität, Modellbildung. RESUME : Cet article est une contribution à l’étude des structures souterraines dans les milieux argileux, notamment les argilites de Tournemire (Aveyron, France). Les principaux résultats obtenus pendant six années, dans deux galeries d’expérimentation au site de Tournemire, sont présentés. Ces mesures portent sur la température, l’humidité et la convergence des parements des galeries. La convergence différée représente environ 50 à 65% de la convergence totale mesurée. L’analyse de l’ensemble des mesures a montré que la convergence différée est interprétée par le comportement viscoplastique du massif argileux. Etant donné que l’argilite de Tournemire est naturellement anisotrope, le modèle rhéologique de Lemaitre a été étendu au cas orthotrope. Les résultats des essais de fluage triaxial, sur des échantillons à différentes orientations, ont permis de déterminer les paramètres de la loi viscoplastique orthotrope. Un modèle en déformation plane, utilisant cette loi rhéologique et l’état de contrainte initiale dans le site, a été développé en vue d’interpréter les mesures de convergence dans les galeries. Les résultats des calculs sont en bon accord avec les mesures et plus particulièrement durant la phase de creusement. MOTS-CLEFS : argilite, convergence, comportement différé, fluage, viscoplasticité, modélisation.

Jan 1, 2003

By V. Labiouse, M. Jaboyedoff

GIS documents are of great interest for a quick and low-cost determination of areas endangered by rockfalls. They allow (i) the detection of potential instabilities from steep slopes and cliff areas, and (ii) the preliminary estimation of potential run-out areas by means of a so-called cone method. After the presentation of the tools used to compute these areas, the paper focuses on two methods developed for a preliminary hazard mapping, one at regional scale and the other at local scale. Mittels GIS-Dokumenten können von Steinschlag bedrohte Gebiete schnell und kostengünstig ermittelt werden. Die sogenannte Kegelmethode erlaubt die Erkennung potentiell instabiler Zonen von Steilhängen und Felswänden sowie eine erste Einschätzung der möglichen Reichweiten. Nach der Vorstellung der zur Berechnung der bedrohten Gebiete benötigten Hilfsmittel stellt der Artikel zwei Methoden zur vorläufigen Gefahrenkartierung in lokalem und regionalem Maßstab vor. Les SIG sont très intéressants pour une détermination rapide et peu onéreuse des zones affectées par des chutes de blocs. Ils permettent une détection des zones potentiellement instables et une estimation sommaire des zones de propagation des blocs par une méthode dite des cônes. Après la description des outils utilisés pour définir ces zones, l’article expose deux méthodologies élaborées pour un zonage préliminaire du danger, l’une à l’échelle régionale et l’autre à l’échelle locale.

Jan 1, 2003

By I. Hague

Support liners for underground applications include steel and timber sets, meshing and lacing, screen/mesh, shotcrete and thin support liners (superskins). Over the past few years, major advances have been made in the design and application of liners; especially shotcrete and thin support liners. For shotcrete in mines these advances include the common use of slick-lines to solve logistics problems, the design of alkali free accelerators, the use of synthetic fibres and the new generation application equipment. The field of thin support liners is a new one but advances have been dramatic. This paper discusses the progress made and the need for standardization in definitions and testing for thin support liners. It concludes that the newer technologies have a huge potential positive impact on the industries, from both safety and cost points of view. Le chemisage de soutènement pour extraction souterraine comprend des cadres d’acier ou de boisage, mailles et chapeau, cribles/mailles, béton projeté et des chemisages minces de soutènement (super-peaux). Dans les dernières années, des progrès considérables ont été fait dans la conception et application des chemisages, en particulier les chemisages de soutènement en béton projeté et les chemisages minces. Pour le béton projeté dans les mines, ces progrès comprennent l’utilisation courante de lignes de minerais broyés fin pour résoudre des problèmes de logistique, la création d’accélérateurs sans alcali, l’usage de fibres synthétiques et d’une nouvelle génération d’outillage. Le domaine des chemisages minces de soutènement est très récent mais les progrès ont été rapides. Cette étude présente les progrès accomplis et discute du besoin de standardisation dans les définitions et les tests pour chemisages minces de soutènement. La conclusion est que les technologies nouvelles présentent un énorme impact potentiel positif sur les industries, du point de vue à la fois de la sécurité et de la rentabilité. Unterstützungsverkleidungen für Untertaganwendungen inkludieren Flecht und Seilwerk, Gitter/Geflecht, Spritzbeton und dünne Unterstützungsverkleidungen (superskins). Während der letzten Jahre wurden grosse Fortschritte im Design und in der Anwendung der Verkleidungen gemacht; besonders bei Spritzbeton und dünnen Unterstützungsverkleidungen. In Bezug auf Spritzbeton in den Gruben schließen diese Fortschritte den allgemeinen Gebrauch von Rutschbahnen ein um Logistikprobleme zu lösen, das Design von alkalifreien Akzeleratoren, den Gebrauch von synthetischen Fasern und die neue Generation von Anwendungsausrüstung. Der Bereich der dünnen Unterstützungsverkleidungen ist neu, aber die Fortschritte sind drastisch gewesen. Diese Arbeit behandelt den erzielten Fortschritt, die Notwendigkeit der Normierung in den Definitionen und in der Prüfung dünner Unterstützungsverkleidungen. Sie kommt zum Schluß, daß die neueren Technologien, sowohl vom Gesichtspunkt der Sicherheit als auch der Kosten, eine sehr große potentielle positive Auswirkung auf die Industrien haben.

Jan 1, 2003

By A. V. Z. Brink

Rock engineering risk is defined in this paper as a function of the potential ground motion; the vulnerability of the workplace; exposure of people; and a general term – quality of information. The paper describes the development of prototype software that is a combination between an expert system approach for determining overall risk assessment, a risk control recommendation and a basic GIS (Graphic Information System) approach for graphically overlying input parameters and the output risk. The expert system uses a Bayesian probabilistic approach to combine various workplace-related information, a quantified seismological environment and the exposure of underground staff to provide an overall RE risk rating. The risk assessment is dynamic in that it is recalculated each time that any of the input parameters change, for example each time a seismic event is recorded in the area of interest. The code was tested on a data set from Savuka Gold. As risk assessment is not an absolute prediction of a specific outcome, it is therefore not possible to relate to individual case studies and the reliability of this method would only be determined after an extensive period of use with appropiate back-analysis. Le risque dans le génie minier est défini dans cette étude comme une fonction du mouvement potentiel de terrain ; la vulnérabilité du lieu de travail ; l’exposition des personnes ; et un terme général – la qualité de l’information. L’étude présente décrit le développement d’un logiciel prototype qui est une combinaison entre une démarche de système expert pour déterminer une évaluation générale du risque, une recommandation pour le contrôle du risque, et une démarche de SIG (Système d’Information Géographique) pour superposer graphiquement les paramètres d’entrée et le risque de sortie. Le système expert utilise une méthode de probabilité bayésienne pour combiner des informations variées sur le lieu de travail, des données quantifiées sur l’environnement sismique, et l’exposition du personnel travaillant sous terre, pour finalement produire un classement général de risque minier (RE). L’évaluation du risque est dynamique en ce sens qu’elle est recalculée à chaque fois qu’un des paramètres d’entrée change, par exemple à chaque fois qu’un évènement sismique est enregistré dans la région. Le code fut testé sur un ensemble de données obtenues de Savuka Gold. Comme l’évaluation du risque ne constitue pas une prédiction absolue d’un résultat spécifique, elle est par conséquent difficile à rattacher à des cas individuels et la validité de cette méthode ne pourrait être déterminée qu’après une longue période d’utilisation avec analyse rétrospective appropriée. Das Gesteinstechnikrisiko wird in dieser Arbeit als Funktion einer möglichen Bodenbewegung definiert; die Anfaälligkeit des Arbeitsplatzes; das Ausgesetztsein der Belegschaft; und ein genreller Begriff - Qualität der Informationen. Das Papier beschreibt die Entwicklung einer Prototyp-Software, die eine Kombination zwischen einem Expertensystemzugang für die Bestimmung der gesamten Risikobeurteilung ist, eine Empfehlung zur Risikokontrolle und eines fundamentalen GIS (graphisches Informationssystem) Zuganges für graphisch darüberliegende Eingangsparameter und das Outputrisiko. Das Expertensystem verwendet eine bayesische Wahrscheinlichkeitsannäherung, um verschiedene mit dem Arbeitsplatz in Verbindung stehende Informationen, ein quantitativ bestimmtes seismologisches Umfeld und das Ausgesetztsein des Untertag-Personals zu kombinieren, um eine gesamte RE-Risikobewertung zur Verfügung zu stellen. Die Risikobeurteilung ist insoferne dynamisch,daß sie stets nachkalkuliert wird wenn sich irgendeiner der Eingangsparameter ändert, z.B. jedesmal wenn ein seismischer Fall im Interessensbereich aufgezeichnet wird. Der Code wurde auf einem Datenbestand von Savuka Gold geprüft. Da die Risikobeurteilung nicht eine absolute Vorhersage eines spezifischen Resultates ist, es ist folglich nicht möglich, sich auf einzelne Fallstudien zu beziehen und die Zuverlässigkeit dieser Methode könnte nur nach einer umfangreichen Benutzungsdauer mit geeigneter Postanalyse bestimmt werden.

Jan 1, 2003

By Y. P. Shoupletsov

ABSTRACT. A retrospective analysis of some geomechanical classifications for rock masses is presented. It is shown that estimates of rock mass strength according to geomechanical classifications developed, e.g., for construction of tunnels and for ore mines can differ very much. Development of specifically oriented classifications for rock masses with certain geomechanical properties is required. ZUSAMMENFASSUNG. Es wurde eine retrospektive Analyse einiger geomechanoschen Klassifikationen von Gesteinsmassiven durchgefuhrt. Es idt aufgezeigt worden, dass die Bes-timmung der Festigkeit des Massivs nach geomechanischen Klassifikationen, die z.B. fur den Bau von Tunnelen und fur Erzbergwerke entwickelt wurden, sich um etliche Male unterscheiden kann. Es ist eine Entwicklung von spezialisierten Klassifikationen fur Gesteinsmassive mit bestimmten geomechanischen Eigenschaften erforderlich. RESUME. Il a ete fait l’analyse retrospective de certaines classifications geomecaniques des massifs de roche. Il a ete montre que les estimations de solidite du massif suivant les classifications geomecaniques etudiees, par exemple, pour la construction des tunnels et pour les puits de minerai peuvent differer en quelques fois. Il est donc necessaire d’etudier les classifications specialisees pour les massifs aux proprietes geomecaniques particulieres.

Jan 1, 2003

By N. Kumar, A. K. Dhawan, A. Varughese, S. K. Khullar

Abstract The in-situ stress field is one of the primary parameters influencing the performance of underground structures particularly in the Himalayas where there is strong influence of topography and geology on in-situ stresses. It is always advisable to measure the in-situ stresses, in whatever best way possible. Hydrofracturing is one of the methods by which in-situ stress can be measured. This paper briefly describes details of the concept of Hydrofracturing in arriving at the in-situ stresses of the rock mass at Pancheswar Project. The data obtained from the tests has been analysed, interpreted and the results are presented in this paper. Kurzfassung Das Spannungsfeld an Ort und Stelle ist einer der wichtigsten Parameter, die das Verhalten der Untergrund-Struktur beeinflussen, insbesondere in den Himalayas, wo die Topografie und die Geologie einen grossen Einfluss auf die oertlichen Spannungen ausueben. Es empfiehlt sich stets die Spannungen an Ort und Stelle so gut wie moeglich zu erfassen. Die Hydrofraktur bzw hydrografisches Zerstueckeln ist eine der Methoden, die bei den Messungen der oertlichen Spannungen verwendet werden koennen. Diese Abhandlung beschreibt kurz Einzelheiten ueber das Konzept von Hydrofraktur bei der Bestimmung der Spannungen an Ort und Stelle von der Felsmasse bezueglich des Projekts Pancheshwar. Die gewonnenen Daten aus den Messungen wurden analysieret und ausgewertet. Die Ergebnisse werden dabei vorgelegt. Sommaire Le champ de contraintes in-situ est un des paramèters principaux influencant l’exécution des structures souterraines particulierèment en Himalaya où les forces in-situ sont fortement influencées par les caractéristiques topographiques et géologiques de la région. La fracturation hydraulique est une technique qui permet de mesurer des forces in-situ des massifs rocheux. Cet article décrit brièvement le mécanisme de fracturation hydraulique et présente les résultats de mesure des forces in-situ des roches au site du projet hydroélectrique de Pancheswar.

Jan 1, 2003

By M. W. Hildyard, M. O. Kataka

Seismic integration schemes aim to incorporate the rock mass response provided by the historical seismic activity to improve the ability of numerical models to reproduce future response to mining. Up to now, integration schemes considered the events using quasi-static models. This paper presents case studies that consider some of the seismic and modelling issues needed to extend these schemes to include the dynamic characteristics of seismic events. The ultimate aim of an automated integration scheme seems impractical for dynamic modelling. The predictions of the WAVE elastodynamic finite difference program are, however, suitable for modelling limited numbers of events to determine either the near-field velocities and damage or the effect of fractures and excavations on the far-field low frequency response. Les projets d’intégration sismique ont le but d’incorporer la réponse de la masse rocheuse à l’activité sismique historique pour améliorer la capacité des modèles numériques à reproduire la réponse future à l’exploitation minière. Jusqu’à présent, les projets d’intégration étudiaient les évènements avec des modèles quasi-statiques. L’étude présente révèle des études de cas qui considèrent certaines des questions concernant modelage et séismes qui sont nécessaires pour porter plus loin ces projets en incluant les caractéristiques dynamiques des évènements sismiques. Le but final d’un projet d’intégration automatisé semble impraticable pour la modélisation dynamique. En revanche, les prédictions du programme élastodynamique par la méthode des différences finies WAVE sont appropriées à la modélisation d’un nombre limité d’évènements de façon à déterminer soit les vitesses à petite échelle et les dommages, soit les effets des fractures et excavations sur la réponse de basse fréquence à grande échelle. Seismische Integrationsschemata zielen darauf ab, Reaktionen der Gesteinsmasse, die von den Berichten seismischer Aktivitäten stammt, zu inkorporieren um numerische Modelle in die Lage zu versetzen, künftige Antwort zum Bergbau zu reproduzieren. Bis dato betrachteten Integrationsschemata die Fälle mit quasi-statischen Modellen. Diese Arbeit stellt Fallstudien dar, die einige der seismischen und modellierenden Fragen betrachten, die benötigt werden, um diese Schemata auszuweiten, um die dynamischen Charakeristika seismischer Fälle einzuschließen. Das Endziel eines automatisierten Integrationschemas erscheint für das dynamisches Berechnen undurchführbar. Die Vorhersagen des WAVE elastodynamisch begrenzten Unterschiedprogramms sind jedoch verwendbar für das Berechnen von begrenzten Anzahlen von Fällen, um entweder die Nahfeldgeschwindigkeiten und Schaden oder den Effekt von Brüchen und Extraktionen auf der Fernfeld Niederfrequenzantwort festzustellen.

Jan 1, 2003

By H. Copur

Experimental studies for quantification of force and brittleness indices relevant to rock cutting performance are presented. A simple interpretation method is developed, which quantifies the force-penetration response obtained from indentation tests. Basic parameters of the quantification are force increment and decrementrates, force increment and decrement periods, and number of increment and decrement data points. Blocks of eleven different rock samples were collected from different operating mines in Turkey and subjected to indentation tests to calculate the indices. The samples included harzburgite, serpentinite, trona, limestone, claystone, two different sandstone samples, siltstone and three different chromite ore samples. The concept was validated by a set of full-scale linear cutting tests using a conical cutter for measuring the cutting performance in relieved and unrelieved conditions, i.e. cutter forces, specific energy, size distribution of rock cuttings. The rock cuttings were sieved to determine coarseness index, indicates coarse chip generation characteristics, and size distribution. The force index is moderately correlated with the cutting performance and mechanical properties of the rocks, and poorly correlated with the coarseness index and size distribution of cuttings. A general and moderate trend is observed between the brittleness index and the coarseness index, cutting performance for unrelieved cutting conditions and mechanical properties of the rocks. However, additional data is required to fill the data gaps and to potentially establish relationship between the brittleness index and all other parameters.

Jan 1, 2003

By P. Sun

Abstract: From the viewpoint of interaction mechanics of solid and gas, a coupled mathematical model is presented for coal/rock mass deformation and gas leak flow in parallel deformable coal seams. Numerical simulations for the prediction of the safety range of mining of protection layer are performed with experimental data from a mine with potential danger of coal/gas outbursts. Analyses show that the numerical simulation results are consistent with the measured data on the spot. Therefore, the coupled model shows a positive future for applications in a wide range. ZUSAMMENFASSUNG:Von der Veranschaulichung der Abhängigkeit Mechaniker für Körper und Gas, wird ein verbundenes mathematisches Modell für festen coal/rock Deformation und Gasleckstelle Fluß in parallele deformable Kohlenähte dargestellt. Numerische Simulationen für die Vorhersage der Sicherheit Strecke, die Schutzschichtbergbau verwendet, werden mit experimentellen Daten von einer Grube mit möglicher Gefahr der coal/gas Ausbrüche durchgeführt. Analysen zeigen, daß die numerischen Simulation Resultate mit den gemessenen Daten bezüglich des Punktes gleichbleibend sind. Folglich zeigt das verbundene Modell eine positive Zukunft für Anwendungen in einer breiten Strecke. RÉSUMÉ: Du point de vue de la mécanique d'interaction pour le solide et le gaz, un modèle mathématique couplé est présenté pour l'écoulement plein de déformation de coal/rock et de fuite de gaz dans les filons houillers deformable parallèles. Des simulations numériques pour la prévision de la gamme de sûreté employant l'exploitation de couche de protection sont effectuées avec des données expérimentales d'une mine avec le danger potentiel des accès de coal/gas. Les analyses prouvent que les résultats numériques de simulation sont conformés aux données mesurées sur place. Par conséquent, le modèle couplé montre un futur positif pour des applications dans un éventail.

Jan 1, 2003

The optimum cut-off grade policy maximizes the net present value (NPV) of an open pit mining operation subject to the mining, processing, and refining capacity constraints. The traditional approaches to cut-off grade determination ignore the escalation of the economic parameters such as metal price and operating costs during life of an operation, and consequently lead to unrealistically higher values of the objective function. Further, the NPV of a mining operation declines due to the depletion of the available reserves, causing a decline in the optimum cut-off grade, i.e. higher cut-off grades in the early years of an operation and lower cut-off grades during the later years. Hence, low grade material mined in the earlier years may be stockpiled for processing during later years to offset the effect of escalating economic parameters on NPV. This paper demonstrates the combined impact of introducing economic parameters, escalation and stockpiling options into the cut-off grade optimization model. The model promises an enhancement in NPV as illustrated in a case study incorporating practical aspects of an open pit mining operation.

Jan 1, 2011