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By P Papanastasiou, J Hadjigeorgiou, E Kyriakou

The south west area of Cyprus has a long history of slope instability problems. The location and extent of these landslides has been influenced by ground morphology, geological structure and the presence of weak rocks and cohesive soils. The main triggering mechanisms have been precipitation and/or seismic events. Landslides have contributed to the decision to relocate villages and considerable efforts have been put into maintaining the integrity of the local transportation network. This paper uses a recent case study of road embankment failure near Pentalia in southwest Cyprus to review the available tools for the analysis of slope instability. It further demonstrates how the shear strength reduction technique can be used in a finite element analysis to better visualise the slope instability mechanism of a road embankment and provide a reliable tool in selecting appropriate remedial measures.

Jan 1, 2006

By L. Capponi

At Tapira Mine (Tapira/MG/ Brazil), the largest phosphate concentrate producer in Brazil, the mining is fully mechanized and carried out using open pit mining. This work presents a review of the sampling protocol used for short term mine planning at different stages. Sampling is carried out in two steps. Firstly, diamond drill cores are sampled at 50 x50 x5 metre pattern. Fosfertil analyses grades of P2O5, Fe2O3, CaO, MgO, SiO2 and TiO2 plus geological logging. This information feeds the long term block model. Secondly, drill cuttings are collected at the mining faces released for blasting. The drilling pattern is staggered and when blasting is not necessary, a drill hole is made centered in the block area (25 x 25 x 5 m). The primary samples have mass approximately 60 kg and the same chemical parameters are analysed. Metallurgical and mass recovery tests are performed as well. These samples are used to build the short term block model. At the final stage, the short term mine planning model is used to build a stockpile blending model which is simulated using a spreadsheet to match the goals established by the process plant.

Jan 1, 2009

By R. H. Matjie, J. R. Bunt, A. C. Collins, J. C. van Dyk, C. A. Strydom

South African coal discards derived from feed coal for thermoprocesses pose human health and environmental problems and incur high disposal costs. These issues need to be resolved. Coal fines and a coal fines/ K2CO3 blend were combusted at 700°C in a laboratory rotary kiln to produce ashes containing metakaolinite (Al2O3.2SiO2) and illite/muscovite/orthoclase amorphous materials. The blend ash and coal fines ash, containing 18% K2O and <1% K2O respectively, were leached with water and with 1 M and 8 M NaOH at 80°C for 4 hours using a solid to liquid ratio of 1:5. The 8 M NaOH leach yielded 17% sodalite (Na8Si6Al6O24(OH)2) formation through SiO32-, Al(OH)4-, and Na+ precipitation in the leached ashes. The 1 M NaOH leach yielded no sodalite. X-ray fluorescence analysis of the original ashes and leached ashes showed low Al and Si dissolution efficiencies due to the sodalite formation. Sequential NaOH leaching resulted in the highest potassium dissolution efficiency of 89% for the ashes of fines/K2CO3 blend and 59% for the fines. It may be possible to increase the ash-derived zeolite concentration by using even higher NaOH concentrations (12–20 M NaOH) during leaching. Sodalite derived from coal ash could possibly be utilized for water purification in industrial applications, or as molecule separators. The potassium-containing liquid could be used in fertilizer manufacture.

Mar 30, 2023

By M. Shahabi, M. Kashfi

This paper briefly describes the excavation procedure of a powerhouse, comprising of its incremental excavation, reinforcement measures, and the installed monitoring system. During the first phase of excavation, the data obtained from monitoring of the behavior of Mudstone layers were used to recommend extra support measures. These data are also used to design the support of the powerhouse during its extension phase. In diesen bericht wird die bohrmcthode von kraftwerk ecavation in stupenweise dargestelt, und in die richtung d.sicherung, Mit hilfe von monitoring systeme. Die monitoring in (mudstone) schichten ist an schutz in bohrung entworfen und montiert in diese methode in K.W. fase 1 schutzung das K.W. in erweiterung der K.W. das berte auserwelt worden ist Cet article décrit brièvement le procédé d&apos;excavation d&apos;une centrale électrique, comportant de son excavation incrémental, de mesures de renfort, et du système de surveillance installé. Pendant la première phase de l&apos;excavation, les données obtenues à partir de la surveillance du comportement des couches de schiste ont été utilisées pour recommander des mesures supplémentaires de soutien. Ces données sont également utilisées pour la conception de la soutènement de la centrale électrique pendant sa phase d’extension.

Jan 1, 2003

By M. K. Sichone

Anglo Platinum?s Waterval smelting complex based in South Africa operates the Anglo Converting Process (ACP) that produces SO2 offgas. This SO2 offgas is treated in a double-contact, double-absorption acid plant allowing for conversion efficiencies higher than 99.90 %. The catalytic converter used in the acid plant to convert the SO2 to SO3 is a 4-bed reactor loaded with a combination of cesium-promoted and conventional vanadium pentoxide catalysts. In June 2008 there was a shutdown, in which one of the main activities was to screen the catalyst. Before this shutdown, the operator would control the converter pass temperatures manually, via the SCADA, especially during plant start-ups after which some of the automatic temperature controllers were used. After the shutdown, the control philosophy was revisited and all temperature controllers were put on auto mode during plant start up. Furthermore the set points of the pass inlet temperatures were reduced to maximize conversion in the first two passes. The result has been a reduction of SO2 emissions, from a daily average of 50 ? 70 ppm to as low as 20 ppm for similar sulphur dioxide and oxygen concentrations. Further work has been done to maintain high bed temperatures in the third and fourth passes at low SO2 strengths by splitting the gas stream between pass 1 and 2 thus increasing the SO2 content in the gas to pass 2. This increases the temperature of the gas exiting the second pass, which results in higher temperatures in passes 3 and 4. Comparison of the converter performance prior to and after the changes is made. The benefits of partially bypassing the first pass to increase the SO2 content in the gas to the second pass are shown. Conclusions and scope for further work have been drawn from the comparisons.

Jan 1, 2009

By J. Muralha

The paper presents the limit equilibrium equations for the analysis of toppling blocks on a rock slope. The safety conditions are assessed by a numeric procedure implemented in an Excel worksheet. The UDEC numerical program was exploited to validate the procedure. A probabilistic model considering the spacing variability of the discontinuities was developed to define the most relevant parameters in this kind of problems. La communication presente les equations d’équilibre limite pour l’analyse de blocs rocheux sur une pente. Les conditions de securité sont évaluées par une procédure numérique en Excel. Le logiciel UDEC a été exploité pour valider cette procedure. Un modèle probabilistique a été developpé pour définir les plus importants paramètres dans ces problèmes. Das Referat stellt die Grenzgleichgewichtsgleichungen für die Analyse von umstrürzenden Blök-ken auf eines Felshang vor. Die Sicherheitsbedingungen werden durch ein numerisches Verfahren mit Excel beurteilt. Um die Gültigkeit des Verfahrens festzustellen, wurde das Programm UDEC benutzt. Ein die Klufabstandsvariabilität berücksichtigendes probabilistisches Modell wurde entwickelt, um die wichtigsten Parameter dieser Probleme zu bestimmen.

Jan 1, 2003

By Li. S., C. Sili

Abstract. Study on nonlinear damage localization process of rocks under water chemical corrosion is a more interesting topic in rock mechanics research world widely. It is very important in estimating long term stability of rock engineering, design of nuclear waste repository and its performance estimation, geothermal and petroleum development. This paper reports that new development of study on the topic, including methodology, results of meso-mechanical test, real-time CT scan test and acoustic emission test, temporal fractal behaviors, neural dynamic modeling and chemical-induced damage law, etc. This paper also discusses the research directions of the topic in the near future. Zusammenfassung. Untersuchung zum durch die chemische Corrosion induzierten Schaedigungsprozess ist einer der Trends im Gebiet der Felsmechanik. Sie ist zugleich ein sehr wichtiges Forschungsprojekt u.a. fuer geotechnische Langzeitstabilitaetsanalyse, Langzeitsicherheit eines Endlagers, Erdwaerme- und Erdoelfoerderung. Dieser Aufsatz stellt die neusten Entwicklungen in den folgenden Teilgebieten zusammen: Untersuchungsmethoden, Laborversuchsergebnisse der Mikromechanik, der Computer-Tomographie und der akustischen Emission, zeitabhaengige Fraktaleigenschaften, Modelle fuer die Nervendynamik sowie Modelle fuer chemie-induzierte Schaedigungen. Zum Schluss werden kuenftige Forschungsschwerpunkte bzw. –richtungen diskutiert. Résumé L’étude du processus de la localisation de l’endommagement du à l’érosion chimique est un thème d’actualité pour la mécanique des roches. Elle est également un sujet de recherche d’importance dans l’évaluation de la stabilité à long terme des ouvrages rocheux, l’analyse du system de stockage des déchets nucléaires et l’évaluation de son comportement, l’exploitation de l’énergie thermique et pétrolifère, etc. Cet article présente le développement actuel dans ce domaine, incluant la méthodologie d’étude sur le processus de la localisation de l’endommagement dû à l’érosion chimique, l’analyse des essais mécaniques avec l’observation microscopique, du balayage en temps réel (CT), et de l’émission acoustique. On aborde ainsi modèle des caractéristiques fractural du temps, le modèle de la mécanique dynamique neural, ainsi que la loi de comportement d’endommagement dû à l’effet chimique. Enfin, les perspectives relatives à ces études sont présentées et discutées.

Jan 1, 2003

By Marco Barla, Mariacristina Bonini, Giovanni Barla

ABSTRACT: The paper describes the characterisation studies of Tectonised Clay Shales at laboratory and in situ scale. The interest relates to tunnelling under squeezing and swelling conditions, in Italy, along the Apennines. The results of monitoring during full face excavation are presented in conjunction with numerical modelling. RESUME: Cet article présente la caractérisation, à l&apos;échelle du laboratoire et in situ, des Argiles Chaotiques. L&apos;attention est portée sur le creusement, dans ces milieux gonflants, des tunnels, dans les zones montagneuses des Appennini, en Italie. Enfin, on présentera les résultats de la modélisation numérique et la comparaison de ces derniers avec les mesures effectuées in situ. KURZFASSUNG: Die Arbeit beschreibt die Charakterisierungsstudien von tektonisierten Schiefertonen, sowohl im Labor als auch vor Ort. Das Interesse gilt dem Tunnelbau unter Quetsch- und Schwellbedingungen in Italien entlang der Apenninen. Die Überwachungsergebnisse des ganzflächigen Ausbruchs werden mit numerischen Modellen präsentiert.

Jan 1, 2003

By D. Fukahori, K. Sugawara, A. Sato

X-ray Computed Tomography (CT) is a nondestructive imaging technique, and its efficiency is widely recognized. In the present paper, X-ray CT is successfully applied for the visualization of water permeation process in rock. A new experimental technique using a tracer, which mainly consists of Potassium Iodide (KI), is proposed, together with the analysis method of the velocity field. The permeation process and the velocity field in rock are concretely visualized and analyzed by considering the conservation of mass of the tracers. La tomographie calculée aux rayons X est une technique de la prise d&apos;images non-destructive et son efficacité est largement reconnue. Dans le présent exposé, la tomographie calculée aux rayons X Radio est appliquée avec succès à la visualisation du procédé de perméation de l&apos;eau dans la roche. Une nouvelle technique expérimentale, se servant d&apos;un identificateur principalement constitué d&apos;iodure de potassium (KI), est proposée avec la méthode de l&apos;analyse du champ des vitesse. Le procédé de perméation et le champ des vitesse dans la roche sont visualisés concrètement et analysés en considérant la conservation de masse des identificateurs. Röntgen-Computer-Tomografie (CT) ist eine nicht-destruktive Bildverarbeitungstechnik, deren Effizienz weit anerkannt ist. In der vorliegenden Arbeit wird Röntgen-CT erfolgreich für die visuelle Darstellung des Wasser-Durchdringungsvorgangs im Fels eingesetzt. Eine neue experimentelle Technit mit einem Tracer, der hauptsächlich aus Kaliumiodid (KI) besteht, wird vorgeschlagen, zusammen mit der Analysemethode des Geschwindigkeitsfelds. Der Durchdringungsprozess und das Geschwindigkeitsfeld im Fels werden konkret visualisiert und analysiert, wobei die Bewahrung der Masse des Tracers berücksichtigt wird.

Jan 1, 2003

By P. H. S. W. Kulatilake, B. Malama

To simulate brittle rocks, a mixture of glastone, sand and water was used as a model material. Thin galvanized sheets were used to create joints in blocks made out of the model material. To investigate the failure modes and strength, both the intact material blocks as well as jointed model material blocks of size 35.6 × 17.8 × 2.5 cm having different joint geometry configurations were subjected to uniaxial and biaxial compressive loadings. Results obtained from the intact model material blocks are used to validate a new intact rock failure criterion for biaxial loading. Results obtained from both the intact and jointed model material blocks are used to develop a strongly non-linear new rock mass failure criterion for biaxial loading. In this failure criterion, the fracture tensor component is used to incorporate the directional effect of fracture geometry system on jointed block strength. The failure criterion shows the important role the intermediate principal stress plays on rock mass strength. Zur Simulation spröder Gesteinsarten wurde ein Modellmaterial aus Dentalgips, Sand und Wasser hergestellt. Daraus wurden Blöcke gegossen, in denen mittels dünnen, galvanisierten Blechen Trennflächen erzeugt wurden. Die Blöcke mit Abmessungen von 35.6 × 17.8 × 2.5 cm wurden in einaxialen und biaxialen Druckversuchen belastet. Es wurde das Versagensverhalten und die Festigkeit von intakten Blöcken sowie durchtrennten Blöcken mit unterschiedlicher Trennflächengeometrie untersucht. Aus den Ergebnissen der Versuche an intaktem Material wurde ein neues Versagenskriterium für biaxiale Belastungen validiert. Die Ergebnisse der Versuche an intakten und durchtrennten Blöcken wurden verwendet, um ein neues stark nicht-lineares Versagenskriterium für geklüftetes Gebirge unter biaxialer Belastung abzuleiten. Darin wird der Bruchtensor verwendet, um den Einfluss der Trennflächengeometrie auf die Festigkeit zu erfassen. Das Versagenskriterium stellt heraus, welche Bedeutung die mittlere Hauptspannung für die Gebirgsfestigkeit hat. Un mélange de platre dentaire, de sable et d’eau a été utilisé pour développer un matériau analogue des roches fragiles. De fines feuilles galvanisées permettent de créer des discontinuités représentatives des discontinuités naturelles dans des bloques fabriqués avec ce matériau analogue. Les modes de rupture et la résistance, tant pour le matériau intact que pour le matériau avec ses discontinuités, ont été étudiés sur des blocs de 35.6 × 17.8 × 2.5 cm soumis à des efforts de compression uniaxiaux et biaxiaux. Différentes configurations de géométrie de discontinuités ont été considérées. Les résultats obtenus à partir des blocs intacts permettent de vérifier un nouveau critère de rupture pour les roches intactes soumises à des efforts biaxiaux. Les résultats obtenus, tant avec les blocs intacts qu’avec les blocs avec discontinuités, sont utilisés pour développer un nouveau critère de rupture, fortement non linéaire, pour les massifs rocheux soumis à des chargements biaxiaux. Dans ce critère de rupture, un tenseur de fractures est introduit pour caractériser les effets directionnels de la géométrie des systèmes de discontinuité sur la résistance des blocs avec discontinuités. Ce critère de rupture démontre le rôle important de la contrainte principale intermédiaire sur la résistance des massifs rocheux.

Jan 1, 2003

By J. -P. Tshibangu, A. Vervoort, A. Lavrov

Abstract: The aim of the research presented is to study the effect of complex loading schemes on the fracturing process during loading and/or unloading. A first set of experiments was done using a poly-axial cell. These experiments in combination with numerical simulations showed a difference in micro-fracturing (shear and tensile cracks), but not in macro-failure between various loading/ unloading schemes. The second set of experiments was based on the three-point bending test and several cycles with or without rotation between cycles were applied. If the specimen was rotated by 90° or 180° about its long axis between the first and second cycle, no Kaiser effect was observed. Résumé: Le but de la recherche présentée est d’étudier l’effet de schémas de charge complexe sur le processus de fracturation durant la phase de charge et de décharge. Une première série d’expériences était réalisée utilisant une cellule polyaxiale. Ces expériences combinées avec des simulations numériques ont montré une différence de micro-fracturation (fissures de cisaillements et de traction) pour les différents schémas de charge et décharge, mais en ce qui concerne la macro-fracturation ce n’est pas le cas. La deuxième série d’expériences était basée sur des essais de flexion trois points avec plusieurs cycles, avec ou sans rotation entre les cycles. Si l’échantillon est tourné de 90° ou 180° selon le grand axe entre le premier et le second cycle, l’effet Kaiser n’est pas observé. Zusammenfassung: Der Zweck der vorliegenden Forschung bestand darin, den Einfluß von komplizierten Beanspruchungsschemen auf den Bruchprozess im Laufe von Belastung und/oder Entlastung von Gesteinen zu untersuchen. Der erste hier beschriebene Satz von Experimenten wurde mit einer dreiaxialen Belastungsmaschine angestellt. Diese Experimenten zusammen mit dazugehörigen numerischen Simulationen zeigten Unterschiede zwischen Be- und Entlastungsbeanspruchungen in Bezug auf mikrobruchmechanische Mechanismen (d.h. Scher- oder Zugrisse) an, aber nicht in Bezug auf den Makrobruchprozess. Der zweite Satz von Experimenten umfasste Gesteinsbeanspruchung in mehreren Zyklen von Drei-Punkt-Biegung, indem die Gesteinsproben zwischen den Zyklen um einen angegebenen Winkel (0°, 90° oder 180°) gedreht wurden. Falls die Probe um 90° oder 180° gedreht wurde, wurde kein Kaiser-Effekt im zweiten Zyklus beobachtet.

Jan 1, 2003

By O. A. Olaseinde

The 2101 lean duplex stainless steel has wide potential application in storage, heat exchangers, and in the oil and gas industries. This work investigates the electrochemical behaviour of 2101 duplex stainless steel with an addition of 0.15 wt% ruthenium, using potentiodynamic techniques in 1M H2SO4 at 25º, 40º, 60º, and 80ºC. The microstructures of samples were characterized using optical metallography and scanning electron microscopy. The results showed that the ruthenium addition moved the corrosion potential of alloy 2101 to a more positive potential. All samples containing ruthenium displayed longer passive regions at 25°C and 80°C compared to those without ruthenium. Alloys without ruthenium had higher critical current density (icrit) values when compared to the alloys with ruthenium. Ruthenium additions decreased the passive current densities and inhibited anodic dissolution. At room temperature the corrosion rate of alloys with ruthenium was lower than these without ruthenium.

Jan 1, 2012

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 deur J. V. D. M. Grimes

Sishen Iron Ore Mine is one of the largest open-pit mines in the world, and loading and hauling constitutes one of the major cost items on the mine. Because high productivity in loading and hauling results in large financial benefits, the following projects to improve productivity were implemented at Sishen: - a computerized truck-allocation system, - an overhead power-supply system for the dieselelectric driven rear-dump trucks, - an in-pit crusher and a belt-conveyor system. This paper concentrates on the truck-allocation system, with special reference to the improved productivity of loading and hauling resulting from the implementation of this system.

Jan 1, 1984

By X. W. Pan

It has been found that the MnO content of a slag decreases sharply when direct current is applied to a 1T1£tal-Slagsystem consisting of liquid Mn-Si-Ccsat metals and MnO-SiO2-CaO-AI203 slag in graphite crucibles. This paper reports a preliminary investigation into the electrochemical effects of direct current on the metal-slag system, the silicon content of the metals, and the MnO content of the slag. The results show that, when a direct current of 7 A is maintained, the MnO content of a metal containing 10 to 11 per cent silicon by weight is reduced rapidly from 26,5 to 17,2 per cent by weight. This reduction seems to proceed further when the process is continued. When the direct current and the voltage are kept constant at TA and 4 V respectively, the MnO content of a metal containing 1 to 2 per cent silicon by weight is reduced to 1 from 25 per cent by weight, which results in a manganese yield of 96 per cent.

Jan 1, 1995

By M. Dworzanowski

The beneficiation of fine iron ore will increase in importance in the future because most new iron ore resources will be in the form of lower grade ore deposits that will require liberation of iron ore minerals at finer sizes. Generally this fine iron ore will be beneficiated to produce a pelletizing concentrate with very strict chemical and physical specifications. In addition, because of the increasing demand for iron ore there are now more opportunities to produce by-product iron ore from mining operations producing other commodities. In the past the associated iron ore minerals would report to final tailings but now there is potential value to be realised from by-product revenue. These by-product iron ore opportunities are almost all centred on producing pelletizing concentrate. Currently pelletizing concentrates are produced mainly by various combinations of flotation and magnetic separation. The selection of the beneficiation route will depend on ore mineralogy and considerations around plant capacity and final concentrate quality. The main economic iron minerals are magnetic, haematite being paramagnetic and magnetite being ferromagnetic. This, therefore, means that magnetic separation can be applied, in principle, to all fine iron-ore beneficiation plants. While flotation has a considerable capacity advantage over magnetic separation, the real advantage of magnetic separation over flotation in fine iron-ore beneficiation is that treatment of -10 µm iron ore is possible-in flotation, the feed is deslimed at 10 µm and the -10 µm stream is considered to be final tailings, even though there is often a significant amount of contained iron ore. This paper describes a study around the recovery of fine magnetite in the form of a pelletizing concentrate. The study is based on an evaluation of an iron ore by-product opportunity from an iron oxide copper-gold (IOCG) deposit. Experiments were conducted to quantify the differences in magnetic separation performance with decrease in particle size treated. A mineralogical evaluation of all the test work products was undertaken to facilitate the interpretation of the test work results. These results were then used to propose an economically viable flowsheet for maximizing fine magnetite recovery using magnetic separation.

Jan 1, 2012

By J. M. Cardoso, E. F. Quadros, A. Chiarini, F. Fernandes, G. Vilela, J. Ireno, L. C. Agostini

Based on the geological-geometric characterization of the basaltic rock at the site of a factory for chemical products situated in the Southern region of Brasil, and on results of a significant number of packer tests, the principal directions of flow were estimated, taking into consideration the intersection and the orientation of the joints and the amount of contaminant flow measured in each interval. The tests were performed using the multi-packer hydraulic multitest probe of IPT (HMTP) instrumented with an electric conductivity meter. A method of analysis for three-dimensional evaluation of the amount of contaminant flow in the area was proposed for future mitigation of the problem. Basé sur une caractérization géologique-géotechnique de la roche basaltique existant sur un site dune fabrique de produits chimiques située au sud du Brésil et sur les resultants dún nombre significantif déssais du type packer, les directions principales d´écoulement ont été estimées en considerant l´intersection et orientation des joints et la quantité de contaminant mesurée sur chaque intervale d´essais. Ceux-ci ont été realizes en utilisant une sonde multipacker developée au IPT – São Paulo (HMTP) instrumentée avec un mesureur de condictivité électrique. Une méthode d´analyse 3-D pour l´évaluation du transport du contaminant sur ce site a été proposée pour une future mitigation du problème. Auf Grund der geologischen Struktur des Basalts auf dem Gelände einer chemischen Fabrik in Südbrasilien und der Ergebnisse einer ansehnlichen Zahl von Pumpversuchen wurden die Hauptfließrichtungen bestimmt unter Berücksichtigung des Kluftgefüges und der in jedem Intervall gemessenen Menge kontaminierten Wassers. Die Versuche erfolgten mit dem im IPT entwickelten Verfahren (HMTP) mit Mehrfachpackern und elektrischen Leitfähigkeitsgebern. Ein analytisches Verfahren zur dreidimensionalen Ermittlung der Mengen kontaminierten Wassers wurde für die künftige Befassung mit dem Problem entwickelt.

Jan 1, 2003

By J. F. Shao, G. Duveau, W. Z. Chen, O. Ozanam

In this paper, we present a sensitivity study for the numerical modelling of hydromechanical coupling around a shaft in partially saturated claystone. Two representative constitutive models have been used: an elastoplastic damage model (IDEPLML) and an elastic perfect plastic model based on the Hoek and Brown failure criterion (H&B). A series of comparative studies have been performed with respect to main parameters involved in coupling process (mechanical, hydraulic and hydric properties). The emphasis is put on the evaluation of induced plastic, damaged and failed zone due to excavation and drying process. Dans ce papier, nous présentons une étude numérique paramétrique du comportement hydromécanique couplé d’une argilite partiellement saturé, lors du creusement et de la maintenance d’un puit L’étude paramétrique porte à la fois sur le type de modèle et sur les principaux paramètres (mécaniques hydrauliques et hydriques) intervenant dans le couplage. L’accent est principalement porté sur l’évaluation des zones plastifiées autour de l’ouvrage lors de la désaturation. In unserem Beitrag geht es um eine digitale parametrische Untersuchung über das hydromechanische Verhalten eines teilweise durchtränkten Tons beim Abteufen und dem Betrieb von Schächten. Die parametrische Analyse konzentriert sich auf den Modelltypus und auf die wesentlichen bei der Verbindung wirksamen Parameter, d.h. die mechanischen, hydraulischen und hydrologischen. Der Schwerpunkt liegt auf der Bewährung der plastifizierten Bereiche des Bauwerkes während der Austrocknung.

Jan 1, 2003

By S Rupprech, T Lund, H Fourie, PH van Rooyen, NM Vegter

Rosh Pinah Zinc Corporation (Pty) Ltd (RPZC) operates an underground mine at Rosh Pinah in southern Namibia producing zinc and lead sulphide concentrates. It currently mines around 0.7 Mtpa run-of-mine ore containing around 6-10% zinc and 1.5-3.5% lead. As part of past exploration and current intensified exploration, a massive continuous low grade ore body was identified which grades at around 3% zinc equivalent. This ore body is near current mining infrastructure and could be amenable to bulk mining methods. In the present paper a concept is presented on how it could be exploited. As a precursor to exploitation of the low grade a number of enhancements are proposed for the current mining operations including: ? shortening load-and-haul distances by extending the conveyor raise further down the mine in a phased manner and back-filling of waste into mined-out stopes; ? use of mobile crushing plant at the crusher tip, and; ? installation of a system to allow scoops to load directly from stopes into ore passes close by combined with truck loops to haul from these ore passes to the crusher tip. To exploit the low grade ore body the following concepts are proposed: ? open stope mining from two areas at a total rate of up to 2 Mtpa; ? underground pre-beneficiation of mined low-grade ore near the stopes using either dense medium separation or X-ray sorting; ? pre-beneficiated tails back-filled to mined-out stopes and; ? pre-beneficiated product transported to surface by linking into proposed run-of-mine conveying system.

Jan 1, 2007

By P. N. Erasmus, M. Heyns, M. J. Pretorius

The characteristic of stope supports plays a vital role in the design of the supports. This paper deals with the characterisation of both cellular lightweight concrete and timber supports since both supports absorb and dissipate the energy in different ways. The behaviour of the support and hence its performance is simulated for different loading conditions by constructing a model consisting of various mechanical components like springs, dampers and blow-off valves. When the force exerted by the stope support increases significantly during deformation of the support, the stresses in the hangingwall could exceed values where failure of the hangingwall may occur. There is a need to understand this phenomena and the work presented in this paper is a first attempt to start with the characterisation of the stope support. Les caractéristiques des supports de taille jouent un rôle vital dans la conception des supports. L’étude présente traite de la caractérisation des supports cellulaires en béton léger et en bois, puisque ces deux types absorbent et dissipent l’énergie de façons différentes. Le comportement du support et par conséquent sa performance est simulée pour des conditions différentes de chargement en construisant un modèle qui consiste en des organes mécaniques variés tels que ressorts, registres et valves d’échappement. Quand la force exercée par le support de taille augmente considérablement pendant la déformation du support, les contraintes dans le toit peuvent dépasser des valeurs qui pourraient entraîner la défaillance du toit. Il est nécessaire de comprendre ce phénomène et l’étude ici présentée constitue un premier essai dans la caractérisation du support de taille. Die Charakteristika der Strossenunterstützung spielt im Design von Unterstützungen eine vitale Rolle. Diese Arbeit befaßt sich mit der Charaketerisierung sowohl der porösen Leichtgewichtbeton- als auch mit der Holzunterstützung, da beide Unterstützungen Energien auf verschiedene Art und Weise absorbieren und auflösen. Das Verhalten der Unterstützung und folglich seine Leistung wird für unterschiedliche Ladezustände simuliert, indem ein Model konstruiert wird, welches verschiedene mechanische Komponenten wie Federn, Dämpfer und Ausblaseventile enthält. Wenn die von Strossenunterstützung während einer Unterstützungsdeformation aufgebotene Kraft signifikant ansteigt, könnten die Spannungen im Bereiche des Stollenfirstes Werte überschreiten wo ein Versagen des Stollenfirstes eintreten kann. Es besteht die Notwendigkeit dieses Phänomen zu verstehen, und die Arbeit, die in diesem Elaborat dargestellt wird, ist ein erster Versuch, mit der Charaketerisierung der Strossenunterstützung zu beginnen.

Jan 1, 2003