Evaluation of four layouts for gold mining at a depth-range of 3500 and 5000 m

For several decades, the deep, gold-bearing reefs of the Witwatersrand basin have been mined predominantly according to layouts characterised by longwalls with strike pillars to provide regional support. During the past few years, a new generation of mining layouts has been introduced. These layouts are based on the concept of grid-type, scattered mining with dip pillars for regional support. As the extraction of the gold reefs extends to depths below 3500 m, the hazards associated with mining at these ultra-depths are expected to increase to unacceptable levels. Therefore, the question arises as to, which of the currently applied mining layouts is most acceptable for the economic and safe extraction of an ultra-deep orebody. The purpose of this paper is to describe a research investigation carried out to evaluate the degree of acceptability, from the rock engineering view point, of four currently used mining layouts for application at a depth-range of between 3500 and 5000 m. Pendant plusieurs décades, les filons d’or profonds du bassin du Witwatersrand ont été exploités d’une manière prédominante selon des dispositions caractérisées par des longues tailles avec des piliers directionnels pour donner un support local. Les dernières années ont vu la naissance d’une nouvelle génération de dispositions de mine. Ces dispositions sont basées sur le concept d’extraction type grille, éparpillée, avec des piliers au pendage pour le support local. Comme l’extraction des filons d’or va à des profondeurs en dessous de 3500m, il faut s’attendre à ce que les risques associés à l’exploitation à ces profondeurs extrêmes atteignent des niveaux inacceptables. Par conséquent, la question se pose de savoir laquelle des dispositions de mine couramment utilisées est la plus acceptable pour l’extraction rentable et sans danger d’un gisement ultra profond. Le but de l’étude présente est de décrire les recherches exécutées pour évaluer le degré d’acceptabilité, du point de vue d’ingénierie de roche, de quatre dispositions de mine couramment utilisées pour application à un rayon de profondeur entre 3500 et 5000m. Die tiefen, goldträchtigen Riffs des Witwatersrandbeckens wurden über einige Jahrzehnte hindurch vorwiegend nach jenen Layouts abgebaut, die von Langfrontstreben mit Schlagpfeilern charakterisiert waren, um regionale Unterstützung zu gewährleisten. Während der letzten Jahre wurde eine neue Generation von Grubenlayouts eingeführt. Diese Layouts basieren auf dem Konzept der Rasterfeld-Art, gestreuter Bergbau mit Neigungspfeilern für regionale Unterstützung. Es kann erwartet werden, daß auf Grund der Tatsache, daß sich die Extraktion der Goldriffs auf Tiefen unterhalb 3500 m verlagert, die Gefahren, die mit dem Bergbau an diesen Ultratiefen verbunden sind, sich auf ein nicht annehmbares Niveau erhöhen. Folglich erhebt sich die Frage, welche der gegenwärtig angewendete Abbaulayouts für die ökonomische und sichere Extraktion eines ultra-tiefen Erzkörpers am annehmbarsten ist. Zweck dieser Arbeit ist es, eine durchgeführte Untersuchung zu beschreiben, die vom Gesichtspunkt der Gesteinstechnik gesehen, vier gegenwärtig angewandte Abbaulayouts für den Einsatz in einem Tiefenbereich zwischen 3.500 und 5.000 m evaluiert.