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By K. S. Rao, R. P. Tiwari, V. K. Shrivastava

ABSRACT: In this paper numerical simulation of jointed block mass behaviour obtained in an experimental study has been presented. Singh et al. (2002) conducted extensive tests on the jointed model materials with several joint configurations. The results of this experimental study were used to validate the strength behaviour of numerical block mass model developed using professionally available software. This software basically contains different kinds of material models. From the results of numerical simulation the existence of strength anisotropy was observed. The strength anisotropy so obtained has been compared with the experimental values reported by Singh et al. (2002). The anisotropic curves in both cases are U-shaped with flat base. They show good agreement in sliding mode of failure zone in which inclination ß (= 90° - ?) of joint set-I lie between 20° to 40° for all cases of interlocking. ZUSAMMENFASSUNG: In dieser numerischen Papiersimulation des verbundenen Blockmasse Verhaltens, das in einer experimentellen Studie erhalten wird, ist dargestellt worden. Singh et al. (2002) leiteten umfangreiche Tests auf den verbundenen vorbildlichen Materialien mit einigen gemeinsamen Konfigurationen. Die Resultate dieser experimentellen Studie wurden verwendet, um das Stärke Verhalten des numerischen Blockmasse Modells zu validieren, das mit professionell vorhandener Software entwickelt wurde. Diese Software enthält im Allgemeinen unterschiedliche Arten der materiellen Modelle. Von den Resultaten der numerischen Simulation wurde das Bestehen von Stärke Anisotrophie beobachtet. Die Stärke Anisotrophie also erreicht ist mit den experimentellen Werten verglichen worden, die von Singh et al. (2002) berichtet werden. Die anisotropen Kurven in beiden Fällen sind mit flacher Unterseite u-förmig. Sie zeigen gute Vereinbarung in gleitender Erscheinungsform des Ausfalls Zone, in der Neigung ß (= 90° - ?) von der Verbindung stellenSie Lüge zwischen 20° auf 40° für alle Fälle vom Ineinandergreifen ein. RESUME: Dans cette simulation numérique de papier du comportement joint de la masse de bloc obtenu en étude expérimentale a été présenté. Singh et autres (2002) ont effectué les essais étendus sur les matériaux modèles joints avec plusieurs configurations communes. Les résultats de cette étude expérimentale ont été employés pour valider le comportement de résistance du modèle numérique de la masse de bloc développé en utilisant le logiciel professionnellement disponible. Ce logiciel contient fondamentalement différents genres de modèles matériels. Des résultats de la simulation numérique on a observé l'existence de l'anisotropie de force. L'anisotropie de force ainsi obtenu a été comparée aux valeurs expérimentales rapportées par Singh et autres (2002). Les courbes anisotropes dans les deux cas sont en U avec la base plate. Elles montrent la bonne concordance dans le mode coulissant de la zone d'échec en lequel la inclination ß (= 90° - ?) du joint placez-Je le mensonge entre 20° à 40° pour tous les cas d'enclencher.

Jan 1, 2003

By L. I. Gonzalez de Vallejo

SRC rockmass classification have been applied to 25 tunnels in Spain and Italy, for which it was found that much heavier supports than those estimated by the RMR index were required. SRC and RMR indices and other relevant geomechanical data were obtained during the site investigation and construction stages. Data corresponding to in situ stress measurements, analysis of tectonic structures, and instability problems arising during construction were used to asses the state of stress. The relationship between tunnel section convergence and the SRC and RMR indices was also analysed. Support measurements based on SRC and RMR classification were compared with those actually used during construction. These analyses indicate that for most of the tunnels examined, supports estimated using the SRC were much closer to those actually installed than those predicted by the RMR index. Bei der Verwendung des SRC-Systems zur Klassifizierung des Gesteins als Baugrund für 25 Tunnel in Spanien und Italien wurde festgestellt, dass viel schwerere Abstützungen benötigt wurden, als wenn die Beurteilung anhand des RMR-Systems angefertigt würde. Die Klassifizierung anhand des SRC- und des RMR-Systems, sowohl als auch andere wichtige geomechanische Daten wurden während des Ablaufs der Erkundungen und der Bauausführung gewonnen. Die Resultate der Messungen der Spannungen vor Ort, die Analyse der tektonischen Struktur und die Stabilitätsprobleme während der Bauausführung wurden dazu verwendet, um den im Felsgrund vorherrschenden Spannungszustand zu definieren. Das Verhältnis der Messungen der Tunnelkonvergenz zu dem SRC- und RMR-Index wurde auch analysiert. Die durch das SRC- und RMR-System vorhergesagte Grösse der Abstützung wurde mit der Grösse der Abstützungen verglichen, die am Bau letztlich verwandt wurden. Diese Vergleiche zeigen, dass für die meisten der studierten Tunnel die Vorhersage der Abstützungen, die anhand des SRC-Systems angefertigt wurden, viel näher der wirklich verwendeten waren als die Vorhersage anhand des RMR-Systems. SRC rockmass la classification ont été appliqué à 25 tunnels en Espagne et l'Italie, pour laquelle il a été trouvé que des appuis beaucoup plus lourds que ceux évalués par l'index RMR ont été exigés. SRC et des index RMR et d'autres données geomechanical appropriées ont été obtenu pendant l'enquête de site et les étapes(scènes) de construction. Les données correspondant aux mesures de stress(d'accent) in situ, l'analyse de structures tectoniques et des problèmes d'instabilité surgissant pendant la construction ont été utilisées aux ânes(culs) l'état de stress(d'accent). Le rapport entre la convergence de section de tunnel et le SRC et les index RMR a été aussi analysé. Les mesures d'appui basées sur SRC et la classification RMR ont été comparées avec ceux en réalité utilisés pendant la construction. Ces analyses indiquent que pour la plupart des tunnels examinés, les appuis évalués utilisant le SRC étaient beaucoup plus proches de ceux en réalité installés que ceux prévus par l'index RMR.

Jan 1, 2003

By Basson. J., L. R. Nelson, L. A. Cramer

The South African based platinum mines produce the world?s majority of platinum metal that is used in autocatalysts and jewellery. As the platinum market is forecast to grow at healthy rates into the future, the South African producers, Anglo Platinum, Impala, Lonmin and Northam are planning to expand in the next decade. Furthermore a number of smaller producers who are accessing other mineral rights are entering the buoyant market. The South African platinum mines have traditionally exploited the Merensky reef of the Bushveld Igneous Complex (BIC); however, the mining of this reef is reaching depths that require significant vertical shaft systems and costly refrigeration for access to the ore bodies at deeper levels. In the past decade all of the producers have begun to mine the less attractive UG2 reef because of its cheaper mining costs. This UG2 reef contains significant quantities of chromite with typically a chrome-to-iron (Cr/Fe) ratio of 1.35. UG2 ores can contain between 10 and 25% Cr2O3 depending upon the reef width and the selected mining method. It is relatively cheap and easy to extract a portion of the chromite from a platinum concentrator tailings stream at a grade of between 40-42% Cr2O3. However it is only in recent years that some ferrochrome producers have begun to source some of their chromite from the tailings of platinum producers. South Africa is also the world?s largest single producer of ferrochrome and supplies much of the world?s stainless steel producers and thus the growing market for their product. As the traditional sources of high Cr/Fe ratio ores have been depleted at the shallow economic depths and thus have become more expensive sources of chromite, technical developments have improved the ability to use fine chromite economically to make acceptable grades of ferrochrome. Thus UG2 fines are now becoming possible cheap sources of acceptable feed to the ferrochrome industry. The abundance of feedstock for ferrochrome production and the lessening dependence on mined material will impact upon the structure of the ferrochrome business in South Africa. With continued platinum mining from UG2 reefs, South Africa is set to remain highly competitive in the world?s ferrochrome/stainless steel industry.

Jan 1, 2004

By J. Basson, L. R. Nelson, L. A. Cramer

The South African based platinum mines produce the world?s majority of platinum metal that is used in autocatalysts and jewellery. As the platinum market is forecast to grow at healthy rates into the future, the South African producers, Anglo Platinum, Impala, Lonmin and Northam are planning to expand in the next decade. Furthermore a number of smaller producers who are accessing other mineral rights are entering the buoyant market. The South African platinum mines have traditionally exploited the Merensky reef of the Bushveld Igneous Complex (BIC); however, the mining of this reef is reaching depths that require significant vertical shaft systems and costly refrigeration for access to the ore bodies at deeper levels. In the past decade all of the producers have begun to mine the less attractive UG2 reef because of its cheaper mining costs. This UG2 reef contains significant quantities of chromite with typically a chrome-to-iron (Cr/Fe) ratio of 1.35. UG2 ores can contain between 10 and 25% Cr2O3 depending upon the reef width and the selected mining method. It is relatively cheap and easy to extract a portion of the chromite from a platinum concentrator tailings stream at a grade of between 40-42% Cr2O3. However it is only in recent years that some ferrochrome producers have begun to source some of their chromite from the tailings of platinum producers. South Africa is also the world?s largest single producer of ferrochrome and supplies much of the world?s stainless steel producers and thus the growing market for their product. As the traditional sources of high Cr/Fe ratio ores have been depleted at the shallow economic depths and thus have become more expensive sources of chromite, technical developments have improved the ability to use fine chromite economically to make acceptable grades of ferrochrome. Thus UG2 fines are now becoming possible cheap sources of acceptable feed to the ferrochrome industry. The abundance of feedstock for ferrochrome production and the lessening dependence on mined material will impact upon the structure of the ferrochrome business in South Africa. With continued platinum mining from UG2 reefs, South Africa is set to remain highly competitive in the world?s ferrochrome/stainless steel industry.

Jan 1, 2004

By T. P. Letsebe, L. Magwaza, T. A. Sethu, S. M. Rupprecht

"The authors were tasked with introducing safe and efficient drilling and blasting practices to a small artisanal mine located in the Eastern Province of Rwanda. The current mining methods employed at the mine are inefficient as rockbreaking is conducted utilizing hammer and chisel, or by drilling and blasting with no understanding of the rockbreaking process. The paper discusses the drill and blast cycle, as well as the associated activities necessary to support the mining cycle. The challenges and critical aspects in implementing drill and blast activities are discussed, as well as some of the technical aspects, i.e.drilling pattern, initiation and timing of the blast, and handling of misfires. Ancillary issues such as ventilation, training, communication, effective planning, logistics, and human relations are also examined. IntroductionRockbreaking accounts for 60% of the direct mining costs in small-scale mining. When drilling and blasting practices are poorly implemented the process becomes inefficient and dangerous. The introduction of a proven drill and blast system to artisanal mining offers a number of challenges, with safety being considered the backbone of any sustainable operation and a standard that cannot be compromised.The paper is based on a project at an artisanal cassiterite (tin) mining operation in a small village in the Kayonza District in the Eastern Province of Rwanda. A drill and blast programme utilizing industry best practice was introduced at an underground development end; a raise developed at an inclination of 23 degrees. The underground working is accessed via a 17 degree incline shaft with an operating length of 105 m and serviced by a single drum winder. The winder operates at a speed of about 3.5 m/min hoisting two 1 t wagons from the bottom of the incline to surface for tipping (Figure 1)."

Jan 1, 2017

By A. Golshani, M. Oda, K. Suzuki, T. Takemura

Anisotropic behaviours of OhshimaOshima granite were investigated by carrying out uniaxial compression tests, together with observations of microcracks under an optical microscope. The elastic modulus tensor of Oshima granite at 10 per cent strength,E10, were calculated using theoretically formulation of elastic modulus tensor in terms of the second-rank crack tensor for pre-existing open microcracks. Furthermore, with the assumption of orthorhombic elasticity, the nine moduli of Oshima granite E10were determined by uniaxial compression test. Twenty-onemoduli of samples, calculated without assuming any symmetry, also showed orthorhombic features. Direction of the symmetry axes agreed well with the orientation of preexisting cracks. Comparison of crack tensor-based formulation results with the experimentally determined one show that the anisotropy of elasticity of Oshima granite is caused by pre-existing open microcracks, not by pre-existing healed microcracks and also crack tensor formulation can be used, as a first-order approximation at least, to describe the anisotropy of Oshima granite induced by pre-existing open microcracks. ZUSAMMENFASSUNG: Das anisotrope Verhalten des Oshima-Granits wurde mit Hilfe voneinachsigen Kompressionstests und durch die Betrachtung von Mikrorissen unter einem optischenLichtmikroskop untersucht. Das Elastizitätsmodul von Oshima-Granit bei 10 Prozent Kraft E10wurde berechnet, indem man die Formulierung des Elastizitätsmodultensors, ausgedrückt alsRisstensor zweiter Ordnung theoretisch auf bereits existierende Mikrorisse angewandt hat.Außerdem wurden die neun Module des Oshima-Granits unter der Annahme orthorhombischerElastizität E10mit einem einachsigen Kompressionstest bestimmt. Einundzwanzig Stichproben,die ohne die Annahme irgendeiner Symmetrie genommen wurden, zeigten ebenfallsorthorhombische Merkmale. Die Richtung der Symmetrieachsen stimmte mit der Orientierungbereits vorhandener Risse überein. Der Vergleich der Ergebnisse der auf dem Risstensorbasierenden Formulierung mit der experimentell bestimmten Formulierung zeigt, dass dieAnisotropie der Elastizität von Oshima-Granit von bereits vorhandenen offenen Mikrorissenverursacht wird, und nicht von vorhandenen vernarbten Mikrorissen, und dass dieRisstensorformulierung auch zumindest für eine Annäherung erster Ordnung benutzt werdenkann, um die durch vorhandene offene Mikrorisse induzierte Anisotropie des Oshima-Granits zubeschreiben. RESUME: Les comportements anisotropes du granit d’Oshima ont été étudiés en réalisant destests de compression simple, et en observant les microfissures au microscope optique. Le tenseurdu module d’élasticité du granit d’Oshima sous une résistance de 10 pourcents, E10, a été calculéen se servant de la formule théorique du tenseur de module d’élasticité basé sur le tenseur defissures de second ordre des microfissures ouvertes préexistantes. En outre, sur base del’hypothèse de l’élasticité orthorhombique, les neuf modules du granit d’Oshima ont étédéterminés par des tests de compression simple. Vingt et un modules d’échantillons, calculés endehors de toute hypothèse de symétrie, ont aussi montré des caractéristiques orthorhombiques. Ladirection des axes de symétrie correspondait bien à l’orientation des fissures préexistantes. Lacomparaison des résultats de la formule basée sur le tenseur de fissures avec les résultatsdéterminés expérimentalement montrent que l’anisotropie de l’élasticité du granit d’Oshimaprovient des microfissures ouvertes préexistantes, et non de microfissures préexistantes referméeset que la formule du tenseur de fissures peut servir, au moins comme première approximation, àdécrire l’anisotropie du granit d’Oshima marqué par des microfissures ouvertes préexistantes.

Jan 1, 2003

By H. Gercek, M. Genis

In this paper, the effects of dynamic loads on the geometry of the failure zone occurring around underground openings, excavated in deep and massive rock masses, have been investigated. Following an elasto-plastic stress analysis of a two-dimensional underground opening under static conditions, dynamic loads have been applied. In the static and dynamic analyses, FLAC2D computer program has been utilized. Maximum ground acceleration value is selected as an input parameter. An index determining the relative size of the yield zone around the opening has been used for comparison of instabilities. In diesem Bericht wurden die Auswirkungen von dynamischen Lasten, auf die Geometrie der Bruchzone in der Umgebung von Untertagehohlräumen, die in tiefen und massiven Gebirge aufgefahren wurden, untersucht. Nach einer elasto-plastischen Spannungsanalyse eines zwei-dimensionalen Untertagehohlraumes unter statischen Beanspruchungen, wurden dynamische Lasten aufgebracht. Für die statischen und dynamischen Analysen wurde das FLAC2D Computer Programm verwendet. Die maximale Bodenbeschleunigung wurde als Eingabe Parameter gewählt. Zum Vergleichen der Unstabilitäten wurde ein Index verwendet, der die relative Grösse der Bruchzone in der Umgebung des Hohlraumes bestimmt. Dans ce papier, l’influence des chargements dynamique sur la géométrie de la zone en rupture observée autour des cavités profondes excavées dans des massifs rocheux ont été étudiées. Des chargements dynamiques ont été appliqués, dans le cas d’une modélisation bi-dimensionnelle de l’excavation d’une cavité profonde, sur la base d’une analyse élastoplastiques des contraintes en conditions statiques. Le code de calcul FLAC2D a été utilisé pour les analyses statiques et dynamiques. La valeur maximale de l’accélération du sol est choisie comme paramètre d’entrée. Un indice déterminant la taille relative de la zone sollicitée autour de la cavité a été utilisé pour comparer les différentes instabilités.

Jan 1, 2003

By J. Riss, S. Gentier, A. Marache

The study of the hydromechanical behaviour of fractured rock masses requires a detailed knowledge of the isolated fractures. The aim of the paper is the simulation of the evolution of the void space, located between both walls of a fracture, during a shear test under constant normal stress. Results of the mechanical simulation model are first validated then analyzed in detail. We observe that, during the shear process, there is an opening of the fracture with the creation of preferential channels. These channels are determined at the early phase of the shear process (pre-peak phase), and we observe during the post-peak phase that void areas increase in size rather than the creation of new apertures. Die Untersuchung des hydromechanischen Verhaltens eines zerlegten Felsmassivs erfordert genaue Kenntnisse der einzelnen Spalten. Ziel dieses Artikels ist die Simulation der Evolution des Hohlraumes zwischen den beiden Wänden eines Spaltes während eines Abscherungsexperimentes unter konstantem senkrechtem Druck. Die Ergebnisse der Modellierung werden zunächst mit dem Abscherungsexperiment verglichen und dann im Einzelnen ausführlich analysiert. Während des Abscherungsprozesses tritt eine Öffnung des Spaltes auf, die die Bildung von bevorzugten Fliesswegen fördert. Diese Kanäle werden bereits in einer frühen Phase des Abscherungsprozesses (pre-peak Phase) festgelegt. In der post-peak Phase tritt dann eher eine Vergrößerung dieser Kanäle, als die Bildung neuer Hohlräume auf. L’étude du comportement hydromécanique d’un massif rocheux fracturé ne peut se faire sans une connaissance approfondie des fractures le constituant. L’étude présentée dans cet article concerne la simulation de l’évolution de l’espace des vides présent entre les deux épontes d’une fracture au cours d’un essai de cisaillement à contrainte normale constante. Les résultats du modèle sont tout d’abord validés puis analysés en détail. On constate que, au cours du cisaillement, il apparaît une ouverture de la fracture permettant la création de chenaux préférentiels. Ces derniers sont déterminés très tôt dans le cisaillement (phase pré-pic), et on observe dans la phase post-pic davantage un accroissement de la taille des chenaux plutôt que la formation de nouvelles zones de vides.

Jan 1, 2003

By J. -H. Wu, S. Nishiyama, Y. Ohnishi

The behaviors and stress distributions of the inclined jointed rock masses with different dip angles obtained from DDA are compared to the results of laboratory tests. By calculating the block stress distributions, it is confirmed that DDA can reproduce the arching around the trap door when lowering the trap door. The shapes of arching change with the angles of inclined layers. In addition, the earth pressures acting on the trap door shows non-symmetrical distributions when the layers are not horizontal. The stress concentration occurs in one side of the rock masses close to the trap door. Furthermore, the surface settlements are also related to the inclined angle, and the loosening zone in rock masses can be different from Terzghi’s theory [1]. Since, simulations have good agreements with the laboratory test , it demonstrates the applicability of DDA to explain the mechanical behaviors of tunnel, such as arching phenomenon, non-symmetrical earth pressure distributions acting on the trap door, and the surface settlement profile in the jointed rock masses. Dans cet article est décrite l’étude numérique du perçage d’un tunnel dans un massif de couches rocheuses jointes inclinées. La simulation à l’aide de l’Analyse de Déformation Discontinue (DDA), en faisant varier l’angle d’inclinaison des couches de roche, nous apporte des résultats en termes de distributions de contraintes et de comportement des couches, résultats qui sont ensuite comparés avec des résultats de tests en laboratoire. Les résultats confirment le fait que la DDA est capable de reproduire le phénomène d’arcage autour de la trappe lorsque la trappe s’abaisse. Les formes d’arcage varient selon l’angle d’inclinaison des couches de roche. Par ailleurs, lorsque les couches ne sont pas horizontales, la distribution de pression agissant sur la trappe est assymmétrique. La concentration de contraintes se produit du coté proche de la trappe. De plus, les tassements de surface dépendent eux aussi de l’angle d’inclinaison. En conséquence, les résultats de simulation sont en accord avec les tests en laboratoire, ce qui prouve que la DDA permet d’expliquer des comportements mécaniques du tunnel tels que l’arcage, les distributions assymmétiques de pression du sol sur la trappe, ainsi que le profil du tassement de surface dans la masse de roches jointes. Dieser Beitrag beschreibt eine numerische Studie über Tunnel im geklüftetem Fels. Das Verhalten und die Druckverteilungen in den unterschiedlich geneigten und geklüfteten Felsenmassen wird mit Hilfe des Discontinuous Deformation Analysis Programms (DDA) simuliert, und mit Laborversuchen verglichen. Die Resultate bestätigen, dass DDA der Gewölbewirkung im „Trapdoor“ Experiment gut reproduzieren kann. Die Form des Gewölbes, ändert sich mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der Schichten. Bei geneigten Schichten entstehen unsymmetrische Druckverteilungen. Auch die Oberflächenabsenkung ist von dem Neigungswinkel abhängig. Die gute Übereinstimmung der Simulationen mit den Laborversuchen zeigt, dass die DDA-Methode gut geeignet ist, um das mechanische Verhalten von Tunneln, wie z.B. den Effekt der Gewölbewirkung, die unsymmetrischen Druckverteilungen bei geneigten Schichten, oder die Oberflächenabsenkung in geklüfteten Felsenmassen, zu erklären.

Jan 1, 2003

By David Brown, Dirk van Dyk

Horizontal rotating mills are being used all over the world associated with different mineral and power generation industries. David Brown South Africa, with over 140 years of experience in gear manufacture and design, has been supplying these industries with innovative designs at exceptional quality. The gearing systems associated with these industries are challenged daily with operating conditions with are not always fully understood. Failures are therefore experienced, over time in the industry, which can therefore not always be fully explained. David Brown South Africa has developed a gear monitoring system, the Intelligent Gearing System, in association with Transmission Dynamics (UK), in order to monitor and analyze these operating conditions in real time. The system has been designed on the principles of Six Sigma, incorporating Design for Six Sigma. The purpose with this system design is to monitor the operating conditions on the pinion, record the information and analyze the data in relation to the rate of fatigue damage to the girth gear and pinion. This is done in real time and unattended. The output from the Intelligent Gearing System can be fed back into the operating system of the mill user, in order to display an alarm for operating conditions exceeding the design criteria as well as information on the rate of fatigue damage due to these operating conditions. When the mill operating conditions are better understood, and the effect on the fatigue life of the mill gearing components, mill users can forecast critical spare holding levels with an increased accuracy. The Intelligent Gearing System also allows early actions to remove reasons for system overloads.

Jan 1, 2007

By T. Proietti, L. Mongiovì, L. Simeoni

Reliable estimates of the kinematic characteristics of movements are obtained by using a statistical model SSM. This model represents a useful tool for the management of alert and alarm systems. L'élaboration des données du déplacement médian d'un modèle statistique SSM opportun fournit des estimations fiables des caractéristiques cinématiques du mouvement. Le modèle peut être ainsi utilisé pour la gestion des systèmes d'alarme. Die Bearbeitung von Bewegungsdaten anhand eines geeigneten statistischen Modell SSM ergibt vertrauliche Abschätzungen der kinematischen Eigenschaften der Bewegung. Das Modell kann also für das Management von Alarmsystemen verwendet werden.

Jan 1, 2003

By U. Singh, E. T. Brown, J. Coxon

The rapid fracturing and deformation that occurs around excavations during rock bursts demand that support and reinforcement systems have both deformability and damping capabilities. The energy demand and supply approach currently used in design is considered to be too simplified to represent adequately the rock burst process and the support and reinforcement system requirements. Momentum change may be a necessary second criterion for the analysis of dynamic loading situations. At the St Ives Gold Mining Company, DE plates made from conveyor belt rubber, and dynamic cables with sliding anchors have been developed and used to improve the dynamic performance of support and reinforcement systems. La fracturation rapide et la déformation qui se produisent autour des excavations lors de coups de terrain demandent que les systèmes d’armature et de support soient déformables et aient une capacité d’amortissement. L’approche basée sur l’énergie actuellement utilisée pour la conception est considérée être trop simplificatrice pour représenter adéquatement les coups de terrain et les paramètres de conception des systèmes d’armature et de support requis. Le changement de quantité de mouvement pourrait être un second critère nécessaire pour l’analyse des cas de charge dynamnique. St Ives Gold Mining Company a développé et utilisé des plaques « DE » constituées de caoutchouc de courroie de convoyeur et des câbles dynamiques avec ancrage coulissant afin d’améliorer la performance dynamique des systèmes d’armature et de support. Die ploetzliche Rissbildung und Verformung, die sich in Baugruben waehrend eines Felseinbruchs ereignet, verlangt Stuetz- und Verstaerkungssysteme, welche verformbare und mildernde Eigenschaften aufweisen. Die derzeitlich gebraeuchliche Methode den Entwurf auf den Energiebedarf und dessen Abdeckung zu basieren, wird als eine unannehmbare Vereinfachung betrachtet, da sie den Felseinbruch und die benoetigten Unterstuetzungs– und Verstaerkungssysteme unzulaenglich darstellt. Die Aenderung der Umstaende kann einen zweiten Ansatz fuer die Analyse der Lastsituation erforderlich machen. Die St.Ives Gold Mining Company hat DE Platten aus Foerderband-Gummi und elastischen Kabeln mit verschiebbaren Verankerung entwickelt und dazu verwendet, die dynamische Kapazitaet der Unterstuetzungs- und Verstaerkungssysteme zu verbessern.

Jan 1, 2003

By Carl Havemann

[PAPER PRESENTED AT THE 8thINTERNATIONAL CORROSION CONFERENCE HELD AT THE SA NATIONAL MUSEUM OF MILITARY HISTORY, SAXONWOLD JOHANNESBURG DURING 14-15 NOVEMBER, 2006.]

Jan 1, 2006

A well known rock mass classification system has been altered slightly to address the issues found under remnant mining conditions. By detail study of the expected fracture patterns and local geology, the rock mass is classified to indicate the condition of the hanging wall prior to mining. The risk level of each mining step is evaluated by calculating input parameters for computer simulations from the actual rock mass condition. Seismic activity is catered for by the understanding that large event rates and large magnitude events reduce the quality of the local rock mass and that the rock mass stiffness should be adapted accordingly. A case study is presented to test parts of the protocol. Un système connu de classification des masses rocheuses a été légèrement modifié pour faire face aux questions posées par les conditions d’extraction de débris. Une étude détaillée des diagrammes de fragmentation et de la géologie locale permet de classer la masse rocheuse pour indiquer la condition du toit avant l’extraction. Le niveau de risque de chaque étape minière est évalué en calculant les paramètres d’entrée pour simulation par ordinateur à partir de la condition réelle de la masse rocheuse. L’activité sismique est prise en compte avec la réalisation que les taux de larges évènements et les évènements de large magnitude réduisent la qualité de la masse rocheuse locale et que la raideur de la masse rocheuse doit donc être adaptée. Une étude de cas est présentée pour tester des sections du protocole. Ein sehr bekanntes Gesteinsmassenklassifikationssystem wurde abgeändert um die Probleme zu behandeln die unter Restabbaukonditionen angetroffen werden. Durch detaillierstes Studium der der zu erwartenden Bruchmuster und der lokalen geologischen Verhältnisse wird die Gesteinsmasse in Hinblick auf die Konditionen der Flözoberseite klassifiziert. Das Risikoniveau für jeden Abbauschritt wird durch die Eingabeparameter aktuellen Gesteinsmassenkondition für die Computersimulation evaluiert. Für die Seismische Aktivitäten wird Sorge getragen durch das Verständnis, daß große Ereignisraten und Ereignisse hoher Größenklassen die Qualität der lokalen Gesteinsmasse reduzieren und daß die Gesteinsmassensteifheit entsprechend adaptiert werden sollte. Eine Fallstudie um Teile des Protokolls zu testen wird präsentiert.

Jan 1, 2003

By J. E. Quintanilha de Menezes, L. Ribeiro e Sousa, I. Ferreira

The Paradela dam has a spillway that makes it possible to discharge a maximum flow of 400 m3/s, the water discharges being on the river Sela, about 2km upstream the river Cávado. After the first use of the spillway, some landslides have occurred on the right bank of the river Sela as a result of the erosion generated on its base about one hundred meters near some houses of a small village. This paper presents a study performed for the slope stability where finite element results are taken into account. A monitoring program was established that essentially consisted of measuring sub-horizontal displacements in points located in boreholes at different depths and also phreatic levels. Some monitoring results are presented. Le barrage de Paradela a une décharge d’eau avec un débit maximal de 400 m3/s sur le fleuve Sela dans un endroit situé environ 2km sur l'amont du fleuve Cávado. Après la première utilisation de cette décharge, quelques glissements se sont vérifiés sur le versant droit du fleuve Sela résultant de l’érosion générée sur sa base dans une zone à 100 mètres de quelques maisons d’un petit village. Ce travail présente une étude réalisée concernant la stabilité du versant avec la considération des résultats des éléments finis. Un programme d’auscultation a été mis en place pour mesurer les déplacements sub-horizontales sur des points situés en forages à des différentes profondeurs. Quelques résultats de cette monitorization sont présentés. Der Ueberlauf des Padela Dammes ermoeglicht das Ablassen einer max. Wassermenge on 400 m3/s in den Sela Fluss, ca. 2 km flussaufwaerts des Cávado Flusses. Nach Inbetriebnahme des Ueberlaufes traten in ca. hundert Meter Entfernung zur Wohnbebauung eine Dorfes Erdrutschungen am rechten Ufer des Sela Flusses auf, die auf Erosionen am Flussbett zurückzuführen waren. In der vorliegenden Studie wurde die Boeschungsstabilitaet unter Beruecksichtigung von Berechnungsergebnissen der Finiten Element Methode untersucht. Es wurde ein essprogramm ausgearbeiten, das im Wesentlichen auf Messungen der Untergrundverformungen in verschiedenen Bohrlochteufen sowie auf Grundwassermessungen beruht. Im Folgenden sind einige Messergebnisse dargestellt.

Jan 1, 2003

By L. Linzer, J. Oelofse, T. Rangasamy

Extraction of isolated blocks of ground with elevated levels of stress and/or seismicity is a common occurrence in South African gold mines. Isolated blocks of ground that are divorced from the main orebody and are bound by complex, dip and strike parallel, non-persistent geological structures dominate the Klerksdorp gold fields. No quantifiable methods exist to assess the risk associated with mining these and other classes of remnants. A case history, from a gold mine that planned to extract three remnant blocks hosted in a large complex fault system, is used to illustrate the decision making process based on a combination of underground observations, numerical and seismic techniques. Simple risk estimation matrices were developed and used to estimate remnant-mining risk and finally to quantify the decision on which of the three remnant blocks could be extracted at the lowest possible geo-mechanical risk. Il est courant dans les mines aurifères sud-africaines d’extraire des blocs de terrain isolés qui possèdent des niveaux élevés de contraintes et/ou sismicité. Les régions aurifères de Klerksdorp sont dominées par des blocs de terrain isolés qui sont séparés du gisement principal et qui sont retenus par des structures géologiques non continues, à parallèle de pendage et direction, et complexes. Il n’existe pas de méthodes quantifiables pour évaluer le risque associé à l’extraction de ce genre et autres genres de résidus. Une observation de cas, celle d’une mine d’or qui avait l’intention d’extraire trois blocs de résidus qui se trouvaient dans un grand système complexe de faille, est utilisée pour illustrer le processus décisionnel basé sur une combinaison d’observations souterraines, et de techniques numériques et sismiques. Des matrices simples d’estimation de risque furent développées et utilisées pour estimer le risque lié à l’extraction des résidus et finalement pour quantifier la décision sur lequel des trois blocs de résidus pouvait être exploité au moindre risque géo-mécanique. Die Extraktion isolierter Gesteinsblöcke mit erhöhtem Spannugsniveau oder Seismizität ist in südafrikanischen Goldminen üblich. Isolierte Gesteinsblöcke, die von der Haupterzader getrennt und durch komplexe, parallele abfallende und horizontale nicht persistent geologische Strukturen gebunden sind, beherrschen das Klerksdorp Goldfeld. Es gibt keine quantifizierbare Methoden die das Risiko welches mit dem Abbau dieser und anderer Klassen verbunden ist beschreiben. Eine Fallstudie einer Goldmine, welche die Extraktion von drei in einem großem komplexen Verwerfungssystem eingelagerten Einschlußblöcken plante, wird verwendet um den Entscheidungsprozeß zu illustrieren, der auf einer Kombination von Untertag Beobachtungen und numerischen und seismischen Techniken basiert. Einfache Gefahreinschätzungsmatrizen wurden entwickelt und angewendet um das Abbaurestrisiko abzuschätzen und letztendlich die Entscheidung zu quantifizieren, welcher der drei Einschlußblöcke unter dem niedrigst möglichen geo-mechanischen Risiko extrahiert werden konnte .

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 J. J. Dekker

Controlling noise has proven difficult in mining, and noise-induced hearing loss (NIHL) remains common. In 2008, a South African Mine Health and Safety Council study focused on small- to medium-sized mines in relation to the milestones set by the industry to prevent NIHL. An evaluation of the compliance of ten diamond, sand, aggregate and Ready mix concrete mines and production sites with standards, legislation and best practice guidelines relating to NIHL prevention was conducted, using a noise compliance audit tool. The findings indicated that all mines surveyed had poor compliance with the international standards, compliance with International Standards Organization standards being the poorest. There was a clear distinction between the small and the medium-sized mines in their compliance with local standards and legislation (ranging from 14 per cent to 66 per cent). The areas of best compliance were audiology and medical examinations. The lower-than-expected compliance was largely attributable to shortcomings in hearing conservation programmes for occupational noise. Initiation of remedial practices in the small- to medium-scale mining sector to facilitate improvements in NIHL prevention and compliance with standards and legislation is recommended. Keywords Hearing conservation, small-to-medium mines.

Jan 1, 2011

By T. Maejima, K. Aoki, T. Mori, K. Iwano

Concerning the excavation of rock cavern, it is one of the most important issues to evaluate the behavior of rock joints. But few detailed measurements for joint behavior had been conducted. Therefore, in order to evaluate the stability of rock cavern, effective approach for monitoring and analyzing the joint behavior needs to be developed. In this paper, authors described the results of analysis for joint behavior during the excavation by comparing with both results of the in-situ measurement by BTV and the numerical analysis by MBC model. Bei Ausschachten von Gesteinshöhlen ist es von besonderer Bedeutung, das stark von den Verbindungsteilen beeinflusste Gesteinsverhalten zu bewerten. Jedoch wurden bisher nur wenige Beobachtungen über das Öffnungsverhalten von Verbindungen durchgeführt. Daher muss ein effizientes Verfahren zur Überwachung der Stabilität unterirdischer Höhlen und der Analyse des Verhaltens von Verbindungsstellen entwickelt werden. In der vorliegenden Studie beschreiben die Autoren das Verhalten von Verbindungsstellen während der Ausschachtung durch Vergleiche sowohl mit den Ergebnissen von in situ Messungen mittels BTV als auch numerische Simulation mit dem MBC Modell, welches auch Diskontinuitäten berücksichtigen kann. Quand il s’agit d’excaver une caverne dans une roche ayant des joints très développés, il importe fort d’évaluer le comportement de la roche. Cependant, le nombre d’observations du comportement des roches effectuées au niveau de joints est loin d’être suffisant. Par conséquent, pour s’assurer de la stabilité des parois des cavernes souterraines, il a fallu mettre au point une méthode fiable de détection et d’analyse du mouvement des joints. Dans cet article, les auteurs décrivent leurs études de comportement des joints pendant l'excavation, en comparant les résultats des mesures effectuées in-situ, dans un chantier d’excavation par BTV , avec ceux d’analyse de la simulation numérique par MBC permettant de tenir compte des discontinuités.

Jan 1, 2003

By H. Sasao, Y. Obara, A. Hirata

In the upper part of the planned location of the portal of a highway tunnel, there was a steep rock cliff with several unstable rock blocks. It seemed that the risk of those rock blocks to fall was very high. The cut-out to stabilize the rock cliff was monitored with various measuring instruments to prevent the sudden fall of the rock blocks. This paper discusses the measurement of acoustic emission and interpretation of its result during excavation of the rock cliff. We calculated displacements by integrating the accelerogram twice in terms of time, and demonstrated that slight displacements can be calculated from the measured AEs. Dans la partie supérieure de l’emplacement prévu pour le portail d’un tunnel autoroutier, il y avait un escarpement rocheux raide avec plusieurs blocs rocheux instables. Le risque de chute de ces blocs semblait très élevé. Lors de la coupe pour stabiliser l’escarpement rocheux, le suivi a été effectué avec différents instruments de mesure pour éviter la chute brutale des blocs rocheux. Cette thèse présente les mesures d’émission acoustique (EA) et l’interprétation de leurs résultats pendant l’excavation de l’escarpement rocheux. Nous avons calculé des déplacements en intégrant l’accélérogramme deux fois par rapport au temps, et montré que de petits déplacements sont calculables à partir des EA mesurées. Im oberen Teil des geplanten Ortes des Stollenmundes eines Autobahntunnels gab es einen steilen Felsen mit mehreren instabilen Felsenblöcken. Die Gefahr schien sehr groß zu sein, dass diese Felsenblöcke einstürzen können. Beim Abbau um die Stabilisierung des Felsens wurde das Monitoring mit verschiedenen Messinstrumenten zusammengestellt, um den plötzlichen Verfall der Felsenblöcke zu verhindern. Das vorliegende Papier diskutiert die Akustische Emission und die Auslegung deren Ergebnisse während des Abbaus des Felsens. Wir berechneten die Verschiebungen durch zweimalige Integrierung der Accelerogrammen in Bezug auf die Zeit. Die dargestellten kleinen Verschiebungen können aus den gemessten akustischen Emissionen berechnet werden.

Jan 1, 2003