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By A. Beitz, P. Smartt, G. Einicke, G. Rowan, P. Glynn

Coal is Australia’s highest export earner and Australia is the world’s largest exporter of coal. With coal now being extracted from deeper reserves under increased risk profile, and in the interest of aiding the stability of coal supplies, Japan is funding a number of safety projects in Australia and China. The CSIRO, Australia’s premiere research organisation with the country’s largest exploration and mining research group, are currently undertaking a jointly funded Japan-Australia safety project at Anglo Coal’s new Grasstree Colliery in central Queensland. The project, entitled Mine Communication and Information for Real-time Risk Analysis, will deliver step-change capabilities in data integration, decision support, gas monitoring, geo-technical monitoring, emergency response and personnel safety to the Grasstree Colliery. Some key activities include: developing and installing underground coal mine Ethernet LAN components, real-time monitoring of gas and geo-technical sensors, MODBUS serial to TCP/IP converters, e-reporting of underground conditions, emergency guidance systems and underground trials of Internet Protocol telephone and video. The project seeks to integrate (in real time) key data sets from the comprehensive and diversified range of propriety system currently in use at mines (ventilation, strata, operations e.g. haulage, pumps, conveyors etc) into a single integrated risk management interface. This interface will filter the data through a rules-based inference engine that will cross reference the various data streams, compare with past events and outcomes associated with the similar historical data and present this “intelligence” to

Jan 1, 2003

By K. Sugawara, H. -S. Jeong, Y. Ishiguro, J. Otani, Y. Obara, A. Hirata

A series of measurements of induced stress by the Compact Conical-ended Borehole Overcoring (CCBO) technique was performed within rock mass around a tunnel excavated in a region that an underground powerhouse is constructed under high initial rock stress. In the measurements, a phenomenon of core disking was observed during overcoring. The selecting method of strain data uninfluenced by the core disking was proposed, using X-ray CT scanner. Then, the state of induced stress determined from the selected strain data was discussed, comparing with the state of initial stress. Eine Serie von Messungen von induzierter Belastung mit kompaktem konisch-beendetem Überbohrverfahren (CCBO) wurde in Felsmassen um einen Tunnel ausgeführt, der in einer Region gebohrt wurde wo ein unterirdisches Kraftwert unter hoher anfänglicher Felsbelastung gebaut wird. Bei den Messungen wurde beim Überbohrverfahren ein Phänomen des Core Disking beobachtet. Die gewählte Methode der Belastungsdaten, unbeeinflusst durch Core Disking wurde vorgeschlagen, unter Verwendung von Röntgen-CT-Scanner. Dann wurde der Zustand der induzierten Belastung aus den gewählten Belastungsdaten diskutiert, unter Vergleich mit der ursprünglichen Belastung. Une série de mesures de contrainte induite effectuée avec la technique de forage de sur-carottage compacte à embout conique a été exécutée dans la masse rocheuse autour d'un tunnel excavé dans une région de construction d'une centrale électrique souterraine sous haute contrainte de roche initiale. Au cours des mesures, un phénomène de discage de carotte a été observé pendant le sur-carottage. La méthode de sélection des données de contrainte non influencée par le discage de carotte a été proposée, en utilisant un scanneur de tomographie calculée aux rayons X. Il s'ensuit que l'état de contrainte induite provoquée et déterminé à partir des données de la contrainte sélectionnées a été traitée, en effectuant une comparaison avec l'état de contrainte initiale.

Jan 1, 2003

By G. Smith

This paper describes the allure of diamonds over time and highlights the magic and mystery of famous diamonds. Consideration is given to the effectiveness of marketing in the diamond industry. It is concluded that diamonds are held as cherished possessions, valued far above their real market price, retained as valued heirlooms, and widely used as a form of highly liquid currency. In order to sustain value, both from an investment and jewellery perspective, demand has been stimulated to keep pace with growing global supply while the illusion that ?diamonds are forever? has been fostered to ensure that most diamonds, once sold, do not re-enter the market.

Jan 1, 2003

By A. W. Diedericks

Rosh Pinah Zinc Corporation (RPZC) identified implementing a Mineral Resource Management (MRM) programme at the mine as a strategic incentive. The purpose of the programme is to optimize the economic value of the RPZC mineral resource, over the total value chain of the mine, taking expected macro economic conditions into consideration as well. With Mineral Resource Management still being a relatively young drive in the mining industry, information on the concept is relatively scarce. RPZC had several successes and problems with implementing such a concept and also still has a way to go before a complete Minerals Resource Management approach is implemented at the mine and entrenched as a working culture. The purpose of this paper is to: ?define a systems approach to implementing a Mineral Resource Management programme at a base metal mine ?indicate the specific MRM approaches taken at RPZC ?indicate the expected advantages of implementing a MRM approach ?measure the actions already taken against the systematic MRM approach, and indicate the advantages already captured ?indicate the way forward taking lessons learned into consideration ?indicate proposals to implement the MRM approach in the macro mining environment in South Africa.

Jan 1, 2003

By A. Haque

The shear behaviour of infilled joints produced from ordinary gypsum plaster (gyprock) and bentonite was investigated in the laboratory under Constant Normal Stiffness (CNS) conditions. Shear tests were performed on saw-tooth profiles having Joint Roughness Coefficients (JRC) of 4.75 and 9.25 under an initial normal stress (sno) of 0.30 to 1.10 MPa, and at a normal stiffness (kn) of 8.5 kN/mm. Test data under the same sno and infill thickness to asperity height ratio (t/a) were analysed for two different sets of JRC. The peak shear stress plotted against the t/a ratio under constant sno revealed an increase in peak shear stress with the increase in JRC, up to a t/a ratio of about unity. The effect of roughness on the peak shear stress was observed to be minimal when the t/a ratio exceeded 1.40. A mathematical model for the prediction of peak shear stress due to the increased infill thickness has been developed based on a hyperbolic stress-strain relationship and energy balance principles. The model predictions are in good agreement with the laboratory observations. Le comportement de cisaillement des joints remplis produits à partir de plâtre ordinaire et de bentonite a été étudié dans le laboratoire sous des conditions de rigidité normales constantes. Des essais de cisaillement ont été réalisés sur des profils en dents de scie ayant des coefficients de rugosité des joints (CRJ) variant de 4,75 à 9,25 sous un effort normal initial (sno) de 0,30 à 1,10 MPa, et une rigidité normale (kn) de 8,5 kN/mm. Le résultat des essais conduits sous la même contrainte et épaisseur de remplissage au rapport aspérité/hauteur (t/a) ont été analysés pour deux ensembles différents de CRJ. La variation de l'effort de cisaillement maximal contre le rapport t/a sous une contrainte normale constante a indiqué une augmentation de l'effort de cisaillement maximal avec l'augmentation du CRJ, jusqu'à un rapport de t/a proche de l'unité. L'effet de la rugosité sur l'effort de cisaillement maximal a été minimal quand le rapport t/a a excédé 1,40. Un modèle mathématique pour la prévision de l'effort de cisaillement maximal dû à l'épaisseur accrue du remplissage des joints a été développé sur la base de la variation entre contraintes hyperboliques et déformation et sur des principes de bilan énergétique. Les prévisions du modèle sont en bon accord avec les observations de laboratoire. Das Scherverhalten in mit gewöhnlichem Gips und Bentonit gefüllten Klüften wurde im Labor unter Bedingungen konstanter Normalsteifheit (CNS) untersucht. Scherversuche wurden durchgefürt für Sägezahnprofile mit Werten des Fugenrauhigkeitskoeffizienten (JRC) von 4.75 und 9.25 unter Normalspannungs-werten (sno) von 0.30 bis 1.10 MPa, und bei Normalsteifheit (kn) von 8.5 kN/mm. Testresultate für gleiche Werte von sno und Verhältnis Fülldicke zu Rauhigkeit (t/a) wurden untersucht für zwei verschiedene Werte von JRC. Die Beziehung zwischen maximaler Schubspannung und und t/a Verhältnis unter konstantem sno zeigte einen Anstieg der maximalen Schubspannung mit zunehmendem JRC, bis zu einem t/a Verhältnis von etwa 1.0. Der Einfluss der Rauhigkeit auf den Maximalwert der Schubspannung war minimal solange das t/a Verhältnis den Wert von 1.40 überstieg. Ein mathematisches Modell wurde entwickelt für die Vorhersage der Schubspannung die von zusätzlicher Fülldicke erwartet werden kann, ausgehend von einer hyperbolischen Spannungs-Dehnung Beziehung und dem Energiegleichgewichts-prinzip. Die Modellvorhersagen zeigten gute Uebereinstimmung mit den Laborbeobachtungen.

Jan 1, 2003

By Y. Mitani, M. Xie, G. Zhou, T. Esaki

The assessment of landslide instability and risk has become a topic of major interest for both geoscientists and engineering professionals as well as for local communities and administrations in many parts of the world. In this paper, based on a new developed Geographic Information Systems (GIS) grid-based 3D deterministic model and taken the slope unit as the study object, the landslide hazard is mapped by the index of the 3D safety factor. Assuming the initial slip as the lower part of an ellipsoid, the 3D critical slip surface in the 3D slope stability analysis is obtained by means of a minimization of the 3D safety factor using the Monte Carlo random simulation. The failure probability of the landslide is calculated by an approximate method in which the distributions of f,c and the 3D safety factor are assumed to be in normal distributions. The assessment of the earthquake triggered landslide hazard is done by the dynamic displacement analysis using the index of the Newmark displacement. All the calculations are implemented by a computational system call 3DSLOPEGIS in that a GIS component is used for fulfilling the GIS spatial analysis function. Besides the results of 3D safety factor and probability, the possible landslide body and boundary can be three-dimensionally quantitatively identified. L’ estimation des glissement de terrain et des risques impliqués est devenu un des principal sujet de préoccupation pour les géotechniciens, mais aussi pour les ingénieurs specialisés ainsi que pour les communautés et administrations locales dans de nombreuses région du monde. Dans cette étude, basé sur un modèle de maillage 3D et une approche déterniniste couplée au Système d'Information Géographique (SIG), étudiant la stabilité des versants , le lieu d'étude à risque est maillé suivant le facteur de sécurité calculé en 3D. En supposant que le glissement initial soit la partie inférieure d'un élipsoïde, l'analyse de stabilité pour le glissement critique 3D d'un versant 3D est obtenu grace à une minimisation du facteur de sécurité en 3D utilisant la méthode de simulation aléatoire de Monte Carlo. La probabilité d'un glissement de terrain est calculée par une méthode approximative, supposant la distribution de c, f et du facteur de sécurité 3D normale. L'estimation d'un risque de glissement de terrain causé par un tremblement de terre est faite grace à une analyse du déplacement dynamique suivant l'index de Newmark. Tous les calculs sont effectués par le biais d'un système de calcul appellé 3DSLOPEGIS dans lequel te GIS est utilisé pour gérer l'analyse spatiale. En plus de cela, les résultats du coefficient de sécurité en 3D, des probabilités, le terrain susceptible de glisser, et ses limites, peuvent être quantitativement évalués en trois dimensions. Die Bewertung von Erdrutsch-Instabilität und risiko sind zu einem Thema von großen Interesse für sowohl Geowissenschaftlern und Ingenieuren als auch von Gemeinden und Verwaltungen in vielen Teilen der Welt geworden. In dieser Arbeit, basierend auf einem neu entwickelten Geografische Informationssysteme (GIS) gitterbasierten 3D deterministischen Modell und mit der Böschung als Untersuchungsobjekt wird die Erdrutschgefahr durch den Index des 3D-Sicherheitsfaktors kartografiert. Unter der Annahme, dass der erste Rutsch der untere Teil eines Ellipsoiden ist, wird die 3D kritische Schlupfoberfläche in der 3D-Böschungsstabilitätsanalyse mit einer Minimierung des 3D-Sicherheitsfaktors mit der Monte Carlo Zufallssimulation erhalten. Die Fehlerwahrscheinlichkeit des Erdrutschs wird mit einer Annäherungsmethode berechnet, bei der die Verteilungen von f,c und dem 3D-Sicherheitsfaktor als innerhalb normaler Verteilungen angenommen werden. Die Beurteilung der Erdbeben-ausgelösten Erdrutschgefahr wird mit der dynamischen Verdrängungsanalyse mit dem Index der Newmark-Verdrängung gearbeitet. Alle Berechnungen werden mit einem Berechnungssystem mit der Bezeichnung 3DSLOPEGIS ausgeführt, bei dem eine GIS-Komponente zum Erfüllen der GIS räumlichen Analysefunktion verwendet wird. Neben der Ergebnissen des 3D-Sicherheitsfaktors und der Wahrscheinlichkeit kann der mögliche Erdrutschkörper und der Umfang dreidimensional quantitativ identifiziert werden.

Jan 1, 2003

By H. G. Denkhaus

Comment on ?The evaluation of rock brittleness concept on rotary blast hole drills? in the Journal of SAIMM, vol 102. no. 1. pp. 61?66 Comment on ?Correlation of specific energy with rock brittleness concepts on rock cutting? in the Journal of SAIMM, vol 103. no. 3. pp. 163?171by R. Altindag Foreword Some thirty years ago it was almost customary that articles in South African technical and scientific journals were followed up by discussions in which the reader(s) expressed criticism and/or added to the information contained in the article. This custom has obviously died out, be it that the articles are nowadays of such a high standard that nothing can be added or be it that the receivers of the Journal suffer from an information inflation and do not read the articles anymore. I now have the temerity to offer a discussion to an article that recently appeared in the journal, namely ?The evaluation of rock brittleness concept on rotary blast hole drills? by R. Altindag (J.S. Afr. Inst. Min. Metall., vol, 102(2002), pp. 61?66.

Jan 1, 2003

By V. Labiouse, R. Gärber

The paper aims at clarifying the up-to-now misappreciated role taken by pore water on the design of deep tunnels in saturated porous media. Numerical simulations with a non-dimensional FEM-model emphasise the influence of pore water characteristics (in situ pressure and compressibility) and boundary conditions (lining permeability) on the short and long term underground-structure equilibrium states. These results cannot be achieved by means of monophasic total stress analyses. Dieser Beitrag untersucht den Einfluss des Porenwassers auf die Dimensionierung von tiefen Tunnelbauwerken in wassergesättigtem Untergrund. Numerische Simulationen mittels eines dimensionslosen FEM-Modells betonen den Einfluss der Porenwassereigenschaften (in-situ Druck und Kompressibilität) und der hydraulischen Randbedingungen (Tunnelausbaudurchlässigkeit) auf Kurz- und Langzeitverhalten des Untergrund-Ausbau Gleichgewichts. Diese Ergebnisse können nicht ermittelt werden anhand von Einphasen- und Totalspannungsmodellen. L’article s’intéresse au rôle méconnu de l’eau interstitielle dans le dimensionnement de tunnels profonds creusés dans des milieux poreux saturés. Des calculs adimensionnels par éléments finis soulignent l’influence des caractéristiques de l’eau interstitielle (pression in situ et compressibilité) ainsi que des conditions aux frontières (perméabilité du revêtement) sur les équilibres court et long terme de l’ouvrage. Ces résultats ne peuvent pas être obtenus par des calculs en contraintes totales.

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

By K. -H. Lux, Z. Hou

ABSTRACT: It is well known in underground mining and waste disposal that the development of excavation damaged zones (EDZ), and thus, hydraulic pathways, is closely related to the excess in the corresponding damage boundary (= long-term strength) of the rock mass and the resulting damage. By integrating short-term and long-term strength, dilatancy, damage and healing into the newly extended Hou/Lux constitutive model for rock salt, it is possible to treat the tertiary creep, to identify the EDZ around underground facilities and to predict the time-dependent development of the EDZ in rock salt. Under in-situ conditions, the EDZ of a 37-year-old drift at the Sondershausen salt mine and the EDZ around a drift dam in rock salt are numerically examined. The numerical analysis gives satisfactory results. RÉSUMÉ: Dans les exploitations minières et le stockage souterrain des déchets, le développement des zones endommagées et fracturées (EDZ – excavation damaged zone), créant des chemins préférentiels pour écoulement, est étroitement lié au contexte géotechnique et à la méthode d’excavation. En intégrant la résistance court et long terme, la dilatance, l’endommagement et le colmatage, le nouveau modèle rhéologique Hou/Lux pour le sel gemme est capable de traiter le fluage tertiaire, d’évaluer l’extension de l’EDZ et de prédire l’évolution de EDZ dans temps autour des ouvrages creusés dans le sel gemme. L’EDZ d’une galerie datée de 37 ans dans la mine de sel de Sondershausen et les EDZ autour de barrage des galeries dans un sel gemme ont été modélisées. Les résultats numériques fournissent des résultats satisfaisants. ZUSAMENFASSUNG: Bekanntlich ist die Entstehung von Auflockerungszonen und damit hydraulischen Wegsamkeiten in der unmittelbaren Umgebung um bergmännische Hohlräume mit der Überschreitung der entsprechenden Schädigungsgrenze eng verbunden. Unter Berücksichtigung der Bruchfestigkeit, Schädigungsgrenze, Dilatanz, Schädigung und Verheilung kann das Stoffmodell Hou/Lux das Verhalten des tertiären Kriechens beschreiben, die Auflockerungszone im Salzgebirge ermitteln und ihre zeitabhängige Ausdehnung vorausberechnen. Mit diesem Stoffmodell werden die Auflockerungszonen einer 37jährigen Strecke in der Salzgrube Sondershausen und die Auflockerungszonen um ein exemplarisches Abdichtungsbauwerk im Salzgebirge numerisch untersucht. Dabei werden zufriedenstellende Berechnungsergebnisse erzielt.

Jan 1, 2003

Paper written on project work carried out in partial fulfilment of B.Sc. Eng. (Extractive Metallurgy)degree The concepts behind support vector machines are very interesting both in theory and in practice, as they are based on a universal constructive learning procedure derived from the statistical learning theory developed by Vapnik. In this paper, their application to time series modelling is considered by means of simulated data from an autocatalytic reactor. In particular, reconstruction methods from non-linear dynamics are used to define a state space model for the process. Multivariate embedding techniques are compared to scalar embedding with respect to modelling. Keywords: System identification, Support vector machines, Multilayer perceptrons, Non-linear dynamics

Jan 1, 2003

By P. Foster, A. Burton

Over the past decade there has been a great deal of research into the use of virtual reality (VR) and computer graphics in the mining industry. Much of this has led to developed applications including training simulators and accident re-construction. One other area where there is considerable potential for virtual reality is that of mining ergonomics. This paper identifies those common ergonomic limitations associated with mining equipment that can be effectively modelled using VR techniques. From this, two simple models have been developed namely (i)remote control continuous miner operation and (ii) free steered vehicle sightlines, which demonstrate the practical use of VR in this area.

Jan 1, 2003

By W. Lin, H. Endo, M. Kwasniewski, A. Kamei, M. Takahashi

Uniaxial tension tests were conducted on specimens of eleven granitic rocks which came from eastern Japan, and included a granite, four granodiorites, four tonalites and two gabbros. The axial and transversal deformability of these rocks was determined based on strain measurements using wire strain gauges. The experimental test results revealed that deformational properties of the rocks investigated varied depending on their petrographic features. However, the axial strain and the lateral strain characteristics showed a similar trend for all the rocks, i.e. the stress-strain curves were non-linear throughout the whole stress range from the initial point of loading to the point of ultimate failure. Moreover, the tangent Young's modulus and the ratio of the lateral strain to the axial strain decreased monotonously with the increasing of the axial stress. Still, the deformational properties were different for individual rocks in a quantitative sense. In particular, the difference in the lateral strains among different rocks was more distinct than that in the axial strains. For example, the Poisson's ratio at a stress level equal to 50% of the ultimate strength of a granodiorite was very low, close to zero. Furthermore, the Poisson's ratio of a tonalite was lower than that of a granodiorite, and assumed a negative value. This effect occurred because the lateral strain became positive as it changed from contraction at the initial stage of loading to extension at higher stress levels. There is no ready explanation for this phenomenon; it is believed, however, that it occurs due to microcracks pre-existing in rock materials and/or weak bonds between the adjacent mineral grains. Les essais de traction directe ont été conduits sur les échantillons de onze roches granitiques provenant de la région Est du Japon: un granit, quatre granodiorites, quatre tonalites et deux gabbros. Déformabilité axiale et transversale de ces roches s’était déterminée en utilisant des jauges extensométriques à fil. Les résultats obtenus à partir des essais montrent que la déformabilité des roches examinées varie selon leurs propriétés pétrographiques. Cependant, à partir des essais, une tendance semblable était observée dans les paramètres de la déformation axiale et la déformation latérale de toutes les roches; c'est-à-dire chaque courbe de contrainte-déformation était non-linéaire dans tout l'intervalle de contraintes à partir de l’état initial jusqu’à l’état d’une rupture finale au cours du chargement. De plus, le module tangent de Young et le rapport de la déformation latérale sur la déformation axiale a diminué de manière monotone avec l'augmentation de la contrainte axiale. Cependant, les différences quantitatives de propriétés de déformation sous traction étaient observées entre des roches individuelles. Particulièrement, la différence de déformations latérales était plus notable que celle-là de déformations axiales entre des roches différentes. Par exemple, le coéfficient de Poisson à un niveau de contrainte égal à 50 % de la résistance d'un granodiorite était très bas, près du zéro. En outre, le coéfficient de Poisson de la tonalite était inférieur que celui du granodiorite et a assumé une valeur négative. Cet effet est apporté parce que la déformation latérale est devenue positive en passant de la contraction dans l'étape de chargement initiale à l'extension sous les contraines plus hautes. Il n'y a aucune explication prête de ce phénomène; on prétend, cependant, qu'il est induit par des microfissures préexistantes dans des matériaux rocheux et/ou des joints faibles entre les grains minéraux adjacents. Einaxiale Zugversuche wurden auf Probestuecke von elf frischen, in Ostjapan vorkommenden, granitartigen Gesteinen durchgefuehrt, welche einen Granit, vier Granodiorite, vier Tonalite und zwei Gabbros umfassten. Die axiale und transversale Verformbarkeit von diesen Gesteinen wurde durch Verformungsmessungen mit Drahtdehnungsmessstreifen geklaert. Die experimentellen Versuchsergebnisse offenbarten, dass Verformbarkeitseigenschaften des untersuchten Gesteins in Abhaengigkeit von ihren petrographischen Eigenschaften variierten. Jedoch zeigten die axialen und die lateralen Spannungsdehnungslinien eine aehnliche Tendenz bei allen Gesteinen, d.h. die Verformungskurven waren nicht linear im ganzen Bereich vom Ausgangspunkt des Belastens bis zum Punkt des entgueltigen Bruchs. Ausserdem verringerten sich das tangentiale Elastizitaetsmodul und das Verhaeltnis der lateralen Verformung zur axialen Verformung monoton mit der Erhoehung der axialen Spannung. Dennoch waren die Verformbarkeitseigenschaften der einzelnen Gesteine in der quantitativen Wahrnehmung unterschiedlich. Insbesondere war der Unterschied bezueglich der lateralen Verformungen zwischen verschiedenen Gesteinen eindeutiger, als der in den axialen Verformungen. Z.B. war die Querkontraktionszahl auf einem Spannungsniveau, das 50% der Zugfestigkeit eines Granodiorits entspricht, sehr niedrig und nah an Null. Ausserdem war die Querkontraktionszahl eines Tonalits negativ und deshalb niedriger als die eines Granodiorits. Dieser Effekt trat auf, weil die laterale Verformung, als sie sich von der Kontraktion am Ausgangsstadium des Belastens bis hin zur Ausdehnung auf den hoeheren Spannungsniveaus aenderte, positiv wurde. Es gibt keine fertige Erklaerung fuer dieses Phaenomen; es wird jedoch angenommen, dass es wegen der Mikrorisse auftritt, die vorher im Gesteinsmaterial und/oder in den schwachen Bindungen zwischen den angrenzenden Mineralkoernern existieren.

Jan 1, 2003

By Y. Mitani, M. Zhang, M. Takeda, T. Esaki

Despite their inadequacy, assumptions of isotropy and homogeneity are often applied to the analyses of in situ permeability tests. In this paper, we exam the effects of anisotropy and heterogeneity on Pressure Pulse Test (PPT) and Constant Head Injection Test (CHIT) by means of numerical approaches. Some new findings that offer practical considerations in properly interpreting in-situ permeability tests are presented. Malgré leur manque de précision inhérente, les assomptions d'anisotropie et d'hétérogénéité sont souvent utilisées lors de test de perméabilité in situ. Dans cette étude, nous examinons les effets de l'anisotropie et de l'hétérogénéité sur le test par pression pulsée et le test à injection à charge hydraulique constante par le biais de la simulation numérique. Des nouveaux résultats permettant une interprétation pratique et claire des test de perméabilité in-situ sont présentés. Trotz ihrer inhärenten Ungeeignetheit werden häufig Annahmen über Isotropie und Homogenität auf Analysen von in-situ Permeabilitätstests angewendet. In diesem Papier untersuchen wir die Effekte von Anisotropie und Heterogenität auf Durck-Impuls-Test (PPT) und Konstant-Kopf-Einspritztest (CHIT) mit numerischen Ansätzen. Einige neue Befunde, die zu praktischen Erwägungen zur richtigen Interpretation von in-situ Permeabilitätstests führen, werden vorgestellt.

Jan 1, 2003

By I. V. Lunkin, E. B. Muhamedzhanov, A. B. Begalinov, B. R. Rakishev

Almost all the ore deposits of ferrous, non-ferrous and rare metals of Kazakstan, are exploiting by the open-cast method, are the complex-structural, multi-component ones. Their rational working requires precise organization of extracting works. In this connection it is necessary to set up the best intercommunications between drilling-blasting, excavating-loading and transport works. This requires the stable functioning of the quarry for dispatch of ore raw material of required quality with minimum of corresponding expenses. For this purpose, proceeding from the quarry’s ore output and the assumed parameters of the exploitation system, the first problem about rational arrangement of excavating-loading equipment in extracting faces is solved. By solving the problem the model with dynamic, adapting properties had been used. It was solved numerically by the method of statistical tests. By setting up the necessary link between type-sizes of excavating-loading and transport equipment, the minimum prime cost of loading and transportation of 1 ton of mining mass from the face to the receiving station was adopted as the criterion of optimality. Depending on the type of excavating-loading equipment, the efficiency function may be different. By using wheel loaders, their displacement between the faces is possible, therefore, the efficiency function of the problem may include expenses for their displacement. By using excavators like power shovel, the problem’s restrictions must exclude its displacement between the faces. The efficiency function consists of minimum expenses for loading, proceeding from set of volumes of extraction from the faces, satisfying required quality. The volumes of extraction from the faces, satisfying required quality of ore in output stream, are determined by the method of statistical tests. Sample range is given, proceeding from the restrictions for maximum productivity of the excavating-loading equipment. Volumes of extraction, not satisfying required quality, are cut off. The efficiency function meaning is then determined and minimized. Keywords: Excavating-loading equipment, its placing in extracting faces, optimal load-carrying capacity, specific expenses for loading and transportation of mining mass.

Jan 1, 2003

By E. Swart

The purpose of this paper is to provide an overview of the current legislative framework for mine closure within South Africa as well as the new requirements in terms of the Mineral and Petroleum Resources Development Act, 2002. The roles and responsibilities of Government, the mining industry and other stakeholders and confusion caused are also highlighted.

Jan 1, 2003

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 Y. H. Hatzor

ABSTRACT: A fully dynamic, two dimensional, stability analysis of a highly discontinuous rock slope is demonstrated in this paper. The studied rock slope is the upper terrace of King Herod’s Palace in Masada, situated on the western margins of the seismically active Dead Sea Rift. The dynamic deformation of the slope is calculated using a fully dynamic version of DDA in which time dependent acceleration is used as input. The analytically determined failure modes of critical keyblocks in the jointed rock slope are clearly predicted by DDA at the end of the dynamic calculation. It is found however that for realistic displacement estimates some amount of energy dissipation must be introduced into the otherwise fully elastic, un-damped, DDA formulation. Comparison of predicted damage with actual slope performance over historic time span window of 2000 years allows us to conclude that introduction of 2% kinetic damping should suffice for realistic damage predictions. This conclusion is in agreement with recent results of Tsesarsky, Hatzor and Sitar (2002) who compared displacements of a single block on an inclined plane subjected to dynamic loading obtained by DDA and by shaking table experiments. Using dynamic DDA it is shown that introduction of a simple rock bolting pattern completely stabilizes the slope. RÉSUMÉ : On présente dans cet article une analyse bidimensionnelle complète de la stabilité d’une pente rocheuse très fracturée. La pente rocheuse étudiée est la terrasse supérieure du Palais du roi Hérode à Massada, située sur la rive Ouest du Rift sismiquement actif de la Mer Morte. La pente est constituée de blocs de dolomite raide présentant une stratification sub-horizontale et des joints sub-verticaux. La déformation dynamique de la pente est calculée en utilisant une version entièrement dynamique de l’Analyse de Déformation Discontinue (DDA) où l’accélération dépendant du temps est utilisée comme donnée. Les modes de rupture déterminés analytiquement des blocs clés dans la pente rocheuse fracturée sont clairement prévus par l’approche DDA à la fin du calcul dynamique. On trouve cependant, que pour obtenir des estimations réalistes du déplacement, il faut introduire un facteur de dissipation énergétique sans lequel la formulation DDA serait totalement élastique et sans amortissement. En comparant l’endommagement prévu avec les caractéristiques de la pente sur une période historique de 2000 ans, nous pouvons conclure que l’introduction d’un amortissement cinématique de 2% suffit pour obtenir de prévisions réalistes. Cette conclusion est conforme aux résultats récents de Tsesarsky, Hatzor and Sitar (2002) qui ont comparé les déplacements d’un bloc isolé sur un plan incliné sous chargement dynamique obtenus avec l’analyse DDA et à partir d’essais sur table vibrante. ZUSAMMENFASSUNG: En utilisant une modélisation DDA dynamique on montre que l’introduction d’un système simple de boulonnage stabilise la pente.In dieser Veroeffentlichung wird eine vollstaendig dynamische, zweidimensionale Stabilitaetsanalyse eines hoechst diskontinuierlichen Steinhangs dargestellt. Der untersuchte Hang ist die obere Terrasse des Herodespalastes in Massada, welche in den westlichen Randgebieten des seismisch aktiven Toten Meer Grabens liegt.Die dynamische Deformation des Berghangs wird mit Hilfe einer vollstaendig dynamischen DDA-Version berechnet, in welcher als Input die zeitabhaengige Beschleunigung eingegeben wird. Die analytisch bestimmten Versagensarten kritischer Schluesselbloecke in diesem zerkluefteten Steinhang werden durch Anwendung von DDA am Ende der dynamischen Berechnung klar vorausgesagt. Es zeigt sich jedoch, dass fuer realistische Dislozierungs-Abschaetzungen ein gewisses Mass an Energieverlust in der sonst vollstaendig elastischen, ungedaempften DDA-Fassung einbezogen werden muss. Der Vergleich des vorhergesagten Schadens mit dem aktuellen Verhalten des Berghangs waehrend einer historischen Zeitspanne von 2000 Jahren erlaubt uns zu schliessen, dass ein Zusatz von 2% kinetischer Daempfung fuer eine realistische Vorhersage des Schadens ausreichen sollte. Diese Schlussfolgerung steht im Einvernehmen mit neuen Ergebnissen von Tsesarsky, Hatzor und Sitar (2002), welche die Dislozierung eines einzelnen Blocks auf geneigter Ebene unter dynamischer Belastung – unter Anwendung von DDA und “shaking table”-Versuchen – verglichen. Mit Hilfe der dynamischen DDA wird gezeigt, dass der Steinhang durch Anwendung einer einfachen Steinschraubenstruktur vollkommen stabilisiert werden kann.

Jan 1, 2003

By P. Amponsah-Mensah

Dilution of ore has a major impact on economics of a mine. The magnitude of dilution depends on mining method, stope dimensions, reef and host rock quality, wall support and drilling accuracy. The main contributing factor is the presence of very weak graphitic shear band of varying thickness in and around the reef. The reef, at Obuasi, is generally steeply dipping and open stoping is the predominant mining method. The stability of the stope walls limits the stope dimensions. Various options for allowing larger stopes for higher productivity and limiting dilution are analysed. The most economic way is to reinforce the walls with systematic cablebolt supports. This option does not only add the support cost but also requires additional cost of access development. These conflicting requirements are continually being optimised at the mine for the economics of dilution control. La dilution du minerai à un impact majeure sur l’économie d’une mine. La quantité de matériel diluant le minerai dépend de la méthode d’extraction, de la dimension des chantiers d’abattage, de la qualité du filon et de la roche mère, du support des épontes et de la précision du forage de production. Le facteur principal qui contribue à la dilution est la présence d’étroites zones cisaillées qui contiennent du graphite ayant différentes épaisseurs à l’intérieur et autour du filon. Le filon, à Obuasi, est généralement à fort pendage et la méthode d’abattage principale est par chantier long-trous. La stabilité des épontes est le facteur qui détermine la dimension des chantiers d’abattage. Differentes options ont été analysées de façon à permettre de plus larges chantiers de manière à augmenter la productivité tout en limitant la dilution. Le moyen le plus économique est de renforcer les épontes avec des cables d’acier cimentés forés de façon systématiques. Cette option n’augmente pas seulement les coûts de support mais aussi les coûts de développement. Ces besoins contradictoires sont continuellement revisés à l’opération afin d’optimiser l’économique par le contrôle de la dilution. Verdünnung des Erzes hat eine spürbare Auswirkung auf die Ekonomie einer Grube. Die Größe der Verdünnung hängt von gewinnenmethode, von den Stopemaßen, von der Reef- und Wirtsfelsenqualität, von der Wandunterstützung und von der bohrengenauigkeit ab. Der beitragende Hauptfaktor ist das Vorhandensein einer sehr schwachen graphitic Scherbandes unterschiedlichen Stärke in und um der Reef. Der Reef, bei Obuasi, taucht im allgemeinen steil ab und geöffnete Aufstemmung ist die überwiegende gewinnenmethode. Die Stabilität der Wand begrenz die Stope grösse. Verschiedene Wahlen für das Erlauben der größeren Stopes für höhere Produktivität und das Begrenzen von Erzesverdünnung werden analysiert. Die ökonomischste Weise soll die Wände mit systematischen Kableankerbolzenunterstützungen verstärken. Diese Wahl addiert nicht nur die Kosten der Unterstützung aber erfordert auch zusätzliche Kosten fuer Zugangsentwicklung. Diese kontroversen Anforderungen werden fortwährend an der Grube analysiert um die Verdünnungkontrolle zu optimieren.

Jan 1, 2003

By k. Lebecki, S. Trzcionka

The prototype and test results of the instrument for quick determination of incombustible content in deposited dust as a protection against coal dust explosion propagation are presented. Presently existing methods do not permit to obtain quick information about incombustible content, needed for the proper protection of workings. As the operating principle for the e instrument the dependence of reflection of infrared radiation intensity on incombustible content in the sample is chosen. The construction is based on the modern electronics. The measurement will be done at the sampling site. The range of the instrument is 0-100% of incombustible, direct reading, autonomous supply, weight no more than 0.5 kg, and is intrinsically safe according to EN Standards. During the Conference the instrument will be commercialized.

Jan 1, 2003