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By V. Jovicic, J. Likar

The knowledge of the geological sequence and hydrological conditions in the area of portals was the basis for the design of the entry of the highway into tunnel Trojane. Mudstone, claystone and sandstone dominate the rock layering, which is tectonically reworked and contains structural anomalies. The complexity of the sequence makes it impossible to survey all the relevant features along the full 3km length of the tunnel. Sudden and frequent transitions between litological sequences impose potential instabilities and make the excavation of the tunnel particularly difficult. The initial survey established the zones of potential failures. These were monitored using topographic survey and inclinometers with an aim to make further geotechnical analyses more reliable and adjusted to the ground conditions. The analyses of the wall construction and the results of the monitoring showed that the design of the retaining wall was adequate. La connaissance de la séquence géologique et des conditions hydrologiques dans l'aire des portails a été la base pour la planification de l'entrée de l'autoroute dans le tunnel Trojane. Le schiste, l'argilite et le grès dominent la couche rocheuse qui est tectoniquement transformée et contient les anomalies structurales. A cause de la complexité de la séquence, il est impossible de revoir toutes les particularités le long des 3 kilomètres de la toute longueur du tunnel. Les transitions soudaines et fréquentes entre les séquences lithologiques imposent l'instabilité potentielle et font l'excavation du tunnel particulièrement difficile. La revue initiale a été établie sur les zones où il existe l'éboulement potential. Elles étaient contrôlées à l'aide de la revue topographique et de l'inclinomètre pour que les analyses géotechniques suivantes soient plus sûres et adaptées aux conditions du sol. Les analyses de la construction des murs et des résultats du contrôle ont montré que la planification du mur réteneur était correspondante. Der Autobahneingang in den Trojane Tunnel war projektiert auf Basis von der Kenntnis der geologischen und hydrogeologischen Bedingungen in dem Portalgebiet. Das Gebiet besteht aus dem Tonstein und dem Sandstein. Die Schichten sind tektonisch verformt und sind deswegen sehr heterogen. Die anfaenglichen Untersuchungen haben die Zonen von den potentiellen Bruechen definiert. Weitere geotechnische Analysen waren fitted an reale geologische Bedingungen durch das Monitoring der potentiellen Bruchzonen, welches aus den topographyschen Messungen und Inklinometerdaten entstand. Die Analyse des Wandbaues und die Resultate von dem Monitoring haben erwiesen, dass die Wandprojektierung entsprechend war.

Jan 1, 2003

By J. E. Davidsen, M. Honstad

"A well-maintained tap-hole channel is important in order to achieve good and stable furnace operation over time. A worn or short tap-hole channel can lead to more violent flow, significantly increasing the fume emissions during tapping and leading to more metal being mixed with and lost to the slag. Over time, a worn tapping channel might cause side channels and damage to the lining around the tap-hole area. This can result in a burn-through which is a considerable safety risk and will cause significant production losses. At Eramet Norway Porsgrunn, tap-hole maintenance has been done regularly with electrode paste for over three decades with good results. This article summarizes some of the experiences obtained from this practice on a 33 MW SiMn furnace, as well as a change to a coal tar pitch-free binder. IntroductionA well-maintained tap-hole channel is important in order to achieve good and stable furnace operation over time. Metal and slag are regularly tapped from the furnace and may cause a lot of wear on the tapping channel, increasing the risk of lining damage and ultimately leading to a burn-through. On furnace 10 at Eramet Norway Porsgrunn, the tap-hole area is the part of the lining that has been by far the most prone to burn-through since the startup of the furnace.Experience shows that almost all lining problems have started with burn-through in the tap-hole area or in close proximity to the tap-hole. During tap-hole repairs, side channels with metal and slag have also been observed emanating from the main tapping channel. In addition, a shorter tapping channel will cause more violent flow. This can lead to more metal droplets being entrained in the slag, and increase the risk of the furnace not being closed properly at the end of the tap.As a burn-through is a considerable safety risk, and also causes significant production losses, systematic work has been performed over the years to maintain the tapping channel in order to prevent burn-through."

Jun 1, 2019

By A. V. Roschin, N. V. Malkov, V. N. Karnoukhov, V. E. Roschin

Reduction interactions in solid phases are widespread and occur in most complex metallurgical processes. Among these processes, reactions between oxides and carbon have a special importance. The authors conducted experiments for comparison of reduction by different reducing agents of impregnated chromite ores, in which grains of the reducible chromite spinel are isolated from direct contact with the reducing agent by layers of non-ore material. The results of the experiments have revealed that the beginning of reduction is preceded by thermal and impurity order-disorder transformation of the oxide lattice whilst the transformation of the oxide lattice into the metal lattice takes place as a result of removal of oxygen anions from the zone of metal germ nucleation. Since anions are charge carriers, increase of their mobility can be monitored by changes in electrical conductivity of oxides. Respective measurements of electrical resistance of ores of different metals and a number of pure refractory oxides under heating have indicated that the beginning of reduction coincides with the time of drastic (tens of thousands times) increase of conductivity of the oxides. Besides, the temperature of the beginning of carbon-thermal reduction is in line with the Tammann temperature, i.e. the temperature of transition from the predominantly surface diffusion to volume diffusion. Segregation of metals from the oxide lattice occurs as a result of merging of anion vacancies with defect electrons on defects of the oxide lattice. The transformation of the oxide lattice into the metal lattice requires a certain concentration of anion vacancies and inflow of electrons from the reducing agent to the site of metal segregation. Such inflow has no difficulties due to the mixed anion-electron nature of high-temperature conductivity of oxides. Thus, the reduction is not determined by oxygen diffusion, it is determined by oxygen vacancies diffusion whose speed exceeds the speed of oxygen diffusion by orders of magnitude. This determines that the kinetics of reduction considerably exceeds the kinetics of oxidation at similar temperatures since oxidation proceeds by means of mass transfer of oxygen through the layer of the generated oxide.

Jan 1, 2004

By T. Tholana, P. N. Neingo

"Mining companies globally are currently facing severe economic and financial challenges. In addition to global challenges, the South African mining industry has to face other operational challenges that are unique to the country and which threaten the survival and competitiveness of the industry. Profit margins are being squeezed by rising costs and decreasing commodity prices, while labour productivity is greatly affected by intermittent labour unrest. This paper analyses how the South African gold mining industry has performed pre-, during, and post the global financial crisis of 2008. The competitiveness of the industry in terms of labour productivity and industry cost curve position is analysed for the period 2006–2013 to assess the impacts of both the global financial crisis and labour unrest. An analysis of the South African gold mining industry is presented at company as well as mine level. Productivity measure in this paper is limited to labour productivity, in line with limited reporting on productivity. All the data analysed was obtained from the public domain. IntroductionSouth Africa dominated the world as the number one gold producer until 2009 when China took that position, and today South Africa ranks fifth after China, Australia, Russia, and the USA. According to Statistics South Africa (2009), South Africa still had about 30 years of production in the gold sector, a forecast that fluctuates based on the day’s modifying factors. Although South Africa has a comparative advantage in terms of minerals endowment, there are challenges faced by the mining industry that hinder translation of the comparative advantage into a competitive advantage. The industry continually seeks to address these challenges to remain competitive in global markets while addressing national and community needs.Neingo and Cawood (2014) argued that stakeholders in mining are continually concerned with mine management’s ability to translate use inputs effectively into quality outputs. They further suggested close monitoring of effective utilization of people, materials, and money to obtain maximum production of commodities under given conditions. Productivity is measured in various ways, including unit cost, output per employee, and output per unit capital equipment"

Jan 1, 2016

By G. Song

"SynopsisAccording to the overlying rock strength and thickness of 10 shallow coal seams in China, the strata are classified into four types: weak and laminated strata (hereinafter referred to as WL), weak and massive strata (WM), strong and laminated strata (SL), and strong and massive strata (SM). The four types of strata, together with longwall panel height (M), panel length (L), and seam depth (H) are factors that influence the loads on hydraulic power supports. Principal component analysis was used to study the seven influencing factors. It turns out that seam depth (H) is multicollinear with WL, WM, SL, and SM. Thus the enumerated seven factors are divided into two models. In Model 1, six factors; panel height, panel length, and layer thickness of the four type strata are involved. In Model 2, three factors; panel height, panel length, and seam depth are included. Using multivariate regression analysis, two equations to calculate loads on supports are obtained for each model. The equations were applied to shallow coal seams. The equation of Model 1 is more accurate than that of Model 2, but Model 2 could be further used in deep coal seams. The equations were coded through VB programming to simplify the calculation.IntroductionTo ensure coal production in the long term, the focus of coal mining has been gradually shifted to the western areas of China in recent years due to rich coal resources in this region. Most of the coal seams in this area are shallow but the support loads are abnormally high. In these circumstances, the chock loads estimating methods used in the past do not work. If the rated working resistance of a support is larger than needed, the shield is unable to fully perform, while a lower working resistance would lead to accidents like shield crushing or even casualties. This problem is frequently found in shallow coal seams such as Shenfu-Dongsheng, Yulin, Tuha, Lingwu etc. (Zhang, 2011). Thus, to ensure safety and efficiency during mining, the estimation of support loads and selection of supports are of great significance."

Jan 1, 2015

By J. A. Taylor, R. J. Fowell

Abstract: The amount of published literature pertaining to the field of rock mechanics has increased markedly in recent years. Whilst computer applications aid our understanding of the mechanisms of pillar instability, the applications do not take into account the effect of time; thus the determined pillar factor of safety has limited meaning. A more realistic approach would be to consider pillar stability in terms of time to failure. However such an approach would require a reasonable estimate of the in-situ pillar mass strength and a validated methodology linking the time to failure with in-situ pillar mass strength and the geometric layout of the working. Résumé: Le volume de bibliographie au sujet de la mécanique des roches a augmenté considérablement ces derniêres années. Alors que des modeles informatiques aident a la compréhension des mécanismes d'instabilité de pilliers, ces modèles ne prennent pas en compte les effets du temps; ainsi, la determination du coefficient de surete du pillier a un sens limité. Une approche plus réaliste devrait considérer la stabilité du pillier en fonction du temps de défaillance. Cependant une telle approche exigerait une estimation raisonnable de la resistance du massif rocheux du pillier ainsi qu'une méthodologie qui lie le temps de défaillance avec la résistance in-situ du massif rocheux du pillier et la géometrie de l'excavation souterraine. Zusammenfassung: Die Anzahl der Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Felsmechanik ist in jüngster Zeit sehr gestiegen. Computerprogramme sind wertvoll um den Mechanismus der Pfeilerunbeständigkeit zu verstehen, aber sie vernachlässigen den Zeiteffekt. Daher haben die errechneten Sicherheitsfaktoren der Pfeiler nur begrenzte Bedeutung. Eine realistischere Bewertung wäre, die Stabilität der Pfeiler auf Grund der Zeit bis zum Verfall zu beurteilen. So ein Verfahren würde eine Schätzung der in-situ Gebirgsfestigkeit und eine validierte Methologie, die die Zeit zum Verfall in Abhängigkeit der in-situ Pfeilerfestigkeit und der geometrischen Auslage der Grube zusammenbringt, brauchen.

Jan 1, 2003

By K. Sugawara, Y. Hirakawa, A. Sato

The rock mass properties such as deformability and permeability are highly dependent on the existence of cracks. The Ratio of Crack Opening Dependency (RCOD) was proposed as a new index to evaluate the deformability of infinite jointed rock mass. The RCOD is defined as the ratio of total amount of crack opening and the total deformation of jointed rock mass. The theoretical relation between the RCOD and the effective compliance of jointed rock mass is discussed and confirmed through two-dimensional numerical analysis by the SC-DDM, together with the applicability to the rock engineering. Les propriétés de masse rocheuse telles que la déformabilité et la perméabilité sont très dépendantes de l'existence de fissures. Le rapport de dépendance d'ouverture des fissures a été proposé comme un nouvel index d'évaluation de la déformabilité de masse rocheuse à assemblage infini. Le rapport de dépendance d'ouverture des fissures est défini comme étant le pourcentage de quantité totale d'ouverture des fissures et de déformation totale de la masse rocheuse assemblée. Le rapport théorique entre le rapport de dépendance d'ouverture des fissures et la compliance efficace de masse rocheuse assemblée sont traités et confirmés au travers d'une analyse numérique à deux dimensions par SC-DDM en même temps que l'applicabilité à l'ingénierie des roches. Die Felsmasseneigenschaften wie Verformbarkeit und Durchlässigkeit sind hochgradig abhängig von dem Vorhandensein von Rissen. Das Verhältnis der Riss-Öffnungsabhängigkeit (RCOD) wurde als neuer Index der Verformbargkeit von infinit zerklüfteter Felsmasse vorgeschlagen. Der RCOD wird als Verhältnis der Gesamtmenge der Rissöffnungen und der Gesamtverformung der zerklüfteten Felsmasse definiert. Die theoretische Beziehung zwischen RCOD und der effektiven Verformbarkeit von zerklüfteter Felsmasse wird diskutiert und durch zweidimensionale numerische Analyse mit SC-DDM bestätigt, zusammen mit der Anwendbarkeit auf Bergbautechnik.

Jan 1, 2003

By S. J. Thomas, P. A. Lilly, J. A. L. Napier

An industry research project has been established to examine the issue of rock mass failure in large open pit slopes. The approach began with numerically modelling failure at the laboratory scale with a displacement discontinuity program. The interim results from the program suggest the output failure mode is dependent upon the input parameter cohesion weakening. Es wurde ein Forschungsproject mit unterstützung von Bergbauindustrie bearbeitet. Die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war die Analysierung des Böschungsgefähr im größen Festgesteinstagebauen. Das Verfahren besteht aus der numerischer Modelierung mit Ansatz einen sonderen Rechnerprogram. Die erste Ergebnis zeigt, daß die Aufgabe am Angabendaten (cohesion) abhängig sein wird. Un project de recherche industriel fût conduit avec le but d’examiner les éboulements de roche dans les mines a ciel ouvert. La premiere étape a été de modelliser numériquement les éboulements dans un laboratoire en utilisant un programme de déplacement discontinu. Les resultants préliminaires du programme indiquent que la prédiction des ébouliements est directement reliée à la magnitude de la cohesion.

Jan 1, 2003

By V. Velicka, J. Ptacek, R. Snuparek, P. Konecny, G. Takla

Coal mining in Ostrava-Karvina coalfield is being accompanied by rockbursts. 82 rockbursts occurred within the period between 1990 and 2002. Natural and technological factors from these rockbursts were collected and analysed. They confirmed that rockbursts are complex geomechanical events and that the relations between co-acting technological and natural factors are very complicated. Der Abbau in dem Ostrava-Karvina Steinkohlenrevier wurde von Anfang an durch Gebirgsschläge begleitet. 82 Gebirgsschläge in dem Zeitabshnitt von 1990 bis 2002 erfolgten. Die Angaben über natürliche und technische Faktoren der Gebirgsschläge wurden gesammelt und analysiert. Es wurde bestätigt, dass die Gebirgsschläge komplexe geomechanische Phänomene sind und dass die Beziehungen zwischen den zusammenwirkenden Faktoren sehr kompliziert sind. L´abattage d´houille dans le Bassin houiller d´Ostrava-Karvina est accompagnée par les coups de terrains. 82 coups de terrains s´étaient produit dans la période entre 1990-2002. Les données sur les facteurs naturels et techniques ont été ramassées et analysées. Les résultats ont corroboré que les coups de terrains sont des phénomènes géoméchaniques complexes. Les relations entre les facteurs techniques et naturels coopérants sont très compliqués.

Jan 1, 2003

By X. B. Zhao, J. G. Cai

When stress wave propagates through fractured rock masses, the wave will be slowed and attenuated due to the presence of these fractures. If the amplitude of stress wave is large enough to mobilize nonlinear deformation of these fractures, they will present different effects on one-dimensional P-wave propagation compared with those of linear deformational fractures. The static BB model is adopted to describe the nonlinear deformational behavior. Method of characteristics combined with displacement discontinuity theory is used to build analytical solutions of wave particle velocities and wave stresses. These equations are numerically solved with sufficient accuracy.

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 W. Zhu

ABSTRACT: This paper presents further developments of the principle of Construction Process Mechanics of rockmasses, The principle of loading variations analyses in space-time is systematically described. To demonstrate the applicability of the theory and method, the effect of the construction process of two practical engineering cases are analysed. ZUSAMMENFASSUNG: Das Mechaniksprinzip vom Konstruktionsprozess des Massenfels wird in diesem Aufsatz weiter Entwickelt.. Das Prinzip von Variationsladungsanalyse mit dem Zeit-Raumseffekt wird systematisch erklaert. Um die Anwendungsmoeglichkeit der Theorie und der Methode zu anschaulich darstellen, das Mechanikseffekt des Konstruktionsprozess wird fuer zwei praktische Anwendungsbeispielen zergliedert. : RESUME: Dans ce papier le development se fait pour principles de la mechanique de process de construction . Le principle de variable analyse considerant effet de temps et de Space est present ´e . Pour demonstrer l´appilicabilite de le theorie et la methode , l´èffect de processe de construction pour ce deax examples sont analysés .

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 P. Sharma, J. C. W. Fowler

This paper discusses the wind blast / air blast phenomenon, how it is managed in coal mines and how it might best be managed in other underground mines. L'article qui suit a pour objets de décrire le phénomène de tir a l'air comprimé et les méthodes de modération de celui-ci dans les mines de houille, et d'indiquer de quelle manière il pourrait être surmonté dans d'autres mines souterraines. Dieses Seminararbeit diskutiert die Windexplosion / Luftexplosion Phänomen, wie es in Kohlenberg-werken geleitet wird, und wie es am besten in anderen untertage Bergwerken geleitet werden könnte.

Jan 1, 2003

Ground control problems in the form of large dome or wedge collapses have been experienced at Tau Lekoa Mine since production began. Crush pillars in various configurations have been used and through a process of trial and error the current pillar layout has been derived. A strike pillar layout is used and additional mid-panel pillars are left spaced a maximum of 10m or 16m apart, depending on conditions and mining direction. Pillar spacing is based on an empirical relationship between fallout height and pillar spans. Analysis of the spatial distribution of large falls of ground indicates that there may be several geotechnical relationships contributing to stable pillar spans. The current focus is to define the relationship between geotechnical areas and hangingwall stability so that area specific support strategies can be formulated that could result in increased production efficiencies. Depuis le début de la production, la mine Tau Lekoa a connu des problèmes de contrôle au sol, sous la forme d’effondrements de grands dômes ou coins. Des piliers d’écrasement, dans des configurations variées, ont été utilisés et une série d’essais a résulté en la disposition de piliers en cours. Une configuration de piliers de direction est utilisée, et des piliers mi-panneau supplémentaires sont laissés, espacés d’un maximum de 10m ou 16m, selon les conditions et la direction de la mine. L’espacement des piliers est établi sur une relation empirique entre la hauteur des retombées et les intervalles entre piliers. L’analyse de la distribution spatiale de grandes tombées de terrain indique qu’il peut y avoir plusieurs relations géotechniques qui contribuent à des intervalles de piliers stables. L’intérêt présent est de définir la relation entre les zones géotechniques et la stabilité du toit, pour pouvoir formuler des stratégies de support spécifiques à un endroit, ce qui entraînerait des accroissements de production. Bodenkontrollprobleme traten seit Produktionsbeginn in Form von grossen Keil oder Dachhaubenbrüchen in der Tau Lekoa Mine auf. Bruchpfeiler in verschiedensten Konfigurationen wurden verwendet und auf Grund empirischer Fakten wurde das gegenwärtige Pfeilerlayout abgeleitet. Ein Layout für Strukturpfeiler wird verwendet und zusätzliche mittig situierte Pfeiler in einem Maximalabstand von 10m bis 16m installiert, abhängig von den Konditionen und der Vortriebsrichtung.Der Pfeilerabstand basiert auf dem empirischen Verhältnis Fallhöhe und Pfeilerspannweite. Die Analyse der räumlichen Verteilung großer Bodenabsenkungen deutet an, daß es einige geotechnische Verhältnisse geben kann, die zu stabilen Pfostenspannweiten beitragen. Der gegenwärtige Fokus soll das Verhältnis zwischen geotechnischen Bereichen und Stollendeckenstabilität definieren, damit bereichspezifische Unterstützungsstrategien formuliert werden können, welche in erhöhter Produktionsleistung resultieren könnten.

Jan 1, 2003

By Md. Amanullah

A novel triple action load cell assembly (LCA) was developed to determine three index parameters reflecting compressive, tensile and shear characteristics of mudcakes. The results indicate that the tensile, compressive and torsional behaviour of mudcakes are strongly influenced by the physics and chemistry of the mud additives. Eine neuartige dreifach wirkende Druckkammer zur Bestimmung der drei Indexparameter Druck, Zug, und Scherung von Spülungskuchen wurde entwickelt. Die Ergebnisse weisen auf einen starken Einfluss der physikalischen und chemischen Spülungszusätze auf Druck, Zug, Scherung hin. Un assemblage d'une nouvelle cellule a triple action (LCA) a été développée pour déterminer trois paramètres caractérisant la compression, la contrainte en traction et la résistance á la fracture des cakes. Les résultats indiquent que les comportements tensile, compressif et de torsion des argiles sont fortement influencés par la chimie et la physique des additifs des boues.

Jan 1, 2003

Abstract : The computation of reliability index or failure probability of slopes can be transformed into an optimisation problem. In high rock slope engineering, it is usually a multimodal optimization problem. The traditional optimization techniques are difficulty to find out the global optimal solution because of their easily falling into local optimal value. Recently, a new kind of bionic algorithm - ant colony algorithm (ACA) - has been used to solve this problem. In this paper, the structure of ant colony algorithm and the transfer probability of ants are modified to evaluate the failure probability of complicated slopes. A new adaptive ant colony algorithm (AACA) is proposed to determine critical slip surface and its corresponding failure probability of complicated slopes. A case study is given to verify the proposed approach. The results show that the presented method has obvious advantages compared with traditional methods. ZUSAMMENFASSUNG: Die Rechnung des Zuverlaessigkeitindexes oder der Zerstoerungswahrscheinlichkeit kann sich in einer Optimierungsfrage umwandeln, im Bauprojekt an hoehe Gebirgehang, handelt es sich meistens um eine Optimierungsfrage ueber Multi- Spitzenwert. Mit der traditionelle Optimierungsmethode ist es schwer eine umfassende Loesung fuer die Optimierung zu finden wegen des leichte Verfallens in Beschraenkung der Teiloptimierungsloesung. Mit dem neue Bionik- Algorithmus —— Ameisen - Kolonie- Algorithmus wird dieses Problem geloest. In diesem Text hat man eine Strukturverbesserungsloesung fuer das Ameisen- Kolonie -system und die Wahrscheinlichkeit der Ameisenkolonie erwaehnt, und damit wird man die Zerstoerungswahrscheinlichkeit des komplizierte Hangs feststellen. Mit dem neuen Ameisen- Kolonie- Algorithmus kann man die gefaehrlichste Gleitflaeche und die entsprechende Zerstoerungswahrscheinlichkeit herausfinden. Die in diesem Text beschriebene Methode wurde durch Praxis geprueft. Durch die Pruefergebnisse wurde es gezeigt und bestaetigt, dass der neue Bionik- Algorithmus vorteilhafter als der traditionelle Algorithmus ist. Résumé : Le calcul de l’indice la fiabilité ou de la probabilité de ruptures peut être transformé en un problème de l’optimisation. Pour le cas du génie des pentes de haut rocher , le problème se pose en général en l’optimisation de multi-crêtes. Les techniques traditionnelles conduisent facilement à la solution optimal partielle au lieu de celle globale. Récemment un nouveau type de bionique algorithmique a été appliqué pour la solution de ce genre de problèmes, c’est l’Algorithme Colonie de Fourmis. Dans l’article il est proposé de modifier la structure du système de la colonie de fourmis et la probabilité de transfert des fourmis en vue d’évaluer la probabilité de ruptures des pentes de haut rocher complexes, par ailleurs un nouveau algorithme adapté de colonie de fourmis est formulé pour déterminer la surface glissante critique et la probabilité de ruptures correspondante. Les techniques proposées dans l’article sont vérifiées à travers des expérimentations dont les résultats ont prouvé que les techniques présentées dans l’article sont évidemment meilleures que celles traditionnelles.

Jan 1, 2003

By N. Kinoshita, Y. Inada

The authors have proposed and discussed storage of low temperature materials such as LNG, LPG and frozen food in rock caverns. In this case, as the rock mass around the caverns will receive effects of low temperature, it is necessary to consider the thermal behavior and the stability of caverns. In this study, strength and deformation characteristics obtained by the uniaxial tension test and the compression test at low temperatures were discussed. Using the results, temperature and stress distribution around caverns when LNG was stored, were analyzed. Then thermal behavior of the rock mass around caverns was discussed. Die Autoren haben Lagerung von Niedertemperatur-Materialien wie LNG, LPG und tiefgefrorenen Nahrungsmitteln in Felskavernen vorgeschlagen und diskutiert. Da in diesem Fall die Felsmasse um die Kavernen den Effekten der niedrigen Temperatur ausgesetzt ist, ist es erforderlich, das Thermalverhalten und die Stabilität der Kavernen zu berücksichtigen. In dieser Untersuchung wurden Stärke-und Deformationseigenschaften, die durch ein-axialen Spannungstest und Kompressionstest bei niedrigen Temperaturen erhalten wurden, diskutiert. Mit diesen Ergebnissen wurden Temperatur- und Stressverteilung um die Kavernen bei Lagerung von LNG analysiert. Dann wurde das Thermalverhalten der Felsmasse in der Umgebung der Kavernen diskutiert. Les auteurs proposent et discutent l'entreposage de matériaux à basse température, tels que le GNL, le GPL et des aliments congelés, dans des cavités rocheuses. Comme, dans ce cas, la masse rocheuse entourant la cavité subit les effets des basses températures, il est nécesaire d'étudier le comportement thermique et la stabilité des cavités. Dans cette étude, les auteurs discutent des caractéristiques de résistance et de déformation, obtenues par essai de tension uniaxial et essai de compression à basse température. En se servant des résultats, ils analysent la répartition de la température et des pressions autour des cavités, lors du stockage de GNL. Ils discutent ensuite le comportement thermique de la masse rocheuse autour des cavités.

Jan 1, 2003

By Chris M. Haberfield, Neil D. Benson

The assessment of overall modulus (or stiffness) of a fractured weak to moderately strong rock mass is a key parameter in the design of civil engineering works in these materials. It also provides the highest level of uncertainty due to scale effects, anisotropy and the influence of joint frequency and joint stiffness. Using the example of the Melbourne Mudstone, this paper compares approaches using empirical rules based on intact rock strength, laboratory testing, in situ field testing, semi-quantitative assessment techniques based on rock mass classification and back analyses. L'évaluation du module (ou rigidité) global d’une masse rocheuse faible et fissurée a modérément forte est un paramètre principal dans la conception des travaux du génie civil dans ces types de matériaux. Elle fournit également le niveau le plus élevé d'incertitude due aux effets d’échelle, à l'anisotropie et à l'influence de la fréquence et de la rigidité des joints rocheux. En utilisant l'exemple du schiste de Melbourne, cet article compare des approches empiriques basées sur la force intacte de La roche, les essais expérimentaux au laboratoire, les essais sur site, les techniques semi-quantitatives d'évaluation basées sur la classification de la masse rocheuse et les analyses en retour. Die Schaetzung des allgemeinen Steifigkeit-Moduls des gebrochenen schwachen bis zu maessig starken Felsmassen ist eine Haupt- Annahme in dem Entwurf von Tiefbau-Projekten in diesen Materialien. Es verursacht den hoechsten Grad der Ungewissheit in Folge der Groessenordnung, Spaltorientierung und dem Einfluss der Haeufigkeit der Risse und Bruch-Steife. Unter Verwendung des Beispiels des Melbourner Tonsteine, vergleicht diese Darlegung die Anwendung der empirischen Regeln, die sich auf die Staerke des ungestoerten Fels Basieren mit Versuchen in der Material Pruefungsanstalt, Untersuchungen auf der Baustelle und halb-quantitative Schaetzungsverfahren, die sich auf die Felsmassen Klassifikation und fruehere Analysen stuetzen.

Jan 1, 2003

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

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

Jan 1, 2003