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By D. R. Hack

The complexity of commercial mining software has gained rapidly over the past decade as hardware developments have surpassed software capabilities at a staggering rate. Software users, recognizing the limitations of off-the-shelf applications, have adapted embedded scripting languages. Custom programming has always had a vital role in mine computing innovations, yielding a dynamic research environment in industry and academia. Fields such as industrial minerals can benefit from customization of existing software, since the majority of mine planning software was designed for large metal mines. Different customization approaches utilizing embedded scripting languages are presented, with examples of sand and gravel applications in development. Following implementation by Surpac and development of the Surpac Command Language, Tcl has been widely applied. Mintec introduced Python, also extensible and portable amongst various operating systems, for use in their MineSight products. In early 2000, Gemcom introduced the use of Microsoft Visual Basic for Applications, widely used customization tools for a decade. Datamine implemented a flexible multi-language approach, with all program commands and processes available through the COM Server Interface. This extends customization from the existing macro language to scripting in HTML, JavaScript, or any language that supports COM.

Jan 1, 2003

By V. Labiouse, P. K. Kaiser, F. Descoeudres, F. Rojat

In this paper some failure phenomena observed in the crossing of brittle rock formations at the Lötschberg base tunnel are presented. A brittle failure criteria, recently developed by Canadian researchers, is applied through finite element calculations together with a semi-empirical failure criterion, to explain these behaviours. Good agreement is found between predicted and observed failures at the tunnel walls. This study also shows some of the limitations of this approach. Dans cet article sont présentés certains phénomènes de rupture observés durant la traversée de zones de roches fragiles lors de l’excavation du tunnel du Lötschberg. Un critère de rupture développé récemment par la recherche canadienne est utilisé à travers des calculs par éléments finis. En parallèle, les résultats sont comparés avec ceux d’un critère semi-empirique. Au niveau des parements, l’ampleur des ruptures observées est assez proche des résultats de calcul. Cette étude a également permis de mettre en avant certaines limites de l’approche choisie. In diesem Artikel werden verschiedene Brucharten dargestellt, die bei der Durchfahrung von sprödem Gestein im Rahmen des Ausbaus des Lötschberg-Basistunnels beobachtet wurden. Zur Erklärung des vorliegenden Verhaltens wurden die erst kürzlich in Kanada entwickelten Theorien zur Beschreibung von Sprödbrüchen herangezogen und bei der Berechnung mittels der Finite-Elemente-Methode und eines semi-empirischen Kriteriums angewendet. Die so vorhergesagten Versagenszonen an den Tunnelwänden stimmen mit den Beobachtungen gut überein. Die Studie hat auch dazu beigetragen, die bei der Anwendung des Lösungsansatzes angetroffenen Schwierigkeiten aufzuzeigen.

Jan 1, 2003

By H. -U. Lim, C. -H. Kim

The sixth underground pumped powerhouse cavern is under construction now in Korea. For the stability analysis of the five underground powerhouses, finite element method was used. For this analysis, in-situ rock stresses were measured by overcoring method and horizontal to vertical stress ratio was calculated 1.07-1.32 at four sites. Rock mass strength and elasticity were assumed from intact rock properties. The ratio of elasticity of rock mass was 0.16-0.55 of intact rock core elasticity. In general, elasto-plasticity with Mohr-Coulomb failure criterion was applied and the input cohesion and internal friction angle were approximately 0.12-0.22, 0.6-0.87 of intact rock strength parameters, respectively. Der sechste Untergrund-gepumpt-Powerhouse-Cavern ist jetzt im Bau in Korea. Für die vergan-gene Stabilitätsanalyse des fünf unterirdischen Powerhouses in Gebrauch wurde ein begrenztess Elementsmethode benutzt. Für die Analyse wurden In-Situ Felsenspannungen von overcoring Methode gemessen und Horizontale zu senkrechtem Spannungsverhältnis waren als 1.07-1.32 an vier Stellen kalkuliert. Felsenmassenkraft und Elastizität wurden von unversehrtem Felsenei-gentümern angenommen. Das Verhältnis der Elastizität von Felsenmasse war 0.16-0.55 von un-versehrter Felsenkernelastizität. Im allgemeinen wurde Elasto-Plasticity mit Ausfallskriterium des Mohr-Coulombs verwendet. Die Eingabebindekraft und die innere Reibungswinkel waren unge-fähr 0.12-0.22, 0.6-0.87 von unversehrtem Felsenkraftsparametern, jeweilig. En Coree, la sixieme centrale souterraine de la pompe d'accumulation dans la caverne est en construction. La methode d'element fini a ete utilisee pour analyser la stabilite de cinq dernieres centrales en service. Dans cette analyse, la reaction de la roche sur place etait mesuree par la methode d'overcoring et celle du rapport horizontal-vertical etait calculee de 1.07-1.32 en quatre places. L'intensite et l'elasticite de la masse de roche ont ete estimees de la roche intacte. Quant a l'elastic-ite, sa masse de roche etait 0.16-0.55 fois que celle de la roche intacte. En general, elasto-plasticite avec le critere de defaut Mohr-Coulomb etait utilisee et sa cohesion d'energie et son angle de friction interieure etaient supposees respectivement 0.12-0.22, 0.6-0.87 fois que la parametre de l'intensite de roche intacte.

Jan 1, 2003

By K. -C. Han, S. -Y. Kim

This study was carried out in a bid to survey Ganboke gold mine in Pala, Mayo-Kebbi Province, southwestern Chad. The Ganboke mine is now being prepared for investigation and development, and the research sought to perform rock properties tests of relevant rocks through its geological survey, rock mass evaluation, and in-situ and laboratory tests and analyze the stability by the means of limit equilibrium method, thereby suggest appropriate methods to design the pit slope and individual benches in Ganboke mine. Targenting GS1-GS1' section with the depth of 180 m and GS2-GS2' section with the depth of 150 m in the survey area, we set the height of the bench at 10 m and 15 m, and the angle of bench at 60o and 70o, respectively, and then reviewed the stability for dried condition and saturated condition. The result of examination indicated that it would be appropriate to set the bench height at 10m and the bench angle at 60o in developing the mine slopes concerned. Cette étude est réalisé dans le but de faire des recherches sur Ganboke mine d'or dans Pala, Mayo-Kebbi Provence, Tchad sud-ouest. La Ganboke mine est actuellement en train de étre disposé à la investigation et le développement, et la recherche a cherché à accomplir les tests de la propriétè des roches par l'intermédiaire de la étude géologique, la évaluation de la masse rocheuse, et in-situ et les tests de laboratoire et à faire l'analyse de la stabilité au moyen de la méthode d'équilibre limite, de ce fait à proposer le methodes propres à faire le plan de la pente et les gradins individuels dans la Ganboke mine. Concernant la section de GS1-GS1' avec la profondeur de 180 m et la section de GS2-GS2' avec la profondeur de 150 m dans l'aire d'étude, nous mîmes l'hauteur du gradin à 10 m et 15 m, et l'angle du gradin à 60o and 70o, respectivement, et alors nous avon reconsidéré la stabilité pour la condition sèche et la condition saturé. Le résultat d'examen a indiqué que il pourrait être propre de mettre l'hauteur du gradin à 10m et l'angle du gradin à 60o en développant les pentes de la mine concerné. Diese Forschung wurde um das Gold Bergwerk zu überschauen in Pala, Mayo-Kebbi Provinz, der Südwesten Chad ausgeführen. Das Ganboke Bergwerk ist jetzt zur Erforschung und Entwicklung vorgebereiten worden, und die Forschung suchte zu ausführen die Prüfungen der Felseigenschaft durch geologischen Überblick, Felsmassewertbestimmung, und In-situ und Lavorversuch auf, und analysieren die Stabilität mittelst der Grenzegleichgewichtsmethode, da-durch schlug die angemes-sen Methoden zu entwerfen die Böschungen und die einzelnen Bänke im Ganboke Bergwerk vor. Für den Abschnitt GS1-GS1' mit der Tiefe von 180 m und GS2-GS2' mit der Tiefe von 150 m in der Überblickfläche, wir setzten die Bankhöhe an 10 m und 15 m, und das Bankwinkel an 60o und 70o, beziehungsweise, und dann zurückblickten die Stabilität für die getrockneten Bedingungen und die gesättigten Bedingungen. Das Ergebnis der Untersuchung anzeigte daß es würde angemessen sein zu setzen die Bqnkhöhe an 10m und das Bankwinkel an 60o in der Entwickelungen vom Bergwerk be-teiligt.

Jan 1, 2003

By J. D. Steenkamp

In a paper presented at the Heavy Minerals Conference 2001 a laboratory scale investigation on the beneficiation of an ilmenite containing waste stream by magnetizing roasting was reported1.This waste stream contained a high concentration of ilmenite, which was contaminated by chromite and other gangue minerals. Interpretation of the results of the investigation was based on the assumption that during magnetizing roasting of an ilmenite concentrate, under the oxidizing conditions, the magnetic properties of the chromite would remain constant. In this article the following hypothesis was tested: The magnetic susceptibility of chromite would remain constant during magnetizing roasting of an ilmenite concentrate under the oxidizing conditions reported by Gouws and Van Dyk1. The results of this study indicated that the hypothesis is not true. The increase in the magnetic susceptibility is not significant though and it is expected that it will not influence the final ilmenite quality to a large extent. Based on the assumptions that the bulk magnetic susceptibility of the waste stream samples represents that of the ilmenite in the waste stream, and the bulk magnetic susceptibility of UG1 chromite that of the chromite in the waste stream, the results also served to confirm that the waste stream with a high chromite content should be roasted under oxidizing conditions, in a reactor with a well-defined retention time distribution (i.e. a fluidized bed reactor), at a roasting temperature of 750°C (rather than the higher temperature ranges of 800°C and 850°C).

Jan 1, 2003

By Z. G. He, S. H. Chen, P. Egger

A new model for hollow rock bolts which comprises rock material, hollow bolt material, bolt/rock interface, is developed on the base of the composite element method (CEM). The main advantage of the new model is that it can be incorporated into the conventional finite element analysis. So the mesh generation of bolted rock structures becomes more convenient and feasible, which is very important in the optimisation of reinforcement design: the mesh can be kept unchanged when the number and orientation of bolts are adjusted. The comparison of the calculation results with a conventional FE approach shows the robustness of the proposed method. Un nouveau modèle numérique de boulons creux comprenant la roche, le matériau du boulon creux et l’interface roche / boulon est développé sur la base de la méthode des éléments composites (CEM). L’avantage principal du nouveau modèle est la possibilité de l’incorporer dans une analyse aux éléments finis conventionnelle. Ainsi la génération du maillage d’une structure rocheuse ancrée devient plus simple ce qui est très important pour une optimisation du projet : en cas d’ajustement du nombre et de l’orientation des boulons, le maillage reste inchangé. La comparaison de résultats de calcul avec ceux obtenus par un code aux éléments finis conventionnel montre la robustesse de la méthode proposée. Auf der Grundlage der Verbund-Element-Methode (CEM) wird ein neues Modell für hohle Reibungsanker entwickelt, das den Fels, das Ankermaterial und die Kontaktfläche Fels / Anker umfasst. Der Hauptvorteil des neuen Modells ist die Möglichkeit, es in eine konventionelle FE-Analyse einzubetten. So wird die Netz-Generierung für verankerte Fels-Bauwerke einfacher, was für die Optimierung des Verankerungs-Projekts von Wichtigkeit ist: wenn Zahl und Orientierung der Anker variiert werden, bleibt das Netz unverändert. Der Vergleich von Rechenergebnissen mit solchen aus einer konventionellen FE-Rechnung zeigen die Robustheit der vorgestellten Methode.

Jan 1, 2003

By T. Frömmer, H. Wagner

An inter-disciplinary geotechnical study has been carried out in an Austrian magnesite mine. The paper describes the how geological data, in situ and laboratory tests as well as subjective, empirical, geophysical and numerical methods have been used to identify critical areas in the mine. In einem österreichischen Magnesit Bergbau wurde in den letzten Jahren eine interdisziplinäre geotechnische Studie durchgeführt. Der Vortrag beschreibt den Einsatz subjektiver, empirischer, geophysikalischer und numerischer Methoden zur Identifikation geotechnischer Problembereiche Ces dernières années des études géotechniques interdisciplinaires sont effectuées dans une mine souterraine de magnésite en Autriche. Ce rapport trace l’application des méthodes subjectives, empiriques, géophysiques et numériques pour identifier les zones problématiques dans la mine

Jan 1, 2003

By I. Grigoriev, A. Yolkin, E. Freiberg, A. Fedchun, A. Kolichko

Abstract: The paper describes the engineering-geological conditions and the structural decisions of the underground machine hall of Rogun HPP under construction in Tadjikistan on Vaksh river as well as the results of physical model studies and long-term in-situ investigations of the variation of the stress-strain state of the surrounding rock mass and the supports of openings, and the assessment of the stability of openings during and after the construction. The analysis of the results of long-term in-situ observations and previous model studies permitted to make the assessment of the present-day state of the machine hall and give recommendations of its further use. Zusammenfassung: Im Vortrag werden die ingenieurgeologischen Bedingungen und konstruktiven Lösungen für die unterirdischen Maschinenhalle des in der Republik Tadshikistan am Fluss Wachsch im Bau stehenden Rogunskaja-Wasserkraftwerkes, die Ergebnisse von experimentellen Forschungen (in physikalischen Modellen) und Naturbeobachtungen der Spannungs-Verformungszustandsänderungen des umliegenden Felsmassivs und Ausbaues von Untertagebauten, sowie Ergebnisse der Bewertung der Standfestigkeit von Untertagebauten während des Bauvorganges und nach der Bauperiode beschrieben. Auf Grund der Analyse von Ergebnissen der dauernden Naturbeobachtungen und früher durchgeführten geomechanischen Modellversuche wird der heutige Zustand der Maschinenhalle des Wasserkraftwerkes bestimmt und werden die Empfehlungen für ihren weiteren Benutzung angeführt. Annotation: L’exposé décrit les conditions d’ingénieur et celles géologiques, et les solutions constructives de la salle des machines de la Centrale hydroélectrique (CHE) Rogounskaya sur le fleuve Vakhch, les résultats d’études expérimentales (sur des modèles physiques) et d’observations extérieures sur place concernant des changements de l’état de tension-déformation d’un massif environnant et du cuvelage des excavations, ainsi que les résultats d’évaluation de la stabilité de l’excavation au cours de la construction et à la période post-construction. A la base de l’analyse des résultats des observations de longue durée et des études préalables géomécaniques sur des modèles, l’évaluation de l’état actuel de la salle des machines de la CHE est effectueé, et les recommandations sur son utilisation ultérieure sont présentées.

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 K. G. Lomberg

The integration of various highly sophisticated IT applications has been implemented at Bafokeng Rasimone Platinum Mine, a new platinum mine in the Anglo Platinum Group. This system is required to assist with compiling the necessary geological and grade information together with safety, environmental, ventilation, rock engineering and logistical constraints, to allow the design of the appropriate mining layout, to schedule this design, provide the necessary output for technical review and costing as well as budgeting to allow medium- and long-term business planning. In addition the production management and short-term planning needs must be met. This includes the plotting of all underground and surface infrastructure and excavations, giving the necessary mining and best cut instructions, daily production management, ore reserve and grade management as well as assisting with budgetary management. In addition all safety, health, environment and risk assessment requirements and legal requirements have to be met. The system at Bafokeng Rasimone Platinum Mine has met these criteria. Keywords: Platinum, Bushveld Complex, Mine Planning, Production Management

Jan 1, 2003

By H. Ozturk

In this paper, the computer program ‘SHAFT’ developed for estimation of support requirements for circular mine shafts is introduced. Theory of support design is based on the analytical solutions of circular excavations under non-hydrostatic loading (Detourney and St. John1), and Lame’s thick-wall cylinder theory (Timoshenko6). For rock mass strength property determination Hoek-Brown failure criterion (Hoek et al.2) is used. Mainly two types of support, concrete and steel are taken into consideration as a support member. Program is written in Quick Basic language. Input parameters of the program are shaft radius, number of zones having the same properties along the shaft depth, and depth, unit weight, horizontal to vertical stress ratio, GSI, and uniaxial compressive strength of intact rock of each zone, and compressive strength and safety factor of support member. Output of the program is the graphical representation of shaft with the required support member and thickness throughout the depth of the shaft.

Jan 1, 2003

By F. H. Cornet, D. Ask, O. Stephansson

We have conducted a stress analysis of overcoring stress measurements undertaken at the Zedex Test Site (ZTS) in the Äspö HRL, Sweden. Two different types of overcoring cells have been used at the site: the 9-gauge Borre Probe (CSIR-type) and the 12-gauge CSIRO HI cell. Inversion programs based on the least-squares criterion were developed and calibrated. The primary and secondary stress field in the ZTS were back-calculated using strain data from individual cells as well as from combining data from both cells. We propose that the combination of strain data from the two cells significantly improves the determination of the stress field. A striking result is the good agreement between the re-analysed overcoring data and the existing hydraulic fracturing data. The deviations for the horizontal stresses between the re-analyzed overcoring data and the existing hydraulic fracturing data are approximately 3 MPa. The deviation in the orientation of maximum horizontal stress is approximately 10-20°. Nous avons analysé les résultats de mesures de contrainte par surcarottage réalisées sur le site Zedex, du laboratoire souterrain HRL d’Aspö, en suède. Deux types de cellule de mesure ont été utilisés sur ce site : la cellule à 9 jauges (du type CSIR) et la cellule à 12 jauges (du type CSIRO HI). Un programme d’inversion mettant en œuvre une norme par moindres carrés a été développé et validé. Les champs de contrainte primaires et secondaires du site Zedex ont été évalués d’une part en considérant chaque mesure isolément, d’autre part en intégrant l’ensemble des données de déformation dans une inversion unique. Nos résultats suggèrent que l‘association des diverses mesures dans une intégration unique améliore nettement la détermination du champ de contrainte. Un résultat intéressant est le bon accord entre ces nouveaux résultats et les résultats des mesures par fracturation hydraulique. Les écarts sur l’amplitude des contraintes horizontales est de l’ordre de 3 Mpa, les écarts sur les orientations de l’ordre de 10-20°. Auf dem Zedex Test Gelände im Äspö Festgesteinslabor (HRL) wurde eine Spannungsanalyse mittels Overcoring Spannungsmessungen durchgeführt. Hierzu wurden zwei verschiedene Methoden verwendet: das 9-kanal Borre Gerät (CSIR- Ausführung) und die 12-Kanal CSIRO HI Zelle. Inversionsprogramme, die auf dem “least-squares”- Kriterium basieren, wurden entwickelt und kalibriert. Das primäre und sekundäre Spannungsfeld des Zedex Test Geländes wurde sowohl aus Verformungsdaten individueller Zellen als auch aus Kombination beider Zellen ermittelt. Wir nehmen an, daß die Kombination der Messergebnisse beider Geräte die Bestimmung des Spannungsfeldes signifikant verbessert. Überzeugender Beweis hierfür ist die gute Übereinstimmung der überprüften Overcoring Daten und Ergebnisse aus existierenden Hydraulic Fracturing Versuchen. Die Abweichungen der horizontalen Spannungen aus beiden Datensätzen ist etwa 3 MPa und Abweichungen der Orientierung der größten Horizontalspannung liegen bei etwa 10-20°.

Jan 1, 2003

By C. Ware, R. Uken, G. Whitmore

The coastal dune cordon of northern KwaZulu-Natal is among the highest in the world reaching heights in excess of 180 m and up to 2 km in width. It comprises a complex system of Quaternary stacked dunes of various geomorphologies, types and ages (Sudan, 1999; Maud and Botha, 2002;Ware et al., 2001; Ware, 2003). The dunes contain economic heavy minerals that have been exploited for the last two and a half decades. Dune units have recently been defined based on sand composition and texture(Sudan, 1999; Ware, 2003). Despite this, little work has been undertaken on the clay-fraction (< 2 um). This work documents the weathering of dunes to form clays. From the documented clay assemblages and relative abundances, a simplified weathering sequence with increasing maturity can be summarized as follows: primary minerals ? illite + vermiculite ?illite +interstratifications ?illite + montmorillonite ?halloysite + interstratifications + kaolinite ?kaolinite. The dominant controlling factors in determining clay assemblages is pH and leaching conditions. The presence of carbonates results in an alkaline pH and high concentrations of Ca2+and Mg2+which favours the formation of montmorillonite and vermiculite. However, vermiculite tends to form under slightly acidic conditions and is indicative of palaeosols where organic acids produce localized acidic pH’s. In contrast to this, kaolinite will only form and concentrate when carbonates have been leached. Kaolinite dominated samples are considered very mature under current climatic conditions(Chamley, 1989). Halloysite represents a transitional phase between montmorillonite and kaolinite (Herbillon et al., 1981). Ion mobility and evacuation is also critical in determining clay assemblages. Past work and field studies indicate that the dune cordon acts as an open system, resulting in carbonates and mobile ions being readily leached and lost from the system. However, when prolonged weathering has caused an accumulation of fine-grained material, the permeability decreases substantially whereby mobile cations and silica cannot be readily evacuated. This results in the formation of montmorillonite rather than kaolinite, even when carbonates have been leached. Illite (sericite) is considered to alter directly from feldspars. However, dune stacking and geometries, vegetation, water fluxes, reworking and erosion complicates this sequence.

Jan 1, 2003

By A. Nieto

A vehicle proximity warning–collision avoidance system is being developed using GPS and wireless local area networks to improve safety of off-highway trucks in open pit mines. After two-and a-half years of research, software development, and laboratory testing, field tests were carried out at operating limestone quarries and open pit mining operations to evaluate GPS accuracy and overall system effectiveness under rugged operating conditions. This article describes the progress made on this NIOSH-funded project and discusses the GPS accuracy tests and overall system tests that were carried out during the year 2001 at the Colorado School of Mines Survey Field and at the Morenci open pit copper mine in Arizona. Keywords: GPS, Advanced Mining, Virtual Reality, Wireless Networks, Proximity Warning

Jan 1, 2003

By J. P. Harrison, J. A. Hudson

ABSTRACT: Given the current widespread use of numerical models for rock mechanics and rock engineering, and the ‘Technology Road Map’ theme of the Congress, it is timely to consider the key issues in matching numerical models to rock engineering problems. The three main aspects are: a) identifying the mechanisms, variables and parameters that are relevant to a particular rock engineering project; b) establishing the content and mode of operation of a particular code; and c) deciding whether a particular code provides an adequate model for a particular project. We summarise the key issues, highlighting the concept of rock mass domains, validation and the ability to present the results of a modelling exercise. We include three compact numerical modelling case examples to illustrate the points. Finally, we also present a ‘roadmap’ to assist in the process of matching a numerical model to the rock reality. RESUME: Considérant l’utilisation généralisée des modèles numériques en mécanique des roches et en ingénierie au rocher ainsi que le thème du congrès ‘technology road map’, il est opportun d’aborder les problèmes essentiels liés au choix des modèles numériques dans les problèmes ingénierie au rocher. Les trois aspects principaux sont : a) l’identification des mécanismes, variables et paramètres appropriés au projet considéré, b) la définition du contenu et du mode de fonctionnement d’un code numérique donné, et c) la possibilité de décider si un code donné fourni un modèle approprié au projet considéré. Les points clés sont résumés en mettant en évidence les notions de “massif rocheux”, de validation et de capacité à présenter les résultats d’une approche numérique. Nous présentons trois brèves études de cas qui illustrent ces points. Enfin, nous proposons aussi un logigramme pour aider au choix d’un modèle numérique approprié pour représenter la réalité d’un problème au rocher. ZUSAMMENFASSUNG: Im Licht der augenblicklich weitverbreiteten Nutzung von numerischen Modellen in der Felsmechanik and im Felsingenieurbau und unter Beruecksichtigung der Themenstellung des Congresses “Technology Road Map”, erscheint es an der Zeit die Kernprobleme, die sich mit Fragen der Abstimmung der numerischen Modele mit Hinblick auf ihre Anwendbarkeit im Felsingenieurbau beschaeftigen, naeher zu befassen. Die drei wesentlichen Aspekte sind: a) Identifizierung der Mechanismen, Variablen und Parameter, die fuer ein bestimmtes Projekt im Felsingenieurbau von Bedeutung sind; b) die Festlegung des Inhalts und des Modus Operandi eines bestimmten Codes, und c) die Entscheidung darueber ob ein bestimmter Code ein hinreichendes Model fuer ein bestimmtes Projekt ergibt. Wir fassen die wichtigsten Punkte zusammen, heben dabei das Concept der Gesteinsmassen Domaenen (Rock mass domains) hervor, und erarbeiten ihre Beurteilung und die Moeglichkeit diese zu praesentieren in den Ergebnissen einer Model Uebung. Wir schliessen drei Beispiele von numerischen Modellen ein in denen diese Punkte erlauetert werden. Zuletzt schlagen wir eine “Roadmap” vor, um dem Prozess der Abstimmung des numerischen Modells mit der “Felsmechanischen Wirklichkeit” zu unterstuetzen.

Jan 1, 2003

By D. Yu. Paleev, O. Yu. Lukashov, A. Yu. Krainov, E. R. Shrager, I. M. Vasenin

The gas-dynamic method is presented of calculation of explosion-proof distances during an explosion of the methane-air mixture in mine working. On the basis of this method is modelled of shock waves interaction with explosion protective parachute partitions, obstructions and water barriers. Calculations have been carried out of attenuation factors of shock waves during their interaction with explosion protective structures, arranged near conjugation zones of mine workings. Possibilities have been analysed of suppression of intensity of shock waves and of propagation of shock waves control in mine working network of coal mines by installation of explosion protective structures.

Jan 1, 2003

By S. Fletcher, C. Calle, K. Constanti-Carey, R. Ruzbacky, M. D. Horne

Laboratory test-work has established that two classes of redox catalysts based on anthraquinone and bipyridinium derivatives are effective in accelerating the rate of removal of metallic iron from reduced ilmenite (RI) in the aeration step of the Becher process. Two water-soluble anthraquinone derivatives are efficient: 9,10-anthraquinone-2,6-disulfonicacid, disodium salt (catalyst AQ-2,6) and 9,10-anthraquinone-2-sulfonic acid, monosodium salt(catalyst AQ-2). When 0.2 per cent w/v of either was added during aeration the rate of metalliciron removal was accelerated by two to three times. Furthermore, the addition of either compound resulted in magnetite (Fe3O4), the iron oxide phase preferred in commercial practice, being formed. However, both AQ-2,6 and AQ-2 were rapidly lost from solution during aeration although their catalytic activities persisted even when their concentrations in solution were low(<0.05 per cent w/v). The negatively charged anthraquinones were lost from solution most probably by adsorption onto the magnetite that has a net positive charge at the pH values encountered during aeration. To address this problem, the catalytic activities of positively charged bipryridinium derivatives were tested. Two water-soluble bipyridinium compounds, paraquat (1,1’-dimethyl-4,4’-bipyridinium dichloride) and diquat (6,7 dihydrodipyrido [1,2-a:2’,1’-c] pyrazinediiumdibromide), were found to significantly accelerate the rate of removal of metallic iron from reduced ilmenite, and both gave magnetite as the oxide product in the laboratory tests. Moreover, recycle tests showed they were not lost from solution as quickly as were the anthraquinone derivatives. Results in larger scale plant laboratory reactors also showed a significant increase in aerationrates when diquat was added and magnetite was again the oxide formed. However, the oxygensupply to the reactors was insufficient to achieve the maximum effect of the catalysts on theaeration rates. The limited supply of oxygen in a full scale aerator may prevent the application ofthe catalysts in a commercial Becher operation. Keywords: Becher process, aeration, anthraquinone, bipyridinium, redox catalyst, reduced ilmenite

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 E. Yan

Electrostatic separation has been a mainstay of minerals sands flowsheets for over 50 years. Recent electrostatic developments have shown better conductor/non-conductor separation than technology previously available. Results to date show significantly increased separation efficiency over prior-art high-tension roll electrostatic separator (HTR). These improvements allow greater simplification of MSP circuits by minimizing re-circulating loads. The distinct features of the eForce include: 1) A provision that minimizes the affects of particle size to improve separator performance, 2) an enhancement of the design and arrangement of the static electrode providing a greater attraction force for separating fine conductive particles, and 3) inner roll and outer plate electrode configuration to improve separation efficiency and throughput capacity. Key Words: eForce, Electrostatic, Ion bombardment, HTR, Separation Efficiency, Electrostatic Classifier

Jan 1, 2003

By E. Hakami

The objective of the study was to estimate the largest shear displacement that could be expected on a pre-existing fracture located in the repository area, due to the heat release from deposited waste. Two-dimensional numerical analyses using UDEC have been performed. The maximum shear displacement, at the fracture centre, amounts to 0.2 – 13.8 cm depending on fracture parameters. The fracture extension, friction angle and shear stiffness are found to be the most important. Le but de cette étude est de déterminer le déplacement maximal en cisaillement qui puisse se développer le long d&apos;une fracture préexistante en réaction à la chaleur dégagée par les déchets radioactifs enfouis dans la roche. Les analyses numériques ont été réalisées à l&apos;aide du code 2D UDEC. Le déplacement maximal en cisaillement enregistré au centre de la fracture varie entre 0.2 et 13.8 cm en fonction des propriétés de la fracture. L&apos;ouverture, l&apos;angle de friction et la rigidité au cisaillement semblent avoir une influence dominante sur les résultats. Zielsetzung der Studie war die Abschätzung der maximalen Scherverschiebung, die auf einer innerhalb des Endlagergebietes existierenden Rissfläche infolge der Wärmeabstrahlung des eingelagerten Materials zu erwarten war. Es wurden zwei-dimensionale numerische Berechnungen mit UDEC durchgeführt. Die maximale Scherverschiebung im Zentrum der Rissfläche beträgt 0.2-13.8 cm, abhängig von den Risseigenschaften. Dabei hat sich herausgestellt, dass Rissgrösse,Reibungswinkel und Schersteifigkeit den grössten Einfluss haben.

Jan 1, 2003