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By P. W. J. van Rensburg

COLLOQUIUM AND GENERAL MEETING A General Meeting and Colloquium on comminution was held on March 13th, 1974, at Kelvin House, Johannesburg. Mr P. W. J. van Rensburg (President) was in the chair. The Colloquium was attended by 140 delegates and was opened by the President at 9.15 a.m. MINUTES The minutes of the general meeting held on November 14th, 1973, as published in the December issue of the Journal, were confirmed.

Jan 5, 1974

By A. Madowe

This paper discusses the mine planning process for Letseng diamond mine in the Kingdom of Lesotho, in conjunction with the various software packages used during the process. The major pillars of the long-term mine planning process at Letseng are pit optimization followed by pit design and scheduling. Letseng uses Gemcom Whittle and GEMS for pit optimization and design and Runge XPAC for scheduling. The output of the mine planning process results in the generation of published mineral reserves and provides input into the Letseng overall business plan. The process of defining the key inputs for the entire mine planning process is discussed, which covers: ? Pit optimization ? Slope design as an input ? Diamond price inputs ? Operating and capital cost inputs ? Haul road design ? Generation of pit shells ? Selection of an optimum pit shell and interim cutbacks using operational scenarios ? Sensitivity analysis on the selected optimum pit shell. ? Pit design ? Slope design criteria in the detailed design ? Split shell vs concentric pit design ? Practical mining widths to determine cutback design ? Ramp design ? Pit design process in the GEMS software package. ? Detailed scheduling ? Development of scheduling scenarios in the XPAC software package ? Planning through mining production bottlenecks. ? Company-level NPV model ? Comparing scenarios and input of the different schedule scenarios into the company NPV model. Keywords pit optimisation, mine planning, pit shell, recovery, dilution, revenue factor, pit design, split shell, sensitivity analysis, scheduling, production bottleneck, NPV, discounted cashflow.

Jul 1, 2013

The Registrar has requested us to publish the following notices: COUNCIL'S POLICY REGARDING LATE APPLICATIONS IN TERMS OF SECTION 18(4) (b) OF THE PROFESSIONAL ENGINEERS' ACT, 1968 (ACT NO. 81 OF 1968) Laat aansoeke om registrasie as Professionele Ingenieurs Die Suid-Afrikaanse Raad vir Professionele Ingenieurs (SARPI) vestig die aandag daarop dat daar 'n mistasting bestaan oor die vraag of 'n persoon sonder erkende ingenieurskwalifikasies wat nie in 1969 aansoek gedoen het om registrasie as professionele ingenieur nie, nie meer aansoek mag doen nie. Diegene wat voor 14 Februarie 1969 minstens 3 jaar aanvaarbare ingenieurswerk gedoen het kan nog oorweeg word. Die werk moet egter voldoen aan die standaarde deur SARPI neergele: dit Suid-Afrikaanse Road vir Professionele Ingenieurs DIE WET OP PROFESSIONELE INGENIEURS, 1968 (WET NO. 81 VAN 1968): JAARGELD: 1972/73 BOEKJAAR Kragtens die bepalings van Artikel 18(9) (b) van die Wet verval die Registrasie van 'n persoon wat as 'n ingenieur of ingenieur-in-opleiding geregistreer is as sodanige persoon versuim om die voorgeskrewe jaargeld binne ses maande nadat dit betaalbaar word, te betaal. Aandag word ook vriendelik daarop gevestig dat persone wat kragtens Artikel 18(4) (b) van die Wet geregistreer is (dit wil se persone wat nie oor 'n erkende akademiese kwalifikasie beskik nie) en wat toelaat dat hulle registrasie verval, moontlik nie weer vir registrasie in aanmerking sal kan kom nie. Vir persone in hierdie kategorie is dit dus van kardinale belang om toe te sien dat hulle jaargeld binne die voorgeskrewe tydperk betaal word.

By P. A. Botha

The production of iron and steel generates various types of waste materials containing oxides, carbon, and flux material. Usually, these materials are land-filled at the plant site or are hauled away for disposal. Some of these waste materials are hazardous, and they must therefore be recycled or disposed of properly. The influence of different waste materials in iron-ore sinter blends on the quality and operational parameters in sinter production is described. The recycling of waste materials such as dolochar, scrap fines, mill scale, electric-arc furnace slag, basic-oxygen-furnace mud via the sintering process can achieve a saving in the cost of the raw materials (for example, fuels and flux) and a reduction in pollution. A comparison of a typical sinter with a sinter produced through the utilization of waste materials shows a distinct correlation between certain types of waste material and some metallurgical properties and operational parameters. Dolochar (and arc-furnace slag) in a sinter blend acts as part of the fuel and flux that are normally added to a sinter mix. In general, dolochar improves the quality of the sinter and decreases the consumption of coke. Other waste materials adversely influence the quality of the sinter, but not necessarily the operational parameters such as the production rate. At Vanderbijlpark, approximately 15 kt of various waste materials per month are successfully recycled in the sinter plant. Investigations into the handling and recycling of other waste materials may indicate that even more waste materials can be utilized.

Jan 1, 1993

By Wilson. D.

The Vaal Triangle Branch of The South African Institute of Mining and Metallurgy was established on 20th November, 1986, at a meeting enthusiastically supported by local members. In attendance were special guests Dr H. Wagner (President, SAIMM) and Dr O.K. H. Stefen (Junior Vice-President, SAIMM).

Jan 1, 1987

By R. P. King

The University of the Witwatersrand (Wits) and the minerals industry of South Africa have grown with the city of Johannesburg. The former has provided teaching and research in mining and metallurgy, while the latter has been responsible for the practical training of metallurgists and for the testing and implementation of innovative ideas proposed by the academics. This interplay between inventiveness and industrial application is illustrated by three examples: the establishment of the iron and steel industry as a result of the persistent experimentation undertaken by Professor G. H. Stanley, the first Professor of Metallurgy and Assaying at the South African School of Mines, which later became Wits; the establishment of the research organization that eventually became the Council for Mineral Technology (Mintek) - again through Professor Stanley's faith in the role of research; and the establishment at Wits of physical metallurgy as a discipline in its own right, as first suggested by Professor C. E. Mavrocordatos of Wits against the opinion of his colleagues in the industry. The Department of Metallurgy at Wits has been well supported by the minerals industry. Not only does the industry provide grants for the financial support of students, but it supplements the salaries of personnel in the Department, making possible the recruitment of top-class academic staff. At present the greatest problem is the lack of interest shown by matriculants in the metallurgical industry as a career. However, an enormous effort is being made by the Chamber of Mines, The South African Institute of Mining and Metallurgy, and the Wits Department of Metallurgy to ensure that matriculants receive appropriate information about the career prospects in the minerals industry.

Jan 1, 1983

By P. M. Vercruijsse

Dredging is an industry in constant transformation. It has changed tremendously in the last decades. The traditional dredging activity, like construction and maintaining ports and harbours, desilting of drainage and irrigation channels, keeping reservoirs at depths and removing sediments from waterways, is still of importance. However, it is surpassed by other applications of dredging technology. Reclamation is an important example, where large amounts of sand are dredged, transported over large distances and used to make new land for industrial, housing, airport and other infrastructural purposes. Beach nourishment and other protective measurements should be mentioned here as well. Other applications like offshore winning of oil and gas, environmental clean-up, mining of interesting minerals like gold, diamonds, titanium and tin as well as aggregates from inland and offshore deposits are of importance. For all of these dredging applications equipment is required, and with changing circumstances and constraints, the design and use altered significantly. Larger dredging depths and increasing capacities require an impressive scale-up of equipment and tools. A demand for higher accuracy and selectivity set the requirement for a higher level of automation and control in combination with a well trained crew. Operations under more difficult circumstances and with other soil characteristics necessitated the development of new dredging components and systems. A sound basis for all developments was and still is a better understanding of the various dredging processes. This paper will highlight some eye-catching developments in the dredging industry. It will focus on issues in the field of hydraulic transport such as ever increasing capacity and dredging depth, as well as the pumping of large size materials.

Jan 1, 2007

By T. Ito, N. Tokashiki, H. A. Bilgin, Ö. Aydan, T. Akagi

This study is concerned with the electric potential induced by deformation, fracturing and sliding of non-piezoelectric geomaterials. In experiments, the acoustic emissions together with electric potential measurements were also measured in order to see how the so-called seismic electric signals are associated with new fracture occurrence and propagation and sliding in case of existing discontinuities. The outcomes of this experimental study may explain why such electric potential variations may occur during the fracturing and sliding of non-piezoelectric geomaterials. On the basis of these outcomes, their possible implications in geo-engineering and geo-science are discussed. Ce travail concerne 1e potentiel électrique produit par la déformation, 1a fracture ou le glissement du matériel géologique non-piézoélectrique. Aux expérimentations, on a mesuré 1es émissions acoustiques avec le potentiel électrique afin de constater la relation entre les phénomènes de glissement ou de formation et de propagation de nouvelles fractures le long des discontinuités existantes. Les résultats de ce travail expérimental expliquent pourquoi de telles variations de potentiel electrique se produisent durant le glissement ou la fracture du matériel non-piézoélectrique. Sur la base de ces résultats, on a discuté de leurs éventuelles implications dans les domaines de 1a géologie et de 1a géo-ingénierie. Diese Studie befasst sich mit dem elektrischen Potential das durch die Deformation, Bruchbildung und Gleiten von nicht-piezoelektrischen Geomaterialien induziert wird. In Experimenten wurden die akustischen Emissionen zusammen mit elektrischen Potentialmessungen gemessen, um zu sehen, wie die so genannten seismischen elektrischen Signale mit neuer Bruchbildung und Ausbreitung sowie Gleiten im Falle von vorhandenen Diskontinuitäten verbunden sind. Die Ergebnisse dieser experimentellen Untersuchungen könnten erklären warum elektrische Potential Schwankungen während der Bruchbildung und dem Gleiten von nicht-piezoelektrischen Geomaterialien entstehen. Auf der Basis dieser Ergebnisse, wurden ihre möglichen Implikationen in Geoingenieurwissenschaften behandelt.

Jan 1, 2003

By M. Pötsch, W. Schubert, A. Goricki

Geological and geotechnical data are essential for the design of tunnels. To determine the rock mass behavior and the support of a planned tunnel excavation a consistent method for rock mass characterization and excavation and support determination has been developed. Probabilistic data processing with analytical methods is used for the quantification of the procedure and allows an evaluation of the applicability and the technical risk of different excavation and support methods. The sensitivity of the procedure on selected input parameters is highlighted in a parametric study. Finally an application of the procedure illustrates the use of the described method of probabilistic excavation and support determination for tunnels. Des données géologiques et géotechniques sont décisives pour la planification d’un tunnel. Pour la détermination du comportement des strates, le choix du soutènement et de la méthode de progression une description compréhensible de la montagne a été développée. À l'aide d'un traitement de données probabiliste, la procédure proposée est transposée quantitative sur une base de méthodes analytiques. De cette manière l'évaluation des méthodes de construction et la détermination du risque technique deviennent possibles. La sensitivité de la procédure de différents paramètres d'entrée est représentée dans une étude de paramètre. Pour finir, l'application de la procédure décrite est montrée à l’aide d'un cas pratique. Geologische und geotechnische Daten sind entscheidend für die Planung von Tunnels. Für die Ermittlung des Gebirgsverhaltens und der Festlegung von Ausbruch und Stützung wurde ein nachvollziehbarer Ablauf der Gebirgsbeschreibung entwickelt. Mit Hilfe von probabilistischer Datenverarbeitung auf Grundlage analytischer Methoden wird die vorgeschlagene Prozedur quantiativ umgesetzt. Dadurch werden die Bewertung von Baumethoden und die Ermittlung des technischen Risikos ermöglicht. Die Sensitivität des Verfahrens von einzelnen Eingangsparametern wird in einer Parameterstudie dargestellt. Abschließend wird anhand eines Beispiels die Anwendung des beschriebenen Verfahrens gezeigt.

Jan 1, 2003

By T. Aoki, Y. Maeno, R. Kawano, F. Nakahara, Y. Obara, K. Shibata

The mechanical behaviors of fully-grouted long-embedded cablebolts actually used in situ are very non-linear in pull tests and are different from those of short-embedded cablebolts. We have conducted the pull tests of long-embedded cablebolts installed in mockup rock test blocks, which are 4m in the longitudinal length. In order to investigate the mechanical behaviors inside the test block, the axial load distribution along the cablebolt and locations of acoustic emission events were measured during each pull test. It was found that the axial force distributions were quite linear and that the gradients were interpreted as the grout bond strength by taking into consideration the stress balance at the infinitesimal segment of a cablebolt. Les boulons-câbles longs entièrement cimentés qui sont réellement utilisés sur place présentent, au cours des essais de traction, des comportements mécaniques considérablement non linéaires et différents de ceux des boulons-câbles courts. Nous avons mené des essais de traction des boulons-câbles longs installés dans une maquette de fond rocheux servant d’éprouvette d’une longueur longitudinale de 4 m. Afin d’étudier les comportements mécaniques intérieurs de l’éprouvette, la répartition de la force axiale du boulon-câble et l’émission acoustique ont été mesurées durant chaque essai de traction. Il s’est avéré que les répartitions de la force axiale sont sensiblement linéaires et que leurs gradients représentent la résistance d’adhésion en prenant en compte l’équilibre de contraintes à la partie infinitésimale d’un boulon-câble. Das mechanische Verhalten von ganz eingegossenen, lang eingebetteten Kabelbolzen, die vor Ort eingesetzt werden, ist bei Zugprüfungen sehr nichtlinear und anders als das von kurz eingebetteten Kabelbolzen. Es wurden Zugprüfungen mit lang eingebetteten Kabelbolzen durchgeführt, die in Prüfblöcken (Gesteinsattrappen) mit 4 m Länge eingelassen waren. Zur Untersuchung des mechanischen Verhaltens in den Prüfblöcken wurden die Axiallastverteilung entlang des Kabelbolzens sowie das Auftreten von Schallemission im Verlauf jeder Zugprüfung gemessen. Es ergab sich, dass die axiale Kraftverteilung recht linear ist, und die Gradienten wurden unter Berücksichtigung des Kräftegleichgewichts am infinitesimal kleinen Punkt eines Kabelbolzens als Haftfestigkeit interpretiert.

Jan 1, 2003

By F. Lanaro, K. Röshoff, R. Christiansson, L. Jing

This paper presents the results of a project for developing a methodology for empirically determining some of the mechanical properties of the rock mass at the Äspö Hard Rock Laboratory, Southern Sweden. Using the equations available in the literature, the deformation modulus, friction angle, cohesion and unconfined compressive strength of the rock mass were estimated. A comparison of the results using different classification methods (Q, RMR, GSI, RMi, Ramamurthy’s) was made to estimate the range of variations in the mechanical properties with the considerations of: i) the quality/quantity of the geological data; ii) the technique for partitioning of the rock mass into homogeneous domains; iii) the sensitivity and subjectivity of the empirical methods; and iv) the need for validating the empirical methods against a test case. Cet article présente les résultats d’un projet visant à établir une méthodologie, pour déterminer, de façon empirique, les propriétés mécaniques de la masse rocheuse. En utilisant les corrélations disponibles dans la littérature, quelques-unes des propriétés de la masse rocheuse ont pu être déterminées (module de déformation, angle de friction, cohésion, force de compression illimitée). Une comparaison des résultats obtenus par différentes méthodes (Q, RMR, GSI, RMi, de Ramamurthy) a permis d’établir une échelle de variations des propriétés mécaniques et de formuler une série de recommandations concernant : i) la qualité/quantité des données géologiques ; ii) la technique de partition de la masse rocheuse dans des domaines homogènes ; iii) la sensibilité et la subjectivité des méthodes empiriques ; iv) la nécessité de valider les méthodes empiriques à l’aide de nouvelles études de cas. Dieses Paper präsentiert die Ergebnisse eines Projekts mit dem Ziel, eine Methodik für die empirische Festhellung von mechanischen Eigenschaften im Gesteinmassiv zu etablieren. Durch Verwendung der in der Literatur zugänglichen Korrelationen, wurden einige Eigenschaften des Gesteinmassivs festgestellt (Entstellungsmodul, Reibungswinkel, Kohäsion, unbeschränkte Kompressionsstärke). Ein Vergleich der Ergebnisse unterschiedlicher Methoden (Q, RMR, GSI, RMi, Ramamurthy’s) wurde durchgeführt und dies erlaubte die Feststellung der Variationsskala von den mechanischen Eigenschaften, sowie eine Reihe Empfehlungen für: i) Qualität/Quantität der geologischen Dateien; ii) die Technik für Teilung des Gesteinmassivs in homogene Domäne; iii)die Empfindlichkeit und Subjektivität der empirischen Methoden; iv) das Bedarf die empirische Methoden gegen neue Fallgeschichten zu validieren.

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 C. H. Johannes, N. B. Strydom, C. H. Van Graan, J. G. A. Van Heerden

Note: The practical application of microclimate cooling in an underground stope in a gold mine by C. H. JOHANNES, C. H. VAN GRAAN, N. B. STRYDOM and J. G. A. VAN HEERDEN INTRODUCTION Although much information was available on the use of pre-frozen jackets as micro climate coolers in underground situations!, 2, no information was available on their performance under practical conditions in stopes. The objectives of this study were. O.F .S. Branch Minutes of the General Meeting held in the upstairs lounge at the Harmony Country Club, Harmony G.M. Co. limited, on Wednesday 12th November, 1975 at 4.00 p.m. NIM reports Report no. 343 A mineralogical investigation of gold-bearing sulphidic ore from the Florence-Devonian Mine, Barberton.(20th May, 1968; re-issued Dec. 1975). Report no. 1384 . Flotation tests on samples of Canadian copper-zinc ores. (12th Nov., 1971; re-issued Nov. 1975). The results are given of laboratory Report no. 1488 Extraction of rutile from Highveld smelter slags. (28th Sep., 1972; re. issued Nov., 1975). Report no. 1499 The production of medium -carbon ferrochromi'um. (4th Dec., 1972; reissued Nov. 1975). Report no. 1521 The dissipation of electrical power in the burden of a submerged-arc furnace. (15th Feb., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1527 The physicochemical properties of slags associated with the smelting of nickel sulphide concentrates. (21st Feb., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1544 The recovery of salable ferrochromium from material discarded by Ferrometals Limited. (11th Jun., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1547 Physicochemical and thermodynamic properties of slags in the system MgO-AlOl.5SiO2. (23rd Aug., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1548 Physicochemical properties of slags in the system MgO-Al2O3-SiO2 and their application to the technology of ferro-alloy smelting. (13th Jul., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1553 Characterization of the flotation properties of fluorspar from smallscale batch and pilotplant tests. (27th Sep., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1555 The analysis, by atomic-absorption spectrophotometry, of matte-leach residues. (2nd Oct., 1973; re-issued Nov. 1975). Report no. 1590 The separation of osmium from ruthenium in hydrochloric acid solutions. (18th Jan., 1974; re-issued Oct. 1975.) Report no. 1606 The electrical-resistance characteristics of the charge in the electric reduction furnace. (1st Feb., 1974; re-issued Oct. 1975). Report no. 1622 The electrical conductivity of the charge in a ferrosilicon furnace. (2nd Apr., 1974; reissued Oct. 1975).

Jan 3, 1976

Book review Pearson, J. S. Ocean floor mining. Park Ridge (New Jersey), Noyes Data Corporation, 1975. 201 pp. NIM reports Report no. 308 A mineralogical study of gold particles in pulp residues from the Bracken Gold Mine. (7th Mar.,1968. Re-issued Oct. 1975.) Report no. 377 Examination of pulp samples, treated with cyanide, for coated gold.(7th Aug., 1968. Reissued Oct.1975.) Report no. 385 The determination of the nature of coatings on gold particles. (2nd Aug., 1968. Reissued Oct. 1975.) Report no. 452 The Purlex Process - a description of the pilot plant leading to the use of the process in South Africa. (13th Jan., 1969. Re-issued Oct. 1975.) Report no. 482 Review of work on the treatment of pegmatites. (9th Apr., 1969. Reissued Sep. 1975.) Report no. 1443 Gravity concentration tests on four samples from Tantalite Valley,S. W.A. (5th Jul., 1972. Re-issued Sep. 1975.) Report no. 1489 The breakage of S oderberg electrodes. (10th Nov., 1972. Re-issued Nov. 1975.) Report no. 1545 A mineralogical investigation of leach residues from the Blyvooruitzicht Gold Mine. (22nd May, 1973. Re-issued Nov. 1975.) Report no. 1583 Preliminary tests on winnowing for the recovery of mica. (12th Nov., 1973. Re-issued Sep. 1975.) Report no. 1652 The identification of diamonds from Premier, Finsch, and Jagersfontein Mines by statistical analysis of data obtained from instrumental neutron-activation analysis. Report no. 1723 The determination of zirconium and aluminium in zirconiumaluminium alloys. Report no. 1739 The determination of trace amounts of noble metals in sulphate media. Report no. 1771 The determination of silver, selenium, tellurium, antimony, tin, lead, and arsenic in anode sludges. Report no. 1772 A study of copper recovery by lime roasting and leaching. Corrigendum The Special Issue of Volume 76 of the Journal ('Recent Advances in Mineral Dressing, October 1975) should be corrected as follows. The South African Institute Of Mining And Metallurgy - Information On Membershlp The Institute was founded in 1894 as the Chemical and Metallurgical Society of South Africa. In 1904 it was reconstituted as the Chemical, Metallurgical and Mining Society of South Africa and in 1956 it became the South African Institute of Mining and Metallurgy. Die Suid-Afrikaanse Instituut vir Mynbou en Metallurgie - Inligting Oor Lidmaatskap Die Instituut is in 1894 gestig as die Chemiese en MIetallurgiese Vereniging van ::!nid-Afrika. In 190-1is dit omvorm tot die Chemiese Metallurgiese en Mynbouvereniging van Sllid-Afrika en in 1956 het dit die Suid-Afrikaanse Instituut vir Mynbou en l\Ietallurgie geword.

Jan 2, 1976

By P. Otto, G. Borm, Th. Dickmann, F. Amberg, R. Giese

Based on many years experience, the well proven Swiss Tunnel Seismic Prediction System TSP has been substantially augmented for online geological prognosis in underground construction. In its latest version, the Integrated Seismic Imaging System ISIS provides high resolution seismic images of the rock mass around a tunnel face via an array of standard anchor rods. These rods contain 3D-geophones at their tips and can be readily installed during excavation work. A further innovative component of the system is the newly developed high-power repetitive source for application in hard rock: a pneumatic hammer with laser triggering to be mounted on construction machinery. A user-friendly software package permits online data acquisition and processing, 3D-visualization, and a first geological interpretation. Tomographic images of compressional and shear wave velocity fields at fault zones in metamorphic rock of the Gotthard Base Tunnel in the Central Alps are presented. Das langjährig bewährte Schweizer Tunnelseismische Vorauserkundungssystem TSP wurde inzwischen wesentlich weiterentwickelt. In seiner neuen Version, dem Integrierten Seismischen Imaging System ISIS, ermöglicht es hochauflösende seismische Abbildungen des Gebirges im Vorfeld und Umfeld einer Tunnelauffahrung mit Hilfe einer Anordnung von Felsankern, die an ihren Spitzen 3-Komponenten-Geophone enthalten. Eine weitere Neuerung von ISIS ist die pneumatische Hochleistungs-Impulsquelle mit Laser-Triggering. Eine benutzerfreundliche, interaktive Software ermöglicht die online Datenerfassung und -auswertung, 3D-Visualisierung und eine erste geologische Interpretation. Tomografische Abbildungen von Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeitsfeldern an Störungszonen in metamorphem Gestein des Gotthard-Basistunnels werden gezeigt. Basé sur de nombreuses années d’expérience, le système suisse, bien établit, de reconnaissance sismique à l’avancement des tunnels (système TSP), a été sensiblement amélioré pour obtenir une prévision géologique en temps réel durant l’avancement de travaux souterrains. Sa dernière version, le Système Intégré d’Imagerie Sismique (ISIS), fournit des images sismiques haute-résolution du massif rocheux à l’avant d’un tunnel grâce à un réseau de tiges d’ancrage standard. Ces tiges, équipées à leur extrémité de géophones 3 composantes, s’installent très aisément durant les travaux d’excavation habituels. Le élément d’innovation récente concern le nouvelle source très répétitive et de forte puissance pour les applications aux roches dures: un marteau pneumatique déclenché par un système à laser. Un ensemble de programmes informatiques convivial permet l’acquisition et le traitement en temps réel des signaux et produit une vue 3D ainsi qu’une première interprétation géologique. Nous présenterons des images de réflexion d’ondes de compression et de cisaillement ainsi que des inversions tomographiques de zones de faille dans des terrains métamorphiques obtenues à l’occasion du creusement du tunnel de base du Gothard, dans les alpes centrales.

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 G. Dhakal, J. -I. Kodama, K. Neaupane, T. Yoneda

ABSTRACT Durability tests and evaluation of sub-zero temperature effects to some argillaceous clastic rocks were carried out. Welded tuff, limestone, sandstone and schist samples collected from different parts of Japan were tested and results are presented. Schist and dolomite from Ganesh Himal area along the higher Himalayas of Nepal were also tested, and the results are compared. The slaking tests were performed on all samples in pure water. The results reveal that the slaking index of schist from Japan is lower than that of schist from Nepal. Regarding carbonate rocks, the slaking index of limestone from Japan is higher than that of dolomite from Nepal. A tendency of decrease in slake durability with an increase in porosity is also observed. Freezing and thawing experiments conducted on welded tuff and schist reveal that crack initiates earlier but extends slower in schist than in welded tuff. It is also observed from the freeze-thaw experiment that the welded tuff deteriorates and wears faster than the schist. However, sandstone remains relatively intact for a long run of freeze-thaw cycles. Zusammenfassung Beständigkeitstests sowie die Bewertung der Auswirkungen von Minusgraden auf Tonschiefer Trümmergestein wurden durchgeführt. Dabei wurden geschweißter Tuff, Kalkstein, Sandstein und Schiefer aus verschiedenen Gebieten Japans sowie Schiefer und Dolomitgestein aus dem Ganesh Himal Gebiet, dem höheren Himalaya Nepals, untersucht und die Resultate verglichen. Für alle diese Gesteine wurden Slaking-Tests in reinem Wasser vorgenommen. Die Resultate zeigen, dass das Slaking von Schiefer aus Japan höher als das von Schiefer aus Nepal war, wohingegen bei kalkhaltigem Gestein das Slaking von Kalkstein aus Japan niedriger als das von Dolomitgestein aus Nepal ausfiel. Es wurde dabei auch eine Tendenz zur Löschbeständigkeitsverringerung bei gleichzeitig erhöhter Porosität beobachtet. Gefrier- und Tautests an geschweißtem Tuff und japanischem Schiefer zeigten, dass Risse in Schiefer schneller auftraten, aber sich langsamer ausweiteten als in geschweißtem Tuff. Bei Gefrier- und Tautests wurde ebenfalls beobachtet, dass geschweißter Tuff schneller verfällt und verschleißt als Schiefer. Sandstein hingegen blieb über lange Tau- und Gefrierzyklen intakt Résumé Des tests de solidités et l’évaluation de l’effet des températures en dessous de zéro sur les rocs argileux ont été effectués. Les rocs d’origine volcanique (cendre), les rocs calcaires, sableux et les schistes de différentes régions du Japon, ont été étudiés. Les schistes et les dolomites de la région de Ganesh Himal le long du haut Himalaya (Népal) ont été étudiés et comparés à ceux du Japon. Les tests de désintégration sur les rocs ont été effectués dans l’eau pure. Les résultats montrent que l’index de désintégration des schistes du Japon est inférieur aux schistes du Népal. En ce qui concerne les rocs carbonyles, l’index de désintégration des rocs calcaires du Japon est supérieur à ceux des dolomites du Népal. Une décroissance de la résistance à la durabilité est observée avec une plus grande porosité des rocs. Les tests de congélation-décongelation sur les schistes et les rocs d’origine volcanique (cendre) du Japon montrent une apparition précoce des fissures mais l’expansion des fissures est plus rapide dans les rocs volcaniques. Des tests similaires montrent que les rocs volcaniques (cendre) se désagrégent plus rapidement que les schistes. Cependant, les rocs sableux restent intacts après plusieurs cycles de congélation-décongélation.

Jan 1, 2003

By S. M. Spottiswoode, Linzer. L. M.

We report on further progress in improving seismic locations by using the so-called double-difference method (Spottiswoode and Milev, 1998 and Waldhauser et al., 1999). Double-differences are obtained either using picked arrival times or various measures of time differences obtained from waveform pairs. The double-difference method provides for much improved relative locations by reducing the effect of the errors in the wave velocity of ray paths between each event and each geophone. Further improvements are obtained by using known locations, such as blasts. One of the difficult problems that we have overcome is that of finding the best “weights” for the time corrections. Experience obtained in relative moment tensor inversions by Andersen (2001) suggests that use of median corrections is both more stable and more accurate, even while the locations of the individual events is based on weighted least-squares minimization. A hybrid location program with known reference events has been developed. Tests on a synthetic data set gave relative locations that were much less widely spread than the absolute locations. The use of known event coordinates (blasts) moved the relative locations back towards the real locations. These results are confirmed in preliminary analysis of data from a mine. The absolute locations are adjusted using blast events restricted to the line of tunnel development. Inter-event distances are distributed in a power-law fashion that suggests that the relative location accuracies are improved by a factor of three or more. Nous rendons compte des progrès faits dans l’amélioration des locations de séismes en utilisant la méthode appelée de double- différence (Spottiswoode and Milev, 1998 et Waldhauser et al., 1999). On obtient les double-différences soit en utilisant des temps d’arrivée choisis soit des mesures variées de différences de temps obtenues de doublets de forme d’onde. La méthode de double-différence fournit des locations relatives très améliorées en réduisant l’effet des erreurs dans la vitesse d’onde des trajectoires de rayon entre chaque évènement et chaque géophone. D’autres améliorations sont obtenues en utilisant des locations connues, telles que les coups de mine. Un des problèmes difficiles que nous avons surmontés est celui de trouver les meilleurs coefficients de pondération pour les corrections de temps. L’expérience obtenue dans des inversions de phases tensorielles relatives par Andersen (2001) suggère que l’utilisation de corrections médianes est à la fois plus stable et plus exacte, même lorsque la location des évènements individuels est basée sur minimisation pondérée de moindres carrés. Nous avons développé un programme hybride de location avec des évènements connus pour référence. Des tests sur des données artificielles ont donné des locations relatives qui étaient beaucoup moins étendues que les locations absolues. L’utilisation de coordonnées d’évènements connus (coups de mine) a ramené les locations relatives vers les locations réelles. L’analyse préliminaire des données d’une mine a confirmé ces résultats. Les locations absolues sont ajustées en utilisant des évènements de coup de mine restreints à la ligne du développement du tunnel. Les distances entre chaque évènement sont distribuées comme par loi exponentielle ce qui suggère que les degrés d’exactitude des locations relatives sont améliorés par un facteur de trois ou plus. Wir berichten über einen weiteren Fortschritt, die seismische Positionen unter Verwendung der zu sogenannten Doppel-Unterschied-Methode (Spottiswoode und Milev, 1998 und Waldhauser et al.,1999) zu verbessern. Doppel-Unterschiede werden entweder mit ausgewählten Ankunftszeiten oder verschiedenen Messungen von Zeitunterschieden erreicht, die von den Wellenformpaaren erhalten werden. Die Doppel-Unterschied-Methode liefert viel verbesserte relative Positionen unter Verringerung der Auswirkung von Fehlern in der Wellengeschwindigkeit von Strahlengängen zwischen jedem Fall und jedem Geophon. Weitere Verbesserungen werden erreicht, indem man bekannte Positionen, wie Sprengungen verwendet. Eines der schwierigen Probleme, die wir überwunden haben, ist jenes des Findens der besten "Gewichte" für die Zeitkorrekturen. Die Erfahrung, die in den relativen Momentspannerumkehrungen von Andersen (2001) gewonnen werden bietet den Schluß an, daß der Gebrauch von mittleren Korrekturen beständiger und genauer ist, sogar wenn die Positionen der einzelnen Fälle auf der bewerteten Reduzierung der Methode der kleinsten Quadrate basiert. Ein hybrides Positionsprogramm mit bekannten Bezugsfällen ist entwickelt worden. Tests auf einem synthetischen Dataset gaben relative Positionen, die viel weniger weit gestreut waren als die absoluten Positionen. Der Gebrauch von bekannten Fallkoordinaten (Sprengungen) schob die

Jan 1, 2003

By I. J. A. Brackley

An investigation of the slope stability of a pit and failures of spoil dumps, carried out at Silicon Smelters quartz mine, Pietersburg, South Africa, is described. The major geological feature of the mine is the intensely foliated schist in the footwall, with exceptionally Iow strengths upon extensive discontinuities, and the similarly unusual strength properties of the dumped schist spoil. The selection of slope angles for the pit is described, and a proposal for the stabilization of the failing spoil dump by segregated dumping is explained.

Jan 1, 1985

By W. C. Joughin

A risk evaluation model has been developed, that enables the quantification of expected injuries and economic losses resulting from rockfalls associated with a support system in a given geotechnical environment. This enables the comparison of different support systems based on the expected frequency of injuries and the total cost of the support system, including the expected economic losses. The model takes into consideration the variability in joint orientations and joint strength within the geotechnical environment and the variability and quality of support systems. The quantification of the benefits of other rockfall risk-mitigating strategies, such as the effectiveness of barring or monitoring, are also incorporated in the model. The risk model is described in this paper and the validation of the model and case studies are described in Part II.

Jan 1, 2012