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By Frank Johnson

Between 2000 and 2006, platinum production from the South African mines expanded from 206 to 307 tonnes (DME, 2007). Most of this additional metal has come from traditional ?narrow? reef stoping, generally taken to mean stoping in working places with a mining height of less than 1,5 metres. It is well known that narrow-reef stoping presents safety, technological and ergonometric challenges (Pickering, 2007). In planning for the expansion, which is still continuing, the platinum mining industry realized that it could not simply continue with traditional methods of narrow-reef mining. Particular issues identified were: ? High labour-intensivity: caused by use of hand-held rock drilling machines, labour-intensive support installation and stope cleaning; ? Dependence on rock-drillers: this occupation is no longer an attractive one and there is a reducing flow of new recruits; ? Safety: most of the work is performed close to the new faces, where there is the greatest exposure to the hazards of falling rock.

Jan 1, 2008

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 S. Sakurai

We discuss the mechanical characteristics of underground structures that are subjected to vertical oscillations. Under such circumstances - expected when an earthquake rupture occurs very close to highly developed urban areas - the conventional seismic analysis, which mainly considers horizontal shear oscillations, may not be fully valid. Our analysis, based on the elastic wave theory, shows the effects of vertical disturbances and the generation mechanism of the unique damage patterns observed on the occasion of the 1995 Hyogo-ken Nanbu (Kobe) Earthquake. Wir diskutieren über die mechanischen Eigenschaften der unterirdischen Strukturen, die sich vertikalen Schwingungen aussetzen. Unter solchen Umständen - erwartet, wann ein Erdbebenabbruch sehr nah an hochentwickelten städtischen Bereichen geschieht - kann die herkömmliche seismische Analyse, die sich hauptsächlich horizontale Schubbewegungen überlegt, möglicherweise nicht völlig gültig sein. Unsere Analyse, basiert auf der elastischen Wellentheorie, zeigt die Effekte der vertikalen Bewegungen und den Erzeugungsmechanismus der einzigartigen Beschädigungsmuster, die anläßlich des 1995 Kobe Erdbebens beobachtet wurden. Nous discutons les caractéristiques mécaniques des structures souterraines qui s’exposent aux oscillations verticales. Dans ces conditions - s’attendent quand une rupture de tremblement de terre se produit tout près des secteurs urbains fortement développés - l’analyse séismique conventionnelle, qui considère principalement des oscillations horizontales de cisaillement, peut ne pas être entièrement efficace. Notre analyse, qui est basée sur la théorie des vagues élastiques, montre les effets des mouvements verticaux et le mécanisme de génération des modèles uniques de dommages, que nous avons observés à l’occasion du tremblement de terre 1995 de Kobe.

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

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

Jan 1, 2003

By R. van Heerden, T. R. Stacey

In the challenging environments of deep-level, narrow tabular orebody gold mines in South Africa, rock mass classification offers a potential method for predicting hazardous areas and optimising rock support systems. This study evaluates the applicability of various rock mass classification systems, with a focus on the Modified or Mining Rock Mass Rating system tailored for high-stress, deep-level mining conditions. Extensive data collection was conducted at Kusasalethu Mine, involving underground mapping and analysis of the 2020/2021 fall of ground database. The Mining Rock Mass Rating system was adapted to the unique geological and operational conditions, providing a simplified, user-friendly approach for rock engineering and geology personnel. Results indicate that this adapted Mining Rock Mass Rating system effectively quantifies rock mass conditions and influences proactive mining adjustments. The study’s findings highlight the system's capability to enhance understanding of rock mass behaviour and substantially mitigate the occurrence of rockfalls and ground collapses. Further application and refinement of the system are recommended to continuously improve mining safety and efficiency.

Oct 24, 2025

This paper describes the integration of the mineral resource management philosophy within strategic long term planning at Anglo Platinum Limited. Consideration is given to the philosophy, processes, techniques and supporting systems.

Jan 1, 2007

By E. R. Davis, R. J. Knott

The paper discusses some of the tools of management in the field of project control, especially in engineering. Project control includes planning and cost engineering, and involves various phases: the conceptual Design and Planning Phase, the Definitive Design and Capital Budgeting Phase, and the Implementation Phase. Each of these phases is discussed in in, together with the use that can be made of data banks, progress reports, and computer systems.

Jan 1, 1982

By J. L. Human, N. Fernandes

The rockfall hazard is the major contributing agency to fatal accidents in South African platinum mining operations. The majority of these accidents occur in close proximity to the working stope face. The collapse of fractured or blocky ground between individual temporary support units or the closest permanent support line to the stope face has not yet been adequately addressed. A large-scale stope support system testing facility funded by the Safety in Mines Research Advisory Committee (SIMRAC), has been designed and constructed to test support systems and stimulate innovative thinking by mining personnel, support manufacturers and suppliers by providing a facility where the interaction of stope support systems, a rigid stope face and a discontinuous hangingwall beam can be observed during quasi-static and dynamic conditions. Tests have been carried out on various types of stope support systems, focusing on the temporary support systems used in the immediate stope face area. The interlinking of the temporary support units with mesh or safety netting has been explored in the prevention of falls of ground between support units during gravity driven falls of ground. These tests illustrate the facility?s ability to be used to stimulate innovative thinking and provide a testing ground for the development of temporary support systems in order to reduce the risk off all of ground injury to mining personnel at the stope face.

Jan 1, 2004

The Skorpion Zinc Project demonstrated the viability of the production of zinc from non-sulphide (commonly called ?zinc-oxide?) ores, using the leach/solvent extraction/electrowinning process route. The success of Skorpion raised the profile of a number of other zinc oxide deposits, considered to be similar. However, a study of three such deposits demonstrates that the application of whole-ore-leaching may be limited and that the concentration of zinc, or at least the separation from acid-consuming gangue minerals, prior to leaching is essential to the successful recovery of zinc from these deposits. The recovery of zinc is dependent on an understanding of the geology of the deposit, the mineralogical association of zinc minerals with gangue minerals (Boni, 2005) and limitations of mining practice. Flow sheet development and the associated metallurgical test work to derive an economically viable treatment route from two of these deposits are discussed. Key parameters affecting zinc recovery by gravity separation and flotation are presented, demonstrating that even minor differences in mineralogy have a profound impact on zinc recovery and reagent consumption. The study also deals with the determination of appropriate design parameters through metallurgical mapping of the dense media separation process.

Jan 1, 2008

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

Jan 1, 2003

By C. Haberfield, J. Szymakowski

Recent studies by the authors into the behaviour of jointed rock masses using direct shear testing have confirmed that joint spacing has a significant effect on rock mass strength. The rock mass failure envelopes assessed from these tests have been compared to failure envelopes obtained using the Hoek-Brown GSI criterion. Good agreement between measured and estimated GSI strength envelopes where obtained when joint spacing was considered in the assessment of GSI. Les études récentes conduites par les auteurs sur le comportement des joints rocheux employant l'essai direct de cisaillement ont confirmé que l'espacement a un effet significatif sur la force de la masse rocheuse. Les enveloppes de ruptures obtenues pour ces essais ont été comparées à l'enveloppe de rupture obtenue en utilisant le critère GSI Hoek-Brown. Une bonne corrélation a été constatée entre les enveloppes obtenues expérimentalement et les enveloppes calculées par la méthode GSI quand l'espacement des joints a été pris en considération dans l'évaluation de GSI. Kuerzliche Untersuchungen der Autoren betreffs Reaktionen von gebrochenen Felsmassen zu direkter Scherkraft, bestaetigen, dass die Abstaende von Rissen einen deutlichen Einfluss auf den Widerstand der Felsmassen hat. Die Bruchbereiche der Felsmassen die von diesen Untersuchungen entwickelt wurden, wurden verglichen mit den Bruchbereichen, die man mit der Anwendund der Hoek-Brown GSI Formulierung erhaelt. Eine gute Uebereinstimmung zwischen gemessenen und errechneten GSI Festigkeitsbereichen wurde erzielt, wenn der Abstand der Risse in der Berechnung der GSI in Betracht gezogen wurde.

Jan 1, 2003

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

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

Jan 1, 2003

By H. Zhu, F. Xu, T. Wang

Abstract : The deformation monitoring data of the middle pier of the in permanent ship lock in Three Gorges revealed several interesting deformation phenomena. Conclusions and explanations are made concerning the phenomena in this paper, based on the finite element and engineering geology analyses. Firstly, the fluctuation of the horizontal transformations can be attributed to the alternate excavation of the two neighbouring ship lock rooms. Secondly, the rock mass discontinuities result in the displacement breaks. Lastly, the main reasons for the one-sided leaning phenomena are the natural stress, which is not evenly distributed, and the presence of discontinuities. This paper presents a valuable reference for studying the ‘individual phenomena’ in geotechnical engineering. ZUSAMMENFASSUNG: Die Beobachtungs claten an der Mittelpier deformation bezüglich Permannenter Schiffsschleuse in den Drei Schluchten offenbaren einige interessante Deformationsphänomene. Die Schlußforgerungen und Erklärungen dazu in dieser Arbeit basseren methodisch anf der ‚’ ‘Endlichen-Elemente-Analzse’ und der ‘Ingenieurnissen-Geograhnie-Analzse’. Erstens kann die Fluktuation der horiyontalen Transformation durch die ungleichzeitige Ausgrabung der zwei benachbarten Schiffsschleusenräume verursacht werden. Zweitens resultzert die Diskontinuität der Felsenmasse ans dem verlagerten Bruch. Drittens: Die Hauptgründe für das Zu-einer-Seite-Neigung-Phänomen in manchen Stellen sind der ungleich eigeteilte natürliche Druck und das vorhandersein der Diskontinuität. Diese Arbeit präsentiert eine wertvolle Referenz für die Untersuchung der Sonderfälle in geotechnischen Bau. Résumé: Cet article a analysé sérieusement et profondément , en utilisant des procèdes d’étude par exemple l’analyse d’éléments défini et celle de la condition géographique de traveaux , des règles typiques de la déformation montrées dans les données surveillantes à propos de la déformation des pierres centrales dans les écluses éternelles du Trois Gorges , on en a tiré une conclusion : 1) le changement des chiffres des déplacements horizontaux des pierres centrales est causé par les creusages séquentiels des cannelure voisines ; 2) l’inclinaison au Nord de toutes les pierres centrales entre les deuxième et troisième chambres d’écluse est causée par la différence de la gravitation entre les deux chambres d’écluse et par l’existence de la surface structurale ; 3) l’existence de la surface structurale cause le changement des chiffres des déplacements horizontaux des pierres centrales au niveau profond . Cet article donne une référence utile pour l’étude du ‘ problème d’indivudualité’( ou les situations anormaux) dans les données surveillantes de la déformation des pierres centrales de la génie civile.

Jan 1, 2003

By S. K. Murphy, S. M. Spottiswoode, A. M. Milev, D. Geyser

A portable, stand-alone instrument especially designed for recording strong ground motion was used in this study to create a large database of peak particle velocities measured underground. A total number of 39 sites located in stopes mining Carbon Leader and Ventersdorp Contact Reefs were investigated. Peak particle velocities whith values up to 3 m/s were recorded at some sites. The data recorded on the skin of the excavations were compared to the data recorded by the mine seismic networks to determine the site response. The maximum site response was obtained for source radii of between 5 m and 30 m and events locating within 200 m of the site. The extreme values of peak particle velocities were obtained in cases were the face-area lay within the source radius. Un instrument portable unique spécifiquement conçu pour enregistrer les mouvements dynamiques des terrains, a été utilisé dans cette étude pour créer une base de données importante sur la vélocité maximum des particules, mesurée en souterrain. Un nombre total de 39 sites situés dans les excavations exploitant les récifs appelés ‘Carbon Leader et Ventersdorp Contact Reefs’, a été investigué. Une vélocité maximale avec des valeurs allant jusqu’ à 3 m/s a été enregistrée sur certains sites. Les données enregistrées sur le bord de l’excavation ont été comparées aux données enregistrées par les réseaux séismiques de la mine pour déterminer la réponse du site. La réponse maximum du site a été obtenue pour des sources de rayons entre 5 m et 30 m et des évènements situés dans les 200 m du site. Les valeurs extrêmes de vélocités maximales ont été obtenues pour les cas où la zone de face se trouve à l’intérieur du rayon de la source. Ein mobiles, alleinstehendes Instrument, speziell entworfen um starke Formationsbewegungen aufzuzeichnen, wurde in dieser Studie verwendet um eine große Datenbank von Partikelspitzengeschwindigkeiten, die Untertage gemessen wurden, aufzuzeichnen. Eine Gesamtanzahl von 39 Aufstellungsorten in den Schichtabbauorten vom Carbon Leader und Ventersdorp Contact Reef wurden untersucht. Partikelspitzengeschwindigkeiten mit Werten bis zu 3 m/s wurden an einigen Standorten aufgezeichnet Die an der Oberfläche des Grubenraumes aufgezeichneten Daten wurden mit jenen Daten verglichen, die vom seismischen Netzwerk der Grube notiert wurden, um die örtliche Reaktion des Standortes zu bestimmen. Die maximale Standortreaktion wurde für Ursprungsradien von zwischen 5 m und 30 m erhalten und Ereignissen die sich innerhalb von 200 m vom Standort befanden. Die extremen Werte der Partikelhöchstgeschwindigkeiten wurdenin jenen Fällen erreicht wo sich der Abbaubereich innerhalb des Ursprungsradiuses befand.

Jan 1, 2003

By T. Nghipulile, G. Dzinomwa, J. Kurasha, M. Amwaama, B. Mapani, K. Maweja, T. E. Moongo

The effect of mineralogy on the grindability was investigated using three copper ores – two sulphides and one oxide. The dominant copper minerals were identified by optical microscopy and mineral chemistry derived from SEM-EDS analysis. The sample designated sulphide 1 was borniterich, sulphide 2 ore was mainly chalcopyrite, and the oxide ore was predominantly malachite and minor azurite. The gangue minerals were identified using semi-qualitative XRD analysis. Sulphide 1 contained more than 80% (w/w) of quartz compared to about 70% in the other two ores. The Bond work indices were 13.8, 21.6, and 17.3 kWh/t for sulphide 1, sulphide 2, and oxide ore respectively. This suggested that the chalcopyrite-rich ore is the hardest, while the malachite-rich ore has intermediate hardness, and the bornite-rich ore is the softest. The brittleness indices of the ores were calculated using the chemical composition of the gangue, and a good correlation between brittleness indices and Bond work indices was observed, which highlights the importance of the gangue composition in determining the fracture behaviour of the ores. There is scope for further investigation into the relationship between ore mineralogy and comminution behaviour using other breakage characterization techniques.

Mar 30, 2023

By Deon van Tonder, Bert Van Hege

Comparison of various technologies for uranium recovery from sulphuric acid leach solutions shows that Resin-in-Pulp (RIP) and/or Solvent extraction (SX) based processing routes are usually cost effective (11). A combined RIP-SX recovery-purification route and a CCD-SX recovery-purification route were investigated and optimised. The design basis used for the investigation was a production rate of 200 kg/h U3O8 over a solution concentration range of 40 to 1500 mg/L U3O8. The OPEX for the RIP-SX processing route was found to be sensitive to the variation in uranium concentration in the leach liquor. One of the main drivers for this trend is the leach acid concentration. Conversely, the CAPEX of the CCD-SX processing route was sensitive to the uranium concentration in the leach liquor. The leach acid concentration only affected the OPEX of the CCD-SX processing route modestly, as the bulk of the acid is recovered in a pre-leach circuit. Contrary to expectation, the effect of extractant loss assumptions on the overall processing route economics was found to be modest to insignificant. It should be noted that the CCD-SX processing route OPEX was more sensitive to extractant loss assumptions than the RIP-SX processing route OPEX. Economic optimum wash ratios were determined for the CCD-SX processing route and increased with leach concentration ? the increase in wash ratio was less than proportional. A 5-stage CCD configuration was found optimal over the concentration range investigated.

Jan 1, 2007

By D. Boldini, R. Lackner, H. A. Mang

ABSTRACT: In this paper, the strong interaction between the hardening shotcrete lining and the surrounding ground in NATM tunneling is investigated by means of axisymmetric analyses, accounting for the three-dimensional nature of the excavation process. The effect of the hydration of shotcrete on strength, stiffness, chemical shrinkage as well as microcracking and creep are accounted for. For the description of the mechanical behavior of the ground, a multi-surface plasticity model is employed. The performed analyses of the excavation process provide insight into the influence of each phenomenon accounted for in the material model for shotcrete on the response of the ground-shotcrete compound structure. ZUSAMMENFASSUNG: In diesem Beitrag soll die Interaktion zwischen dem erhärtenden Spritzbeton und dem Boden auf der Basis axisymmetrischer Berechnungen untersucht werden. Derartige Berechnungen ermöglichen die Berücksichtigung des drei-dimensionalen Charakters des Vortriebprozesses. Die Auswirkung der Hydratation auf die Entwicklung der Festigkeit, Steifigkeit und der chemischen Schwindverzerrungen, sowie das Reißen und das Kriechen des Spritzbetons wurde berücksichtigt. Das mechanische Verhalten des Bodens wurde mittels eines Mehrflächenplastizitätsmodells simuliert. Die durchgeführten Berechnungen des Vortriebprozesses geben Einblicke in die Auswirkungen der Spritzbetoneigenschaften auf das Tragverhalten des Boden-Spritzbeton-Komposits. RÉSUMÉ: La stricte interaction entre le soutènement en béton projeté durcissant et le terrain dans un tunnel creusé avec la NATM est étudiée par des analyses axisymétriques, compte tenu de la nature tridimensionnelle des processus de creusement. Les effets de l’hydratation du béton sur la résistance, la rigidité et la contraction chimique, ainsi que sur la micro-fissuration et le fluage, sont mis en compte. Pour la description du comportement mécanique du terrain on emploie un modèle de plasticité multi-surface. Les analyses conduites mettent en évidence l’influence de chaque phénomène considéré dans le modèle constitutif du béton projeté sur la réponse de la structure composite terrain-béton projeté.

Jan 1, 2003

By R. J. Hundermark, L. R. Nelson

"The critical importance of tap-hole design and management for furnace performance and longevity is explored through examining some of the specific matte, metal, and slag tapping requirements of non-ferrous copper blister and matte converting and smelting, ferroalloy smelting, and ironmaking systems. Process conditions and productivity requirements and their influence on tapping are reviewed for these different pyrometallurgical systems. Some critical aspects of the evolution of tap-hole design to meet the diverging process and tapping duties are examined. Differences and similarities in tapping practices and tap-hole management are reviewed. Finally, core aspects of tap-hole equipment and maintenance are identified – aspects that are considered important for securing improved tap-hole performance and life, so pivotal to superior furnace smelting performance. IntroductionThe sheer diversity of tapping configurations used on industrial pyrometallurgical operations is at first bewildering. They range from historical tilting furnaces without tapholes to modern eccentric bottom tapping (EBT) tilting and/or bottom slide-gate electric arc furnaces; to classical single tap-hole multiphase tapping (e.g. metal/matte and slag); to dedicated phase tap-holes (e.g. dedicated metal/matte-only and slag-only); to dedicated phase multiple tap-hole configurations (up to eight metal/matte-only tap-holes and six slag-only tap-holes); to more esoteric metal/matte-only siphons and slag overflow skimming, e.g. Mitsubishi Continuous Process (Matsutani, n.d.). This can be further complicated by periodic batch tapping; consecutive tapping on a given taphole; alternating tap-hole tapping practice; near-continuous slag-only tapping, with discrete batch matte/metal tapping on higher productivity, but low metal/matte fall (<20% by mass feed) Co and Ni ferroalloy and platinum group metal (PGM) matte furnaces; near-continuous tapping through batch tapping of individual tap-holes that are opened consecutively (Tanzil et al., 2001; Post et al., 2003); to fully continuous tapping on coupled multi-furnace cascades (Matsutani, n.d.)."

Jan 1, 2016

The Gordonsville Operation of Pasminco US Inc. along with the Center for Advanced Mineral and Metallurgical Processing (CAMP) at Montana Tech studied, developed and implemented a pilot scale hydrometallurgical facility for the industrial recovery of germanium and gallium. This paper describes the joint testing and engineering program that culminated in this successful process. 1. Introduction The Pasminco US Inc. (PAS), Gordonsville Operation, has been producing zinc concentrate continuously since 1975. Within the zinc concentrate, several byproduct elements were found to be significantly concentrated including gallium and germanium. The gallium and germanium replace zinc and other metals within the crystal lattice structure of the zinc mineral (sphalerite) and are concentrated in the same manner as the zinc mineral. This concentrate is then sent to the Pasminco Clarksville Zinc Refinery for further processing. Within the hydrometallurgical zinc-processing plant at Clarksville, a residue is formed that contains a majority of the impurities that would otherwise contaminate or hinder the zinc process. Approximately 5,000 tons of residue is formed annually containing approximately 0.80% gallium and 0.60% germanium along with significant quantities of iron, zinc, silica, and lead. Pasminco currently sells this residue for the germanium value. Until recently, no revenue for the gallium was obtained from the sale of the residue.

Jan 1, 2008