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By P. G. Gresse

The Orange-Vaal River system is known to be the primary secondary source for alluvial diamond deposits in the northern Cape and along the west coast of Namaqualand. The higher order sources for diamonds contained within this system are still not defined entirely to satisfaction, but certainly include kimberlite pipes exposed in the catchment regions of these rivers. The focus of alluvial diamond mining along the Orange-Vaal system recently changed from the traditional areas in the upper catchment regions?the Barkly West, Christiana, Bloemhof, Wolmaranstad, Schweizer-Reineke region, and the lower regions near the mouth of the Orange River at Baken, Alexander Bay and Oranjemund, to the area between Douglas and Prieska?the so-called mid-Orange region (Figure 1).

Jan 1, 2003

By D. Ksinsik, R. Boisvert, D. Leblanc

Casting, cooling and crushing/sieving of ferroalloys has followed a well-established pattern in the whole ferroalloys industry for many years. Usually liquid metal or alloys are cast into flat open moulds of various shapes and forms, and after solidification the product is removed from such mould to further cool down to a temperature where subsequent handling steps are feasible. Common to all mechanical product fractioning is the generation of dust and fine size material with lower product value. For almost 10 years, Bécancour Silicon has investigated alternative roads to improve technology and/or reduce or solve problems related to those disadvantages. Since 1995 Bécancour Silicon operates a special silicon granulation plant targeted to product for the chemical treatment/conversion of silicon for silicones production. Prior to the development of the granulation process, various systems had been evaluated, among others the vibrating casting bed, now in operation elsewhere but judged inappropriate because of the tapping volumes to be handled at Bécancour Silicon and other disadvantages. After evaluation of all aspects of heat transfer, radiation, and conductivity in relation to transfer media and within the product, a novel system was designed and built.

Jan 1, 2004

By R. G. Votteler, A. C. Brent

"The business performance of mining corporations in South Africa is adversely affected by the constantly increasing electricity costs. The most commonly used power sources are the national utility supplier via a grid connection, and on-site diesel generators. Previous research has identified the renewable sources of solar photovoltaic (PV), onshore wind, and geothermal energy in hybrid versions with current sources as possible opportunities to counteract rising electricity costs. To provide a clear understanding of the new, developing market of renewable energy sources, this research is divided into two papers. This first paper investigates the internal business structure of mining corporations in order to evaluate electricity generating sources. The multi-criteria decision analysis (MCDA) method is selected as the most suitable approach for this. The paper identifies the criteria used by mining corporations to evaluate possible electricity generation sources for self-generation by means of the corporations’ own investment. Four mining corporations with several mining locations were interviewed. The interviews revealed both new and identical evaluation criteria when the findings were compared to earlier MCDA adaptations analysed in the literature review. The second paper (Part 2) combines current knowledge about the external macroeconomic environment with the findings about the internal environment described here. MCDA is adapted in Part 2 and implemented to analyse and compare current to hybrid renewable sources from the perspective of mines. IntroductionMining corporations in South Africa are currently adversely affected by increasing electricity prices. Electricity is supplied mainly by Eskom1 and, especially in remote locations, by on-site diesel generators (Boyse et al., 2014). Electricity price increases, emanating from diesel price hikes and Eskom, have escalated the total operational expenditure on electricity by the largest mining corporations from 8% to 20% of total operating costs in the past seven years (EIUG, 2015). The reliability of electricity supplied by Eskom has decreased drastically (Govender, 2008), and the prices will increase annually by at least 13% until 2018 (Numbi et al., 2014; Eskom, 2015b). In addition, the South African government plans to introduce a carbon tax on greenhouse gas emissions (Alton et al., 2014)."

Jan 1, 2017

By M. Lu, E. Broch

Abstract: The formation and mechanism of rock cavern roof arches are studied and effects of rockbolts reinforcement are evaluated. It is concluded that a self-supported roof arch may be formed by the excavation. To stabilize such a roof arch, fully grouted rockbolts are effective. Tensioned cable anchors may have a negative influence on the arch stability. Zusammenfassung: Die Formation und der Mechanismus von Deckenbögen in Bergkavernen wird studiert und der Effekt von Verstärkung mit Bergbolzen wird bewertet. Es wird festgestellt, dass die Exkavation einen selbst-stützenden / freitragenden Deckenbogen formen kann. Eingegossene Bergbolzen sind effektiv um einen solchen Deckenbogen zu stabilisieren. Spannkabel können unter Umständen eine negative Einwirkung auf die Stabilität des Bogens haben. Résumé: Le mécanisme et la formation de voûtes dans les cavernes rocheures sont étudiés et l'effet du renforcement par boulonnage est évalué. Nous arrivons à la conclusion qu'une voûte autosupportêe peut être formée par excavation. Des boulons entièrement scellés par coulis de bêton s'avèrent efficaces pour stabiliser de telles voûtes. Les tirants d'ancrage peuvent quant à eux nuire à la stabilité de la voûte.

Jan 1, 2003

By D. Grgic, A. Giraud, F. Homand

RESUME : Le comportement mécanique partiellement saturé du minerai de fer a été étudié à partir d’essais de compression simple sur des éprouvettes à pression capillaire imposée par les solutions salines. Les échantillons restent peu saturés (32 %) même pour une humidité relative de 94 %, du fait de la présence de mésopores. Jusqu’à 90 % d’humidité relative la résistance diminue régulièrement. De 90 % à 94 % une forte chute est observée et pourrait être liée à la fois aux effets capillaires et à l’hydratation de certains minéraux. Le cycle hydrique subit par la roche dans la mine a été modélisé en 1D à l’aide d’un code de calcul entièrement couplé pour les milieux poreux partiellement saturés. Les calculs ont montré notamment une diminution importante en paroi des contraintes totales au cours de la phase de désaturation et une augmentation importante au cours de la phase de resaturation. Ces variations pourraient induire un endommagement du massif et être à l’origine d’instabilités, et soulignent l’intérêt d’une modélisation avec une géométrie plus adaptée. MOTS-CLEFS : mines de fer, partiellement saturé, pression capillaire, résistance, modélisation. ABSTRACT : The partially saturated mechanical behavior of iron ore has been studied from uniaxial compression tests on samples in which the suction is imposed with aqueous solutions. Samples are little saturated (32 %) even for a 94 % relative humidity because pores are too large. Up to 90 % relative humidity the strength decreases regularly. From 90 % to 94 % a great decrease is observed ; it could be explained by the capillary effects and the moisturizing of some minerals. The hydrous cycle imposed to the rocks in the mine has been modeled with an 1D fully coupled code for partially saturated porous media. The computations have shown an important decrease in the total stresses at the wall during the desaturation stage and an important increase during the re-saturation stage. These variations could induce a rock mass damage and instabilities, and highlight the necessity of a modeling with a well-adapted geometry. KEY-WORDS : iron mines, partially saturated, suction, strength, modeling. ZUSAMMENFASSUNG : Das mechanische Verhalten von teilweise gesättigten Eisenerz wird durch einachsige Druckversuche untergesucht. Die Prüfkörper haben einen durch Salzlösungen gestimmten kapillarischen Druck. Sie bleiben kaum gesättigt (32 %), sogar bei einer relativen Feuchtigkeit von 94 %, aufgrund der Anwesenheit von Mesoporen. Bis eine relative Feuchtigkeit von 90 % verringert sich gleichmässig die Druckfestigkeit und zwischen 90 % und 94 % merkt man eine starke Abnahme in Verbindung, möglicherweise, mit kapillarischen Effekten und Hydratation von bestimmten Mineralen. Die nümerische 1D Modellisierung des gezwungenen Wasserzyklus im Stein der Mine ist mit einem für porösen Medien ganz vernetzten Rechnungcode geführt. Sie zeigt besonders ein bedeutendes Sinken der Gesamtspannung während der Entwässerung und eine bedeutende Steigerung während der Sättigung. Diese Veränderungen könnten die Beschädigung des Gesteines herbeiführen und die Grundlage von Unstabilität sein. Sie unterstreichen die Wichtigkeit eine Modellisierung mit einer gut geeigneten Geometrie. STICHWÖRTER : Eisenminen, teilweise gesättigt, kapillarischer Druck, Druckfestigkeit, Modellisierung.

Jan 1, 2003

By Xu H.

In recent years, the mineral applications dealing with more complex data in distributed environment have grown rapidly. Many mineral and mining organizations have to organize internally and globally distributed manufacturing and experiment sites, which share the roles of databases and other multi-services like software programs. Thus, there are commercial and technical pressures pushing the mineral software vendors to move their current service toward Web service. XML has gained wide acceptance for representing, storing and transferring structured data and documents of many kinds, especially in scientific communities. However, so far there is no such a Markup Language in mineral industry. A XML-based uniform encoding, which is called MineML(Mineral Markup Language), is proposed and developed in this project. The framework of the MineML specification is created. MineML will play the role as shared protocols within mineral domain for archiving, transferring the multi-nature data between the software packages on the desktop over the Internet and sharing the services between users at different sites. Inspired by MLA’s (Mineral Liberation Analyser, JKMRC, University of Queensland, Australia) Mineralogical Data Presentation Program, a proof-of-concept prototype of Web Service is developed here to validate and demonstrate the MineML specification. Certain strategies, specific technologies and tools are adopted to create such an environment. To accomplish that, a set of experimental MineML documents including correlated XML, XSD (schemas) and XSL(stylesheets) documents have been elaborated for archiving, presenting and transferring the mineralogical data information, with the persistence on flexibility and extensibility for generic mineral and mining data handling.

Jan 1, 2003

A diverse selection of rockbolt designs and resin anchors are available for use in underground mines. Research in recent years at the UNSW Mining Research Centre led to the construction of a rockbolt pull-testing facility. This facility has subsequently been upgraded, commissioned and initial test work has been completed to verify the pull-test process. A test program has been completed with the objective to understand the load transfer mechanism and improve the general performance of rockbolts. This paper describes the results of this research. Une sélection diverse de dessins du rockbolt et ancres de la résine est disponible pour usage dans les mines de métro. Faites des recherches ces dernières années à l'UNSW que le Centre de la Recherche Minier a mené à la construction d'une facilité de l'essai de la traction du rockbolt. Cette facilité a été améliorée par la suite, le travail de l'épreuve en commission et initial a été complété pour vérifier le processus de la traction-épreuve. Un programme de l'épreuve a été complété avec l'objectif comprendre le mécanisme du transfert de la charge et améliorer la performance générale de rockbolts. Ce papier décrit les résultats de cette recherche. Eine verschiedenartige Auswahl an rockbolt-Designs und Harzankern ist dafür verfügbar, benutzen Sie in unterirdischen Bergwerken. Forschung in letzten Jahren beim UNSW-Bergbau Forschung Zentrum führte Ruckerprobung-Einrichtung zur Konstruktion eines rockbolt. Diese Einrichtung ist anschließend befördert worden, ist beauftragt worden und wird abgezeichnet, prüfen Sie, die Arbeit ist vervollständigt worden, um den Ruckprüfung-Prozeß zu verifizieren. Ein Prüfungsprogramm ist mit dem Objektiv vervollständigt worden, den Lastübertragungsmechanismus zu verstehen und die allgemeine Aufführung von rockbolts zu verbessern. Dieses Papier beschreibt die Ergebnisse dieser Forschung.

Jan 1, 2003

By P. Sharma, J. C. W. Fowler

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

Jan 1, 2003

By J. -P. Tshibangu, A. Vervoort, A. Lavrov

Abstract: The aim of the research presented is to study the effect of complex loading schemes on the fracturing process during loading and/or unloading. A first set of experiments was done using a poly-axial cell. These experiments in combination with numerical simulations showed a difference in micro-fracturing (shear and tensile cracks), but not in macro-failure between various loading/ unloading schemes. The second set of experiments was based on the three-point bending test and several cycles with or without rotation between cycles were applied. If the specimen was rotated by 90° or 180° about its long axis between the first and second cycle, no Kaiser effect was observed. Résumé: Le but de la recherche présentée est d’étudier l’effet de schémas de charge complexe sur le processus de fracturation durant la phase de charge et de décharge. Une première série d’expériences était réalisée utilisant une cellule polyaxiale. Ces expériences combinées avec des simulations numériques ont montré une différence de micro-fracturation (fissures de cisaillements et de traction) pour les différents schémas de charge et décharge, mais en ce qui concerne la macro-fracturation ce n’est pas le cas. La deuxième série d’expériences était basée sur des essais de flexion trois points avec plusieurs cycles, avec ou sans rotation entre les cycles. Si l’échantillon est tourné de 90° ou 180° selon le grand axe entre le premier et le second cycle, l’effet Kaiser n’est pas observé. Zusammenfassung: Der Zweck der vorliegenden Forschung bestand darin, den Einfluß von komplizierten Beanspruchungsschemen auf den Bruchprozess im Laufe von Belastung und/oder Entlastung von Gesteinen zu untersuchen. Der erste hier beschriebene Satz von Experimenten wurde mit einer dreiaxialen Belastungsmaschine angestellt. Diese Experimenten zusammen mit dazugehörigen numerischen Simulationen zeigten Unterschiede zwischen Be- und Entlastungsbeanspruchungen in Bezug auf mikrobruchmechanische Mechanismen (d.h. Scher- oder Zugrisse) an, aber nicht in Bezug auf den Makrobruchprozess. Der zweite Satz von Experimenten umfasste Gesteinsbeanspruchung in mehreren Zyklen von Drei-Punkt-Biegung, indem die Gesteinsproben zwischen den Zyklen um einen angegebenen Winkel (0°, 90° oder 180°) gedreht wurden. Falls die Probe um 90° oder 180° gedreht wurde, wurde kein Kaiser-Effekt im zweiten Zyklus beobachtet.

Jan 1, 2003

By P. Goosen, A. Paterson, E. Paulsen

Ticor South Africa is currently involved in the mining and processing of a heavy mineral oredeposit at Hillendale Mine on the KwaZulu-Natal north coast. The orebody is characterized by a high ultra fine fraction (-45µm) that has a variable rheological behaviour when subjected to shear and hydration. Experience at Hillendale has shown that the ultra fine mineral tailings are sensitive to shear history in terms of shear intensity and shear duration as well as hydration history. This phenomenon expresses itself right through the primary beneficiation process influencing the mineral separation, but is especially prevalent on the residue disposal i.e. slurry transport and deposition on the tailings impoundment. Tube viscometer test work was conducted on the flocculated fine tailings that indicated that there was a change in rheology as a result of shear. This paper presents the results of the on-site test work conducted at the mine to measure the rheology at various stages in the process.

Jan 1, 2003

By J. J. Dekker

Controlling noise has proven difficult in mining, and noise-induced hearing loss (NIHL) remains common. In 2008, a South African Mine Health and Safety Council study focused on small- to medium-sized mines in relation to the milestones set by the industry to prevent NIHL. An evaluation of the compliance of ten diamond, sand, aggregate and Ready mix concrete mines and production sites with standards, legislation and best practice guidelines relating to NIHL prevention was conducted, using a noise compliance audit tool. The findings indicated that all mines surveyed had poor compliance with the international standards, compliance with International Standards Organization standards being the poorest. There was a clear distinction between the small and the medium-sized mines in their compliance with local standards and legislation (ranging from 14 per cent to 66 per cent). The areas of best compliance were audiology and medical examinations. The lower-than-expected compliance was largely attributable to shortcomings in hearing conservation programmes for occupational noise. Initiation of remedial practices in the small- to medium-scale mining sector to facilitate improvements in NIHL prevention and compliance with standards and legislation is recommended. Keywords Hearing conservation, small-to-medium mines.

Jan 1, 2011

By J. N. Van der Merwe

The principal goal of the research described in the paper was to determine, by measurement of pillar scaling on pillars that have not failed, whether the pillar life prediction method developed by van der Merwe (2003) was valid as it stood or whether adjustments were necessary to the rates indirectly derived from observation of failed pillars. To this end, measurements were taken on over 350 pillars at 13sites on 6 mines. The project was done as a collaborative effort between the University of Pretoria, the Nancy School of Mines and CSIR Miningtek. During the course of the investigation, it was found that the majority of pillars display maximum scaling at mid height, that there was no clear preferential direction of pillar scaling, and that pillar corners do not scale significantly more than the mid pillar areas. The most important conclusion was that the scaling rates found by measurement agreed with the inferred rates found in the previous work. The previously developed procedure for the prediction of pillar life spans consequently requires no adjustment, although the error span is in the region of 20%. It is recommended to do further research into the effect of sealing of panels and, possible chemical changes taking place in the pillars as they age on the scaling rate.

Jan 1, 2004

By G. van Aswegen

Large structures in mines (faults, dykes, pillars, abutments) fail when the load exceeds the strength. If the loading system stiffness (LSS, also referred to as the ‘local mine stiffness’) is lower than the stiffness of the structure the failure will be unstable. The greater the difference between these stiffnesses, the greater the energy release during unstable failure. A method has been formulated by which the LSS is established through cost-effective numerical modelling while insight into the structure stiffness (source stiffness - SS) is provided by apparent stiffness, a parameter based on the empirical relation between seismic moment and radiated seismic energy of small seismic events from the area/volume of interest. By plotting LSS vs SS a ‘stiffness diagram’ is constructed that is useful for seismic hazard ranking of different structures. A comparative back-analysis of the Dagbreek fault in Welkom, South Africa, (source of the 1990 Matjhabeng earthquake) and two other nearby faults confirm the applicability of the method. An extension of the method, where ‘hazard magnitude’ is used as a measure of the LSS, allows a ‘stiffness diagram’ to be constructed using seismic data only. Les larges structures dans les exploitations minières (failles, dikes, piliers, culées) s’écroulent lorsque la charge dépasse la résistance. Si la raideur du système de chargement (LSS, aussi appelé la « raideur de la mine locale ») est plus basse que la raideur de la structure, l’éboulement sera instable. Plus la différence est grande entre ces deux raideurs, plus l’énergie dégagée pendant l’éboulement instable est grande. Une méthode a été formulée selon laquelle le LSS est établi par modélisation numérique rentable, tandis que la raideur de la structure (SS – raideur de la source) est établie par la raideur apparente, un paramètre basé sur la relation empirique entre le moment sismique et l’énergie sismique radiée de petits moments sismiques dans l’aire/volume en question. On trace le « diagramme de raideur » en relevant les deux mesures (LSS et SS), ce qui est utile pour classer les risques sismiques de structures différentes. On vérifie l’applicabilité de la méthode en comparant la faille de Welkom, Afrique du Sud (foyer du séisme de Matjhabeng en 1990) avec deux autres failles proches. Une extension de cette méthode, dans laquelle on utilise la « magnitude du risque » comme mesure du LSS, permet de construire le « diagramme de raideur » avec des données sismiques seulement. Große Strukturen in den Gruben (Verwerfungen, Dämme, Pfeiler, Auflager) scheitern, wenn die Last die Stärke übersteigt. Wenn die Steifheit des Ladesystems (LSS, auch bezeichnet als `lokale Grubensteifheit’) niedriger ist als die Steifheit der Struktur wird der Bruch instabil. Je grösser der Unterschied zwischen diesen Steifheiten, desto grösser die Energiefreigabe während des instabilen Bruches. Es wurde eine Methode formuliert, durch die das LSS durch eine kosteneffektive numerisches Modell erstellt wird, während ein Einblick von der offensichtlichen Steifheit in die Struktursteifheit (Quellensteifheit - SS) gegeben ist, ein Parameter der auf der emipirischen Relation zwischen seismischem Moment und ausgestrahlter seismischer Energie von kleinen seismischen Ereignissen vom Interessens-/Volumenbereich basiert. Durch das Kartograpahieren der LSS in Bezug auf die SS wird ein `Steifheitsdiagramm ' konstruiert, welches für seismische Gefahrklassifizierung der unterschiedlichen Strukturen nützlich ist. Eine vergleichende Postanalyse der Dagbreek Verwerfung in Welkom, Südafrika, (Zentrum des Matjhabeng Erdbebens 1990) und in zwei anderen nahe gelegenen Verwerfungen bestätigen die Anwendbarkeit der Methode. Eine Verlängerung der Methode, in der die `Gefahrengröße' als Maß für das LSS verwendet wird, gestattet, daß ein `Steifheitsdiagramm' konstruiert wird, welches nur seismische Daten verwendet.

Jan 1, 2003

By T. Ramamurthy

ABSTRACT : Rock mass classifications RMR, Q and GSI do not suggest decreasing modulus ratio with the decrease in the quality of rock. These have been linked to joint factor, Jf , for better prediction. An engineering classification is suggested based on strength and modulus applicable to both intact and jointed rocks. ZUSAMMENFASSUNG : Fels Masse Klassifizierungen RMR, schlägt Q und GSI daß das Abnehmen von modulus Verhältnis mit der Abnahme in der Qualität des Felsen nicht vor. Diese sind zu gemeinschaftlichem Faktor, Jf, für bessere Voraussage verknüpft worden. Eine technische Klassifizierung wird auf der Basis auf Kraft und modulus vorgeschlagen die zutreffend sind zu beiden unversehrten und jointed Felsen. RESUME: RMR de classifications de masse de Rocher, Q et GSI ne suggèrent pas la proportion de modulus décroissante avec la diminution dans la qualité de rocher. Ceux-ci ont été reliés au facteur de jointure, Jf, pour mieux la prédiction. Une classification construisant est suggérée basé sur la force et modulus applicables intacts et les rochers de jointed.

Jan 1, 2003

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 P. Rosario

The application of high pressure grinding rolls (HPGR) has been growing in the mining industry for the last 10 to 15 years. The major benefits supporting this trend are better energy efficiency, improved grinding capacity, and higher metal recovery in downstream processes such as heap leaching and flotation. In general there is limited quantitative knowledge on the true benefits of HPGRs relative to SAG mills in comminution, and about which situations one deals with better than the other. This paper will present a structure for comparison of the energy requirements for HPGR versus SAG mill considering complete circuits for comminution of precious and base metals hard ores. The work presented is from the design of four complete circuits based on ore data from two sites.

Jan 1, 2010

By GA Harrison

The introduction of Extra Low Profile (XLP) mechanised equipment within Anglo Platinum is aligned with the overall New Mining Technologies strategy to focus on continuing modernization of our mining operations to achieve injury free sustainable production and cost effective mining technologies. The method allows for the introduction of a suite of XLP and Low Profile (LP) equipment in a narrow reef (1,2m) mining environment. For the first time it is now possible to achieve total trackless mechanisation at these stoping widths and XLP Breast mining has the potential to add more value when benchmarked with conventional mining and other mechanised methods. Various types of XLP equipment were tested at different sites within Anglo Platinum and this paper describes the XLP equipment evolution to-date. It concludes with recommendations on our future strategy regarding implementation and roll out of the XLP technology within Anglo Platinum.

Jan 1, 2008

By S. Badr, R. Mendoza, M. U. Ozbay, M. D. G. Salamon

ABSTRACT: The use of coal pillars at depth is fraught with problems due roof control difficulties and the possible occurrence of coal or pillar bumps. In the USA the largest and most important application of pillars at depth is in longwalling, where chain pillars are the customary supports of the multiple entry developments. At first, the chain pillars were designed using conventional approaches, where the principle is that the strength of the pillar should exceed the load imposed on it. Such approach to design led to larger and larger pillars at great depths, but instead of eliminating, it tended to aggravate the roof control problems. Eventually the idea was born that small sized yielding pillars, which have proved to be successful elsewhere, might provide the answer to this pressing problem as well. The aim of this paper is to study the modes of pillar failure at great depths, using two solution methods. The first of these comprises some elementary solutions obtained with the aid of a simplified conceptualization of the rock mass. This model consists of a strain-softening coal seam sandwiched between two stratified masses. The second approach utilizes FLAC3D, which is a commercially available three-dimensional numerical modeling software package. To gain a better insight, both the strain-softening and ideally plastic Mohr-Coulomb constitutive laws embodied in FLAC3D were exploited. As expected, the width to height ratio of the pillar has proved to be the primary factor that determined the behavior of the pillars. Narrow pillars fail in a stable manner without the occurrence of instabilities. Intermediate w/h ratio pillars under the appropriate loading conditions, may fail suddenly and may even collapse totally. Squat pillars do show the potential for sudden, coal bump like side failure, but because the remaining large width of the inner core, the ruble around the pillar provides sufficient confinement so as to reestablish stability. Finally, the study revealed that the traditional Mohr-Coulomb law does not provide a useful insight into the failure of coal pillars. RESUME: L’utilisation des piliers de charbon dans les mines souterraines de grande profondeur occasionne des problèmes due aux difficultés de control de plafond et possibles fracture ou explosions au niveau des piliers. Aux Etats-Unies d’Amérique, l’utilisation des piliers dans les mines souterraines de charbon comme moyen de support est considèrees comme étant la plus grande et la plus importantes des méthodes utilisée dans le ‘’ longwalling method’’ ou une série des piliers sont disposé de manière à supporter les multiple entrées d’exploitation de charbon. En premier lieu, cette série des piliers étaient construit de manière conventionnelle avec un principe basé sur le fait que le poids exerce sur les piliers doit être inférieur a la force que ces piliers exerce sur le plafond. Ce principe a conduit a ce que le volume des piliers augmente au fur et à mesure que la profondeur au de la mine augmente. Malheureusement, au lieu de résoudre le problème de support, ce principe n’a fait qu’aggraver le problème de contrôle de plafond. Eventuellement une idée s’est dégagé allant du fait que les piliers endommagés de taille moyenne qui se sont avérés être efficaces ailleurs, pourraient fournir un indice à ce particulier problème. Le but de cette recherche est celui d’étudier les différent types de ruptures qu’un pilier peut occasionner lorsqu’il est utilisé a grande profondeur, tout en utilisant deux possible méthodes. La première d’entre elle comprend quelques solutions élémentaires obtenues avec l’aide d’une méthode simplifié et conceptuelle de la masse de la roche. Ce modèle consiste à prendre en sandwich la bande de minerais de charbon entre deux masses stratigraphiques sans pour autant endommager le plafond. La seconde méthode nécessite l’utilisation du ‘’ FLAC3D’’, qui est un logiciel commercialisé disposant d’un modèle numérique en 3 dimensions. Dans le but d’obtenir

Jan 1, 2003

By A. Rejeb, A. Millard

ABSTRACT: An evaluation of the importance of the thermo-hydro-mechanical couplings (THM) on the performance assessment of a deep underground storage design has been made as part of the international DECOVALEX III project. It is a numerical study that simulates a generic repository configuration in the near field in a granite medium. The thermo-hydro-mechanical evolution of the whole configuration is simulated over a period of 100 years. The model used to represent the unsaturated behaviour of the various porous media makes allowance for moisture transfers through the effect of thermal and water gradients. The paper presents a comparison of the temperature, water pressure and stress fields obtained by TM, TH, HM and THM coupled calculations. The results demonstrate that temperature is hardly affected by the couplings. In contrast the influence of the couplings on the mechanical stresses is considerable. This is attributed to the key role that water has on bentonite swelling or shrinkage effects that are dependent on its saturation level variations. KEY WORDS: Modelling, thermo-hydro-mechanical couplings, temperature, pressure, stress. ZUSAMMENFASSUNG : Im Rahmen des internationalen Projekts DECOVALEX III wurde untersucht, wie groß der Einfluss thermisch-hydraulisch-mechanischer Kopplungen (THM) auf die Leistungsfähigkeit eines Konzeptes zur Lagerung hoch radioaktiver Abfälle zu bewerten ist. Bei dieser numerischen Behandlung wird eine generelle Lagerungskonfiguration in granitartigem Milieu simuliert. Die thermisch-hydraulisch-mechanischen Prozesse werden für eine Dauer von 100 Jahren simuliert. Bei dem Modell, mit dem das Verhalten der verschiedenen, unterschiedlich porösen Milieus in ungesättigtem Zustand dargestellt werden soll, werden die Feuchtigkeitstransporte infolge thermischer und hydraulischer Vorgänge berücksichtigt. Verglichen werden in diesem Artikel verschiedene Temperatur-, Wasserdruck- und Beanspruchungsfelder, die sich aus TM-, TH-, HM- und THM gekoppelten Berechnungen ergaben. Dabei stellte sich heraus, dass die Temperatur nur gering von den Kopplungen berührt wird. Die Einflüsse der Kopplungen auf die Mechanik sind hingegen bedeutend; ausschlaggebend dafür ist der Faktor Wasser, der den Bentonit je nach Sättigungsgrad quellen oder trocknen lässt. SCHLÜSSELWÖRTER: Modellbildung, thermisch-hydraulisch-mechanische Kopplungen, Temperatur, Druck, Beanspruchung. RESUME : Dans le cadre du projet international DECOVALEX III, une évaluation de l’importance des couplages thermo-hydro-mécaniques (THM) sur les performances d’un concept de stockage de déchets fortement radioactifs a été menée. Il s’agit d’une étude numérique simulant une configuration générique de stockage en champ proche dans un milieu granitique. L’évolution thermo-hydro-mécanique de l’ensemble est simulée sur une période de 100 ans. Le modèle utilisé pour représenter le comportement non saturé des différents milieux poreux prend en compte les transferts d’humidité sous l’effet de gradients thermiques et hydriques. L'article présente une comparaison des champs de température, de pression d’eau et de contraintes obtenues par des calculs couplés TM, TH, HM et THM. Les résultats montrent que la température est peu affectée par les couplages. En revanche, l’incidence des couplages sur la mécanique est importante; ce qui est attribué au rôle majeur joué par l’eau à travers les effets de gonflement ou de retrait de la bentonite selon la variation de son degré de saturation. MOTS-CLEFS : modélisation, couplages thermo-hydro-mécanique, température, pression, contrainte.

Jan 1, 2003

By C. E. Hales

In an effort to improve efficiencies and reduce costs, AngloGold has embarked on a process to develop and deliver consistent, high quality, tailings based support or construction products to stopes and tunnels on request. A three-phase approach of product conceptualisation, design and delivery has been adopted. To date a substantial amount of laboratory development has taken place with promising results, indicating that the project aims are achievable. Dans un effort pour améliorer le rendement et réduire les coûts, AngloGold s’est embarqué dans une opération qui vise à développer et fournir aux chantiers d’extraction et tunnels, sur demande, des produits de construction ou de support basés sur rejets qui sont réguliers et de haute qualité. Une méthode à trois volets a été adoptée : conception, création et livraison. A ce jour, un développement important en laboratoire s’est produit, avec des résultats pleins de promesses, qui semblent indiquer que les buts du projet peuvent être atteints. In der Bemühung, die Effizienz zu steigern und Kosten zu verringern, hat AngloGold begonnen ein Verfahren zu entwickeln welches auf Anfrage konsistent hochqualitative auf Haufwerk basierender Unterstützung oder Bauprodukte für Abbaustellen und Tunnels entwickelt und liefert Eine Dreiphasenplan zur Produktkonzeptualisierung, Design und Lieferung wurde adoptiert. Bis jetzt hat eine substantielle Anzahl an Laborentwicklung mit vielversprechenden Resultaten stattgefunden und aufgezeigt, daß die Projektziele erreichbar sind.

Jan 1, 2003