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By P. Sun

Abstract: From the viewpoint of interaction mechanics of solid and gas, a coupled mathematical model is presented for coal/rock mass deformation and gas leak flow in parallel deformable coal seams. Numerical simulations for the prediction of the safety range of mining of protection layer are performed with experimental data from a mine with potential danger of coal/gas outbursts. Analyses show that the numerical simulation results are consistent with the measured data on the spot. Therefore, the coupled model shows a positive future for applications in a wide range. ZUSAMMENFASSUNG:Von der Veranschaulichung der Abhängigkeit Mechaniker für Körper und Gas, wird ein verbundenes mathematisches Modell für festen coal/rock Deformation und Gasleckstelle Fluß in parallele deformable Kohlenähte dargestellt. Numerische Simulationen für die Vorhersage der Sicherheit Strecke, die Schutzschichtbergbau verwendet, werden mit experimentellen Daten von einer Grube mit möglicher Gefahr der coal/gas Ausbrüche durchgeführt. Analysen zeigen, daß die numerischen Simulation Resultate mit den gemessenen Daten bezüglich des Punktes gleichbleibend sind. Folglich zeigt das verbundene Modell eine positive Zukunft für Anwendungen in einer breiten Strecke. RÉSUMÉ: Du point de vue de la mécanique d'interaction pour le solide et le gaz, un modèle mathématique couplé est présenté pour l'écoulement plein de déformation de coal/rock et de fuite de gaz dans les filons houillers deformable parallèles. Des simulations numériques pour la prévision de la gamme de sûreté employant l'exploitation de couche de protection sont effectuées avec des données expérimentales d'une mine avec le danger potentiel des accès de coal/gas. Les analyses prouvent que les résultats numériques de simulation sont conformés aux données mesurées sur place. Par conséquent, le modèle couplé montre un futur positif pour des applications dans un éventail.

Jan 1, 2003

By K. -H. Lux, Z. Hou

ABSTRACT: It is well known in underground mining and waste disposal that the development of excavation damaged zones (EDZ), and thus, hydraulic pathways, is closely related to the excess in the corresponding damage boundary (= long-term strength) of the rock mass and the resulting damage. By integrating short-term and long-term strength, dilatancy, damage and healing into the newly extended Hou/Lux constitutive model for rock salt, it is possible to treat the tertiary creep, to identify the EDZ around underground facilities and to predict the time-dependent development of the EDZ in rock salt. Under in-situ conditions, the EDZ of a 37-year-old drift at the Sondershausen salt mine and the EDZ around a drift dam in rock salt are numerically examined. The numerical analysis gives satisfactory results. RÉSUMÉ: Dans les exploitations minières et le stockage souterrain des déchets, le développement des zones endommagées et fracturées (EDZ – excavation damaged zone), créant des chemins préférentiels pour écoulement, est étroitement lié au contexte géotechnique et à la méthode d’excavation. En intégrant la résistance court et long terme, la dilatance, l’endommagement et le colmatage, le nouveau modèle rhéologique Hou/Lux pour le sel gemme est capable de traiter le fluage tertiaire, d’évaluer l’extension de l’EDZ et de prédire l’évolution de EDZ dans temps autour des ouvrages creusés dans le sel gemme. L’EDZ d’une galerie datée de 37 ans dans la mine de sel de Sondershausen et les EDZ autour de barrage des galeries dans un sel gemme ont été modélisées. Les résultats numériques fournissent des résultats satisfaisants. ZUSAMENFASSUNG: Bekanntlich ist die Entstehung von Auflockerungszonen und damit hydraulischen Wegsamkeiten in der unmittelbaren Umgebung um bergmännische Hohlräume mit der Überschreitung der entsprechenden Schädigungsgrenze eng verbunden. Unter Berücksichtigung der Bruchfestigkeit, Schädigungsgrenze, Dilatanz, Schädigung und Verheilung kann das Stoffmodell Hou/Lux das Verhalten des tertiären Kriechens beschreiben, die Auflockerungszone im Salzgebirge ermitteln und ihre zeitabhängige Ausdehnung vorausberechnen. Mit diesem Stoffmodell werden die Auflockerungszonen einer 37jährigen Strecke in der Salzgrube Sondershausen und die Auflockerungszonen um ein exemplarisches Abdichtungsbauwerk im Salzgebirge numerisch untersucht. Dabei werden zufriedenstellende Berechnungsergebnisse erzielt.

Jan 1, 2003

Paper written on project work carried out in partial fulfilment of B.Sc. Eng. (Extractive Metallurgy)degree The concepts behind support vector machines are very interesting both in theory and in practice, as they are based on a universal constructive learning procedure derived from the statistical learning theory developed by Vapnik. In this paper, their application to time series modelling is considered by means of simulated data from an autocatalytic reactor. In particular, reconstruction methods from non-linear dynamics are used to define a state space model for the process. Multivariate embedding techniques are compared to scalar embedding with respect to modelling. Keywords: System identification, Support vector machines, Multilayer perceptrons, Non-linear dynamics

Jan 1, 2003

By P. Foster, A. Burton

Over the past decade there has been a great deal of research into the use of virtual reality (VR) and computer graphics in the mining industry. Much of this has led to developed applications including training simulators and accident re-construction. One other area where there is considerable potential for virtual reality is that of mining ergonomics. This paper identifies those common ergonomic limitations associated with mining equipment that can be effectively modelled using VR techniques. From this, two simple models have been developed namely (i)remote control continuous miner operation and (ii) free steered vehicle sightlines, which demonstrate the practical use of VR in this area.

Jan 1, 2003

By W. Lin, H. Endo, M. Kwasniewski, A. Kamei, M. Takahashi

Uniaxial tension tests were conducted on specimens of eleven granitic rocks which came from eastern Japan, and included a granite, four granodiorites, four tonalites and two gabbros. The axial and transversal deformability of these rocks was determined based on strain measurements using wire strain gauges. The experimental test results revealed that deformational properties of the rocks investigated varied depending on their petrographic features. However, the axial strain and the lateral strain characteristics showed a similar trend for all the rocks, i.e. the stress-strain curves were non-linear throughout the whole stress range from the initial point of loading to the point of ultimate failure. Moreover, the tangent Young's modulus and the ratio of the lateral strain to the axial strain decreased monotonously with the increasing of the axial stress. Still, the deformational properties were different for individual rocks in a quantitative sense. In particular, the difference in the lateral strains among different rocks was more distinct than that in the axial strains. For example, the Poisson's ratio at a stress level equal to 50% of the ultimate strength of a granodiorite was very low, close to zero. Furthermore, the Poisson's ratio of a tonalite was lower than that of a granodiorite, and assumed a negative value. This effect occurred because the lateral strain became positive as it changed from contraction at the initial stage of loading to extension at higher stress levels. There is no ready explanation for this phenomenon; it is believed, however, that it occurs due to microcracks pre-existing in rock materials and/or weak bonds between the adjacent mineral grains. Les essais de traction directe ont été conduits sur les échantillons de onze roches granitiques provenant de la région Est du Japon: un granit, quatre granodiorites, quatre tonalites et deux gabbros. Déformabilité axiale et transversale de ces roches s’était déterminée en utilisant des jauges extensométriques à fil. Les résultats obtenus à partir des essais montrent que la déformabilité des roches examinées varie selon leurs propriétés pétrographiques. Cependant, à partir des essais, une tendance semblable était observée dans les paramètres de la déformation axiale et la déformation latérale de toutes les roches; c'est-à-dire chaque courbe de contrainte-déformation était non-linéaire dans tout l'intervalle de contraintes à partir de l’état initial jusqu’à l’état d’une rupture finale au cours du chargement. De plus, le module tangent de Young et le rapport de la déformation latérale sur la déformation axiale a diminué de manière monotone avec l'augmentation de la contrainte axiale. Cependant, les différences quantitatives de propriétés de déformation sous traction étaient observées entre des roches individuelles. Particulièrement, la différence de déformations latérales était plus notable que celle-là de déformations axiales entre des roches différentes. Par exemple, le coéfficient de Poisson à un niveau de contrainte égal à 50 % de la résistance d'un granodiorite était très bas, près du zéro. En outre, le coéfficient de Poisson de la tonalite était inférieur que celui du granodiorite et a assumé une valeur négative. Cet effet est apporté parce que la déformation latérale est devenue positive en passant de la contraction dans l'étape de chargement initiale à l'extension sous les contraines plus hautes. Il n'y a aucune explication prête de ce phénomène; on prétend, cependant, qu'il est induit par des microfissures préexistantes dans des matériaux rocheux et/ou des joints faibles entre les grains minéraux adjacents. Einaxiale Zugversuche wurden auf Probestuecke von elf frischen, in Ostjapan vorkommenden, granitartigen Gesteinen durchgefuehrt, welche einen Granit, vier Granodiorite, vier Tonalite und zwei Gabbros umfassten. Die axiale und transversale Verformbarkeit von diesen Gesteinen wurde durch Verformungsmessungen mit Drahtdehnungsmessstreifen geklaert. Die experimentellen Versuchsergebnisse offenbarten, dass Verformbarkeitseigenschaften des untersuchten Gesteins in Abhaengigkeit von ihren petrographischen Eigenschaften variierten. Jedoch zeigten die axialen und die lateralen Spannungsdehnungslinien eine aehnliche Tendenz bei allen Gesteinen, d.h. die Verformungskurven waren nicht linear im ganzen Bereich vom Ausgangspunkt des Belastens bis zum Punkt des entgueltigen Bruchs. Ausserdem verringerten sich das tangentiale Elastizitaetsmodul und das Verhaeltnis der lateralen Verformung zur axialen Verformung monoton mit der Erhoehung der axialen Spannung. Dennoch waren die Verformbarkeitseigenschaften der einzelnen Gesteine in der quantitativen Wahrnehmung unterschiedlich. Insbesondere war der Unterschied bezueglich der lateralen Verformungen zwischen verschiedenen Gesteinen eindeutiger, als der in den axialen Verformungen. Z.B. war die Querkontraktionszahl auf einem Spannungsniveau, das 50% der Zugfestigkeit eines Granodiorits entspricht, sehr niedrig und nah an Null. Ausserdem war die Querkontraktionszahl eines Tonalits negativ und deshalb niedriger als die eines Granodiorits. Dieser Effekt trat auf, weil die laterale Verformung, als sie sich von der Kontraktion am Ausgangsstadium des Belastens bis hin zur Ausdehnung auf den hoeheren Spannungsniveaus aenderte, positiv wurde. Es gibt keine fertige Erklaerung fuer dieses Phaenomen; es wird jedoch angenommen, dass es wegen der Mikrorisse auftritt, die vorher im Gesteinsmaterial und/oder in den schwachen Bindungen zwischen den angrenzenden Mineralkoernern existieren.

Jan 1, 2003

By Y. Mitani, M. Zhang, M. Takeda, T. Esaki

Despite their inadequacy, assumptions of isotropy and homogeneity are often applied to the analyses of in situ permeability tests. In this paper, we exam the effects of anisotropy and heterogeneity on Pressure Pulse Test (PPT) and Constant Head Injection Test (CHIT) by means of numerical approaches. Some new findings that offer practical considerations in properly interpreting in-situ permeability tests are presented. Malgré leur manque de précision inhérente, les assomptions d'anisotropie et d'hétérogénéité sont souvent utilisées lors de test de perméabilité in situ. Dans cette étude, nous examinons les effets de l'anisotropie et de l'hétérogénéité sur le test par pression pulsée et le test à injection à charge hydraulique constante par le biais de la simulation numérique. Des nouveaux résultats permettant une interprétation pratique et claire des test de perméabilité in-situ sont présentés. Trotz ihrer inhärenten Ungeeignetheit werden häufig Annahmen über Isotropie und Homogenität auf Analysen von in-situ Permeabilitätstests angewendet. In diesem Papier untersuchen wir die Effekte von Anisotropie und Heterogenität auf Durck-Impuls-Test (PPT) und Konstant-Kopf-Einspritztest (CHIT) mit numerischen Ansätzen. Einige neue Befunde, die zu praktischen Erwägungen zur richtigen Interpretation von in-situ Permeabilitätstests führen, werden vorgestellt.

Jan 1, 2003

By I. V. Lunkin, E. B. Muhamedzhanov, A. B. Begalinov, B. R. Rakishev

Almost all the ore deposits of ferrous, non-ferrous and rare metals of Kazakstan, are exploiting by the open-cast method, are the complex-structural, multi-component ones. Their rational working requires precise organization of extracting works. In this connection it is necessary to set up the best intercommunications between drilling-blasting, excavating-loading and transport works. This requires the stable functioning of the quarry for dispatch of ore raw material of required quality with minimum of corresponding expenses. For this purpose, proceeding from the quarry’s ore output and the assumed parameters of the exploitation system, the first problem about rational arrangement of excavating-loading equipment in extracting faces is solved. By solving the problem the model with dynamic, adapting properties had been used. It was solved numerically by the method of statistical tests. By setting up the necessary link between type-sizes of excavating-loading and transport equipment, the minimum prime cost of loading and transportation of 1 ton of mining mass from the face to the receiving station was adopted as the criterion of optimality. Depending on the type of excavating-loading equipment, the efficiency function may be different. By using wheel loaders, their displacement between the faces is possible, therefore, the efficiency function of the problem may include expenses for their displacement. By using excavators like power shovel, the problem’s restrictions must exclude its displacement between the faces. The efficiency function consists of minimum expenses for loading, proceeding from set of volumes of extraction from the faces, satisfying required quality. The volumes of extraction from the faces, satisfying required quality of ore in output stream, are determined by the method of statistical tests. Sample range is given, proceeding from the restrictions for maximum productivity of the excavating-loading equipment. Volumes of extraction, not satisfying required quality, are cut off. The efficiency function meaning is then determined and minimized. Keywords: Excavating-loading equipment, its placing in extracting faces, optimal load-carrying capacity, specific expenses for loading and transportation of mining mass.

Jan 1, 2003

By E. Swart

The purpose of this paper is to provide an overview of the current legislative framework for mine closure within South Africa as well as the new requirements in terms of the Mineral and Petroleum Resources Development Act, 2002. The roles and responsibilities of Government, the mining industry and other stakeholders and confusion caused are also highlighted.

Jan 1, 2003

By T. Proietti, L. Mongiovì, L. Simeoni

Reliable estimates of the kinematic characteristics of movements are obtained by using a statistical model SSM. This model represents a useful tool for the management of alert and alarm systems. L'élaboration des données du déplacement médian d'un modèle statistique SSM opportun fournit des estimations fiables des caractéristiques cinématiques du mouvement. Le modèle peut être ainsi utilisé pour la gestion des systèmes d'alarme. Die Bearbeitung von Bewegungsdaten anhand eines geeigneten statistischen Modell SSM ergibt vertrauliche Abschätzungen der kinematischen Eigenschaften der Bewegung. Das Modell kann also für das Management von Alarmsystemen verwendet werden.

Jan 1, 2003

By Y. H. Hatzor

ABSTRACT: A fully dynamic, two dimensional, stability analysis of a highly discontinuous rock slope is demonstrated in this paper. The studied rock slope is the upper terrace of King Herod’s Palace in Masada, situated on the western margins of the seismically active Dead Sea Rift. The dynamic deformation of the slope is calculated using a fully dynamic version of DDA in which time dependent acceleration is used as input. The analytically determined failure modes of critical keyblocks in the jointed rock slope are clearly predicted by DDA at the end of the dynamic calculation. It is found however that for realistic displacement estimates some amount of energy dissipation must be introduced into the otherwise fully elastic, un-damped, DDA formulation. Comparison of predicted damage with actual slope performance over historic time span window of 2000 years allows us to conclude that introduction of 2% kinetic damping should suffice for realistic damage predictions. This conclusion is in agreement with recent results of Tsesarsky, Hatzor and Sitar (2002) who compared displacements of a single block on an inclined plane subjected to dynamic loading obtained by DDA and by shaking table experiments. Using dynamic DDA it is shown that introduction of a simple rock bolting pattern completely stabilizes the slope. RÉSUMÉ : On présente dans cet article une analyse bidimensionnelle complète de la stabilité d’une pente rocheuse très fracturée. La pente rocheuse étudiée est la terrasse supérieure du Palais du roi Hérode à Massada, située sur la rive Ouest du Rift sismiquement actif de la Mer Morte. La pente est constituée de blocs de dolomite raide présentant une stratification sub-horizontale et des joints sub-verticaux. La déformation dynamique de la pente est calculée en utilisant une version entièrement dynamique de l’Analyse de Déformation Discontinue (DDA) où l’accélération dépendant du temps est utilisée comme donnée. Les modes de rupture déterminés analytiquement des blocs clés dans la pente rocheuse fracturée sont clairement prévus par l’approche DDA à la fin du calcul dynamique. On trouve cependant, que pour obtenir des estimations réalistes du déplacement, il faut introduire un facteur de dissipation énergétique sans lequel la formulation DDA serait totalement élastique et sans amortissement. En comparant l’endommagement prévu avec les caractéristiques de la pente sur une période historique de 2000 ans, nous pouvons conclure que l’introduction d’un amortissement cinématique de 2% suffit pour obtenir de prévisions réalistes. Cette conclusion est conforme aux résultats récents de Tsesarsky, Hatzor and Sitar (2002) qui ont comparé les déplacements d’un bloc isolé sur un plan incliné sous chargement dynamique obtenus avec l’analyse DDA et à partir d’essais sur table vibrante. ZUSAMMENFASSUNG: En utilisant une modélisation DDA dynamique on montre que l’introduction d’un système simple de boulonnage stabilise la pente.In dieser Veroeffentlichung wird eine vollstaendig dynamische, zweidimensionale Stabilitaetsanalyse eines hoechst diskontinuierlichen Steinhangs dargestellt. Der untersuchte Hang ist die obere Terrasse des Herodespalastes in Massada, welche in den westlichen Randgebieten des seismisch aktiven Toten Meer Grabens liegt.Die dynamische Deformation des Berghangs wird mit Hilfe einer vollstaendig dynamischen DDA-Version berechnet, in welcher als Input die zeitabhaengige Beschleunigung eingegeben wird. Die analytisch bestimmten Versagensarten kritischer Schluesselbloecke in diesem zerkluefteten Steinhang werden durch Anwendung von DDA am Ende der dynamischen Berechnung klar vorausgesagt. Es zeigt sich jedoch, dass fuer realistische Dislozierungs-Abschaetzungen ein gewisses Mass an Energieverlust in der sonst vollstaendig elastischen, ungedaempften DDA-Fassung einbezogen werden muss. Der Vergleich des vorhergesagten Schadens mit dem aktuellen Verhalten des Berghangs waehrend einer historischen Zeitspanne von 2000 Jahren erlaubt uns zu schliessen, dass ein Zusatz von 2% kinetischer Daempfung fuer eine realistische Vorhersage des Schadens ausreichen sollte. Diese Schlussfolgerung steht im Einvernehmen mit neuen Ergebnissen von Tsesarsky, Hatzor und Sitar (2002), welche die Dislozierung eines einzelnen Blocks auf geneigter Ebene unter dynamischer Belastung – unter Anwendung von DDA und “shaking table”-Versuchen – verglichen. Mit Hilfe der dynamischen DDA wird gezeigt, dass der Steinhang durch Anwendung einer einfachen Steinschraubenstruktur vollkommen stabilisiert werden kann.

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 k. Lebecki, S. Trzcionka

The prototype and test results of the instrument for quick determination of incombustible content in deposited dust as a protection against coal dust explosion propagation are presented. Presently existing methods do not permit to obtain quick information about incombustible content, needed for the proper protection of workings. As the operating principle for the e instrument the dependence of reflection of infrared radiation intensity on incombustible content in the sample is chosen. The construction is based on the modern electronics. The measurement will be done at the sampling site. The range of the instrument is 0-100% of incombustible, direct reading, autonomous supply, weight no more than 0.5 kg, and is intrinsically safe according to EN Standards. During the Conference the instrument will be commercialized.

Jan 1, 2003

The distribution of chrome spinels in a magnetically fractionated ilmenite concentrate sourced from the Murray Basin was characterized by XRF assaying, quantitative electron microprobeanalysis, grain mapping, automated mineral phase clustering, and modal analysis. At least 14 distinct chrome spinel types were present in the concentrate. There is considerable variation in the amount of each chrome spinel type present, although a high-Mg, high-Al phase makes up close to 45 per cent of the total spinel population. Magnetic fractionation results showed significant variation in the composition and relative abundance of spinels reporting to each fraction. Low magnetic field strength fractions (ie. high susceptibility grains) were dominated by chrome spinels that are mid-range in Al and Cr. These spinels have the highest magnetite, ulvospinel and Fe(Al,Cr)2O4components. In comparison, the high field strength fractions (i.e. low susceptibility grains) have the majority of the grains with high-Al contents indicating a higher proportion of Mg(Al,Cr)2O4component. Spinels high in a (Al,Cr)2.67O4non-stoichiometriccomponent are absent at low field strengths but tend to be concentrated in the high field strength, non-magnetic fractions. Intermediate field strength fractions tend to exhibit a broad spread in spinel compositional types. A mild roast treatment of the sample had no clear effect on the distribution of chrome spinels between different magnetic fractions, but it did cause a change in the magnetic properties of the accompanying ilmenite grains. The effect of more extreme roasting conditions on the magnetic properties of the chrome spinels is to be determined.

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 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 T. Ertekin, X. Dong

This paper identifies the need for the development of specialized inverse solution techniques for the analysis of pressure transient data for the characterization of the transport and sorption properties of coal seams. Central to the proposed inverse solution technique is a specially structured artificial neural network (ANN). The most important transport and sorption characteristics of coal seams are butt and face cleat permeabilities, macropore porosity, Langmuir volume constant, Langmuir pressure constant, and sorption time constant. Conventional methods, such as type curve matching techniques and laboratory-derived measurements are handicapped in terms of being representative over the entire domain of interest. In this paper, we utilize analytical forward solution techniques for various combinations of characteristics of coal seams to generate training and testing patterns. These training patterns are shown to an ANN structured to learn the ubiquitous non-linear relationships that exist between coal seam properties, input conditions and the pressure transients measured. The trained networks are then extensively tested to ensure that they have effectively learned the training patterns. In the final stage of the development, the networks are run in the prediction mode. The responses of the networks are found to be in agreement with the input data. The developed networks are able to generate results generally within 5% error margin for permeability and porosity and 20% error margin for the sorption characteristics of coal seams. A number of examples highlighting the capabilities and degree of effectiveness of the network in characterizing the coal seams areincluded. Keywords: artificial neural networks (ANNs); coal seam characteristics; pressure transient analysis

Jan 1, 2003

By W. Zhu

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

Jan 1, 2003

By S. Carter

this paper describes an innovation in computer software that permits mining professionals to collaborate on exploration and mining projects regardless of geographic location. Growth of mining companies through merger and acquisition has created a greater need for mining professionals to collaborate, especially as projects and project participants are becoming geographically remote. Surpac NetVision, the name given to this new collaboration technology, satisfies this need by deploying interactive 3D graphics sessions across computer networks. It achieves this by using common web browser technology as the deployment medium. A plug-in architecture that supports diverse file formats permits transparent read and write of foreign data to further enhance the collaboration process. Surpac NetVision supports any number of connections from web browsers on remote computers using existing networks. Software components required to enable the collaboration session are deployed to the remote computer as required and cached for future sessions. The collaboration session at each computer is characterized by a fully functional replica of the user interface for Surpac NetVision from which any function can be executed by any client, at the owners discretion. All geometry and display attributes deployed to remote clients to render 3Dgraphics are highly compressed to reduce bandwidth requirements. The key benefits of this collaboration technology is improved communication in regard to exploration and mining projects leading to: •More informed decision making •Improved deployment of project objectives and plans beyond the technical planning group to project management and operations staff •Improved technical support for software users. Keywords: 3D graphics, project collaboration, interactive graphics, internet 3D graphics, mining software

Jan 1, 2003

By Y. Y. Jiao, J. G. Cai

To investigate the dimensional effect on shock wave propagation in jointed rock masses, a 2-D and a 3-D calculation of a site test are performed respectively by using Discrete Element Method, the simulated results are compared with test data. It shows that, in modelling shock wave propagation and attenuation in jointed rock masses, when the explosive along explosion chamber is long enough and the joints are dense enough or uniformly distributed, the model can be considered as plane-strain problem, 2-D results are good enough to fit with test data. 2-D modelling, with much more details of rock masses taken into account, can be applied to make critical engineering judgements instead of 3-D modelling in some cases.

Jan 1, 2003

By K. Coleman, C. Visser, N. Selby, X. W. Pan, T. Letwaba

A prototype weightometer soft sensor is under development at DebTech, De Beers in partnership with Venetia Mine. Its main function consists of an online data source; data validation; dynamic weightometer models; online detection of weightometer failure; alarming and replacing a weightometer when it fails. 31 dynamic models have been developed. All models with R2>= 85%are accepted as good models and they generally have satisfactory results with a daily error of less than 8% within 90% confidence level. By using those models, a set of soft sensors can be set up to cover all weightometers in the entire processes starting from primary crushing to the stock piles of dense medium separation (DMS). Some practical issues and concerns on model development are discussed, including data collection, data analysis, data pre-processing, variable selection, time delay, model training and model validation. When deploying the weightometer soft sensor system, the potential benefits could include: reduction in plant downtime; reduction in unplanned maintenance and even replacement of non-critical weightometers, particularly where nuclear weightometers are used. Keywords: soft sensor, weightometer, dynamic modelling, neural network modelling

Jan 1, 2003