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By N. Kinoshita, Y. Inada

The authors have proposed and discussed storage of low temperature materials such as LNG, LPG and frozen food in rock caverns. In this case, as the rock mass around the caverns will receive effects of low temperature, it is necessary to consider the thermal behavior and the stability of caverns. In this study, strength and deformation characteristics obtained by the uniaxial tension test and the compression test at low temperatures were discussed. Using the results, temperature and stress distribution around caverns when LNG was stored, were analyzed. Then thermal behavior of the rock mass around caverns was discussed. Die Autoren haben Lagerung von Niedertemperatur-Materialien wie LNG, LPG und tiefgefrorenen Nahrungsmitteln in Felskavernen vorgeschlagen und diskutiert. Da in diesem Fall die Felsmasse um die Kavernen den Effekten der niedrigen Temperatur ausgesetzt ist, ist es erforderlich, das Thermalverhalten und die Stabilität der Kavernen zu berücksichtigen. In dieser Untersuchung wurden Stärke-und Deformationseigenschaften, die durch ein-axialen Spannungstest und Kompressionstest bei niedrigen Temperaturen erhalten wurden, diskutiert. Mit diesen Ergebnissen wurden Temperatur- und Stressverteilung um die Kavernen bei Lagerung von LNG analysiert. Dann wurde das Thermalverhalten der Felsmasse in der Umgebung der Kavernen diskutiert. Les auteurs proposent et discutent l'entreposage de matériaux à basse température, tels que le GNL, le GPL et des aliments congelés, dans des cavités rocheuses. Comme, dans ce cas, la masse rocheuse entourant la cavité subit les effets des basses températures, il est nécesaire d'étudier le comportement thermique et la stabilité des cavités. Dans cette étude, les auteurs discutent des caractéristiques de résistance et de déformation, obtenues par essai de tension uniaxial et essai de compression à basse température. En se servant des résultats, ils analysent la répartition de la température et des pressions autour des cavités, lors du stockage de GNL. Ils discutent ensuite le comportement thermique de la masse rocheuse autour des cavités.

Jan 1, 2003

The heap leaching of base metal ores can be applied within a number of different scenarios, each requiring its own set of parameters to be determined during the metallurgical testwork programme. The occurrence of acid-gangue reactions and its concomitant precipitation reactions is a factor common to all cases, and requires that the optimal irrigation acid strength be found that optimises the combination of extraction kinetics, acid consumption and possible premature blinding of the heap due to precipitation reactions. For the heap bioleaching of base metal sulphide ores the oxygen requirement needs to be determined for the design of the aeration system, and the operating conditions employed need to also facilitate bacterial growth over and above the acid strength optimisation mentioned above. For the heap bioleaching of chalcopyrite, the need to preserve heat in the heap becomes yet a further parameter of critical importance. For the heap leaching of uranium ore a choice is required between either chemical or bacterial oxidation, based on economic and processing factors. Frequently the operating parameters need to be determined for a circuit in which heap leaching is combined with tank leaching and/or pressure leaching. The processing implications and metallurgical testwork approach for each case is discussed.

Jan 1, 2007

By M. L. Baharani

Looking for an idyllic paradise that has investment and business potential as spectacular as the stunning views of mountains, the rich Ganesh Himal zinc-lead deposit exposed between 4,050 m and 5,000 m is the answer. Arising from the sea floor in a span of 55 million years, the enchanting Himalayas had remained one of the most potent factors influencing the Asian region. The challenges of the mighty Himalayas notwithstanding, it continues to provide opportunities for the humankind in optimum usage of the natural resources and sustainable development. Optimal management of natural resources in mountain areas through decision support tools offered by remote sensing will go a long way in realization of the Ganesh Himal Zinc-Lead Project. The authors have a real life endeavor spanning over 37 years in developing a mining industry in a mountainous region of Nepal and an attempt to integrate with the development of other natural attributes of the region. With rapid acceleration of science and technology, humankind has acquired power to transform his environment countless ways and on an unprecedented scale. While mineral resources are the pillars on which we have built industry and infrastructure, industrial countries in the North have been in the forefront of technological advancements, the developed countries of the South have been at the receiving end of exploitation of mineral resources worldwide. A relationship with natural environment, re-crafted by the civilizing impulse, to meet human demands are upcoming challenges for management of natural resource in sustainable manner for a livable world.

Jan 1, 2008

By A. K. Singh, R. Singh, P. K. Mandal

On the basis of in situ study of pillar loading at different sites, an attempt is made in this paper to visualize the development of mining induced stress under varying geo-mining conditions. Field study demonstrated interesting interaction between size of pillar and nature of roof rock mass under the influence of increasing dimension of the excavation. Stiffness of pillars/overburden, extraction ratio and depth cover are observed to be the important parameters for the estimation of mining induced stress over the pillar. These parameters influence, both, the value of ultimate induced stress (vertical) and its range of influence ahead of the face line. Further, it is observed that the change in width/height (w/h) ratio of a pillar has got considerable influence over the nature of mining induced stress over it. Impact of highly dynamic nature of mining induced stress over the natural supports is observed to be the most serious factor for the safety of working under a hard and massive roof rock mass. On the basis of these observations, a conceptual model of interaction between the natural support and overlying strata is discussed in the paper. ZUSAMMENFASSUNG: Aufgrund ist in situ Studium von Säule Beladung an verschiedenen Stellen, ein Versuch in diesem Papier gemacht, die Entwicklung des Bergbaus vostellen sich, Spannung unter Änderung von Geo Bergbau von Bedingungen hat veranlaßt. Feld Studium hat interessante Wechselwirkung zwischen Größe von Säule und Natur von Dach Felsen Masse unter dem Einfluß von Vermehrung Dimension des excavation vorgeführt. Steifheit des Säulen Overburden, Herausziehung Verhältnisses und Tiefe sind beobachtet bedeckt, die wichtigen Parameter für die Schätzung des Bergbaus zu sein, Spannung über der Säule hat veranlaßt. Diese Parameter beeinflussen, beide, der Wert allerletzter veranlaßter Spannung (senkrecht) und sein Bereich des Einflusses voraus von der Gesicht Linie. Weiter ist, es beobachtet, daß die Änderung in Breite Höhe (W H) Verhältnis einer Säule beträchtlichen Einfluß über der Natur des Bergbaus erhalten hat, Spannung hat darüber veranlaßt. Schlag sehr dynamischer Natur des Bergbaus ist Spannung über den natürlichen Stützen beobachtet hat veranlaßt, der ernsteste Faktor für die Sicherheit des Arbeitens unter einer harten und massiven Dach Felsen Masse zu sein. Aufgrund dieser Beobachtungen, ein begriffliches Modell der Wechselwirkung zwischen der natürlichen Stütze und der überlagernde strata ist im Papier diskutiert. RESUME: En se basant sur dans l'étude de situ de chargement de pilier aux sites différents, une tentative est faite dans ce papier pour envisager le développement de creuse la tension persuadée sous varier de conditions de geo creuse. L'étude de champs a démontré l'interaction intéressante entre la taille de pilier et la nature de masse de rocher de toit sous l'influence d'augmenter de dimension de l'excavation. La raideur de piliers overburden, la proportion d'extraction et la couverture de profondeur est observée pour être les paramètres importants pour le jugement de creuse la tension persuadée par-dessus le pilier. Ces paramètres influencent, les deux, la valeur de tension persuadée ultime (vertical) et sa gamme d'influence en avant de la ligne de face. Plus, il est observé que le changement dans la largeur hauteur (le w h) la proportion d'un pilier a reçu l'influence considérable par-dessus la nature de creuse la tension persuadée par-dessus il. L'impact de nature extrêmement dynamique de creuse la tension persuadée par-dessus les soutiens naturels est observé pour être le facteur le plus sérieux pour la sûreté de fonctionnement sous une masse de rocher de toit dure et massive. En se basant sur ces observations, un modèle conceptuel d'interaction entre le soutien naturel et les couches recouvrant est discuté dans le papier.

Jan 1, 2003

By Baruch Grinbaum, Edwin Bwalya, Robert Minango, Deogratias Bukunkwe

Solvent extraction of Cu from acidic leach, using an oxime extractant, e.g. LIX 984 or Acorga is a well known and established process. As the process advances, Cu is extracted to the solvent and is replaced by H+ in the aqueous phase. At high acidity the distribution coefficient of Cu between the solvent and the aqueous phase decreases, and eventually relatively high concentration of Cu remains in the raffinate, regardless of the number of equilibrium stages. In many processes this phenomenon is immaterial, as the raffinate returns to the leaching and no copper is lost. But when the copper raffinate is used for processing of additional metals, minimal concentration of Cu in the raffinate is essential for an effective process. The recommended process includes three steps: 1. SX-1: Standard extraction of Cu with oxime. The resulting raffinate contains about 6-8 g/L Cu and 50 g/L H2SO4. 2. SX-N: Extraction of most of the acid into an amine-based solvent, and stripping it with a base, e.g. aqueous ammonia, caustic, Na2CO3 etc. The extraction removes no metals, but decreases the concentration of acid from 50 to 10 g/L. 3. SX-2: Extraction of the neutralized solution once more with oxime, to remove the residual copper. Such a process enables one to get down to 100-150 ppm Cu in the final raffinate. This process was developed and tested in the R&D facility in Chambishi Metals plc, by a joint team of Chambishi & Bateman, using Cognis LIX 984N and real solutions from the plant. In the laboratory scale, the equilibrium isotherms for SX-1, SX-2 and the neutralization were developed. Computer simulation of the results showed that the optimal configuration is two stages for both extraction and stripping for SX-1. For SX-2 2-3 stages of extraction and two stages of stripping are needed. The stripping stages may be common to both SX-1 and SX-2. The neutralization of SX1 raffinate was tested both by conventional precipitation with lime and by extraction with Alamine based solvent extraction and stripping with a solution of 10% NaOH. For the SX-N only one stage was needed for both the extraction and stripping. The bench scale pilot plant was run for both SX-1 & SX-2. The results were very similar to the simulated ones, and the configuration of 2E2S for SX-1 and 3E=2S for SX-2 delivered the required raffinate with less than 150 ppm Cu.

Jan 1, 2005

By R. G. Cawthorn

The earliest authenticated scientific report of the occurrence of platinum in rocks from the Bushveld Complex appears to be by William Bettel on 10th November 1906. Thereafter, prospecting of the chromite-rich rocks for platinum proved frustrating. I suggest that the resurgence of interest shown by Dr Hans Merensky in 1924 resulted from his realization that newly-panned platinum had a different grain size from that in the chromite layers and indicated a different source rock, which he located and it became known as the Merensky Reef.

Jan 1, 2006

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 L. I. Gonzalez de Vallejo

SRC rockmass classification have been applied to 25 tunnels in Spain and Italy, for which it was found that much heavier supports than those estimated by the RMR index were required. SRC and RMR indices and other relevant geomechanical data were obtained during the site investigation and construction stages. Data corresponding to in situ stress measurements, analysis of tectonic structures, and instability problems arising during construction were used to asses the state of stress. The relationship between tunnel section convergence and the SRC and RMR indices was also analysed. Support measurements based on SRC and RMR classification were compared with those actually used during construction. These analyses indicate that for most of the tunnels examined, supports estimated using the SRC were much closer to those actually installed than those predicted by the RMR index. Bei der Verwendung des SRC-Systems zur Klassifizierung des Gesteins als Baugrund für 25 Tunnel in Spanien und Italien wurde festgestellt, dass viel schwerere Abstützungen benötigt wurden, als wenn die Beurteilung anhand des RMR-Systems angefertigt würde. Die Klassifizierung anhand des SRC- und des RMR-Systems, sowohl als auch andere wichtige geomechanische Daten wurden während des Ablaufs der Erkundungen und der Bauausführung gewonnen. Die Resultate der Messungen der Spannungen vor Ort, die Analyse der tektonischen Struktur und die Stabilitätsprobleme während der Bauausführung wurden dazu verwendet, um den im Felsgrund vorherrschenden Spannungszustand zu definieren. Das Verhältnis der Messungen der Tunnelkonvergenz zu dem SRC- und RMR-Index wurde auch analysiert. Die durch das SRC- und RMR-System vorhergesagte Grösse der Abstützung wurde mit der Grösse der Abstützungen verglichen, die am Bau letztlich verwandt wurden. Diese Vergleiche zeigen, dass für die meisten der studierten Tunnel die Vorhersage der Abstützungen, die anhand des SRC-Systems angefertigt wurden, viel näher der wirklich verwendeten waren als die Vorhersage anhand des RMR-Systems. SRC rockmass la classification ont été appliqué à 25 tunnels en Espagne et l'Italie, pour laquelle il a été trouvé que des appuis beaucoup plus lourds que ceux évalués par l'index RMR ont été exigés. SRC et des index RMR et d'autres données geomechanical appropriées ont été obtenu pendant l'enquête de site et les étapes(scènes) de construction. Les données correspondant aux mesures de stress(d'accent) in situ, l'analyse de structures tectoniques et des problèmes d'instabilité surgissant pendant la construction ont été utilisées aux ânes(culs) l'état de stress(d'accent). Le rapport entre la convergence de section de tunnel et le SRC et les index RMR a été aussi analysé. Les mesures d'appui basées sur SRC et la classification RMR ont été comparées avec ceux en réalité utilisés pendant la construction. Ces analyses indiquent que pour la plupart des tunnels examinés, les appuis évalués utilisant le SRC étaient beaucoup plus proches de ceux en réalité installés que ceux prévus par l'index RMR.

Jan 1, 2003

By Q. X. Yun

This paper provides a new approach to optimize the production planning in underground mines by means of evolutionary algorithms. Firstly, genetic algorithm is used to reach the global optimization in planning. Then, evolutionary programming is employed to obtain the partial optimization for each year. The application proves that the new approach is reasonable and useful. Keywords: Evolutionary algorithm, Genetic algorithm, Evolutionary programming, Optimization, Mining engineering.

Jan 1, 2003

By V. Velicka, J. Ptacek, R. Snuparek, P. Konecny, G. Takla

Coal mining in Ostrava-Karvina coalfield is being accompanied by rockbursts. 82 rockbursts occurred within the period between 1990 and 2002. Natural and technological factors from these rockbursts were collected and analysed. They confirmed that rockbursts are complex geomechanical events and that the relations between co-acting technological and natural factors are very complicated. Der Abbau in dem Ostrava-Karvina Steinkohlenrevier wurde von Anfang an durch Gebirgsschläge begleitet. 82 Gebirgsschläge in dem Zeitabshnitt von 1990 bis 2002 erfolgten. Die Angaben über natürliche und technische Faktoren der Gebirgsschläge wurden gesammelt und analysiert. Es wurde bestätigt, dass die Gebirgsschläge komplexe geomechanische Phänomene sind und dass die Beziehungen zwischen den zusammenwirkenden Faktoren sehr kompliziert sind. L´abattage d´houille dans le Bassin houiller d´Ostrava-Karvina est accompagnée par les coups de terrains. 82 coups de terrains s´étaient produit dans la période entre 1990-2002. Les données sur les facteurs naturels et techniques ont été ramassées et analysées. Les résultats ont corroboré que les coups de terrains sont des phénomènes géoméchaniques complexes. Les relations entre les facteurs techniques et naturels coopérants sont très compliqués.

Jan 1, 2003

By V. Labiouse, B. Heidenreich

The rebound phenomenon, which occurs during rockfalls when a rock block impacts with a slope surface, is influenced by several parameters related not only to the slope material but also to the block and the kinematics. The paper presents a small-scale testing campaign undertaken at the LMR (EPFL) to better understand and quantify the bouncing of blocks on granular slopes. The influence of some factors related to the ground material, the block and the kinematics is examined. Bei Steinschlägen wird die Flugbahn eines stürzenden Felsbrockens maßgeblich durch den Abprall vom Hang bestimmt. Der Rückprall hängt von verschiedenen Parametern ab, wobei nicht nur das Hangmaterial sondern auch Blockeigenschaften und Kinematik eine große Rolle spielen. Zum besseren Verständnis dieses Phänomens und seiner Quantifizierung werden am LMR (EPFL) kleinmaßstäbliche Versuchskampagnen auf granulären Materialien durchgeführt. Der vorliegende Artikel stellt die Versuche vor und untersucht den Einfluss verschiedener Boden-, Block- und kinematischer Parameter. Le phénomène de rebond qui se présente lors de l’impact d’un bloc rocheux sur la surface d’un versant dépend non seulement des caractéristiques du terrain, mais aussi de facteurs relatifs au bloc et à la cinématique. L’article présente une campagne d’essais sur modèle réduit entreprise au LMR (EPFL) afin de mieux comprendre et quantifier l’impact de blocs sur des matériaux granulaires. L’influence de divers paramètres relatifs au sol, au bloc et à la cinématique est mise en évidence.

Jan 1, 2003

By D. Nyembe, B. Mamba, Antoine F. Mulaba-Bafubiandi

Copper and cobalt are generally electro-won from their aqueous sulphate solutions. After optimised leaching of their ores, concentrates or calcine bearing minerals, the leachate is clarified and suitably purified prior to the electrolytic extraction of the metal of pursuit (Pearcy, 2006). Solvent extraction (SX) using appropriate organic solvents and ion exchange (IX) with relevant resins are known purification processes used for copper and cobalt recovery (Stanely, 1970).As zeolites in general and natural zeolites in particular, demonstrate ion exchange properties (Korkuna et al., 2005), an attempt has been made to use Southern African natural clinoptilolite in the recovery of copper and cobalt from their aqueous sulphate solutions. Initially, synthetic Co and Cu solutions were prepared. Preceded by laboratory ore leachate, plant solutions are to be used. AAS, XRF, XRD, Mossbauer spectroscopy and BET were characterization techniques used. Natural clinoptilolite was used as-received as well as acid activated; and cobalt and copper extractions were performed at room temperature.

Jan 1, 2007

By M. Hakala, P. Tolppanen

A method to predict stress-induced failures around excavations based on the mapped geological and rock mechanical information is studied. Totally of 7 km of newly excavated tunnels are mapped in the Inmet’s Pyhäsalmi mine in Finland at depth between 1000 - 1440 m from which the results and conclusions from the firstly mapped 1.7 km of tunnels are reported. The main rock type at the site is very hard volcanite having uniaxial compressive strength of 230 MPa in median and GSI-value 72 - 80. The maximum in situ stress around the tunnels is 65 - 85 MPa. The prediction of observed stress failures was preceded by comparing elastic 3-D simulation results of tunnels with three statistical yield criteria. Read’s or Hoek & Brown’s yielding criteria are found the most relevant, though, the effect of anisotropy was found to be significant. The most important parameters having a correlation with stress failures are the tunnel orientation and the foliation of rock. Also, the rock type and its strength, tunnel shape and the geological anomalies have their effects. Further, a delay time on mapping was found to clearly diminishing of the most violent failures. Une méthode de prédiction des contraintes à la rupture autour d'excavation, établie sur la base de cartographie géologique et d'information sur la mécanique des roches, à été étudiée. Au total, 7 km d'un tunnel nouvellement percé à une profondeur de 1000 à 1400 m ont été cartographiés dans la mine de Inmet’s Pyhäsalmi en Finlande. La roche principale du site est une vulcanite dur ayant une résistance à la compression uniaxiale de 230 MPa (valeur moyenne) et une valeur GSI de 72 - 80. La contrainte in situ maximale autour du tunnel se situe entre 65 et 85 MPa. La prédiction des contraintes à la rupture observées a été évaluée en comparant les résultats d'une simulation 3D d'un tunnel avec trois critères de limite d'élasticité statistiques. Le critère de limite d'élasticité de Read ou de Hoek & Brown’s se trouvent être les plus important, même si les effets de l'anisotropie sont significatifs. Les paramètres les plus importants ayant une corrélation avec la rupture sont l'orientation du tunnel et la foliation de la roche. De plus, le type de roche et sa résistance à la compression, la forme du tunnel et les anomalies géologiques ont aussi leur importance. Finalement, un délai dans la cartographie résulte en une diminution nette des ruptures violentes. Basierend auf kartierten geologischen und felsmechanischen Informationen, wird eine Methode untersucht, um spannngsbedingtes Versagen um Ausbrüche herum vorherzusagen. Insgesamt werden 7 km neu ausgebrochenen Tunnels in einer Tiefe zwischen 1000 und 1400 m in der Inmet Pyhäsalmin Mine in Finnland kartiert. Das hauptsächlich vorkommende Gestein ist sehr hart und vulkanischen Ursprungs mit einer mittleren einachsialen Druckfestigkeit von 230 MPa (Medianwert) und einem GSI-Wert von 72-80. Die maximale In-situ-Spannung im Tunnel beträgt 65-85 MPa. Die Vorhersage von beobachteten Spannungsversagen werden weitergeführt indem man elastische 3-D-Simulationsergebnisse von Tunneln mit drei statistischen Fliesskriterien vergleicht. Read's oder Hoek's Fliesskriteria werden dabei als die relevantesten Kriterien angesehen, obwohl auch der Effekt der Anisotropie als wesentlich erachtet wird. Die wichtigsten Parameter für eine Korrelation von Spannungsversagen sind die Orientierung des Tunnels und die Schieferung der Gesteinsschichten. Desweiteren haben Gesteinsart, Tunnelprofil und geologische Anomalien ihren Einfluss. Ausserdem zeigt sich, dass eine Verzögerung bei der Kartierung die ausgeprägtesten Versagen deutlich verringern.

Jan 1, 2003

By C. G. Anderson

Throughout the world, there are many orebodies or materials which have significant value but also contain arsenic, antimony, and mercury. As regulations on the transport, exposure, disposition and emission of these elements have become more stringent; it has become increasingly more difficult to derive the values from the resources. This paper outlines the fundamentals of alkaline sulfide hydrometallurgy and its successful application to arsenic, antimony and mercury bearing ores, concentrates, by-products, and other materials.

Jan 1, 2008

By F. Crundwell, A. J. Lathwood

A number of base-metal operations would like to increase production to take advantage of the higher metals prices. In general, this higher production should not be achieved with major operating changes. In hydrometallurgical facilities, leaching and pressure leaching represents one area where upfront limitations may be a bottleneck to the capacity of the entire plant. An assessment of the capacity of the leaching tanks and autoclaves was performed using a predictive model within the AweSym flowsheet simulator. The model is described, and the results of the application of the model to a number of different leaching reactors are presented. It is argued that the leaching number, which relates the residence time, particle size and the leaching rate, is of prime importance. Finally it is shown that there are some unexpected catastrophic events in increasing production capacity without a thorough understanding of the leaching operation.

Jan 1, 2007

By S. G. Gendler

One of the ways of trauma and occupational diseases level reduction is noted to be the improvement of the labour protection measures planning. As an indicator for prospective trends determination in the labour protection planning improvement sphere economic risk has been proposed to be used. The trauma and occupational diseases analysis based on the correlative and regressive methods has been carried out for the “Vorgashorskaya” mine of Pechora coal basin. Trauma and occupational diseases occurrences frequency and economic losses value have been estimated. Trauma and occupational diseases economic risk distribution analysis has been presented in respect to the different subdivisions and occupational groups of “Vorgashorskaya” mine.

Jan 1, 2003

By A. C. Moorgas, J. Divall

This study investigates the feasibility of using waste iron slag, the by-product from a mineral sands processing works, in road construction. The study includes the different options investigated for the treatment of a leachate that is produced during the cooling of the iron slag, prior to processing. It also reviews the reasons for choosing the current treatment option that is being trialed. Cooling the iron slag with water results in the formation of a leachate with a high pH and high sulphide concentration. This leachate can seep into the ground and, over time, it will contaminate the ground water. A system was designed to collect and treat the leachate to prevent contamination of surrounding natural water sources. Numerous leachate treatment options were investigated to find cost effective method of treatment After cooling, the iron slag is passed through an iron recovery plant and the unsaleable product is placed on a dumpsite. Rain percolates through the dumpsite, which can result in the formation of a leachate that can contribute to a contaminated plume. After extensive testwork, it was found that the dumpsite, which was leached of contaminants, could be screened and used as a G5material (specifications in Table II) in road construction. The initial challenge was to establish that this material was environmentally safe for use in this particular application. Approval from the Department of Water Affairs (DWAF) was required for the testwork and then for the long-term use of this material in the construction industry. The following challenge involved establishing a market for the material. Construction companies in the area were reluctant to change to a new product that was not naturally occurring. The economics of this project are extremely sensitive to transport costs and hence only projects within a specified radius can be supplied with the Black Top Gravel (BTG). This project is not are venue generator, but it does save the money that would be required to manage the dump, and it reduces the closure costs.

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 S. Ranganathan

Production of ferro-chromium in the submerged-arc furnace is highly energy-intensive. Several process rates have been attempted to reduce the specific energy consumption in the production of this alloy. An exhaustive understanding of the thermo-chemical features of the production process can be used to reduce the specific power consumption significantly. The knowledge can be used to reduce the energy drain through undesired reactions in the process can be minimised. Plant trials have shown that specific energy consumption up to 100kWh/tonne of hot metal can be obtained by adopting this strategy. The process requires modification in operation practice and does not require any capital investment unlike other processes adopted for reducing power consumption. The principle of thermo-chemistry involved in this process development and results of plant trials are discussed in detail.

Jan 1, 2007

By A. Bouvard, N. Hoteit, E. Boidy, F. Pellet

In the context of the construction of an Underground Research Laboratory devoted to the feasibility studies of radioactive waste deposits, it appears of the utmost importance to study the long-term behaviour of rock, over a long time period. In this paper, some results of tests performed on the argillite from the Meuse-Haute-Marne site test in Eastern France are presented. Then a numerical simulation of one of this test using the viscoplastic damaging constitutive law proposed by Lemaitre is presented. Finally, this law is used to simulate numerically the behaviour of the rock at the wall of a circular tunnel in order to determine the extension and the change along the time of the Excavated Damaged Zone (EDZ). Advantages and limitations of the model are discussed. Dans le cadre de la réalisation d’un laboratoire de recherche souterrain conçu pour étudier la faisabilité d’installations de stockage de déchets radioactifs, il apparaît fondamental de caractériser non seulement le comportement viscoplastique à très long terme des matériaux mais aussi les phénomènes d’endommagement consécutif à la redistribution de contraintes provoquées par l’excavation des cavités. On présente ici les résultats d’essais réalisés sur les argilites du site de Meuse/Haute-Marne et destinés à caractériser leur comportement visco-endommageable. Il est ensuite procédé à une application de la loi viscoplastique endommageable de Lemaitre pour simuler l'un de ces tests. Les apports et les limites d'un tel modèle sont mis en évidence par des simulations numériques du comportement de la roche au pourtour d'une galerie circulaire permettant de suivre l’évolution au cours du temps de la zone endommagée (EDZ) à la paroi . Im Rahmen des Baus eines unterirdischen Forschungslabors für die Untersuchung der Machbarkeit von Deponien für radioaktive Abfälle erweist es sich als äußerst wichtig, das langfristige Verhalten von Gestein über einen langen Zeitraum zu untersuchen. Im vorliegenden Artikel werden einige Ergebnisse von Untersuchungen vorgestellt, die mit Tonschiefer aus der Meuse-Haute-Marne in Frankreich durchgeführt wurden. Anschließend wird eine numerische Simulation der Untersuchungen unter Verwendung des von Lemaitre vorgeschlagenen viskoplastischen Verformungsgesetzes vorgestellt. Schließlich wird dieses Gesetz auf die numerische Simulation eines Kreistunnels angewandt, um die Ausdehnung und die zeitliche Entwicklung der Auflockerungszone (EDZ) zu bestimmen. Es werden die Vorteile und Grenzen des Modells diskutiert.

Jan 1, 2003