Search Documents

By M. W. Hildyard, M. O. Kataka

Seismic integration schemes aim to incorporate the rock mass response provided by the historical seismic activity to improve the ability of numerical models to reproduce future response to mining. Up to now, integration schemes considered the events using quasi-static models. This paper presents case studies that consider some of the seismic and modelling issues needed to extend these schemes to include the dynamic characteristics of seismic events. The ultimate aim of an automated integration scheme seems impractical for dynamic modelling. The predictions of the WAVE elastodynamic finite difference program are, however, suitable for modelling limited numbers of events to determine either the near-field velocities and damage or the effect of fractures and excavations on the far-field low frequency response. Les projets d’intégration sismique ont le but d’incorporer la réponse de la masse rocheuse à l’activité sismique historique pour améliorer la capacité des modèles numériques à reproduire la réponse future à l’exploitation minière. Jusqu’à présent, les projets d’intégration étudiaient les évènements avec des modèles quasi-statiques. L’étude présente révèle des études de cas qui considèrent certaines des questions concernant modelage et séismes qui sont nécessaires pour porter plus loin ces projets en incluant les caractéristiques dynamiques des évènements sismiques. Le but final d’un projet d’intégration automatisé semble impraticable pour la modélisation dynamique. En revanche, les prédictions du programme élastodynamique par la méthode des différences finies WAVE sont appropriées à la modélisation d’un nombre limité d’évènements de façon à déterminer soit les vitesses à petite échelle et les dommages, soit les effets des fractures et excavations sur la réponse de basse fréquence à grande échelle. Seismische Integrationsschemata zielen darauf ab, Reaktionen der Gesteinsmasse, die von den Berichten seismischer Aktivitäten stammt, zu inkorporieren um numerische Modelle in die Lage zu versetzen, künftige Antwort zum Bergbau zu reproduzieren. Bis dato betrachteten Integrationsschemata die Fälle mit quasi-statischen Modellen. Diese Arbeit stellt Fallstudien dar, die einige der seismischen und modellierenden Fragen betrachten, die benötigt werden, um diese Schemata auszuweiten, um die dynamischen Charakeristika seismischer Fälle einzuschließen. Das Endziel eines automatisierten Integrationschemas erscheint für das dynamisches Berechnen undurchführbar. Die Vorhersagen des WAVE elastodynamisch begrenzten Unterschiedprogramms sind jedoch verwendbar für das Berechnen von begrenzten Anzahlen von Fällen, um entweder die Nahfeldgeschwindigkeiten und Schaden oder den Effekt von Brüchen und Extraktionen auf der Fernfeld Niederfrequenzantwort festzustellen.

Jan 1, 2003

By S. Escoffier, A. Giraud, K. Su, F. Homand, N. Hoteit

Abstract For the feasibility study of an underground waste disposal the characterization of the coupled behaviour of the host rock is required: Because of the very low permeability of these formations few experimental data are generally available. In this framework the uses of the sensitivity studies could orient the experimental efforts by highlighting the key parameters of the formation. This paper gives a first approach of the sensitivity studies performed with probabilistic methods in the geomechanical field. A one dimensional model which characterizes the thermohydromechanical response of an argillaceous rock to the excavation of a waste canister site and its setting up, is considered. Zusammenfassun Die Machbarkeitsstudie eines tiefliegenden Endlagers für radioaktive Abfälle beinhaltet die Untersuchung des gekoppelten Verhaltens des im Lagerbereich anstehenden Gesteins. Aufgrund der sehr geringen Wasserdurchlässigkeit dieser Formationen liegen häufig nur wenige experimentelle Angaben vor. Die Verwendung von Sensibilitätsstudien kann in diesem Zusammenhang als Hilfsmittel zur Entscheidungsfindung dienen. Dabei sollen die maßgeblichen Eigenschaften der Formation festgestellt werden, anhand derer der Umfang der experimentellen Erkundung festgelegt werden kann. Dieser Artikel stellt einen ersten Ansatz zur Durchführung von Sensibilitätsstudien mittels einer mechanisch-probablistischen Kopplung im Bereich der Geomechanik sowie die Vorteile gegenüber Parameterstudien vor. Zur Abbildung des thermohydromechanischen Stoffverhaltens von tonigem Fels während der Schachterstellung und der Einlagerung der Abfälle wird ein eindimensionales Model verwendet. Résumé L'étude de faisabilité d'un centre de stockage de déchets radioactifs en profondeur passe par la caractérisation du comportement couplé de la roche hôte. Du fait de la très faible perméabilité de ces formations, souvent peu de données expérimentales sont disponibles. Dans ce cadre l'utilisation d'études de sensibilité permettrait d'orienter les efforts expérimentaux en faisant ressortir les caractéristiques primordiales de la formation. Cet article présente une première approche de la réalisation d'études de sensibilités à l'aide de couplages mécano-fiabilistes dans le domaine de la géomécanique. Un model unidimensionnel caractérisant la réponse thermohydromécanique d'une roche argileuse au creusement d'un puit de stockage et à la mise en place de conteneurs de déchets est considéré.

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 H. Immink

Keywords: Kyoto Protocol, carbon credits, global warming, energy, auditing Climate change is nowadays being taken increasingly seriously, and the link between global warming and the carbon dioxide released in the generation of energy is coming under increasing scrutiny. The Kyoto Protocol was signed in 1997, after five years of negotiation. So far, about 84 countries have ratified this agreement, under which terms developed countries have strict targets linked to their 1990 level of emissions. However, ?greenhouse gas? (such as carbon dioxide) emissions continue to rise alarmingly. According to the World Resources Institute, greenhouse gas emissions in the USA increased 13% from 1990-2002, while Australia recorded a 22% increase. In contrast, the European Union, a Kyoto signatory, has seen a small decline in its emissions during the same period. This is led by the UK and Germany, who reduced their emissions by 15% and 19% respectively. The concept of ?carbon credits? provides a funding mechanism for companies in the developed world to compensate for some of their CO2 emissions by paying companies (trading credits) elsewhere in the world to undertake projects to bring about reductions in emissions. In the southern African mining industry, it will be possible to get refunded for undertaking voluntary emission-reduction projects. Concern about the environment is creating business opportunities. A preliminary calculation has shown that various projects in South Africa (those in the pipeline, with quite a high likelihood of coming off) could earn a combined total of about R2.5-billion, under the initial phase of the Kyoto Protocol's carbon-credit scheme, which allows developed-country companies to trade credits with developing countries. A number of local companies are planning projects that could comply with the Clean Development Mechanism (CDM), in which they will implement techniques to achieve certified emission reductions (CERs) of greenhouse gases. In order to prevent abuse of such a system involving vast sums of money, vigorous audits need to be carried out. A company has to prove it has made real changes and is not simply conducting business as usual under a cloak of claimed environmental improvements. PricewaterhouseCoopers has applied to become one of only a few international agencies that will be accredited to conduct validation and verification of the credits, by auditing what is called the ?designated operational entity?. An independent validator needs to confirm that the project meets the strict requirements of the Kyoto Protocol. The company has to demonstrate that it?s not business as usual. So, if you refurbished every five years, the next refurbishment is not a good CDM project, unless you can demonstrate that you will do something beyond the maintenance - that is what can be registered. So, Kyoto intends to get additional projects going, and the money for that is actually quite good - prices of 14 euros per ton of carbon dioxide not emitted have been seen. The price depends on who takes the risk for non-delivery if a project doesn?t deliver the emission reductions on time. The highly energy-intensive South African mining industry is heavily dependent on coal. There should be many opportunities for the pyrometallurgical industry to come up with creative ideas to reduce emissions, and there is now an additional financial incentive to encourage this. Companies can actually get money in return for doing these types of projects, in addition to the contribution to corporate social responsibility.

Jan 1, 2006

By S. J. Thomas, P. A. Lilly

With support from the Australian mining industry and the Federal Government, three Australian universities are collaboratively developing flexible-format, web-based course content and delivery in rock mechanics for undergraduate mining engineering students. This paper describes the educational philosophy behind the development and summarises other salient features of the Program. Mit der Unterstuetzung von der austlalischer Bergbauindustrie und der Bundesregierung, drei austlalische Universtaeten in Zusammenarbeit entwickeln flexibel Netzgengruendet auf Lehrganginhalt und Lieferung in Felsgestein fuer Bergbaustudenten. Dieses Schreiben erlautert das Unterrichtsphilosophie hinter der Entwicklung und Zusammenfassung anderer Hauptpunkte von diesem Programm" Avec l'assistance de l'industrie miniere australienne et du gouvernement federal , 3 universites Australiennes collaborent a la mise en place d'un programme de mecanique des sols pour etudiants- ingenieurs en mines. Ce programme serait a la fois flexible et accessible par Internet. Ce document decrit la philosophie pedagogique de ce projet et en souligne les characteres importants.

Jan 1, 2003

By J. Gómez-Hernández, P. K. Kaiser

Abstract The process of stress-induced fracturing around underground excavations in brittle rock is associated with dilation or volume increase of the failed, fractured rock. Different attempts to account analytically for this dilation have been made within the framework of plasticity theory. This theory has been developed mostly for metals, strain-hardening materials or soils, but brittle failure of rock-like materials is characterized by strain-softening behaviour and the volume change is dominated by geometric factors, which may violate stability principles of plasticity. In this work a semi-empirical Rock Mass Bulking Model (RMBM) was developed, using as starting concepts: dilation angle, plastic strain rates, effective deformation modulus, effective Poisson's ratio, Griffith locus, and the definition of a bulking factor BF introduced by Kaiser et al. (1996). The model was calibrated in order to obtain bulking factors that are consistent with experimental data and case studies of measured bulking around underground excavations. Résumé La fracturation provoquée par le stress autour des excavations souterraines dans le minéral friable est associée à la dilatation ou à l’augmentation du volume de la roche en rupture. Dans le cadre de la théorie de la plasticité, différents essais ont été faits dans le but de trouver une justification analytique pour cette dilatation. Cette théorie a d’abord été élaborée pour les métaux, les matériaux ou les sols d’écrouissage, mais la rupture fragile de matériaux d’aspect rocheux est caractérisée par un comportement d’amollissement et le changement de volume est dominé par des facteurs géométriques, ce qui pourrait ne pas être conforme aux principes de stabilité de la plasticité. Dans le présent ouvrage, un Modèle semi-empirique de masse rocheuse a été élaboré, dont les concepts initiaux sont les suivants : angle de dilatation, vitesse de fluage plastique, module effectif de déformation, coefficient effectif de Poisson, locus de Griffith, et la définition d’un facteur de foisonnement FF apportée par Kaiser et al. (1996). Le modèle a été calibré afin d’obtenir des facteurs de foisonnement qui soient conformes aux données expérimentales et aux études de cas sur le foisonnement mesuré autour des excavations souterraines. Kurzfassung Der Prozess von Brüchen in unterirdischen Abgrabungen in sprödem Gestein ist mit der Ausweitung oder der Volumenzunahme des gebrochenen Gesteins verbunden. Verschiedene Versuche im Rahmen der Verformbarkeitstheorie haben versucht, diese Ausweitung analytisch festzustellen. Die Verformbarkeitstheorie wurde hauptsächlich für Metalle, kalthärtende Werkstoffe oder Böden entwickelt, da sprödes Versagen von Gestein ähnlichen Werkstoffen von kaltenhärtendem Materialverhalten gekennzeichtnet ist, und die Volumenveränderung von geometrischen Faktoren beherrscht wird, die die Stabilitätsprinzipien der Plastizität übertreten. In dieser Arbeit wurde ein halbempirisches Rock Mass Bulking Model (RMBM) (Modell für das Aufgehen der Gesteinsmasse), entwickelt, für das die folgenden Anfangsprinzipien benutzt wurden: Ausweitungswinkel, plastische Fliessensätze, wirksames Verformungsmodul, leistungsfähiges Poissons Verhältnis, die Griffith Ortskurve und die Bestimmung eines Aufgehensfaktor BF1 der von Kaiser et al. (1996) eingefürt wurde. Das Modell wurde so kalibriert, dass es die Aufgehenfaktoren erzielte, die mit den Vesuchsangaben und den Fallstudien von Aufgehensmessungen in unterirdischen Abgrabungen übereinstimmen.

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 H. Zhu, F. Xu, T. Wang

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

Jan 1, 2003

By 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 Jo Katembo, Patty Bwando, Patient K. Ilunga, Yves Kalubi, Emman Mulaj

"From 2010, the dolomite concentration in the ore fed to the Usoke Plant increased, resulting in a significant increase in the gangue acid consumption and Mg build-up in the circuit, and thus an increase in the Mg:Co ratio in the plant solutions. This affected the Co salt grade, reagent consumption, filtration and drying capacity. Efforts were put in place to minimise the acid consumption and consequently the Mg dissolution (such as use of pre-diluted acid), but the benefits were negligible. Various efforts were then initiated by CHEMAF to improve the cobalt plant productivity (quantity and quality) by process changes, dual precipitation and seed recycle. The positive results obtained in the laboratory were successfully implemented on plant scale. A change in the process from a single-stage precipitation with Na2CO3 to dual precipitation using a combination of Na2CO3 and NaOH improved the capacity of the Co salt filtration by 30%, the Co salt grade and drying capacity by 50%, and reduced the reagent consumption by 22%. Implementation of precipitate seed recycle increased Mg rejection by 40%, improving the Co salt grade from 20% to 25%, and yielding a further drop in reagent consumption. INTRODUCTION CHEMAF (Chemicals of Africa), a mining company located in Katanga province of Democratic Republic of Congo (DRC), has been operating since 2003. The Usoke hydrometallurgical plant treats the Cu-Co ore from the Etoile pit to produce Cu cathodes via a leach–solvent-extraction (SX)–electrowinning (EW) circuit and Co salt via a selective precipitation process. The plant was designed to treat run-of-mine (ROM) ore grading 6% Cu and 1.5% Co; but, in 2008, due to a decline in grades, a heavy-media separation (HMS) plant was commissioned to enrich the low-grade ROM (3.5% Cu and 0.5% Co) up to 8% Cu and 1% Co before feeding it to the hydrometallurgical plant. Co is recovered by precipitation of Fe and Al with limestone, followed by Co precipitation as Co carbonate using sodium carbonate (Na2CO3), also known as soda ash. 85% of the final effluent from cobalt precipitation is recycled back to the plant as process water; the balance, 15%, is bled out and compensated for by fresh water top up to control and retard the rate of sodium sulfate build up."

Jan 1, 2015

By T. H. Yang, K. K. Lee, Z. Z. Liang, C. A. Tang, L. C. Li, Y. Tsui, L. G. Tham

Abstract: A series of numerical tests of hydraulic fracturing in heterogeneous rocks were performed to investigate the influence of pore pressure magnitude and gradient on initiation and propagation of tensile fractures. The numerical tests were run with a Rock Failure Process Analysis code, F-RFPA2D, incorporated with a Flow-Stress-Damage coupling model (FSD). To investigate the influence of pore pressure magnitude on fracture behaviour, “pinch-off” breaking tests, originally employed by Bridgeman to investigate the effective stress law for tensile fracture in a uniform pore pressure field, were numerically modelled. In another numerical test, a double-notched sample, with fluid pressure in one notch while keeping the other one open to the atmosphere, is numerically extended to investigate how the fluid flow direction or the pore pressure gradient will influence the fracture behaviour. The simulation results show that fracture is strongly influenced by both pore pressure magnitude and pore pressure gradient. Keywords: seepage mechanics; heterogeneous; pore pressure; numerical simulation; failure process ZUSAMMENFASSUNG: Um den Einfluss der Wasserdruckgroesse der Oeffnung und der Porisitaet auf den Bruchentstanden und Verbreiten der Tension von Gebirgen zu beurteilen, wurde viele nummerische Pruefungen auf den hydraulischen Bruch in dem Gebirgen aufgenommen. Diese Pruefungen wurden mittels der Analyse- Software F-RFPA2D und Flow-stress-Damage Coupling model ( FSD) durchgefuehrt. Um den Einfluess der Wasserdruckgroesse der Oeffnung auf den Bruch zu beurteilen, wurden auch Bruchpruefung und nummerische Analogexperimenten gemacht, und dadurch wurde die ganze Phase der Bruchentstanden und Verbreiten wiedergezeigt, und die Ergebnissen ergeben sich, dass die Wasserdruckgroesse der Oeffnung und der Porisitaet sehr viel auf den Bruchentstanden und Verbreiten der Tension von Gebirgen beeinfluessen. Schluesselwoerter: Durchlaessigkeit , ungeleichmaessig, Wasserdruck der Oeffnung, nummerische Analog, Zerstoerungspahse Résumé : Une série de simulations numériques a été ménée pour analyser l’influence de la grandeur de la pression de pore et du gradient sur la naissance et la propagation des fractures de tensions par le biais de la simulation numérique des fractures hydroliques dans des rochers hétérogènes . Le logiciel F-RFPA (Rock Failure Process Analysis code ) intégrant FSD ( Flow-Stress-Damage coupling model ) y a été employé. Les résultats des simultations montrent tout le processus de la naissance et de la propagation des fractures sous la pression de pore. Ces résultats nous ont permis de constater que la grandeur de la pression de pore et le gradient exercent une influence importante sur la naissance des fractures dans les rochers et sur leur mode de propagation . Mots de clé : le mécanisme de transfusion ; l’hétéogénéité ; la pression de pore ; la simultation numérique ; le processus destructif

Jan 1, 2003

By G. van Aswegen

Seismic monitoring became commonplace in the deep South African gold mines in the early 1990’s. The discipline has, to a large extent, developed beyond the ‘research’ stage, and a ‘Guide to Seismic Monitoring in Mines’ has been accepted by the Department of Minerals and Energy1. Although ongoing research is a requirement for the achievement of all the objectives of seismic monitoring in mines, sufficient knowledge exists to apply seismic monitoring for routine seismic hazard assessment as an aid to risk management. The design and management of seismic monitoring systems can be tested against requirements spelled out in the ‘Guide’. Assuming the seismic monitoring system performs as per requirement, the best practice for routine seismic hazard assessment in mines includes • Long term seismic hazard assessment: through back analysis of seismic data and correlation with numerical modelling output, reasonable tests for planned mine designs are possible. • Medium term seismic hazard assessment: o Spatial analysis through contouring of seismic strain related parameters, with superimposed contours or event plots of stress related parameters allow the delineation of potential instabilities in space. o Quantitative and statistical analyses of seismicity in smaller spatial units (usually encompassing production sites) allow the comparative seismic hazard rating of different areas/sites so that rock engineering input and risk management can be optimised • Short term seismic hazard assessment relies mainly on time history analyses of particular seismicity parameters. The temporal patterns are controlled by a combination of temporal and parameter filters, the optimisation of which determines the success rate.

Jan 1, 2003

By Q. Lui, J. Oxenford

The occurrence of heavy minerals in the oil sands of Alberta has long been known and has been well documented in the literature. Unfortunately most of the researchers working on this resource have been unable to produce products that meet acceptable market specifications. This has resulted in many misconceptions about this resource. Recent efforts have shown that with some innovative approaches, marketable material can be produced and as a result it might finally be possible to realize the potential of this immense resource that, some have estimated, could contain in excess of 20% of the world demand by 2010. This paper highlights the uniqueness of this mineral assemblage and the mineral processing challenges it presents. It shows the most recent work that has resulted in the production of marketable titanium and zircon products. This paper also focuses on some of the special problems resulting from the variability in the heavy mineral suite. Of special interest is the occurrence and removal of bitumen and pyrite without adding to the sulphur dioxide loading in the regional airshed. The trend by the mining industry to develop various positions on ‘sustainable mining’ has some significance for the heavy mineral industry. Although the industry generally has an excellent track record of eventually rehabilitating disturbed ground in an acceptable manner, heavy mineral mining operations tend to have a relatively large footprint of disturbance and the industry is under considerable pressure to develop options that are more environmentally acceptable. In addition, as operators move to exploit deposits that are lower grade and/or are further from a port site, the emissions per unit of sold product will also rise and the industry will be under pressure to address this issue as well. Because heavy minerals from oil sands are by-products of existing operations, there are virtually no incremental disturbances or emissions that would be associated with heavy mineral production. All mining and tailings remediation issues are accounted for by the oil sand operation. The only incremental emissions would be those associated with the mineral processing operations and transport of finished products to a port site. This paper discusses the environmental and cost implications of this situation.

Jan 1, 2003

By D. F. Malan, M. Grave, J. A. L. Napier

Previous fundamental research projects have indicated the value of continuous closure measurements in deep tabular excavations for improved support design, hazard assessment and for quantifying the effect of seismicity on stope closure. This paper describes further measurements in a VCR stope to validate some of the earlier findings. Calculation of the closure ratio showed that it is a good measure to identify different ground conditions and possible hazards. This work was supported by numerical modelling results, which showed that the closure ratio is very useful in discriminating the response of different geotechnical environments. Des projets précédents de recherche fondamentale ont démontré la valeur de mesures continues de fermeture dans le cas de profondes excavations tabulaires pour une conception améliorée du soutien, de l’évaluation du danger et pour quantifier l’effet de la séismicité sur l'affaissement du toit d’un chantier d’abattage. Le présent document décrit d’autres mesures dans un chantier d’abattage VCR afin de valider certaines des conclusions précédemment formulées. Le calcul du degré d'affaissement montre qu’il y va de soi d’identifier différentes conditions de sol ainsi que les dangers possibles. Les présents travaux ont été confirmés par des résultats de modélisation numérique, lesquels ont démontré que le taux d'affaissement est très utile quant à discerner la réponse dans des environnements géotechniques différents. Vorherige Forschungsprojekte haben den Wert von kontinuierlichen Setzungsmessungen im tiefen Sudafrikanischen Strebabbau angedeutet, vor allem fur Ausbaudesign und Risikobewertung, als auch fur die quantitative Bestimmungen der seismizitatsabhangigen Setzung. Dieses Referat beschreibt weitere Messungen in einer VCR Grube um fruhere Bestimmungen zu bewerten. Dass errechnete Konvergenzverhaltniss erweiste sich als eine gute Massnahme zur bestimmung von geotechnischen Zonen und moglichen Risiken. Numerische Analyse unterstutzte die vorliegende Arbeit und deutete darauf, dass das Konvergenzverhaltniss sehr brauchbar ist um Verhaltensunterschiede der geotechnischen Zonen zu erproben

Jan 1, 2003

By T. Saito, S. Murata

An original concept of JRC-diagram that can evaluate JRC and its size-effect by using a fractal model was proposed. In order to confirm the applicability of the JRC-diagram, first, JRC of the tensile fracture surfaces of a granite and a sandstone were evaluated by both the JRC-diagram and Barton's JRC-profiles, and then, it was compared with the JRC inversely calculated from the peak shear strength that is obtained from the shear test for each fracture using Barton's empirical equation. As a result, JRC evaluated by the JRC-profiles was much smaller than the inversely calculated JRC. On the other hand, it became clear that JRC evaluated by the JRC-diagram is almost the same with the inversely calculated JRC, if the size of interlocking is evaluated correctly. Therefore, for the JRC evaluation, it is thought that the JRC-diagram is more applicable than the JRC-profiles. Als ein neues Verfahren zur Bewertung des Rauheitsindexes JRC für die Bruchfläche von Felsenschichten anhand eines fraktalen Modells, wobei auch der Maßeffekt berücksichtigt wird, wird ein JRC-Diagramm vorgeschlagen. Um die Angemessenheit der Bewertung vom JRC mit diesem JRC-Diagramm festzustellen, wurden die JRC-Werte an einer Bruchfläche zwischen Granit und Sandstein sowohl mit dem JRC-Diagramm als auch mit dem herkömmlichen JRC-Profilverfahren bewertet. Anschließend wurden die durch die beiden Verfahren ermittelten Werten mit den JRC-Werten verglichen, die von den Schertestergebnissen mit Hilfe von Bartonschen Erfahrungsformel zurückgerechnet werden können. Daraus ergab sich, daß das JRC-Profilverfahren ziemlich kleinere JRC-Werte gibt als bei der Zurückrechnung, während die JRC-Werte durch das JRC-Diagramm unter entsprechender Bewertung des Ineinandergreifungsmaßes an der Bruchfläche beinahe gleich sind wie die zurückgerechneten Werte. Diese Tatsache weist darauf hin, daß das JRC-Diagramm eine bessere JRC-Bewertungsmethode als das JRC-Profilverfahren darstellt. Nous avons proposé le diagramme JRC, nouvelle méthode d'évaluer JRC qui est un indice de rugosité superficielle d'une fracture de roche à l'aide du modèle de fracturation, compte tenu de son effet d'échelle. Pour vérifier la validité de JRC évalué au moyen de ce diagramme, nous avons évalué JRC d'une fracture de roche, granite et grès, par le diagramme JRC et le profil JRC, méthode conventionnelle, et les résultats ainsi obtenus ont été comparés avec la valeur de JRC calculée en sens inverse à l'aide de la formule empirique Barton sur la base des résultats de l'essai de cisaillement des fractures. Il en résulte que la valeur de JRC obtenue par le profil JRC était assez faible en comparaison avec la valeur calculée en sens inverse alors que celle de JRC obtenue par le diagramme JRC correspondait approximativement à la valeur calculée en sens inverse à condition d'évaluer l'échelle d'endentement d'une fracture. Par conséquent, nous considérons que le diagramme JRC est une meilleure méthode d'évaluation de JRC par rapport au profil JRC.

Jan 1, 2003

By D. R. Tesarik, F. M. Jones, J. B. Seymour

As part of safety and stability studies at three underground mines in the United States, researchers installed earth pressure cells and embedment strain gauges in cemented rockfill to measure stress and strain changes as mining progressed and the rockfill was loaded. Data from these instruments were used to calculate the in situ modulus of the rockfill for two of the mines. A three-dimensional numerical model of a cemented rockfill cap was validated with data from extensometers anchored in the mine roof and sill; this model was then used to estimate deformation modulus at the third mine because the earth pressure cells and embedment strain gauges recorded negligible changes. Rockfill binder used at these mines ranged from 4 to 8 per cent of the dry components by weight, the water-to-cement ratio was from 0.42 to1.0, and the largest aggregate size in the three mixes ranged from 5 to12 cm (2 to 4.7 in). The range of the calculated in situ deformation modulus values was large, but as expected, it was bracketed by modulus values for cemented tailings and roller-compacted concrete with similar cement contents and water-to-cement ratios. Dans le cadre d’études sur la sécurité et la stabilité de trois mines souterraines situées aux États-Unis, les chercheurs ont installé des palpeurs de pression des terres et des extensomètres d’encastrement dans les remblais cimentés afin de mesurer les variations relatives à l’effort et à la déformation des terrains durant l’exploitation minière et le chargement du remblai. Les données recueillies à l’aide de ces instruments ont servi au calcul du module in situ du remblai dans deux de ces mines. Le modèle numérique tridimensionnel de la semelle d’un remblai cimenté a été validé à partir des données recueillies par les extensomètres ancrés dans la voûte et dans la semelle de ces mines; ce modèle a ensuite été utilisé pour estimer le module de déformation à la troisième mine, étant donné que les palpeurs de pression des terres et les tensiomètres enfouis avaient relevés des variations négligeables. La matière d’agrégation de l’enrochement utilisée dans ces mines comportait entre 4 % et 8 % des composantes sèches par poids; le rapport eau-ciment se situait entre 0,42 et 1,0; et la taille des agrégats les plus gros dans ces trois mélanges était de 5 cm à 12 cm (2 po à 4,7 po). L’écart entre les valeurs calculées des modules de déformation in situ était grand, mais comme on s’y attendait, cet écart a été compensé par les valeurs modulaires des résidus cimentés et du béton tassé au rouleau avec des teneurs en ciment et des rapports eau-ciment semblables. Als Teil der Sicherheits- und Stabilitätsstudien an drei Bergwerken in den Vereinigten Staaten von Amerika installierten Forscher Erddruckgeber und Einbindungsdehnungsmesser in zementierter Steinschüttung, um Spannungs- und Dehnungsveränderungen während der fortlaufenden Bergarbeiten und der Belastung der Steinschüttung zu messen. Daten von diesen Instrumenten wurden dazu verwendet, das In-Situ-Modul der Steinschüt-ung für zwei Gruben zu berechnen. Ein dreidimensionales numerisches Modell einer zementierten Steinschüttungsschwelle wurde mit den Daten von den im Grubendach und in der Schwelle verankerten Extensometern validiert; dieses Modell wurde dann dazu eingesetzt, um das Deformationsmodul in der dritten Grube zu schätzen, da die Erddruckgeber und Einbindungsdehnungsmesser nur geringfügige Messabweichungen feststellten. Das in diesen Gruben verwendete Steinschüttungsbindemittel variierte zwischen vier und acht Prozent an Trockenkomponenten nach Gewicht, der Wasser-Zementfaktor betrug zwischen 0,42 und 1,0 und die größte Zuschlagstoff-größe in den drei Mischungen schwankte zwischen fünf und zwölf Zentimetern. Die Reichweite der berechneten Werte des In-Situ-Deformationsmoduls fiel etwas breit aus, aber es fand erwartungsgemäß eine Klammerung der Modulwerte zwischen den Zemen-trückständen und dem durch Walzen verdichteten Beton mit ähnlichem Zementanteil und Wasser-Zementfaktor statt.

Jan 1, 2003

By M. Arlandi, J. C. Monge

In this paper, the finite element method is used to obtain deformations of a rock tunnel. More than 3,000 numerical simulations and calculations were carried out. The analysis of this results has allowed to achieve mathematical formulations and graphs, to obtain in advance support monitored displacements in tunnelling construction, so they can be predicted before excavation and supporting woks. The application of the presented formulations and charts will aid engineers to control tunnel monitoring, reducing decision time when problems occur. The analysis is limited to cases involving elastic behaviour of the terrain for tunnels of average to good quality in rock, and to excavation sections of average or smaller dimensions for road tunnels. The results show that, in all cases, mathematical expressions to obtain induced displacements around tunnel excavations, have similar pattern than Kirsch (1898) expressions for circular excavations. As corollary of the achieved results, a method to estimate in situ natural geostress ratio K0=sh/sv , by means of convergence measurements, is presented. In diesem Beitrag wurden die Verschiebungen eines Tunnels durch die Methode de Finiten Elemente berechnet. Mehr als 3000 numerische Simulationen und Berechnungen wurden ausgeführt. Die Analyse dieser Resultate hat es ermöglicht, mathematische Formeln und Grafiken zu entwickeln, die zur Voraussage der Verschiebungen in Tunnel dienen, auch unter Betrachtung der verschiedenartigen Abstützungen. So können die Verschiebungen vor den Erdarbeiten und dem Bau der Abstützung abgeschätzt werden. Die abgeleiteten Formeln und Grafiken werden vor allem einen grossen Dienst für Ingenieure bei der Mithilfe zu zeitsparenden Entscheidungen im Tunnelbau und bei der Tunnelkontrolle leisten. Die analysierten Fälle sind auf eine elastische Modellierung des Baugrunds beschränkt, sowie auf eine mittlere bis gute Qualität des Felsens und auf die Aushebung von Abtragungsabschnitten mittlerer oder geringer Grösse für den Strassenverkehr. Die Resultate zeigen, dass in allen Fällen die hergeleiteten Formeln zur Berechnung der durch den Tunnelbau verursachten Verschiebungen um den Tunnel die gleiche mathematische Struktur haben wie diejenigen von Kirsch (1898) für kreisförmigen Bodenaushub. Als Korollarium der ausgeführten Berechnungen wird eine Methode zur Abschätzung der vorherrschenden in situ Geospannungs-Verhälniss K0=sh/sv angegeben, die von den Messungen der Verschiebungen im Tunnel ausgeht. Dans cet article, la méthode des éléments finis est utilisée pour obtenir les déformations d’un tunnel creusé dans la roche. Plus de 3000 simulations numériques et calculs ont été effectuées. L’analyse de ces résultats a permis de définir des modèles mathématiques et des abaques afin de prédire, avant l’excavation et les travaux de soutènement, les déplacements auscultés pendant la construction du tunnel. L’application de ces modèles et abaques permettra donc aux ingénieurs de contrôler les déplacements durant l’auscultation du tunnel et de réduire le temps de décision lorsque des problèmes surviennent. L’analyse est limitée au cas du comportement élastique du terrain pour des tunnels creusés dans de la roche de moyenne a bonne qualité, et à de sections d’excavation de petites à moyennes dimensions pour des tunnels routiers. Les résultats montrent que, dans tous les cas, les expressions mathématiques permettant d’obtenir les déplacements induits autour des excavations de tunnel, présentent des similitudes avec celles de Kirsch (1898) pour des excavations circulaires. Comme corollaire aux résultats obtenus, une méthode pour estimer le rapport des

Jan 1, 2003

By T. Dlokweni

Several Rockmass classification systems have been developed and used in Civil Engineering design and for underground mining operations. Some of these rockmass classification systems have been modified and used in the South African coal mining industry to quantify descriptive geological information for use in coal mine design and roof support selection. The Coal Mine Roof Rating (CMRR) system developed in the USA has been investigated in detail as part of the study. Advantages and disadvantages of the system have been identified by means of underground and surface borehole testing. Investigations into the rating systems in South Africa found that most of the rating systems used in the South African coal mining industry are for planning purposes, and are conducted on borehole cores. This study also highlighted that the rating systems being used are based on geology, and that the human factor plays a major role in the rating systems. To overcome these problems, all the classification systems used in South African coal mines have been benchmarked against impact splitting technique and documented. The best elements of these systems are combined into a new standard system that will be easily used by all mine geologists and rock mechanics engineers. Plusieurs systèmes de classification de la masse rocheuse ont été développés et utilisés dans le Génie Civil et pour les opérations d'exploitation minière souterraine. Certains de ces systèmes de classification de la masse rocheuse ont été modifiés et utilisés dans l'industrie minière sud-africaine pour quantifier l'information géologique descriptive utilisée dans la conception de mines de charbon et la sélection de soutènement du toit. Le système d'Evaluation de Toit de Mine de Charbon (CMRR) développé aux USA a été examiné en détail, comme part de l'étude présente. Tests en surface de trous de mine ont permis d'identifier les avantages et inconvénients du système. Une étude des systèmes d'évaluation en Afrique du Sud a révélé que la plupart des systèmes d'évaluation utilisés dans l'industrie minière sud-africaine sont utilisés pour la planification, et sont menés sur les carottes de trous de mine. L'étude présente a aussi souligné que les systèmes d'évaluation utilisés sont basés sur la géologie, et que le facteur humain joue un rôle majeur dans les systèmes d'évaluation. Pour surmonter ces problèmes, tous les systèmes de classification utilisés en Afrique du Sud ont été référencés en termes de technique de fissuration sur choc, et documentés. Les meilleurs éléments de ces systèmes sont combinés dans un nouveau système standard qui sera utilisé aisément par tous les géologues de mine et les ingénieurs miniers. Verschiedene Gesteinsmassenklassifikationssysteme wurden entwickelt und kamen im Design für Hoch- und Tiefbau und Untertageabbau zum Einsatz. Einige dieser Gesteinsmassen-klassifikationssysteme wurden modifiziert und sind in der südafrikanischen Kohlebergbauindustrie in Verwendung, um beschreibende geologische Informationen für die Anwendung im Design von Kohlebergwerken und der Firstabstützungsauswahl quantitativ zu beschreiben. Das in den USA entwickelte Kohlengrubenfirstbewertungssystem (CMRR) wurde als Teil der Studie im Detail untersucht. Vorteile und Nachteile des Systems sind mittels der Untergrund- und Oberflächenbohrlochprüfung gekennzeichnet worden. Prüfungen der Bewertungssysteme in Südafrika ergaben, daß die meisten Bewertungssysteme die in der südafrikanischen Kohlebergbauindustrie benutzt werden, Planungszwecken dienen und werden anhand von Bohrlochkernen durchgeführt. Diese Studie hob auch hervor, daß die verwendeten Bewertungssysteme auf Geologie basieren und daß der menschliche Faktor eine Hauptrolle in den Bewertungssystemen spielt. Um diese Probleme zu überwinden, wurden alle in südafrikanischen Kohlengruben benutzte Klassifizierungssysteme vergleichsweise in Hinblick auf Spaltschlagtechnik überprüft und dokumentiert. Die besten Elemente dieser Systeme werden in ein neues Standardsystem kombiniert, das leicht von allen Grubengeologen und von Gebirgsmechanikingenieuren benutzt werden kann.

Jan 1, 2003

By R. Singh, A. K. Dhawan, M. Dixit, H. Dev

ABSTRACT: The modulus of deformation of rock mass is an important engineering parameter required for the design of foundation of hydraulic structure and to study the interaction of rock mass and the structure at the foundation support. Different equipment and techniques are used to arrive at the design modulus value. Since any error in the estimation of modulus values results in multiplication of its effects in the analysis, it is necessary to know about the reliability of testing equipment and procedures. In the present study modulus values obtained by different in-situ equipment at different project sites have been compared. KURZFASSUNG: Der Verformungsmodul von der Felsenmasse ist technisch ein wichtiger Parameter, den man zur Konstuktion des Grunds fuer die Hydro – Tektonik, benoetigt um auch die gegenseitige Beeinflussung der Felsenmasse und der Tektonik am Traggrund zu betrachten. Verschiedene Geraete und Methoden werden angewandt, um den Ausfuehrungsmodul -Wert zu erreichen. Es ist erforderlich, die Zuverlaessigkeit der Pruefeinrichtung sowie des Verfahrens zu kennen, da irgend ein Fehler in der Abschaetzung von Modulwerten in der Analyse zu einer Vervielfachung ihrer Einwirkung fuehrt. In der vorligenden Arbeit werden die Modulwerte gewonnen aus unterschiedlichen Einrichtungen an Ort und Stelle and verschiedenen Projekt -Stellen mit einander verglichen. SOMMAIRE: Le module de deformation d’une roche est un parametre important pour la conception et realisation des ouvrages hydrauliques ainsi que pour etudier l’interaction de la roche et de la structure d’appuis de base. De divers equipments et techniques sont employes pour determiner la valeur de ce module de conception. Puisque l’effet d’une erreur d’evaluation du module devient multiplie dans l’analyse, il est necessaire de savoir la fiabilite des equipments et des methods qu’on ulilise. Dans cette etude, on a compare les valeurs des modules obtenues en employant les equipments in-situ aux sites differents de projets.

Jan 1, 2003

By P. H. S. W. Kulatilake, B. Malama

To simulate brittle rocks, a mixture of glastone, sand and water was used as a model material. Thin galvanized sheets were used to create joints in blocks made out of the model material. To investigate the failure modes and strength, both the intact material blocks as well as jointed model material blocks of size 35.6 × 17.8 × 2.5 cm having different joint geometry configurations were subjected to uniaxial and biaxial compressive loadings. Results obtained from the intact model material blocks are used to validate a new intact rock failure criterion for biaxial loading. Results obtained from both the intact and jointed model material blocks are used to develop a strongly non-linear new rock mass failure criterion for biaxial loading. In this failure criterion, the fracture tensor component is used to incorporate the directional effect of fracture geometry system on jointed block strength. The failure criterion shows the important role the intermediate principal stress plays on rock mass strength. Zur Simulation spröder Gesteinsarten wurde ein Modellmaterial aus Dentalgips, Sand und Wasser hergestellt. Daraus wurden Blöcke gegossen, in denen mittels dünnen, galvanisierten Blechen Trennflächen erzeugt wurden. Die Blöcke mit Abmessungen von 35.6 × 17.8 × 2.5 cm wurden in einaxialen und biaxialen Druckversuchen belastet. Es wurde das Versagensverhalten und die Festigkeit von intakten Blöcken sowie durchtrennten Blöcken mit unterschiedlicher Trennflächengeometrie untersucht. Aus den Ergebnissen der Versuche an intaktem Material wurde ein neues Versagenskriterium für biaxiale Belastungen validiert. Die Ergebnisse der Versuche an intakten und durchtrennten Blöcken wurden verwendet, um ein neues stark nicht-lineares Versagenskriterium für geklüftetes Gebirge unter biaxialer Belastung abzuleiten. Darin wird der Bruchtensor verwendet, um den Einfluss der Trennflächengeometrie auf die Festigkeit zu erfassen. Das Versagenskriterium stellt heraus, welche Bedeutung die mittlere Hauptspannung für die Gebirgsfestigkeit hat. Un mélange de platre dentaire, de sable et d’eau a été utilisé pour développer un matériau analogue des roches fragiles. De fines feuilles galvanisées permettent de créer des discontinuités représentatives des discontinuités naturelles dans des bloques fabriqués avec ce matériau analogue. Les modes de rupture et la résistance, tant pour le matériau intact que pour le matériau avec ses discontinuités, ont été étudiés sur des blocs de 35.6 × 17.8 × 2.5 cm soumis à des efforts de compression uniaxiaux et biaxiaux. Différentes configurations de géométrie de discontinuités ont été considérées. Les résultats obtenus à partir des blocs intacts permettent de vérifier un nouveau critère de rupture pour les roches intactes soumises à des efforts biaxiaux. Les résultats obtenus, tant avec les blocs intacts qu’avec les blocs avec discontinuités, sont utilisés pour développer un nouveau critère de rupture, fortement non linéaire, pour les massifs rocheux soumis à des chargements biaxiaux. Dans ce critère de rupture, un tenseur de fractures est introduit pour caractériser les effets directionnels de la géométrie des systèmes de discontinuité sur la résistance des blocs avec discontinuités. Ce critère de rupture démontre le rôle important de la contrainte principale intermédiaire sur la résistance des massifs rocheux.

Jan 1, 2003