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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 M. Ng

As part of a long-term study of titanium minerals processing being undertaken by the Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre, techniques have been developed to measure the resistivity of ilmenite, rutile, zircon and other associated minerals. The techniques have proven reproducible and have allowed the measurement of resistivity under conditions of varying temperature, surface condition and surface moisture adsorption. The measured values can be linked to the separability of the minerals in the dry plant, and hence are useful as a diagnostic test for existing plants when performance deteriorates, or for greenfield sites to investigate potential problems. One of the major problems in electrical separation of titanium minerals is surface coating on the mineral grains. Coatings can make normally conductive minerals such as ilmenite and leucoxene behave much more like non-conductors. Electrical separation of surface contaminated ilmenite from non-conductors then becomes extremely difficult unless the surface contaminant is first removed. The resistivity measurement technique was used to evaluate the effect of surface cleaning on the resistivity of ilmenite and zircon from a Western Australian deposit which will shortly be in production. Ten different attritioning methods were evaluated, ranging from simple rinsing inwater to chemical attritioning in sulphuric acid combined with ultrasonic leaching. A roasting and quenching step was also investigated. As would be expected, the gentler treatments, such as rinsing in water or Calgon, had only amoderate effect on the ilmenite surface coatings. Ilmenite resistivity decreased by about 1 order of magnitude from 5.6 x108?m to between 2.5 and 4.4 x107?m. More intense treatments had a much more pronounced effect. The most effective, reduced ilmenite resistivity to 6.5 x105?m or three orders of magnitude. Zircon was relatively unaffected by any of the attritioning methods, with only a small increase in resistivity observed from 8.0 x1012?m to 2 x1013 ?m. The results show that measurement of mineral resistivity allows the effect of surface treatments to be easily quantified in a way that has benefits for greenfield site development where only small samples are available for testing. The effect of surface moisture has also been investigated using resistivity measurements. Measurements were made on zircon in an environmental chamber in which both humidity and temperature could be closely controlled. Zircon resistivity at 60 deg C decreased from 6 x1011?m at 5% relative humidity to 8 x108?m at 95% humidity. Moisture content and moisture re-adsorption from dry of zircon and number of other minerals were measured using a Mettler moisture analyser. Zircon adsorbed the least amount of surface moisture (0.05–0.09%) but re-adsorbed moisture from dry the fastest, reaching 98% of the original level in 10 minutes. Leucoxene adsorbed the most moisture (0.67%), but was much slower re-adsorbing this moisture from the dry state, reaching only 63% of the original level in 10 minutes. The difference was attributed to the surface characteristics of the grains, the leucoxene being much more porous than the zircon examined. The resistivities and differing rates of moisture adsorption can be used to quantify the effects of changes in atmospheric conditions of the performance of electrical separation in dry plants.

Jan 1, 2003

By N. A. Barcza

INFACON 7, the seventh International Ferro Alloys Congress, took place in Trondheim, Norway, in June 1995. The main aim of the Congress, which was held under the auspices of Euroalliages and the Norwegian Ferroalloy Research Organization, was to present the challenges facing the ferro-alloys industry on the road to the 21st century. Halyard Tveit, Chairman of the Technical Committee, summarized these as: ? the transition to a single global market economy ? new demands with regards to quality arising from customer needs, and ? increased awareness of the global environment. In the Plenary Sessions Kouichi Nakamura (Nippon Steel) outlined, from the steel industry's point of view, the relationship between technical advances in the products and more demanding ferro-alloy specifications. Advances in steel manufacturing technology and higher product quality have been supported in the past by raising the quality standards of ferro-alloys. Future requirements are bound to bring about more severe standards, and these need to be established by common agreement between both industries.

Jan 1, 1996

By H. Ozturk

In this paper, the computer program ‘SHAFT’ developed for estimation of support requirements for circular mine shafts is introduced. Theory of support design is based on the analytical solutions of circular excavations under non-hydrostatic loading (Detourney and St. John1), and Lame’s thick-wall cylinder theory (Timoshenko6). For rock mass strength property determination Hoek-Brown failure criterion (Hoek et al.2) is used. Mainly two types of support, concrete and steel are taken into consideration as a support member. Program is written in Quick Basic language. Input parameters of the program are shaft radius, number of zones having the same properties along the shaft depth, and depth, unit weight, horizontal to vertical stress ratio, GSI, and uniaxial compressive strength of intact rock of each zone, and compressive strength and safety factor of support member. Output of the program is the graphical representation of shaft with the required support member and thickness throughout the depth of the shaft.

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 A. Thoraval, K. B. Slimane, O. Ozanam

The REP experiment is part of the research programme conducted by Andra to investigate the possibility of reversible radwaste disposal in a Jurassic (Callovo-Oxfordian) argillite formation at the Meuse/Haute-Marne underground laboratory site in northeastern France. The experiment focuses on the hydromechanical response of the formation to sinking the laboratory access shaft. Modelling of boreholes and shaft sinking operations has helped to optimise measurement point locations based on initial stress tensor anisotropy, while minimising interaction between instrument boreholes. Analyses were made of model sensitivity to intrinsic rock characteristics, hydromechanical coupling properties and sensor installation procedures. L’expérimentation REP fait partie du programme de recherche pluridisciplinaire engagé par l’Andra pour étudier la possibilité d’un stockage réversible des déchets radioactifs dans la formation Callovo-Oxfordienne des argilites du site de Meuse/Haute-Marne (Commune de Bure - France). Cette expérimentation permettra d’étudier la REponse hydromécanique de la formation aux sollicitations engendrées par le fonçage du Puits d’accès du laboratoire souterrain de recherche. Afin d’optimiser le positionnement des points de mesures, compte tenu de l’anisotropie du tenseur des contraintes initiales, et de minimiser les interactions entre les forages d’instrumentation, des modélisations des forages et du creusement du puits ont été conduites. Des analyses de sensibilité aux caractéristiques intrinsèques de la roche, aux propriétés de couplage HM et aux protocoles d’installation des capteurs ont été faites. Die REP-Untersuchung ist Teil des multidisziplinären Forschungsprogramms, das die ANDRA im Callovo-Oxfordian-Tonstein in situ am Standort Meuse/Haute Marne (Gemeinde Bure – Frankreich) im Hinblick auf eine Eignung zur reversiblen Lagerung radioaktiver Abfälle durchführt. Dabei soll das hydro-mechanische Verhalten der Formation auf die Beanspruchungen, die durch das Abteufen des Zugangsschachts zum Untertage-Forschungslabor erzeugt werden, untersucht werden. Zur optimalen Positionierung der Messpunkte unter Berücksichtigung der Anisotropie des Tensors der Ausgangsspannungen und zur Minimierung der gegenseitigen Beeinflussung der Instrumentierbohrungen wurden ein Schachtabteuf- und Bohrmodelle entwickelt. Zur Untersuchung der inhärenten Eigenschaften des Gesteins, des gekoppelten HM-Verhaltens und der Installationsprotokolle der Messsonden wurden Sensibilitätsanalysen durchgeführt.

Jan 1, 2003

By X. B. Zhao, J. G. Cai

The purpose of this paper is to incorporate the dynamic BB model of rock fracture normal behaviour into Universal Distinct Element Code (UDEC), and to conduct UDEC modelling to predict stress wave propagation across rock fractures. With the incorporation of new dynamic model of fractures, the UDEC is improved in the capability of modelling wave propagation across fractures. In this study, the case of normally incident P-wave transmission across a fracture is modelled, and the effect of dynamic normal behaviour of fracture is concentrated on. Wave transmission coefficient for wave transmission across the fracture with the dynamic BB model is obtained for various combinations of fracture dynamic parameters, as well as different wave amplitudes and frequencies.

Jan 1, 2003

By M. Tangstad, H. Brun, P. Calvert, A. G. Lindseth

In 1999, Eramet bought the ferromanganese plants in Porsgrunn and Sauda (Norway) and Marietta (USA). With an ownership in the Comilog mine, the plants will operate with a high amount of Comilog ore. The properties of Comilog ore are reviewed and compared to a number of industrial operations. Important ore properties are chemical and mineralogical analyses, CO reactivity and mechanical strength. The advantage of Comilog ore is its contribution to lower energy and coke consumption. However, special precautions must be taken regarding the amount of fines and water introduced in the furnace, as Comilog ore is more porous compared to other Mn ores.

Jan 1, 2004

By G. Vouille, P. Bérest

Residual stresses observed in rocks often result from non-compatible initial strains. These stresses can be determined when the incompatibility tensor associated with the initial strain tensor is known. The residual stresses in a cylindrical rock sample can be computed the sample is considered small enough for its incompatibility tensor to be constant. Les contraintes résiduelles, dont on observe couramment les manifestations dans les roches, résultent souvent de l’existence de déformations initiales non-compatibles. Ces contraintes peuvent être calculées lorsque le tenseur d’incompatibilité associé aux déformations initiales est connu. Les contraintes résiduelles dans une éprouvette cylindrique sont données dans le cas où le tenseur d’incompatibilité est constant. Eigenspannungen, die man haeufig in Steinen beobachtet, sind oft Ergebnis einer inkompatiblen Deformation des Anfangszustandes. Diese Spannungen koennen berechnet werden, wenn der Inkompatibilitaets-Tensor der Anfangsdeformation bekannt ist. Die Eigenspannungen einer zylindrischen Probe werden fuer Fall eines konstanten Inkompatibilitaets-Tensor bestimmt.

Jan 1, 2003

Work undertaken in the field of cut-off grade optimization has not advanced much beyond the work undertaken by Lane in 1988. His definitive work is based on the calculus of the Net Present Value criterion which is the most widely understood, consistent, and appropriate method by which sequential cash flows arising from the extraction of mineral reserves from an exhaustible resource can be represented. Although the mathematics is not complex Lane’s method is not a widely appreciated or applied approach to maximizing the value of a mining operation through selection and balancing of operational cut-off grades. Three stages in a mining operation namely, mining, processing and marketing were defined by Lane and the economics of each stage are identified and isolated to provide an optimum cut-off for each stage. Points of intersection along the present value curves for each stage of a mining operation are used to identify balancing cut-off grades at points where the capacity of the mining, processing and marketing stages is fully utilized and the Net Present Value of the operation is optimized. Data that simulate a small, deep-level Witwatersrand-type gold mine with an average grade of 6 g/t Au and a logrithmic variance of 1.2,are applied to the model to illustrate the benefits of representing cut-off grades in terms of present value curves for different segments of a mining operation. Keywords: Cut-off grade, Net Present Value, grade-tonnage curve, balancing cut-off grade, mining, processing, marketing.

Jan 1, 2003

By V. Yahorava

Ion exchange is considered to be an effective technology for the removal of various impurities from cobalt advance electrolytes. With the correct choice of resin, ion exchange can consistently remove the required impurities to the levels for the production of high-grade cobalt metal. Although ion exchange was in the past used primarily for nickel removal, more recently it has been also considered for the removal of copper, zinc, and cadmium. Generally, granular ion exchange products are used, but Mintek is currently evaluating ion exchange fibres for a number of applications, including the removal of copper from cobalt advance electrolytes. Fibrous ion exchangers have major advantages compared to granular resins in that they have significantly higher reaction rates, and wash water volumes could be limited. Granular and fibrous ion exchangers were evaluated and compared for the removal of copper from cobalt advance electrolyte. A synthetic electrolyte containing 50 g/L cobalt and 50 mg/L copper was used for the test work. Equilibrium isotherms, mini-column tests, and split elution tests were done. The results were used to size a full-scale operation to treat 100 m3/h of electrolyte. The potential cobalt losses or recycle requirements were estimated, and data to calculate indicative operating costs for each adsorbent was generated. This information was used for a techno-economic comparison of granular and fibrous ion exchange systems for the removal of copper from cobalt advance electrolyte.

Jan 1, 2014

By Rajib K. Mohapatra, K. Vizaya Kumar

In any manufacturing organization internal logistics plays a vital role in improving and maintaining the productivity. In Ferro Alloys manufacturing organization where there is huge input of raw material in terms of ore, reductants and variety of fluxes amounting to about four times of the mass of alloy produced need to be handled from yard to furnaces , internal logistics requires utmost attention. Any deviation or mismatch between stock and requirement will affect furnace operation. Though the activities are being outsourced by most of the organization, these require close monitoring. This communication presents an optimization model which can work as a ready reference for the manager to decide upon the material quantity and the furnace to be fed with an objective of minimizing the cost of handling and zero production loss.

Jan 1, 2007

By M. Olper

The zinc recycling is assuming more and more importance. A lot of zinc secondaries and wastes are ready to be collected and converted to zinc metal. The impurities present in these materials and the technical and economical problems that some traditional ways of treating these materials are facing, call for new technologies. The EZINEX Process, a fully hydrometallurgical process industrially proven to convert oxidised zinc bearing materials directly to zinc cathodes, is an innovative process that can deal with any kind of zinc waste/secondaries in a very powerful way. In this paper the highlights of this process will be shown and discussed to demonstrate the robustness of the process and its economic viability.

Jan 1, 2008

By N. Fardin, O. Stephansson, L. Jing

A pair of silicon rubber replicas of size 250 mm by 250 mm, from a natural rock joint, was used to produce several high strength concrete fracture replicas of different sizes, from 50 mm by 50 mm to 200 mm by 200 mm. The morphology of the concrete fracture replicas were digitized at the laboratory using a 3D-laser-scanning machine with high accuracy and resolution. The scale dependency of the geometrical properties, including surface roughness and aperture, of the samples were investigated using fractal method. The investigation was extended to study the scale effect on the mechanical properties of the concrete fracture replicas. Four concrete replicas having same geometry from each sampling size were sheared under four different normal loads. The results show that normal and shear stiffness and peak shear strength decrease with increasing sample size and decreasing normal stress. It is concluded that for accurate determination of geometrical and mechanical properties of rock joints in the laboratory and field scales, samples with size equal to or larger than stationarity limit are required. Silikongummiabdrücke der Größe 250 mm x 250 mm einer natürlichen Kluft dienten als Vorlage für mehrere Hochfestbeton Rissreplikas verschiedener Größe. Die Morphologie der Beton Rissreplikas wurde mittels eines 3D-Laserscanners hoher Genauigkeit und Auflösung im Labor digitalisiert. Die Skalenabhängigkeit der geometrischen Eigenschaften, dies inklusive Oberflächenrauhigkeit und Öffnungsweite, wurden mittels Fraktalen bestimmt. Die Studie wurde durch die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften der Betonrepliken erweitert. Hierbei wurden vier Betonrepliken der selben Geometrie jeder Probengrösse unter vier verschiedenen normalen Belastungen abgeschert. Die Ergebnisse zeigen das sowohl Normal- und Schersteifigkeit als auch die Spitzenscherfestigkeit mit zunehmender Probengrösse und abnehmender Normalspannung abnehmen. Es hat sich gezeigt, daß für eine genaue Bestimmung der geometrischen und mechanischen Eigenschaften von Felsklüften im Labor und im Feld Proben einer Größe gleich oder größer des stationären Limits verlangt werden. Deux répliques en gomme de silicone d’une fracture naturelle, de dimension 250 mm par 250 mm, ont été utilisées pour produire des répliques en béton de haute résistance de dimensions allant de 50 mm par 50 mm à 200 mm par 200 mm. La morphologie de ces répliques a été digitalisée au laboratoire à l’aide d’un laser-scanner 3D haute résolution et haute précision. L’influence de l’échelle des propriétés géométriques, incluant rugosité et ouverture, a été étudiée en utilisant la méthode des fractales. Des essais complémentaires ont été réalisés afin d’étudier l’effet d’échelle sur les propriétés mécaniques des répliques de fracture en béton. Quatre répliques béton de même géométrie pour les différentes tailles d’échantillons ont été cisaillées sous quatre valeurs de contrainte normale. Les résultats montrent que la rigidité normale et tangentielle ainsi que la résistance de pic diminuent en proportion de l’augmentation de la taille de l’échantillon et de la diminution des contraintes normales. On peut en conclure que, pour une détermination précise des propriétés géométriques et mécaniques des fractures au laboratoire et sur le terrain, des échantillons de taille égale ou supérieure à la limite stationnaire sont nécessaires.

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 M. Kuchta, A. Newman

LKAB’s Kiruna Mine, located above the Arctic Circle in northern Sweden, is the second-largest underground mine in the world today. The orebody is a world-class high-grade magnetite deposit, from which three raw ore products are extracted. We use mixed integer programming to determine a production schedule, i.e., which production blocks to mine, and when to start mining them, so as to minimize deviation from planned production quantities while adhering to the operational constraints of the mine. The resulting model contains thousands of binary variables and a commensurate number of constraints, precluding us from obtaining a schedule in a reasonable amount of time. We describe a method that builds on prior, related work, to expedite solution time. Keywords: underground mining, production planning, optimization, integer programming

Jan 1, 2003

[Ferro Alloys Producers Association The South Africa Institute of Mining and Metallurgy www.saimm.co.za Mintek www.mintek.co.za Eskom www.eskom.co.za ]

Jan 1, 2004

By A. V. Z. Brink

Rock engineering risk is defined in this paper as a function of the potential ground motion; the vulnerability of the workplace; exposure of people; and a general term – quality of information. The paper describes the development of prototype software that is a combination between an expert system approach for determining overall risk assessment, a risk control recommendation and a basic GIS (Graphic Information System) approach for graphically overlying input parameters and the output risk. The expert system uses a Bayesian probabilistic approach to combine various workplace-related information, a quantified seismological environment and the exposure of underground staff to provide an overall RE risk rating. The risk assessment is dynamic in that it is recalculated each time that any of the input parameters change, for example each time a seismic event is recorded in the area of interest. The code was tested on a data set from Savuka Gold. As risk assessment is not an absolute prediction of a specific outcome, it is therefore not possible to relate to individual case studies and the reliability of this method would only be determined after an extensive period of use with appropiate back-analysis. Le risque dans le génie minier est défini dans cette étude comme une fonction du mouvement potentiel de terrain ; la vulnérabilité du lieu de travail ; l’exposition des personnes ; et un terme général – la qualité de l’information. L’étude présente décrit le développement d’un logiciel prototype qui est une combinaison entre une démarche de système expert pour déterminer une évaluation générale du risque, une recommandation pour le contrôle du risque, et une démarche de SIG (Système d’Information Géographique) pour superposer graphiquement les paramètres d’entrée et le risque de sortie. Le système expert utilise une méthode de probabilité bayésienne pour combiner des informations variées sur le lieu de travail, des données quantifiées sur l’environnement sismique, et l’exposition du personnel travaillant sous terre, pour finalement produire un classement général de risque minier (RE). L’évaluation du risque est dynamique en ce sens qu’elle est recalculée à chaque fois qu’un des paramètres d’entrée change, par exemple à chaque fois qu’un évènement sismique est enregistré dans la région. Le code fut testé sur un ensemble de données obtenues de Savuka Gold. Comme l’évaluation du risque ne constitue pas une prédiction absolue d’un résultat spécifique, elle est par conséquent difficile à rattacher à des cas individuels et la validité de cette méthode ne pourrait être déterminée qu’après une longue période d’utilisation avec analyse rétrospective appropriée. Das Gesteinstechnikrisiko wird in dieser Arbeit als Funktion einer möglichen Bodenbewegung definiert; die Anfaälligkeit des Arbeitsplatzes; das Ausgesetztsein der Belegschaft; und ein genreller Begriff - Qualität der Informationen. Das Papier beschreibt die Entwicklung einer Prototyp-Software, die eine Kombination zwischen einem Expertensystemzugang für die Bestimmung der gesamten Risikobeurteilung ist, eine Empfehlung zur Risikokontrolle und eines fundamentalen GIS (graphisches Informationssystem) Zuganges für graphisch darüberliegende Eingangsparameter und das Outputrisiko. Das Expertensystem verwendet eine bayesische Wahrscheinlichkeitsannäherung, um verschiedene mit dem Arbeitsplatz in Verbindung stehende Informationen, ein quantitativ bestimmtes seismologisches Umfeld und das Ausgesetztsein des Untertag-Personals zu kombinieren, um eine gesamte RE-Risikobewertung zur Verfügung zu stellen. Die Risikobeurteilung ist insoferne dynamisch,daß sie stets nachkalkuliert wird wenn sich irgendeiner der Eingangsparameter ändert, z.B. jedesmal wenn ein seismischer Fall im Interessensbereich aufgezeichnet wird. Der Code wurde auf einem Datenbestand von Savuka Gold geprüft. Da die Risikobeurteilung nicht eine absolute Vorhersage eines spezifischen Resultates ist, es ist folglich nicht möglich, sich auf einzelne Fallstudien zu beziehen und die Zuverlässigkeit dieser Methode könnte nur nach einer umfangreichen Benutzungsdauer mit geeigneter Postanalyse bestimmt werden.

Jan 1, 2003

By R. Zivojinovic, S. Vujic

The structural age of the capital mining machinery, representing a part of the system of the Electric Power Industry of Serbia, has been dictated by the initiation and development of open pit coal mines. For example, the oldest bucket wheel excavators were installed some thirty-four years ago, and the average life of the relevant machinery exceeds twenty-two years. Operation of both capital equipment and machinery has direct effects on economic and business activities of open pit mines, and consequently forced us to make a decision and study thoroughly the problem of establishing the optimum exploitation life of capital mining equipment at the open pit coal mines of the Electric Power Industry of Serbia. The aim of this paper is to define and discuss the relative problems as well as to find out the possible solutions and establish the methodology for estimating the optimum exploitation life of machinery. The study was successfully carried out by a team of scientists engaged from and coordinated by the Department of Computer Science of the Faculty of Mining and Geology, University of Belgrade. This paper presents the key observations covering the subject problem. Keywords: Mining, Opencast exploitation, Coal, Optimization, Exploitation life, Capital machinery, Electric power industry, Dynamic programming.

Jan 1, 2003

By Y. Mitani, M. Xie, G. Zhou, T. Esaki

The assessment of landslide instability and risk has become a topic of major interest for both geoscientists and engineering professionals as well as for local communities and administrations in many parts of the world. In this paper, based on a new developed Geographic Information Systems (GIS) grid-based 3D deterministic model and taken the slope unit as the study object, the landslide hazard is mapped by the index of the 3D safety factor. Assuming the initial slip as the lower part of an ellipsoid, the 3D critical slip surface in the 3D slope stability analysis is obtained by means of a minimization of the 3D safety factor using the Monte Carlo random simulation. The failure probability of the landslide is calculated by an approximate method in which the distributions of f,c and the 3D safety factor are assumed to be in normal distributions. The assessment of the earthquake triggered landslide hazard is done by the dynamic displacement analysis using the index of the Newmark displacement. All the calculations are implemented by a computational system call 3DSLOPEGIS in that a GIS component is used for fulfilling the GIS spatial analysis function. Besides the results of 3D safety factor and probability, the possible landslide body and boundary can be three-dimensionally quantitatively identified. L’ estimation des glissement de terrain et des risques impliqués est devenu un des principal sujet de préoccupation pour les géotechniciens, mais aussi pour les ingénieurs specialisés ainsi que pour les communautés et administrations locales dans de nombreuses région du monde. Dans cette étude, basé sur un modèle de maillage 3D et une approche déterniniste couplée au Système d'Information Géographique (SIG), étudiant la stabilité des versants , le lieu d'étude à risque est maillé suivant le facteur de sécurité calculé en 3D. En supposant que le glissement initial soit la partie inférieure d'un élipsoïde, l'analyse de stabilité pour le glissement critique 3D d'un versant 3D est obtenu grace à une minimisation du facteur de sécurité en 3D utilisant la méthode de simulation aléatoire de Monte Carlo. La probabilité d'un glissement de terrain est calculée par une méthode approximative, supposant la distribution de c, f et du facteur de sécurité 3D normale. L'estimation d'un risque de glissement de terrain causé par un tremblement de terre est faite grace à une analyse du déplacement dynamique suivant l'index de Newmark. Tous les calculs sont effectués par le biais d'un système de calcul appellé 3DSLOPEGIS dans lequel te GIS est utilisé pour gérer l'analyse spatiale. En plus de cela, les résultats du coefficient de sécurité en 3D, des probabilités, le terrain susceptible de glisser, et ses limites, peuvent être quantitativement évalués en trois dimensions. Die Bewertung von Erdrutsch-Instabilität und risiko sind zu einem Thema von großen Interesse für sowohl Geowissenschaftlern und Ingenieuren als auch von Gemeinden und Verwaltungen in vielen Teilen der Welt geworden. In dieser Arbeit, basierend auf einem neu entwickelten Geografische Informationssysteme (GIS) gitterbasierten 3D deterministischen Modell und mit der Böschung als Untersuchungsobjekt wird die Erdrutschgefahr durch den Index des 3D-Sicherheitsfaktors kartografiert. Unter der Annahme, dass der erste Rutsch der untere Teil eines Ellipsoiden ist, wird die 3D kritische Schlupfoberfläche in der 3D-Böschungsstabilitätsanalyse mit einer Minimierung des 3D-Sicherheitsfaktors mit der Monte Carlo Zufallssimulation erhalten. Die Fehlerwahrscheinlichkeit des Erdrutschs wird mit einer Annäherungsmethode berechnet, bei der die Verteilungen von f,c und dem 3D-Sicherheitsfaktor als innerhalb normaler Verteilungen angenommen werden. Die Beurteilung der Erdbeben-ausgelösten Erdrutschgefahr wird mit der dynamischen Verdrängungsanalyse mit dem Index der Newmark-Verdrängung gearbeitet. Alle Berechnungen werden mit einem Berechnungssystem mit der Bezeichnung 3DSLOPEGIS ausgeführt, bei dem eine GIS-Komponente zum Erfüllen der GIS räumlichen Analysefunktion verwendet wird. Neben der Ergebnissen des 3D-Sicherheitsfaktors und der Wahrscheinlichkeit kann der mögliche Erdrutschkörper und der Umfang dreidimensional quantitativ identifiziert werden.

Jan 1, 2003