Articles, fiches techniques et présentations
Conférence : CAVING 2022, Hilton Adelaide, Australie du Sud
Auteur(s) : Brendan Crompton et Greig Knox
Date : 30 août – 1er septembre 2022
Généralités : La spécification d’un tendon est indiquée comme la capacité du tendon à l’état neuf le jour de la production. Les tendons de soutènement des roches sont testés discrètement de manière quasi statique (fermeture de reproduction) ou dynamique (sismicité de reproduction) en fonction des conditions attendues avec l’environnement minier. Bien que ce test soit utile, il est probable qu’un tendon soumis à un mouvement rapide du sol (sismicité) soit d’abord soumis à un certain niveau de fermeture lente. Des recherches antérieures ont étudié la corrélation possible entre l’allongement quasi statique d’un boulon d’ancrage avant la charge dynamique et la capacité dynamique résiduelle. Les résultats de cette recherche ont indiqué qu’il existe une corrélation entre la capacité dynamique résiduelle et l’énergie absorbée quasi statiquement lorsque le tendon est allongé axialement. Il a été proposé qu’une approche conservatrice consiste à considérer la capacité énergétique totale d’un tendon comme l’énergie absorbée par un tendon en parfait état pendant une seule impulsion dynamique entraînant la rupture du tendon. L’ensemble d’échantillons de recherche était limité à une seule configuration de boulons d’ancrage de longueur et de diamètre fixes. Il a donc été noté que les résultats ne devaient pas être extrapolés à d’autres versions de ce système ou d’autres systèmes de support au sol. Cette recherche s’appuiera sur le travail précédent en répétant le régime de test sur un boulon d’ancrage de plus grand diamètre de la même configuration. Les résultats seront analysés pour identifier comment le diamètre d’un boulon d’ancrage affecte l’énergie et la capacité d’allongement des boulons d’ancrage sous une charge quasi-statique et dynamique combinée. Ces informations aideront considérablement les praticiens géotechniques dans la conception du système d’assistance, la sélection des produits et les décisions relatives au moment de la réhabilitation d’un système d’assistance installé.
Lien de téléchargement : https://papers.acg.uwa.edu.au/p/2205_07_Crompton/
Conférence : CAVING 2022, Hilton Adelaide, Australie du Sud
Auteur(s) : Rual Abreuet Greig Knox
Date : 30 août – 1er septembre 2022
Aperçu : Ces dernières années, les ancrages auto-foreurs (SDA) ont reçu une attention accrue de la part de l’industrie de support au sol. Cela comprend des études et des essais sur le terrain à la mine d’Oyu Tolgoi en Mongolie et à la mine de Malmberget en Suède, qui ont mis en évidence le taux de réussite de l’installation de SDA dans les masses rocheuses fracturées. Les défis typiques associés à l’installation de boulons d’ancrage dans de telles conditions incluent les fermetures de trous et les trous soufflés, ce qui entraîne une réduction des taux de réussite de l’installation de boulons et l’obtention d’une capacité de support. Pour améliorer l’efficacité de l’installation dans les masses rocheuses fracturées, une SDA remplace le fleuret conventionnel nécessaire pour percer le trou de support, combinant à la fois le fleuret et le boulon d’ancrage en un seul composant. Cela élimine le besoin d’équipement pour alterner entre une opération de forage et l’insertion de boulons, car une SDA combine ces processus traditionnellement séparés en un seul. Pour les conditions de compression et de sol sismiquement actif, les SDA offrent une performance supplémentaire dérivée des propriétés mécaniques ductiles du boulon à partir duquel ces ancrages sont produits. Cependant, cette conception de boulon a pour conséquence que la SDA est soumise à la charge de percussion normalement appliquée au fleuret pendant l’opération de forage, ce qui peut affecter les performances du boulon. Cette étude quantifie l’influence de ce forage à percussion sur la performance d’un SDA de rendement lorsqu’il est soumis à une charge dynamique. Un groupe expérimental de boulons a été foré dans du quartzite, puis soumis à des essais d’impact en laboratoire. La performance de ces échantillons est comparée à un groupe de contrôle d’échantillons, non soumis auparavant à des forces de forage. Cette étude fournit des informations sur les performances in situ d’un ancrage auto-forant.
Lien de téléchargement : https://papers.acg.uwa.edu.au/p/2205_09_Abreu/
Conférence : CAVING 2022, Hilton Adelaide, Australie du Sud
Auteur(s) : Greig Knox et John Hadjigeorgiou (Université de Toronto, Canada)
Date : 30 août – 1er septembre 2022
Vue d’ensemble : l’installation traditionnelle de boulons d’ancrage cimentés nécessite un trou de support pré-percé, suivi de l’installation d’un ciment ou d’un coulis de résine. Le boulon d’ancrage est ensuite inséré dans la ruilée. Dans un sol fortement sollicité ou pauvre, la présence de fractures, de caractéristiques de cisaillement et de roche altérée peut entraîner le déroulage du trou de support et entraîner des blocages et des pertes de cimentation. Par conséquent, les trous de support sont souvent repercés, ce qui entraîne des trous surdimensionnés, des temps d’installation accrus et une mauvaise qualité d’installation. Le remplacement de la colonne de forage conventionnelle par un ancrage auto-foreur (SDA) améliore la qualité et le taux d’avancement de l’installation. Il s’agit de considérations essentielles dans les sols pauvres. Le boulon d’ancrage SDA est couplé au marteau perforateur, foré en profondeur, puis désaccouplé et post-cimenté. Cette méthode d’installation en une étape permet de surmonter les défis liés au forage dans des roches fracturées où les fermetures de trous et les pertes de ciment sont courantes. Les avantages opérationnels de l’application d’un système en une étape utilisant des ancrages auto-foreurs ont récemment été démontrés dans deux exploitations d’enfouissement, la mine d’Oyu Tolgoi en Mongolie et la mine de Malmberget en Suède. Une SDA offrant des avantages supplémentaires en termes de performances dans le cas de la compression de roches ou de sols sismiques. Il existe peu de données sur la réponse des ancrages auto-foreurs à la traction et à la charge de cisaillement dans des conditions de laboratoire contrôlées. Le programme entrepris a étudié le comportement d’une SDA qui se déforme sous les charges de traction et de cisaillement. Cela contribue à une meilleure compréhension de la réponse des ancrages auto-foreurs sous un seul mécanisme de chargement et peut fournir une indication des performances dans les roches fortement sollicitées et fracturées observées dans les opérations d’enfouissement et les mines souterraines profondes.
Lien de téléchargement : https://papers.acg.uwa.edu.au/p/2205_12_Knox/
Édition du : Mécanique des roches et ingénierie des roches (2022)
Auteur(s) : Greig Knox et John Hadjigeorgiou
Date : 26 juin 2022
Vue d’ensemble : les mines profondes et à fortes contraintes sont sensibles à la sismicité induite par l’exploitation minière, qui peut mettre en cause le support au sol installé. Dans ces conditions sismiques, les boulons d’ancrage conventionnels tels que les boulons d’ancrage mécaniques entièrement cimentés et les boulons d’ancrage à friction sont souvent inadéquats. Cela a conduit au développement de plusieurs boulons d’ancrage à haut rendement et à absorption d’énergie élevée qui peuvent supporter des charges importantes et des déformations importantes. Dans cette catégorie, les boulons d’ancrage à amortisseurs d’énergie sont plus largement utilisés sur les sites miniers sismiques. Les performances des boulons d’ancrage à absorption d’énergie sont généralement déterminées par la méthode d’essai d’impact, qui consiste à faire tomber une masse connue d’une hauteur donnée pour transférer l’énergie cinétique de la masse descendante au boulon d’ancrage installé dans un tube d’acier. Tous les tests d’impact utilisent l’une des deux configurations suivantes : tube continu et tube fendu. La configuration à tube continu simule une charge d’impact directement appliquée sur la plaque de boulon d’ancrage tandis que le tube fendu représente une condition de chargement sur un boulon d’ancrage lorsqu’un bloc d’ancrage est éjecté par une poussée d’impact. Cependant, l’influence de l’emplacement divisé le long du tube à essai sur le comportement des boulons d’ancrage absorbant l’énergie n’avait pas été abordée par le passé. Ce document présente les résultats d’un programme d’essais complet dans lequel il a été démontré que l’emplacement de la fente dans le tube hôte contrôlait à la fois le déplacement maximal de la plaque et l’énergie dissipée enregistrée avant la rupture du boulon d’ancrage. Cela a une influence significative sur les performances des boulons d’ancrage à absorption d’énergie à embase dans des conditions de charge d’impact.
Lien de téléchargement : https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-022-02945-1
Conférence : Innover : A Modern approach of detress strategies in deep (mass) mining, Johannesburg, Afrique du Sud
Auteur(s) : Greig Knox
Date : 7 avril 2022
Vue d’ensemble : les produits de soutènement des roches sont généralement testés en laboratoire dans des conditions de charge particulières. Cette présentation explore les avantages et les limites des méthodes d’essai conventionnelles pour le soutien au sol et introduit de nouveaux essais destinés à améliorer la compréhension du secteur du comportement du soutien au sol dans l’application.
Lien de téléchargement : https://sanire.co.za/documents/events/breaking-new-ground/860-ep-gs-multi-modal-loading-of-rock-reinforcement-under-controlled-conditions
Conférence : Ground Support 2019, Sudbury, Canada
Auteur(s) : Greig Knox et Adrian Berghorst
Date : 23 - 25 octobre 2019
Généralités : La spécification d’un tendon est indiquée comme la capacité du tendon en parfait état le jour de la livraison à la mine. Un certain nombre de facteurs entraînent la dégradation de la capacité d’un tendon. Des facteurs tels que, mais sans s'y limiter, la qualité de l’installation, la corrosion et le mouvement du sol sont tous considérés comme réduisant la capacité résiduelle d’un système. Il est important de comprendre les effets de la dégradation d’un tendon pour déterminer le risque d’excavation. Les tendons de soutènement des roches sont testés discrètement de manière quasi statique (fermeture) ou dynamique (sismicité) en fonction des conditions attendues avec l’environnement minier. Bien que ce test soit utile, il est probable qu’un tendon soumis à un mouvement rapide du sol (sismicité) soit d’abord soumis à un certain niveau de fermeture lente. Cet article constitue une base pour les travaux futurs de détermination de la capacité résiduelle d’un tendon ; l’objectif de cet article est de déterminer la capacité dynamique résiduelle d’un tendon allongé axialement. Les échantillons ont été allongés axialement de manière quasi statique et fixés en place avant d’être soumis à une seule impulsion dynamique, ce qui a entraîné la rupture du tendon.
Lien de téléchargement : https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1925_14_Knox
Conférence : Deep Mining 2019, Muldersdrift, Afrique du Sud
Auteur(s) : Brendan Crompton
Date : 24 - 25 juin 2019
Généralités : L’utilisation de tendons coulés en résine est une pratique courante de soutien au sol dans l’industrie minière et diverses conceptions de tendons sont disponibles. La résistance de soutien d’un tendon enduit de résine est souvent limitée par l’anneau de résine entre le tendon et le trou de forage. Un mélange efficace de la résine est généralement obtenu en s’assurant que l’anneau de résine ne dépasse pas une limite maximale spécifiée. Par conséquent, dans certains cas, le diamètre du tendon est dicté par l’anneau de résine maximal autorisé et le diamètre de forage minimal qui peuvent être percés, et non par les exigences de conception du support. L’installation de tendons avec des capsules de résine de mastic est sujette au gantage du tendon installé par l’emballage de la capsule, ce qui détache le tendon du trou de forage et compromet le mélange de la résine entourant le tendon. Ce document décrit une étude pratique sur l’efficacité des modèles de tendons en résine typiques dans les grandes installations d’anneaux et le développement d’un modèle de tendon amélioré dans de tels cas.
Lien de téléchargement : https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1952_13_Crompton
Conférence : ARMA 2019, New York, États-Unis
Auteur(s) : Adrian Berghorst et Greig Knox
Date : 23 - 26 juin 2019
Présentation : New Concept Mining (NCM) a mis en œuvre le Dynamic Impact Tester (DIT) pour effectuer des tests dynamiques en laboratoire sur les boulons d’ancrage. Le DIT permet au NCM de se déplacer rapidement dans le cycle de R&D pour les nouveaux boulons d’ancrage. Cela permet de réduire les délais de mise sur le marché et de comprendre parfaitement les performances des boulons d’ancrage. En plus de ces avantages, le DIT est utilisé de plusieurs manières passionnantes pour améliorer la compréhension dans l’industrie minière de la performance du soutien dynamique au sol. Un exemple est donné lorsque la base de données des tests dynamiques a été utilisée pour analyser en arrière-plan la performance quantitative d’un boulon Vulcan lors d’un événement sismique souterrain.
Conférence : ARMA 2019, New York, États-Unis
Auteur(s) : Adrian Berghorst et Greig Knox
Date : 23 - 26 juin 2019
Présentation : New Concept Mining (NCM) a mis en œuvre le Dynamic Impact Tester (DIT) pour effectuer des tests dynamiques en laboratoire sur les boulons d’ancrage. Le DIT permet au NCM de se déplacer rapidement dans le cycle de R&D pour les nouveaux boulons d’ancrage. Cela permet de réduire les délais de mise sur le marché et de comprendre parfaitement les performances des boulons d’ancrage. En plus de ces avantages, le DIT est utilisé de plusieurs manières passionnantes pour améliorer la compréhension dans l’industrie minière de la performance du soutien dynamique au sol. Un exemple est donné lorsque la base de données des tests dynamiques a été utilisée pour analyser en arrière-plan la performance quantitative d’un boulon Vulcan lors d’un événement sismique souterrain.
Conférence : Caving 2018, Vancouver, Canada
Auteur(s) : Adrian Berghorst
Date : 17 octobre 2018
Aperçu : Une présentation d’atelier sur les tendances actuelles et futures en matière de qualification de soutien dynamique au sol pour les mines souterraines. Plusieurs installations sont disponibles pour l’industrie minière en ce qui concerne la qualification du soutien au sol pour les environnements dynamiques dans l’environnement souterrain actuel. Toutefois, sont-ils suffisants ? Quel est l’avenir de la qualification de l’assistance au sol pour cet aspect essentiel de l’exploitation minière dans le monde moderne ?
Conférence : Caving 2018, Vancouver, Canada
Auteur(s) : Greig Know, Adrian Berghorst et Pieter de Bruin
Date : 17 octobre 2018
Généralités : Les essais dynamiques en laboratoire permettent aux développeurs de boulons d’ancrage d’appliquer des impulsions d’énergie à un boulon d’ancrage afin d’estimer certains aspects de charge que le boulon d’ancrage subirait pendant une explosion de roche dans une mine souterraine. Ces données peuvent être utilisées pour comparer les performances dynamiques d’un boulon d’ancrage en fournissant aux ingénieurs géotechniques des informations utiles pour concevoir leur système de support au sol requis. Deux configurations d’échantillons générales sont couramment utilisées dans ce type de test dynamique : test en tube fendu et test en tube continu. Cet article résume une proposition de troisième configuration - un test à tubes multiples.
Lien de téléchargement : https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1815_58_Knox
Conférence : Mécanique des roches – Expériences, théories et applications
Auteur(s) : Koos Bosman (Open House Management Solutions), Martin Cawood et Adrian Berghorst
Date : 2018
Aperçu : la capacité d’un boulon d’ancrage soumis à une impulsion d’énergie varie en fonction de l’ampleur de l’impulsion d’énergie appliquée. Cet article explore la relation entre l’ampleur de l’impulsion d’énergie appliquée à un boulon d’ancrage et la capacité dynamique qui en résulte. Le résultat de cette étude montre que pour une vitesse donnée à l’impact, il existe une relation linéaire entre l’amplitude des impulsions d’énergie individuelles appliquées à un boulon d’ancrage et la capacité dynamique résultante du boulon d’ancrage. La capacité dynamique d’un boulon d’ancrage n’est pas constante. Au cours de cette recherche, la relation entre l’ampleur de l’impulsion et le déplacement résultant du boulon d’ancrage est également examinée.
Conférence : RocDyn-3, Trondheim, Norvège
Auteur(s) : Greig Knox et Adrian Berghorst
Date : 26 juin 2018
Vue d’ensemble : les limites de la méthode d’essai de charge axiale dynamique sont connues, mais le DIT fournit une plateforme efficace sur laquelle un grand nombre de systèmes de soutien des tendons peuvent être comparés dans des conditions contrôlées avec une agilité accrue. Lors du développement rapide de nouveaux boulons d’ancrage, il est crucial de quantifier les effets des taux de déformation élevés exercés par les éclatements de roche sur les systèmes de support au sol. Le DIT fournit cette capacité.
