Artiklar, tekniska rapporter och presentationer
Konferens: CAVING 2022, Hilton Adelaide, södra Australien
Författare: Brendan Crompton och Greig Knox
Datum: 30 augusti – 1 september 2022
Översikt: Specifikationen för en strängvajer anges som strängvajerns kapacitet i nyskick på tillverkningsdagen. Strängvajrar för bergförstärkning provas diskret kvasistatiskt (replikerande stängning) eller dynamiskt (replikerande seismicitet) beroende på de förväntade förhållandena i gruvmiljön. Även om denna provning är värdefull är det troligt att en strängvajer som utsätts för snabba markrörelser (seismicitet) först skulle utsättas för viss långsam förslutning. Tidigare forskning undersökte det möjliga sambandet mellan den kvasistatiska utsträckningen av en bergbult före dynamisk belastning och kvarvarande dynamisk kapacitet. Resultaten från denna forskning visade att det finns ett samband mellan den kvarvarande dynamiska kapaciteten och den energi som absorberas kvasistatiskt när strängvajern sträcks ut axiellt. Man föreslog att ett konservativt angreppssätt skulle vara att betrakta en strängvajers totala energikapacitet som den energi som absorberas av en strängvajer i orört tillstånd under en enda dynamisk impuls, vilket skulle resultera i att strängvajern brister. Forskningsprovsetet var begränsat till en enda bergbultskonfiguration med fast längd och diameter. Därför noterades det att resultaten inte bör extrapoleras till andra versioner av detta system eller andra markstödssystem. Denna forskning kommer att bygga på det tidigare arbetet genom att man upprepar testrutinen på samma en bergbult av samma konfiguration men med större diameter. Resultaten kommer att analyseras i syfte att fastställa hur en bergbults diameter påverkar bergbultarnas energi och utsträckningskapacitet vid kombinerad kvasistatisk och dynamisk belastning. Denna information kommer att vara till stor hjälp för geotekniska utövare när det gäller utformning av stödsystem, produktval och beslut om när ett installerat stödsystem ska restaureras.
Hämtningslänk: https://papers.acg.uwa.edu.au/p/2205_07_Crompton/
Konferens: CAVING 2022, Hilton Adelaide, södra Australien
Författare: Rual Abreuoch Greig Knox
Datum: 30 augusti – 1 september 2022
Översikt: Under de senaste åren har självgängande ankarbultar (SDA) fått ökad uppmärksamhet från markstödsindustrin. Detta inkluderar studier och fältförsök vid Oyu Tolgoi-gruvan i Mongoliet och Malmberget i Sverige som har belyst andelen lyckade installationer med självgängande ankarbultar i spruckna bergmassor. Typiska utmaningar i samband med installation av bergbultar under sådana förhållanden är hålförslutningar och utblåsta hål, vilket resulterar i en minskning av andelen lyckade bultinstallationer och uppnådd stödkapacitet. För att förbättra effektiviteten vid installation i spruckna bergmassor ersätter en självgängande ankarbult det konventionella borrstål som krävs för att borra stödhålet, och kombinerar både borrstål och bergbult till en enda komponent. Detta eliminerar behovet av att utrustning växlar mellan borrning och bultning eftersom en självgängande ankarbult kombinerar dessa traditionellt separata processer till en enda. Vid trånga och seismiskt aktiva markförhållanden erbjuder självgängande ankarbultar ytterligare en prestandafördel tack vare de duktila mekaniska egenskaperna hos bulten utifrån vilken dessa ankare tillverkas. En följd av denna bultkonstruktion är dock att den självgängande ankarbulten utsätts för den slagbelastning som normalt utövas på borrstålet under borrningen, vilket kan påverka bultens prestanda. Denna undersökning kvantifierar inverkan av denna slagborrning på prestandan hos en flytande självgängande ankarbult när den utsätts för dynamisk belastning. En experimentell grupp bultar borrades i kvartsit och utsattes därefter för slagprovning i ett laboratorium. Dessa provbultars prestanda jämförs med prestandan hos en kontrollgrupp med provbultar som inte tidigare utsatts för borrkrafter. Denna undersökning ger insikt i in situ-prestandan hos en självgängande ankarbult.
Hämtningslänk: https://papers.acg.uwa.edu.au/p/2205_09_Abreu/
Konferens: CAVING 2022, Hilton Adelaide, södra Australien
Författare: Greig Knox och John Hadjigeorgiou (University of Toronto, Kanada)
Datum: 30 augusti – 1 september 2022
Översikt: Den traditionella installationen av injekterade bergbultar kräver att ett stödhål förborras följt av installation av ett cementbaserat eller resinbaserat injekteringsbruk. Bergbulten förs sedan in i injekteringsbruket. I hårt belastad eller dålig mark kan förekomst av sprickor, skjuvegenskaper och förändrat berg leda till att stödhålet vecklas ut och leda till blockeringar och injekteringsbruk. Följaktligen borras stödhålen ofta om, vilket resulterar i överdimensionerade hål, längre installationstid och dålig installationskvalitet. När den konventionella borrsträngen ersätts med en självgängande ankarbult (SDA) förbättras både kvaliteten och installationshastigheten. Detta är avgörande överväganden vid dåliga markförhållanden. Den självgängande bergbulten kopplas samman med bergborrmaskinen, borras ned och kopplas sedan bort och efterinjekteras. Denna installationsmetod i ett steg klarar utmaningarna vid borrning i sprucket berg där hålförslutningar och injekteringsförluster är vanliga. De operativa fördelarna med att använda ett enstegssystem med självgängande ankarbultar har nyligen demonstrerats i två rasbrytningsverksamheter, gruvan Oyu Tolgoi i Mongoliet och Malmberget i Sverige. En flytande självgängande bult ger ytterligare prestandafördelar i trånga bergpartier eller jord med tendens till jordbävning. Det finns begränsade data om hur självgängande ankarbultar reagerar på drag- och skjuvbelastning under kontrollerade laboratorieförhållanden. I det experimentprogram som genomförts har man undersökt beteendet hos en flytande självgängande bult under drag- och skjuvlaster. Detta bidrar till en ökad förståelse för hur självgängande ankarbultar reagerar under en enda lastningsmekanism och kan ge en indikation på prestanda i berg med hög belastning och sprucket berg som observeras vid rasbrytning och i djupa underjordsgruvor.
Hämtningslänk: https://papers.acg.uwa.edu.au/p/2205_12_Knox/
Utgivet: Rock Mechanics and Rock Engineering (2022)
Författare: Greig Knox och John Hadjigeorgiou
Datum: 26 juni 2022
Översikt: Djupa gruvor med hög belastning är känsliga för gruvinducerad seismik som kan innebära påfrestningar på det installerade markstödet. Under dessa seismiska förhållanden är konventionella bergbultar som mekaniska, helinjekterade armeringsjärn och friktionsbergbultar ofta otillräckliga. Detta har lett till utvecklingen av flera högenergiabsorberande bergbultar som kan bära stora laster samt klara stora deformationer. I denna kategori används paddlade energiabsorberande bergbultar i större utsträckning vid seismiskt aktiva gruvanläggningar. Energiabsorberande bergbultars prestanda fastställs i allmänhet med slagprovningsmetoden, som innebär att en känd massa släpps från en given höjd för att överföra rörelseenergin hos den fallande massan till bergbulten som är installerad i ett stålrör. Vid alla slagprovningar används en av två konfigurationer: kontinuerligt rör och delat rör. Den kontinuerliga rörkonfigurationen simulerar en slagbelastning direkt på bergbultsplattan medan det delade röret representerar ett belastningsförhållande på en bergbult när ett bergblock skjuts ut av en slagkraft. Hur denna uppdelning påverkar beteendet hos energiabsorberande bergbultar hade dock inte behandlats tidigare. I detta dokument presenteras resultaten av ett omfattande provningsprogram där det visade sig att delningens placering i värdröret påverkade både den maximala slagvolymen och den avgivna energin som registrerades innan bergbulten bröts. Detta har en betydande inverkan på paddlade, energiabsorberande bergbultars prestanda vid slagbelastningsförhållanden.
Hämtningslänk: https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-022-02945-1
Konferens: Breaking new ground: A Modern approach of destress strategies in deep (mass) mining, Johannesburg, Sydafrika
Författare: Greig Knox
Datum: 7 april 2022
Översikt: Bergförstärkningsprodukter är vanligtvis laboratorieprovade under enskilda belastningsförhållanden. I denna presentation utforskas fördelarna och begränsningarna med konventionella provningsmetoder för grundstöd och introducerar nya provningsmetoder som är avsedda att förbättra industrins förståelse för grundstödsbeteendet i tillämpningar.
Konferens: Ground Support 2019, Sudbury, Kanada
Författare: Greig Knox och Adrian Berghorst
Datum: 23–25 oktober 2019
Översikt: Specifikationen för en strängvajer anges som strängvajerns kapacitet i orört skick på leveransdagen till gruvan. Ett antal faktorer leder till försämring av en strängvajers kapacitet. Dessa faktorer – bland annat installationskvalitet, korrosion och markrörelser – anses alla minska ett systems återstående kapacitet. Det är viktigt att förstå effekterna av en strängvajerförsämring när man fastställer risken för en utgrävning. Strängvajrar för bergförstärkning provas diskret kvasistatiskt (stängning) eller dynamiskt (seismiskt) beroende på de förväntade förhållandena i gruvmiljön. Även om denna provning är värdefull är det troligt att en strängvajer som utsätts för snabba markrörelser (seismicitet) först skulle utsättas för viss långsam förslutning. Detta dokument utgör en grund för framtida arbete med att fastställa en strängvajers återstående kapacitet. Fokus för detta dokument är att fastställa den återstående dynamiska kapaciteten hos en axiellt utsträckt strängvajer. Proverna förlängdes axiellt kvasistatiskt och fixerades på plats innan de utsattes för en enda dynamisk impuls, vilket resulterade i att strängvajern bröts.
Hämtningslänk: https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1925_14_Knox
Konferens: Deep Mining 2019, Muldersdrift, Sydafrika
Författare: Brendan Crompton
Datum: 24-25 juni 2019
Översikt: Användning av resininjekterade strängvajrar är en vanlig metod för markstöd inom gruvindustrin och olika strängvajerkonstruktioner är tillgängliga. Stödstyrkan hos en resininjekterad strängvajer begränsas ofta av hartscirkelringen mellan strängvajern och borrhålet. Effektiv blandning av resinet uppnår man vanligtvis genom att säkerställa att resincirkelringen inte överskrider en angiven maxgräns. Därför styrs i vissa fall strängvajerns diameter av den maximalt tillåtna resincirkelringen och det minsta borrhålet som kan borras och inte av stödutformningskraven. Vid installation av strängvajrar med kapslar av plastresin är risken stor att den installerade strängvajern glider vid kapselpackningen, vilket gör att strängvajern lossnar från borrhålet och försämrar blandningen av resin runt strängvajern. I denna artikel dokumenteras en praktisk undersökning av effektiviteten hos typiska strängvajerkonstruktioner i stora cirkelringsinstallationer' och utvecklingen av en förbättrad strängvajerkonstruktion för sådana fall.
Hämtningslänk: https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1952_13_Crompton
Konferens: ARMA 2019, New York, USA
Författare: Adrian Berghorst och Greig Knox
Datum: 23–26 juni 2019
Översikt: New Concept Mining (NCM) har implementerat Dynamic Impact Tester (DIT) för att utföra laboratoriebaserad dynamisk testning på bergbultar. DIT gör att NCM kan röra sig snabbt genom FoU-cykeln för nya bergbultar. Detta innebär både kortare time-to-market och omfattande kunskap om bergbultarnas prestanda. Utöver dessa fördelar används DIT på flera spännande sätt för att förbättra kunskapen inom gruvindustrin för prestanda hos dynamiskt markstöd. Ett exempel ges där den dynamiska provningsdatabasen har använts för att bakåtanalysera den kvantitativa prestandan hos en vulkanbult vid en seismisk händelse under jord.
Konferens: ARMA 2019, New York, USA
Författare: Adrian Berghorst och Greig Knox
Datum: 23–26 juni 2019
Översikt: New Concept Mining (NCM) har implementerat Dynamic Impact Tester (DIT) för att utföra laboratoriebaserad dynamisk testning på bergbultar. DIT gör att NCM kan röra sig snabbt genom FoU-cykeln för nya bergbultar. Detta innebär både kortare time-to-market och omfattande kunskap om bergbultarnas prestanda. Utöver dessa fördelar används DIT på flera spännande sätt för att förbättra kunskapen inom gruvindustrin för prestanda hos dynamiskt markstöd. Ett exempel ges där den dynamiska provningsdatabasen har använts för att bakåtanalysera den kvantitativa prestandan hos en vulkanbult vid en seismisk händelse under jord.
Konferens: Caving 2018, Vancouver, Kanada
Författare: Adrian Berghorst
Datum: 17 oktober 2018
Översikt: En workshoppresentation om aktuella och framtida trender inom kvalificering av dynamiskt markstöd för underjordsgruvor. Det finns flera anläggningar tillgängliga för gruvindustrin när det gäller kvalificering av markstöd för dynamiska miljöer i dagens underjordiska miljö. Men är dessa tillräckliga, och hur ser framtiden ut för kvalificering av markstöd för denna viktiga aspekt av gruvdrift i den moderna världen ut?
Konferens: Caving 2018, Vancouver, Kanada
Författare: Greig Know, Adrian Berghorst och Pieter de Bruin
Datum: 17 oktober 2018
Översikt: Laboratoriebaserad dynamisk provning gör det möjligt för bergbultsutvecklare att utsätta en bergbult för energiimpulse för att approximera några belastningsaspekter som bergbulten skulle utsättas för vid bergssprickor i en gruva. Dessa data kan användas för att jämföra en bergbults dynamiska prestanda och ge geotekniska ingenjörer användbar information för att utforma det markstödssystem de behöver. Det finns två allmänna exempelkonfigurationer som vanligen används i denna typ av dynamisk provning – provning med delade rör och provning med kontinuerliga rör. I denna artikel sammanfattas en föreslagen tredje konfiguration – provning med flerdelade rör.
Hämtningslänk: https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1815_58_Knox
Konferens: Rock Mechanics – Experiments, Theories and Applications
Författare: Koos Bosman (Open House Management Solutions), Martin Cawood och Adrian Berghorst
Datum: 2018
Översikt: Kapaciteten hos en bergbult som utsätts för en energiimpuls varierar som en funktion av storleken på den energiimpuls som anbringas. I denna artikel undersöks förhållandet mellan storleken på den energiimpuls en bergbult utsätts för samt den resulterande dynamiska kapaciteten. Resultatet av denna forskning visar att det för en given hastighet vid islag finns ett linjärt samband mellan storleken på de enskilda energiimpulser som anbringas på en bergbult och den resulterande dynamiska kapaciteten hos bergbulten. En bergbults dynamiska kapacitet är inte ett konstant värde. Under denna forskning undersöks även sambandet mellan impulsens storlek och den resulterande förskjutningen av bergbulten.
Konferens: RocDyn-3, Trondheim, Norge
Författare: Greig Knox och Adrian Berghorst
Datum: 26 juni 2018
Översikt: Begränsningarna i den dynamiska axiella belastningstestmetoden är kända, men DIT ger en effektiv plattform på vilken ett stort antal stödsystem för strängvajrar kan jämföras under kontrollerade förhållanden med ökad smidighet. Under den snabba utvecklingen av nya bergbultsprodukter är det viktigt att kvantifiera effekterna av den höga belastning som bergsprickor ger upphov till på grund av bergförstärkningssystemen. DIT tillhandahåller denna kapacitet.
