Geotechnical risk classification for underground mines

• Autorzy: Mishra R. K. , Rinne M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2015-0004

Warianty tytułu

PL

Klasyfikacja poziomu zagrożenia geotechnicznego w kopalniach podziemnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Underground mining activities are prone to major hazards largely owing to geotechnical reasons. Mining combined with the confined working space and uncertain geotechnical data leads to hazards having the potential of catastrophic consequences. These incidents have the potential of causing multiple fatalities and large financial damages. Use of formal risk assessment in the past has demonstrated an important role in the prediction and prevention of accidents in risk prone industries such as petroleum, nuclear and aviation. This paper proposes a classification system for underground mining operations based on their geotechnical risk levels. The classification is done based on the type of mining method employed and the rock mass in which it is carried out. Mining methods have been classified in groups which offer similar geotechnical risk. The rock mass classification has been proposed based on bulk rock mass properties which are collected as part of the routine mine planning. This classification has been subdivided for various stages of mine planning to suit the extent of available data. Alpha-numeric coding has been proposed to identify a mining operation based on the competency of rock and risk of geotechnical failures. This alpha numeric coding has been further extended to identify mining activity under "Geotechnical Hazard Potential (GHP)". GHP has been proposed to be used as a preliminary tool of risk assessment and risk ranking for a mining activity. The aim of such classification is to be used as a guideline for the justification of a formal geotechnical risk assessment.

PL

Górnictwo podziemne pociąga za sobą różnorakie zagrożenia spowodowane przez uwarunkowania geotechniczne. Urabianie złoża w połączeniu z pracą w zamkniętej przestrzeni oraz z niepewnymi danymi geotechnicznymi powodować może zagrożenia, które w konsekwencji prowadzić mogą do wypadków, a te potencjalnie powodować mogą skutki śmiertelne dla osób oraz poważne straty finansowe. Wykorzystanie przepisowych metod oceny ryzyka w przeszłości wykazało ich istotną rolę w przewidywaniu i zapobieganiu wypadkom i zagrożeniom w dziedzinach najbardziej na nie narażonych, a więc w przemyśle naftowym, jądrowym oraz w lotnictwie. W niniejszej pracy zaproponowano system klasyfikacji operacji w górnictwie podziemnym w oparciu o poziom zagrożenia geotechnicznego. Klasyfikacji dokonano uwzględniając zastosowaną metodę urabiania oraz rodzaj urabianego górotworu. Przedstawiono kategorie metod urabiania o podobnym poziomie zagrożenia geotechnicznego. Zaproponowano klasyfikację górotworu na podstawie właściwości wytrzymałościowych określanych rutynowo na etapie planowania kopalni. Klasyfikacja ta podzielona jest na kilka pod-etapów odpowiadającym etapom planowania kopalni, tak by uwzględnić zakres dostępnych na każdym etapie danych. Zastosowano kodowanie alfanumeryczne dla wskazania metody urabiania w oparciu o dane o zwięzłości skały i ryzyko zagrożenia geotechnicznego. Kodowanie alfanumeryczne zostało następnie rozszerzone dla identyfikacji operacji górniczych w ramach kategorii „Poziom zagrożenia geotechnicznego”. Wskaźnik ten wykorzystywany jest jako wstępne narzędzie oceny ryzyka wystąpienia zagrożenia oraz klasyfikacji poziomu zagrożenia związanego z działalnością górniczą. Celem takiej klasyfikacji jest jej wykorzystanie jako wytycznych i uzasadnienia dla stosowania formalnych metod oceny ryzyka geotechnicznego.

Słowa kluczowe

EN

underground mining; geotechnical risk; risk ranking; geotechnical hazard potential; risk assessment

PL

górnictwo podziemne; zagrożenia geotechniczne; ranking poziomu zagrożenia; ocena potencjalnego ryzyka wystąpienia zagrożeń geotechnicznych

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, no. 1
• Strony: 51--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mishra R. K.

• Aalto University, School of Engineering, Department of Civil and Environmental Engineering. Research Team Geoengineering. Rakentajanaukio 4, Espoo 00076 Aalto, Finland

autor

Rinne M.

• Aalto University, School of Engineering, Department of Civil and Environmental Engineering. Research Team Geoengineering. Rakentajanaukio 4, Espoo 00076 Aalto, Finland

Bibliografia

• [1] Barton N.R., Lien R., Lunde J., 1974. Engineering Classification of Rock Masses for the Design of Tunnel Support. Rock Mech., p. 184-239.
• [2] Brady E.H., Brown E.T., 1993. Rock Mechanics for Underground Mining (2nd ed.). London: Chapman & Hall.
• [3] Deere D.U., 1963. Technical Description of Rock Cores for Engineering Purposes. Felsmechanik und Ingenieurgeologie, Vol. 1, No. 1, p. 16-22.
• [4] Hamrin H., 2001. Underground Mining Methods and Application. [In:] W.A. Hustrulid, R.L. Bullock, Underground Mining Method: Engineering Fundamentals and International Case Studies (p. 3-14). Littleton, Colorado: Society of Mining, Metallurgy and Exploration, Inc.
• [5] Hanson C., Thomas D., Gallagher B., 2005. The Value of Early Geotechnical Assessment in Mine Planning. Coal Operators Conference (p. 17-30). New South Wales: University of Wollongong & the Australasian Institute of Miting and Metallurgy.
• [6] Hebblewhite B.K., 2003. Management of Geotechnical Risks in Mining Projects. Retrieved 04 18, 2012, from UNSW, School of Mining ENgineering:http://www.mining.unsw.edu.au/sites/default/files/hebblewhite3.pdf
• [7] Mathews K.E., Hoek D., Wyllie D., Stewart S., 1980. Prediction of Stable Excavation Spans for Mining at Depths Below 1000 Metres in Hard Rock - Report to Canada Centre for Mining and Energy Technology (CANMET). Ottowa: Department of Energy and Resources.
• [8] Yaserabi A.B., Wetherelt A., Foster P.J., Afzal P., Coggan J., Ahangaran D.K., 2014. Application of RQD-Number and RQD-Volume multifractal modelling to delineate rock mass characterisation in Kahang Cu-Mo porphyry deposit, central Iran. Arch. Min. Sci., Vol. 58, No 4, p. 1023-1035.