PORTLAND PARTE1

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Um dos principais focos de pesquisa de controle de solo actualmente a ser 
realizado pelo Laboratório de Pesquisa Spokane do Instituto Nacional de 
Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) é incorporar maciços rochosos 
fracos (como estão associados com operações no Carlin tendência no 
Nevada) em design existente relacionamentos. O banco de dados original 
que levou a maioria dos relacionamentos de design empíricos atualmente 
empregadas na mineração hard-rock foi derivado de rocha fair-se de boa 
qualidade. Neste estudo, a relação entre a rocha qualidade fraca e design 
abertura (métodos não-entrada / entrada) está a ser investigado. O fator 
comum em todas as minas é uma volta fraca ou parede. Este trabalho tenta 
fornecer ferramentas que permitam um operador da mina para tomar 
decisões econômicas que também irá garantir um ambiente de trabalho 
seguro. Tom Brady (para correspondência - E-mail:thb6@cdc.gov ) e Lewis 
Martin estão no Laboratório de Pesquisa Spokane, Instituto Nacional de 
Segurança e Saúde Ocupacional, 315 Médio Montgomery Avenue, 
Spokane, WA 99207-2291, EUA (E-mail: ljm8@cdc.gov ); Rimas Pakalnis é 
no Departamento de Mineração, University of British Columbia, Vancouver, 
British Columbia, Canadá (E-mail: rcp@mining.ubc.ca ).
© 2005 Instituto de Materiais, Minerais e de Mineração e do Instituto 
Australiano de Mineração e Metalurgia. Publicado por Maney em nome dos 
Institutos. Manuscrito aceito em sua forma final 24 de fevereiro de 2005.
Palavras-chave: maciços rochosos fracos, design empírica, design abertura
INTRODUÇÃO
Pesquisadores do Laboratório de Pesquisa de Spokane, do Instituto 
Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional, Spokane, Washington, 
EUA, e da Universidade de British Columbia, Vancouver, Canadá, ter 
montado uma equipe para desenvolver diretrizes de design subterrâneas 
para mineração segura e rentável dentro uma massa de rocha fraco. Tal 
trabalho inclui também o desenvolvimento de novos métodos de apoio, tais 
como a utilização de fibra sintética reforçada betão projectado, maneiras 
de minar supinação-e-enchimento stopes backfilled, e avaliam suportes 
existente actualmente em massas de rocha fracos. No presente estudo, a 
interacção massa de rocha com suportes de parafusos grouted foi 
investigada em três minas em Nevada e de aterro, pilar, e o suporte de 
parafuso foram estudados em um.
Muitos depósitos de ouro de Nevada são encontrados em intensamente 
fraturado, criticado, e argillised rocha hospedeira. Como um resultado,
mineração subterrâneo é frequentemente difícil e perigoso, tal como 
indicado pelo número de lesões e mortes por queda descontrolada de 
chão (Tabela 1).
Uma análise comparativa pelo Safety and Health Administration Mine 
(MSHA) 9 para os anos de 1990-1999 indicou que o número de lesões (MSHA) 9 para os anos de 1990-1999 indicou que o número de lesões (MSHA) 9 para os anos de 1990-1999 indicou que o número de lesões 
telhado-queda em Nevada variou de um mínimo de 8 em 1991 para um 
máximo de 28 em 1995 e 1997. Como tarde quanto 1999, o número de 
lesões ainda estava em dois dígitos (Figura 1). A análise dos dados 
mostra MSHA 76 · 7% das quedas do telhado eram da parte de trás, 18 · 
6% foram quedas de rochas do rosto ou nervuras com o restante 4 · 7% 
de uma natureza desconhecida. As minas são obrigados a comunicar 
todas as lesões para MSHA por lei.
A mineração é um processo dinâmico, e as condições do solo pode mudar 
com uma curta distância. A abertura da mina deve realizar de uma maneira 
previsível ao longo de sua vida útil prevista.
Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol. 114 A13
DOI 10,1179 / 037178405X44494
abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
Tom Brady, Lewis Martin e Rimas Pakalnis
1 Lesões em Nevada, 1990-2004 Tabela lesões de controle 1 Terra e 
mortes no subterrâneo
minas de ouro do solo em Nevada, 1985-2000
fatalities 7
incapacidades permanentes 4
lesões com perda de tempo 49
lesões de atividade restrita 46
outras lesões 110
Total 216
rocha informou cai sem ferimentos * 69
* Inclui dados MSHA para incidentes não-violência, onde uma queda reportável 
de terra ocorreram, mas não causam lesões porque a área de mineração foi 
desocupado.
métodos de concepção empíricas têm sido utilizados com sucesso ao longo 
dos últimos 30 anos em grande parte porque eles permitem que o 
comportamento geral de uma massa de rocha a ser previsto com facilidade e 
precisão. A base para o sucesso do método empírico é uma forte base de 
dados de campo juntamente com observações em curso de campo, que 
permitem a mudança das condições da rocha a ser avaliado quanto a 
exploração progride. Dois sistemas foram inicialmente desenvolvidos a partir 
de estudos de caso e bancos de dados originalmente derivados de aplicações 
de engenharia civil e aumentada por estudos mina - o sistema de classificação 
do maciço rochoso (RMR) e o sistema Q. Como afirma o autor, 'o sistema Q é 
especificamente o sistema permanente estimativa revestimento de túneis e 
cavernas em rocha e principalmente para projetos de engenharia civil'. 1cavernas em rocha e principalmente para projetos de engenharia civil'. 1
Existem várias vantagens para a utilização do sistema RMR sobre o 
sistema Q. O sistema RMR tem um sistema de pontuação relativamente 
simples para cada parâmetro em uma escala de 0-10 e, 
consequentemente, é mais fácil de aprender. 10,11consequentemente, é mais fácil de aprender. 10,11
Uma das extensões originais do sistema de classificação do maciço rochoso 
de civis em mineração foi conduzida sob uma Mesa de concessão de pesquisa 
Laboratório de Pesquisa Minas Spokane dos EUA, que desenvolveu métodos 
empíricos para bloco de operações de espeleologia para minas de cobre dos EUA. 7empíricos para bloco de operações de espeleologia para minas de cobre dos EUA. 7
É importante lembrar que qualquer método de projetar uma 
abertura deve ser fácil de avaliar, compreender, aplicar, modificar, se 
necessário, e reproduzir para a próxima aplicação, se aceito como uma 
contínua ferramenta operacional para o projeto. Um fator crítico é que 
o projeto incorpora o grau de estabilidade necessário para qualquer 
entrada meu.
PROJETO SPAN MÉTODOS MAN-ENTRADA
O 'tempo de curva crítica' foi desenvolvido em 1994 para avaliar a 
estabilidade de volta em minas de corte-e-enchimento. 13 Em 2000, o estabilidade de volta em minas de corte-e-enchimento. 13 Em 2000, o estabilidade de volta em minas de corte-e-enchimento. 13 Em 2000, o 
banco de dados espaço curva de 172 observações desenvolvidas pela 
University of British Columbia foi expandido para incluir um total de 292 
histórias de casos das minas, principalmente no Canadá. 21 A informação a histórias de casos das minas, principalmente no Canadá. 21 A informação a histórias de casos das minas, principalmente no Canadá. 21 A informação a 
partir destes estudos de caso constitui a base para a curva de extensão 
mostrada na Figura 2.
A14 Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol. 114
Brady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracosBrady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
curva 2 design espaço
Tabela 2 Nevada banco de dados de minas: de volta se estende no rock fraco
RMR Período 
(%) (M) condição Outros
mina 1
45 5 · 5 S Estável, com suporte
45 9 · 0 S Estável, com suporte
40 6 0 · S Estável, com suporte
mina 2
40 4 · 0 S Estável, com suporte
45 4 · 3 você Desabou com suporte
30 3 7 · S Estável, com suporte
mina 3
40 7 · 0 S Estável, com suporte
45 2 · 1 S Estável, com suporte
26 2 · 1 S Estável, com suporte
25 4 · 6 você Desabou com suporte
55 7 · 6 S Estável, com suporte
45 3 · 0 S Estável, com suporte
Mine 4
70 4 · 6 S Estável, com suporte
40 4 · 6 S Estável, com suporte
25 4 · 6 S Estável, com suporte
55 5 ·5 S Estável, com suporte
30 6 · 1 S Desabou em cima LONGHOLE
30 6 · 1 S Desabou em cima LONGHOLE
45 4 · 6 S Estável, com suporte
50 6 · 1 S Estável, com suporte
70 11 · 3 S Estável, com suporte
25 7 · 3 S Estável, com suporte
30 3 · 0 você Antes de apoiar a colocação
30 1 8 · S Antes de apoiar a colocação
50 6 · 1 S Estável, com suporte
55 7 · 6 S Estável, com suporte
55 6 · 1 S Estável, com suporte
mina 5
30 3 · 0 S Estável, com suporte
30 4 · 3 você Desabou com suporte
20 5 8 · você Desabou com suporte
15 3 7 · S Estável, com suporte
mina 6
45 4 · 3 S Estável, com suporte
40 6 · 1 você Desabou com suporte
40 4 · 9 S Estável, com suporte
mina 7
40 4 · 6 S Estável, com suporte
35 4 · 6 S Estável, com suporte
mina 8
25 5 · 0 você cedeu; teve que spile
20 1 2 · S Não há suporte; rodada máxima 
possível
25 2 · 4 S Não há suporte; rodada máxima 
possível
35 3 · 1 S Não há suporte; rodada máxima 
possível
55 3 7 · S Não há suporte; rodada típica; sem 
problemas
35 4 · 6 S Não há suporte; rodada típica; não spile / 
concreto projetado
20 7 · 6 você cedeu; teve que spile
45 6 0 · S Estável com apenas split-sets
Um 'período crítico' é definido como o diâmetro do maior cculo que pode 
ser desenhada dentro dos limites da expostas volta. A estabilidade desta 
extensão exposta está relacionada com o tipo de rocha na parte de trás 
imediato. O 'tempo de concepção' refere-se a partes traseiras que não 
têm qualquer suporte e / ou vãos que são suportados com padrão 
localizado aparafusamento (1 · 8-m parafusos mecânicos longas 1 · 2 × 1 · localizado aparafusamento (1 · 8-m parafusos mecânicos longas 1 · 2 × 1 · localizado aparafusamento (1 · 8-m parafusos mecânicos longas 1 · 2 × 1 · 
espaçamentos 2-m). apoio local é considerado como suporte utilizado 
para confinar blocos que podem ser soltos ou que possam abrir ou caem 
por causa da mineração subseqüente nas áreas circundantes. 
estabilidade da escavação é classificada em três categorias: (i) escavação estabilidade da escavação é classificada em três categorias: (i) escavação 
estável: ( a) há quedas descontrolados de terra; (B) nenhum movimento estável: ( a) há quedas descontrolados de terra; (B) nenhum movimento 
da parte de trás é observada; e (c) têm sido empregadas há medidas de 
apoio extraordinárias. (Ii) escavação potencialmente instável: ( a) apoio apoio extraordinárias. (Ii) escavação potencialmente instável: ( a) apoio apoio extraordinárias. (Ii) escavação potencialmente instável: ( a) apoio 
à terra extra foi instalado para evitar possíveis quedas de terra; (B) o 
movimento ocorreu na parte de trás; e tem sido observado (c) aumento 
da frequência do movimento do solo. (Iii) escavação instável: ( a) área da frequência do movimento do solo. (Iii) escavação instável: ( a) área da frequência do movimento do solo. (Iii) escavação instável: ( a) área 
entrou em colapso; (B) falha de profundidade da parte de trás é 0 · 5 
vezes a envergadura (na ausência de grandes estruturas); e (c) o suporte 
não foi eficaz na manutenção da estabilidade. Um factor -10 correcção é 
aplicada ao último RMR 76aplicada ao último RMR 76
valor quando se avalia rocha com raso-imersão ou juntas planas. No 
entanto, a aplicabilidade desse fator está sendo reavaliada por terra 
fraca por causa de sua natureza amorfa e porque a direção conjunta 
deverá desempenhar um
papel menor. Quando as cunhas de terra discretos foram observados e 
identificados, que deve ser suportado antes de empregar a curva de 
extensão crítico.
A estabilidade é geralmente definido em termos de estabilidade de curto 
prazo, porque a base de dados baseia-se em grande parte no parando métodos 
que, pela sua natureza, são de curta duração. O movimento da parte traseira 
maior do que 1 mm dentro de um período de 24 h foi definida como uma 
quantidade crítica de movimento para o acesso seguro. 18quantidade crítica de movimento para o acesso seguro. 18
Cerca de 44 histórias de casos de cinco minas diferentes com RMR 76 valores Cerca de 44 histórias de casos de cinco minas diferentes com RMR 76 valores Cerca de 44 histórias de casos de cinco minas diferentes com RMR 76 valores 
que variam entre 20 e 85 foram adicionados a base de informação para a 
curva de extensão crítica (tabela 2). Vários valores foram inferiores a 55% 
RMR 76; o menor RMR 76 valor calculado para qualquer local foi de 25%. RMR 76; o menor RMR 76 valor calculado para qualquer local foi de 25%. RMR 76; o menor RMR 76 valor calculado para qualquer local foi de 25%. RMR 76; o menor RMR 76 valor calculado para qualquer local foi de 25%. RMR 76; o menor RMR 76 valor calculado para qualquer local foi de 25%. 
Esta informação foi utilizada para aumentar a 'curva espaço original para 
mineração homem-entrada 13 como mostrado na Figura 3A. A curva de mineração homem-entrada 13 como mostrado na Figura 3A. A curva de mineração homem-entrada 13 como mostrado na Figura 3A. A curva de 
extensão permite que um operador para avaliar a estabilidade de volta em 
relação à massa de rocha. A informação tem sido usada com sucesso 
para prever a estabilidade de maciços rochosos fracos e forneceu aos 
operadores uma ferramenta de projeto adicional para a tomada de 
decisões sobre a estabilidade de aberturas de minas. Os dados estão 
sendo juntamente com profundidade de falta de definição do montante do 
apoio necessário para chegar a um projeto homem-entrada segura, 
rentável. Uma breve descrição da utilização da curva de amplitude crítica 
é apresentada; no entanto, o leitor é referido a referência detalhada 
conforme descrito por Pakalnis. 18conforme descrito por Pakalnis. 18
ESTABILIDADE GRÁFICO MÉTODO, NÃO 
ENTRADA DE MINERAÇÃO
O método de estabilidade inicial para o projeto stope aberta foi baseada 
principalmente em operações no Canadá a partir de 55 histórias de casos 
que incluiu 48 estudos costas e 7 pontos de dados parede. 15 A base de dados que incluiu 48 estudos costas e 7 pontos de dados parede. 15 A base de dados que incluiu 48 estudos costas e 7 pontos de dados parede. 15 A base de dados 
original de histórias de casos apresentaram uma classificação massa de 
rocha (RMR 76) em excesso de 50% ou valores de Q 2 · 0 ou maior. 4 O método rocha (RMR 76) em excesso de 50% ou valores de Q 2 · 0 ou maior. 4 O método rocha (RMR 76) em excesso de 50% ou valores de Q 2 · 0 ou maior. 4 O método rocha (RMR 76) em excesso de 50% ou valores de Q 2 · 0 ou maior. 4 O método rocha (RMR 76) em excesso de 50% ou valores de Q 2 · 0 ou maior. 4 O método 
foi prolongado e modificado por Potvin 19 com base em dados de 34 minas foi prolongado e modificado por Potvin 19 com base em dados de 34 minas foi prolongado e modificado por Potvin 19 com base em dados de 34 minas 
com histórias de casos 175 aberta stope e 67 casos de stopes suportados. 
Nickson 17 expandiu a base de dados existente de stopes apoiados por Potvin, Nickson 17 expandiu a base de dados existente de stopes apoiados por Potvin, Nickson 17 expandiu a base de dados existente de stopes apoiados por Potvin, 
através da recolha de 46 casos histórias enquanto visitava 13 minas. Em
Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol. 114 A15
Brady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracosBrady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
3 Distribuição de RMR. base de dados (A) de Span; 13 ( B) de dados de 3 Distribuição de RMR. base de dados (A) de Span; 13 ( B) de dados de 3 Distribuição de RMR. base de dados (A) de Span; 13 ( B) de dados de 
gráficos estabilidade (ELOS) 6gráficos estabilidade (ELOS) 6
4 curva de extensão aumentada. Os números em chave correspondem
para números de minas na Tabela 2. Letters indicar a localização da 
curva de extensão
todos os casos, a estabilidade foi avaliada qualitativamente como sendo quer 
estável, potencialmente instável, ou escavado. Uma pesquisa feita porMah 14 e estável, potencialmente instável, ou escavado. Uma pesquisa feita por Mah 14 e estável, potencialmente instável, ou escavado. Uma pesquisa feita por Mah 14 e 
Clark e Pakalnis 6 na Universidade de British Columbia aumentou o gráfico de Clark e Pakalnis 6 na Universidade de British Columbia aumentou o gráfico de Clark e Pakalnis 6 na Universidade de British Columbia aumentou o gráfico de 
estabilidade usando levantamentos stope em que foram empregadas 
sistemas cavidade monitoramento. O trabalho de Mah adicionado 96 pontos 
de dados para gráfico estabilidade de Matthews
sob condições de mineração, enquanto Clark 5 adicionado um adicional de 88 sob condições de mineração, enquanto Clark 5 adicionado um adicional de 88 sob condições de mineração, enquanto Clark 5 adicionado um adicional de 88 
pontos de dados. Esta pesquisa permitiu a quantificação da quantidade de 
Slough parede. Um parâmetro definido por Clark 5 como o equivalente Slough parede. Um parâmetro definido por Clark 5 como o equivalente Slough parede. Um parâmetro definido por Clark 5 como o equivalente 
sobrequebra / Slough linear (ELOS; A Fig. 5) foi utilizada para expressar as 
medições volumétricas do sobrequebra como uma profundidade média sobre 
a superfície inteira desmonte. ELOS é definido como
A16 Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol. 114
Brady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracosBrady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
Tabela 3 Nevada base de dados minas: vãos stope e paredes em pedra fraco (todos os valores de A = 1)Tabela 3 Nevada base de dados minas: vãos stope e paredes em pedra fraco (todos os valores de A = 1)Tabela 3 Nevada base de dados minas: vãos stope e paredes em pedra fraco (todos os valores de A = 1)
RMR dimensões, (%) 
altura × comprimento (m) altura × comprimento (m) altura × comprimento (m) Mergulho B C N RH (m) ELOS (m) Comentários
mina 1
45 20 × 17 20 × 17 20 × 17 90 0 · 3 8 2 7 · 4 · 6 <1 · 0 <1 m de ELOS
40 20 × 16 20 × 16 20 × 16 90 0 · 3 8 1 · 5 4 4 · 2 · 0
55 49 × 18 49 × 18 49 × 18 90 0 · 3 8 8 · 1 6 · 6 1 · 0
39 34 × 34 34 × 34 34 × 34 90 0 · 3 8 1 4 · 8 · 5 4 · 6
25 90 0 · 3 8 0 · 3 1 8 · <1 · 0 <1 m de ELOS estável (estimado)
34 90 0 · 3 8 0 · 3 3 · 4 <1 · 0 <1 m de ELOS estável (estimado)
42 90 0 · 3 8 0 · 3 2 8 · <1 · 0 <1 m de ELOS estável (estimado)
mina 2
40 11 × 21 11 × 21 11 × 21 90 0 · 3 8 1 · 5 3 · 4 <1 · 0 <1 m de ELOS
50 11 × 21 11 × 21 11 × 21 90 0 · 3 8 4 7 · 3 · 4 <0 · 5 <0 · 5 m de ELOS
mina 3
55 18 × 18 18 × 18 18 × 18 70 0 · 2 5 · 9 4 · 0 4 · 6 0 · 6
26 12 × 18 12 × 18 12 × 18 70 0 · 3 5 · 9 0 · 2 3 7 · > 2 · 0 > 2 m de ELOS
Mine 4
25 6 × 29 6 × 29 6 × 29 55 0 · 2 4 · 5 0 · 2 2 · 5 0 · 3 média de cluster, altura / largura
25 8 × 36 8 × 36 8 × 36 90 0 · 3 8 0 · 5 2 · 4 0 · 1 média Cluster, costela
25 17 × 12 17 × 12 17 × 12 90 0 · 3 8 0 · 5 3 · 5 0 · 1 média Cluster, costela
25 21 × 15 21 × 15 21 × 15 90 0 · 3 8 0 · 5 4 · 5 0 · 1 média Cluster, costela
55 30 × 26 30 × 26 30 × 26 90 0 · 3 8 7 · 2 7 · 0 0 · 1 média Cluster, costela
45 6 × 25 6 × 25 6 × 25 90 0 · 3 8 2 · 4 2 · 5 0 · 1 média de cluster, altura / largura
45 18 × 12 18 × 12 18 × 12 90 0 · 3 8 2 · 4 3 · 5 0 · 1 média Cluster, costela
45 19 × 16 19 × 16 19 × 16 90 0 · 3 8 2 · 4 4 4 · 0 · 1 média Cluster, costela
45 6 × 22 6 × 22 6 × 22 90 0 · 3 8 2 · 4 2 · 4 0 · 5 Moderado
25 16 × 5 16 × 5 16 × 5 0 · 5 3 · 2 0 · 5 Moderado
25 6 × 26 6 × 26 6 × 26 0 · 5 2 · 5 0 · 5 Moderado
45 6 × 22 6 × 22 6 × 22 0 · 3 8 2 · 4 2 · 4 0 · 5 Moderado
25 16 × 27 16 × 27 16 × 27 90 0 · 3 8 0 · 5 2 · 5 0 · 5 Moderado
25 6 × 20 6 × 20 6 × 20 90 0 · 3 8 0 · 5 2 · 3 0 · 6 Moderado
45 6 × 20 6 × 20 6 × 20 90 0 · 3 8 2 · 4 2 · 3 0 · 6 Moderado
25 6 × 20 6 × 20 6 × 20 90 0 · 3 8 0 · 5 2 · 3 0 · 6 Moderado
25 6 × 24 6 × 24 6 × 24 90 0 · 3 8 0 · 5 2 · 4 0 · 9 Moderado
35 6 × 25 6 × 25 6 × 25 90 0 · 2 4 8 · 2 · 4 2 · 4 1 · 0 Moderado
25 15 × 13 15 × 13 15 × 13 90 0 · 3 8 0 · 5 3 · 5 > 2 · 0 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 20 × 15 20 × 15 20 × 15 90 0 · 3 8 0 · 5 44 > 2 · 0 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 21 × 15 21 × 15 21 × 15 90 0 · 3 8 1 · 0 4 4 · > 2 · 0 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 15 × 13 15 × 13 15 × 13 90 0 · 3 8 0 · 5 3 · 5 > 2 · 0 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 20 × 15 20 × 15 20 × 15 90 0 · 3 8 0 · 5 4 4 · > 2 · 0 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 21 × 15 21 × 15 21 × 15 90 0 · 3 8 0 · 5 3 8 · > 2 · 0 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 21 × 10 21 × 10 21 × 10 90 0 · 3 8 0 · 5 3 · 5 1 · 5 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 22 × 14 22 × 14 22 × 14 90 0 · 3 8 0 · 5 4 4 · 1 · 5 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 23 × 12 23 × 12 23 × 12 90 0 · 3 8 0 · 5 4 4 · 1 · 5 Cedeu visualmente, estimada <2 m
25 21 × 10 21 × 10 21 × 10 90 0 · 3 8 0 · 5 3 · 5 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 22 × 14 22 × 14 22 × 14 90 0 · 3 8 0 · 5 4 · 3 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 23 × 12 23 × 12 23 × 12 90 0 · 3 8 0 · 5 3 8 · 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 19 × 13 19 × 13 19 × 13 90 0 · 3 8 0 · 5 3 · 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 19 × 13 19 × 13 19 × 13 0 · 3 8 0 · 5 3 8 · 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 22 × 15 22 × 15 22 × 15 0 · 3 8 0 · 5 4 4 · 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 19 × 13 19 × 13 19 × 13 0 · 3 8 0 · 5 3 · 9 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 19 × 13 19 × 13 19 × 13 0 · 3 8 0 · 5 3 8 · 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
25 22 × 15 22 × 15 22 × 15 0 · 3 8 0 · 5 4 4 · 1 · 5 Falha visualmente, estimado 1-2 m
mina 6
45 2 · 6 4 4 · <0 · 5 stope típica
45 2 · 6 6 · 2 1 8 · stope Caved
o volume de Slough a partir da superfície do desmonte dividido pelo 
produto de estatura desmonte filão vezes parede conhecido como o raio 
hidráulico (HR).
ELOS 
HR Volume de 
Slough = 
(1)
O gráfico estabilidade refere raio hidráulico (HR) da parede de 
desmonte para estimativas empíricos de Slough sobrequebra. Além 
disso, a base de dados para o método de Matthews tem sido aumentada 
pela adição de 400 histórias de casos que inclui experiências stoping 
abertos para uma ampla gama de condições de massa de rocha na 
Austrália especificamente na mina Mount Charlotte. Os casos clínicos 
adicionais incluem stopes muito maiores e estender o gráfico 
estabilidade modificado para um raio hidráulico de 55 m, em 
comparação com o valor máximo anterior, de 20 m. 16 O inconveniente comparação com o valor máximo anterior, de 20 m. 16 O inconveniente comparação com o valor máximo anterior, de 20 m. 16 O inconveniente 
deste estudo foi que foi em grande parte porque as pesquisas qualitativa 
não estavam disponíveis para medir a Slough parede.
Um número limitado de observações existia para RMR 76 valores Um número limitado de observações existia para RMR 76 valores Um número limitado de observações existia para RMR 76 valores 
inferiores a 45% (Fig. 3B). An 45 pontos de dados adicionais foram 
adicionados na estabilidade gráfico-nonentry de operações Nevada 
tendo um RMR 76tendo um RMR 76
menos de 45% (Fig. 3B e na Tabela 3). Além disso, mina 4 reflecte mais de 
338 observações que foram convertidos em médias de modo a reflectir os 
pontos de desenho mostrados na Tabela 2. O gráfico estabilidade refere raio 
hidráulico da parede de desmonte para estimativas empíricos de Slough 
sobrequebra. raio hidráulico (HR) é definida como a área de superfície de 
uma abertura dividido pelo perímetro da parede exposta, analisados ​​como 
mostrado na Figura 5.
N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C N '= Q '× UMA × B × C (2)
onde N ' é o número estabilidade modificada; Q ' é o Geological onde N ' é o número estabilidade modificada; Q ' é o Geological onde N ' é o número estabilidade modificada; Q ' é o Geological onde N 'é o número estabilidade modificada; Q ' é o Geological onde N ' é o número estabilidade modificada; Q ' é o Geological 
Institute (NGI) índice de qualidade rocha norueguês (após Barton et Institute (NGI) índice de qualidade rocha norueguês (após Barton et 
al. 2), com um factor de redução da tensão (SRF) e Jw = 1 · 0); Uma é al. 2), com um factor de redução da tensão (SRF) e Jw = 1 · 0); Uma é al. 2), com um factor de redução da tensão (SRF) e Jw = 1 · 0); Uma é 
a redução de alta tensão; B é orientação de descontinuidades; e C é 
a orientação de superfície.
O factor de redução da tensão e o factor de redução de água conjunto são 
igual a 1, uma vez que são contabilizados separadamente dentro da análise. 
Para os pontos do gráfico ELOS, a base de dados para o gráfico de estabilidade 
foi derivada a partir de operações de mineração que são geralmente seco.
A relação seguinte foi utilizado para converter a Q RMR '( de A relação seguinte foi utilizado para converter a Q RMR '( de A relação seguinte foi utilizado para converter a Q RMR '( de 
Bieniawski 3):Bieniawski 3):
RMR = 9LnQ '+ 44 RMR = 9LnQ '+ 44 RMR = 9LnQ '+ 44 (3)
As contas de um factor para a influência das altas tensões que reduzem a 
estabilidade massa de rocha e é determinada pela relação de resistência à 
compressão simples de rocha intacta a máxima induzida por esforço 
paralelo à superfície da abertura. Ela é definida como uma · 0 se força 
rocha intacta é de 10 ou mais vezes o stress induzido, o que indica que a 
alta pressão não é um problema. Ele é ajustado para 0 · 1 se força da 
rocha é duas vezes o stress induzido ou menos, o que indica que a alta 
tensão reduz significativamente a abertura de estabilidade. Nas minas 
visitados para este estudo, o valor de A era igual a 1 · 0 porque a tapeçaria 
foi em grande parte em um estado relaxado.
O factor B examina a influência da orientação de descontinuidades no 
que diz respeito à superfície analisada e afirma que as juntas orientadas a 90 
° para uma superfície de não criar problemas de estabilidade e o factor B é 
avaliado um valor de 1 · 0. Descontinuidades imersão até 20 ° para a 
superfície estão a menos estável e representam estruturas geológicas que 
pode derrubar. Neste caso, o factor B é igual a 0 · 2, o qual era o valor 
utilizado para a base de dados Nevada. Em massas de rocha extremamente 
fracos (RMR 76 = 25%), o material em grande medida se assemelha a uma fracos (RMR 76 = 25%), o material em grande medida se assemelha a uma fracos (RMR 76 = 25%), o material em grande medida se assemelha a uma 
massa amorfa com estruturas geológicas todo; portanto, a redução devido à 
junção é suspeito. Os autores estão actualmente a analisar os dados para 
aumentar este factor.
O factor C considera orientação da superfície a ser analisada e é 
atribuído um valor de 8, para a criação de paredes verticais e um valor de 2 
para as partes traseiras horizontais. O factor C reflecte a natureza 
inerentemente mais estável de paredes verticais em relação a uma parte 
traseira horizontal. Neste papel, as curvas ELOS empregar um valor para C 
de 8 · 0 para os footwalls. Para uma explicação mais completa de factores 
A, B e C referem-se a papéis por Potvin 19 e Clark e Pakalnis. 6A, B e C referem-se a papéis por Potvin 19 e Clark e Pakalnis. 6A, B e C referem-se a papéis por Potvin 19 e Clark e Pakalnis. 6A, B e C referem-se a papéis por Potvin 19 e Clark e Pakalnis. 6
DIRETRIZES DE APOIO
O desenvolvimento de diretrizes de capacidade de suporte é fundamental para 
o sucesso global do método de mineração selecionado em termos de garantir 
um local de trabalho seguro (ver Fig. 2). apoio terrestre
no rock fraco apresenta especial
desafios. Sub-projeto pode levar a falhas dispendiosas, enquanto 
over-design pode levar a altos custos para apoio em terra 
desnecessário. A Figura 6 representa uma falha cunha clássico 
controlada pela estrutura, se o apoio no solo tenha sido 
sub-concebido. É crítico para projetar para o peso morto da cunha em 
termos de carga de ruptura do suporte, bem como a força de ligação 
associado com o comprimento de embebimento. 8 Split-Set e Swellex associado com o comprimento de embebimento. 8 Split-Set e Swellex associado com o comprimento de embebimento. 8 Split-Set e Swellex 
foram definidos como de atrito contínuo acoplados (CFC) parafusos 
não rebocada por CSIRO. 24 O mecanismo de transferência de carga não rebocada por CSIRO. 24 O mecanismo de transferência de carga não rebocada por CSIRO. 24 O mecanismo de transferência de carga 
entre a rocha e furo depende das características da perfuração 
(diâmetro do orifício e
Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol. 114 A17
Brady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracosBrady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
5 gráfico Estabilidade
rugosidade) em comparação com o diâmetro exterior do elemento de parafuso. 
Os testes independentes realizados por NIOSH, 12Os testes independentes realizados por NIOSH, 12
Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos Tomory et al., 20 e Villaescusa et al. 25 confirmar que a relação para todos 
diâmetro de parafusos - 33 mm, 39 mm e 46 mm Split-conjuntos.
Mais de 400 000 Split-Set 8 parafusos de fricção são utilizados em Mais de 400 000 Split-Set 8 parafusos de fricção são utilizados em Mais de 400 000 Split-Set 8 parafusos de fricção são utilizados em 
minas Nevada para suporte primário. parafusos de atrito são 
particularmente úteis em físsil, flambagem, ou cortado do solo onde é 
difícil garantir um ponto de ancoragem. O cuidado deve ser utilizado 
quando se utiliza este método de suporte primário por causa da baixa 
força de ligação entre a massa de rocha fraco e o parafuso e, devido à 
susceptibilidade da lingueta para a corrosão. No meu
4, os parafusos Split-Set teve uma vida de 6 meses por causa de corrosão 
resultante de condições do solo ácidas. Uma análise do desempenho de 
parafusos de fricção em minas de rocha com fraca (tal como determinado por 
RMR) necessária para ser endereçado. Com uma excepção, minas Nevada 
utilizar parafusos 39 milímetros (SplitSet excepção usa parafusos SplitSet 46 
mm); no entanto, as minas no Canadá, geralmente usam 33 mm parafusos 
Split-Set. minas canadenses normalmente usam estes parafusos só nas 
paredes e não nas costas. A Tabela 4 mostra um suporte gráfico capacidade 
actualizada como aumentada por este estudo.
Os pontos de dados recolhidos a partir de vários testes de puxar em rocha fraco 
foram representados como mostrado na Figura 7. Um neural
líquido 23 foi sobreposta sobre os dados da mina para determinar se as líquido 23 foi sobreposta sobre os dados da mina para determinar se as líquido 23 foi sobreposta sobre os dados da mina para determinar se as 
tendências ou previsões poderiam ser feitas. A metodologia rede neural tem 
sido utilizado para estabelecer curvas de design para extensão e design 
stope por Wang et al. 22 O gráfico mostra uma forte tendência entre RMR e stope por Wang et al. 22 O gráfico mostra uma forte tendência entre RMR e stope por Wang et al. 22 O gráfico mostra uma forte tendência entre RMR e stope por Wang et al. 22 O gráfico mostra uma forte tendência entre RMR e 
força de ligação; esta relação está sendo avaliado como parte da 
investigação em curso. Os resultados preliminares estão apresentados nas 
Figuras 7 e 8.
Variabilidade nos resultados dos testes mostra a dificuldade em avaliar 
apoioglobal para um determinado título. Assim, é importante que as minas 
desenvolver um banco de dados com relação ao suporte utilizado, de modo a 
projetar para as condições de solo variáveis. Factores críticos para a 
concepção, tais como força de ligação, o tamanho do furo, o tipo de suporte, 
comprimento de ligação, e da TMR, deverá ser gravado de modo a determinar 
a sua influência sobre a curva para ser determinada.
A18 Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol. 114
Brady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracosBrady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
Tabela 4 Nevada banco de dados de minas: de volta se estende no rock fraco
propriedades da rocha (t)
força de bolt força de rendimento resistência à ruptura
8/5 polegadas mecânica 6 · 1 10 · 2
Split-Set (SS 33) 8 · 5 10 · 6
Dividir Set (SS 39) 12 7 · 14 · 0
Swellex padrão N / D 11 · 0
produzindo Swellex N / D 9 · 5
Super Swellex N / D 22 · 0
* 20 mm vergalhão, No. 6 12 · 4 18 · 5
* 22 mm vergalhão, No. 7 16 · 0 23
* 25 mm vergalhão, No. 8 20 · 5 30 8 ·
No. 6 Dywidag 11 · 9 18 · 0
No. 7 Dywidag 16 · 3 24 · 5
No. 8 Dywidag 21 · 5 32 · 3
No. 9 Dywidag 27 · 2 40 · 9
No. 10 Dywidag 34 · 6 52 0 ·
parafuso cabo 2/1 polegadas 15 · 9 18 8 ·
parafuso cabo de 5/8-polegadas 21 · 6 25 · 5
1/4 × cinta 4 polegadas 1/4 × cinta 4 polegadas 1/4 × cinta 4 polegadas 25 · 0 39 · 0
Nota: No. 6 calibre = / 6 diâmetro de 8 polegadas; No. calibre 7 = / 7 diâmetro de 8 polegadas; 
No. 8 calibre diâmetro = 1 polegadas; NA = Não aplicável.
Tela força saco (t)
4 × 4 polegadas de malha soldada, 4 calibre 4 × 4 polegadas de malha soldada, 4 calibre 4 × 4 polegadas de malha soldada, 4 calibre 3 · 6
4 × 4 polegadas de malha soldada, 6 calibre 4 × 4 polegadas de malha soldada, 6 calibre 4 × 4 polegadas de malha soldada, 6 calibre 3 · 3
4 × 4 polegadas de malha soldada, 9 calibre 4 × 4 polegadas de malha soldada, 9 calibre 4 × 4 polegadas de malha soldada, 9 calibre 1 · 9
4 × 2 polegadas de malha soldada, de calibre 12 4 × 2 polegadas de malha soldada, de calibre 12 4 × 2 polegadas de malha soldada, de calibre 12 1 4 ·
elo de corrente de 2 polegadas, de calibre 11, de metal nua 2 · 9
elo de corrente de 2 polegadas, de calibre 11, galvanizado 1 7 ·
elo de corrente de 2 polegadas, de calibre 9, metal nu 3 7 ·
elo de corrente de 2 polegadas, de calibre 9, galvanizado 3 · 2
Nota: 4 calibre = 0 · diâmetro de 23 polegadas; 6 calibre = 0 · diâmetro de 20 polegadas; 9 calibre = 
0 · diâmetro de 16 polegadas; 11 calibre = 0 · diâmetro de 125 polegadas; Calibre 12 = 0 · diâmetro 
de 11 polegadas. força de cisalhamento shotcrete = 2 MPa (200 tm -2).de 11 polegadas. força de cisalhamento shotcrete = 2 MPa (200 tm -2).
resistência de união
Split-Set, hard rock 0 · · 75-1 5 Mt por 0 · 3 m
Split-Set, chão fraco 0 · · 25-1 2 Mt por 0 · 3 m
Swellex, rocha dura 2 70-4 · · 6 Mt por 0 · 3 m
Swellex, rocha fraco 3-3 · 5 Mt por 0 · 3 m
Super Swellex, rocha fraco > 4 Mt por 0 · 3 m
parafuso cabo de 5/8 polegadas, rocha dura 26 Mt por 1 m
No. 6 vergalhão, rocha dura 18 Mt por 0 · 3 m, granito ~ 12 polegadas
7 classificação massa de rocha contra a força pull-out. Um neural
linha de tendência é sobreposta 6 
falhas cunha clássico
CONCLUSÕES
O Laboratório de Pesquisa de Spokane e da Universidade de British 
Columbia grupo Geomecânica estão se concentrando no desenvolvimento 
de diretrizes de design subterrâneo seguras e rentáveis ​​para maciços 
rochosos fracos com um RMR na faixa de 15-45%. Foram observadas 
fracas condições de solo, apoio em terra, e métodos de mineração 
utilizados em várias minas subterrâneas Nevada. Os valores RMR foram 
calculados para atualizar ambos os cálculos de amplitude e gráficos de 
estabilidade e uma base de dados sobre os métodos de mineração 
desleais foi desenvolvido para refletir as condições de mineração de 
Nevada existentes. A massa de rocha imediato também foi caracterizada e 
analisada em termos de tipo predominante de apoio no solo, mecanismos 
de avaria potencial, e comportamento rocha.
Variabilidade em condições de campo mostra a dificuldade em avaliar 
apoio global para um determinado título. É imperativo que as minas 
desenvolver seus próprios bancos de dados com base no tipo de suporte 
utilizado em suas minas de condições de solo tão inesperados podem ser 
analisados. Os resultados de curvas de design aumentados e pull-out testes 
são apresentados na esperança de que eles vão ajudar meus profissionais na 
tarefa de projetar um ambiente de trabalho seguro. Uma abordagem 
sistemática permite que um operador para entender mecanismos de falha 
geral e cargas resultantes que poderiam afetar o sistema. Esta abordagem 
permitiria um engenheiro para desenvolver uma estratégia de apoio ideal para 
o método de mineração empregados.
O trabalho não teria sido possível sem a parceria entre NIOSH, da 
University of British Columbia Geomecânica Grupo e o pessoal da 
empresa de mineração de Nevada ouro. Esta parceria continuada é 
fundamental para o desenvolvimento de estratégias seguras e custo 
mina eficaz. A Figura 2 mostra que desde o início da abordagem 'time' 
e colaboração resultante que as estatísticas de acidentes têm 
diminuído drasticamente. A causa e efeito pode ser um resultado de 
muitos factores; no entanto, é claro que esta abordagem é importante 
e relevante para operações da mina.
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25. E. VILLAESCUSA e J. Wright: 'Escavação reforço da rigidez25. E. VILLAESCUSA e J. Wright: 'Escavação reforço da rigidez25. E. VILLAESCUSA e J. Wright: 'Escavação reforço da rigidez25. E. VILLAESCUSA e J. Wright: 'Escavação reforço da rigidez25. E. VILLAESCUSA e J. Wright: 'Escavação reforço da rigidez
mento usando parafusos Dividir Set grouted cimentadas, AusIMM Proc., 1997 1, 65-69.mento usando parafusos Dividir Set grouted cimentadas, AusIMM Proc., 1997 1, 65-69.mento usando parafusos Dividir Set grouted cimentadas, AusIMM Proc., 1997 1, 65-69.mento usando parafusos Dividir Set grouted cimentadas, AusIMM Proc., 1997 1, 65-69.mento usando parafusos Dividir Set grouted cimentadas, AusIMM Proc., 1997 1, 65-69.
Autores Tom Brady é um cientista sênior do Laboratório de Pesquisa Spokane, Autores Tom Brady é um cientista sênior do Laboratório de Pesquisa Spokane, 
anteriormente do Bureau of Mines dos Estados Unidos e agora faz parte do Instituto 
Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH). Ele trabalha em questões de 
saúde e segurança para a mineração subterrânea com seu foco principal ou projeto 
de mina empírica para o metal e minas metalóide. Recentemente, Tom Brady foi 
selecionado como professor Henry Crumb pelas PME.
Lewis Martin é um engenheiro mecânico com Spokane Research Laboratory. Lewis Martin é um engenheiro mecânico com Spokane Research Laboratory. 
Ele trabalha em questões de segurança para a mineração sub-solo com ênfase 
no desenvolvimento de equipamentos. Lewis detém várias patentes para 
instrumentos que monitoram cargas e movimentos subterrâneos.
Rimas Pakalnis é o Professor mecânica das rochas no Departamento Rimas Pakalnis é o Professor mecânica das rochas no Departamento 
de Engenharia de Minas da Universidade de British Columbia. 
A20 Tecnologia de Mineração (Trans. Inst. Min. Metall. A) março 2005 Vol.114
Brady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracosBrady, martin, Pakalnis abordagens empíricos para a abertura de desenho em massas de rocha fracos
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