• No results found

Lassonde Mineral Engineering

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Lassonde Mineral Engineering"

Copied!
5
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

1

Lassonde Mineral Engineering

Design and Support of Underground Mine Excavations    MIN565S  Fall 2020  Mid‐Term Exam:  November 2, 2020   1.00 pm to 3.05 pm (EST)   John Hadjigeorgiou Ph.D., P.Eng., ing., FCIM, ICD.D  Pierre Lassonde Chair in Mining Engineering 

 

Instructions:   This is an open book exam. You are provided with a PDF document stating the questions and a Word file where  you can insert your answers. A series of design charts that may be of some use, are also provided in the Word  document. In all cases, you must upload your final responses to the questions within the allotted examination  time.    In answering the questions, you should justify any assumptions that you make and, where possible, provide  appropriate references. For all questions you must include all calculations and steps used to arrive at your  answers.         Acknowledge the Faculty’s Code of Behaviour on Academic Matters:      I,       , pledge upon my honour that I will not violate our Faculty’s  Code of Behaviour on  Academic  Matters  during  this  assessment  by  acting  in  any  way  that  would  constitute  cheating,  misrepresentation,  or  unfairness,  including  but  not  limited  to,  using  unauthorized  aids  and  assistance,  impersonating  another  person,  and  committing  plagiarism.  I  acknowledge  that  providing  unauthorized 

assistance to someone else is also considered a serious academic offence

    Question 1  /30  Question 2  /20  Question 3  /30  Question 4  /20  Total   100 

 

 

 

 

Student Name: _________________________  Student No:      _________________________ 

(2)

2 Question 1: (30 points)    The Butch Cassidy and the Sundance Kid mining company is currently reviewing the optimization of the  Hole in the Wall pit design. As part of this, a review has been made of the large, currently open XYZ stope  below the pit which has previously caved but is presently stable. You have been provided the results of  recent underground mapping campaign in the vicinity of the stope and have been mandated to investigate  the stability of the surface crown.  Parameters     Lower Quality   Case  Intermediate Quality  Case  Upper Quality   Case        Current  Pit  Extension  Current  Pit  Extension  Current  Pit  Extension  Modeled Maximum  Stress  σ1  (MPa)  18.0  20.0  18.0  20.0  18.0  20.0  Strength to Stress Ratio  σc/σ1  7.8  7.0  7.8  7.0  7.8  7.0  Stress Reduction Factor  SRF  0.6  0.7  0.6  0.7  0.6  0.7  Joint Water/SRF  Jw/SRF  1.7  1.4  1.7  1.4  1.7  1.4  Rock Mass Quality  14.2  12.1  26.4  22.6  39.6  33.9  Crown pillar span (m)  80  80  80  80  80  80  Rock mass Unit weight  (t/m3 2.7  2.7  2.7  2.7  2.7  2.7  Thickness of Crown pillar  (m)  200  155  200  155  200  155  Strike Length (m)  110  110  110  110  110  110  Orebody Dip (deg)  Alpha  80  80  80  80  80  80  Based on the results of your analyses make appropriate follow up recommendations, including exposure  guidelines.     ANSWER              

(3)

3  

As  sinking  of  the  shaft  progressed  to  greater  depths,  the  ground  control  engineer  at  the  Last  Hope  Mine  became concerned with the wall stability. The shaft has a 6 m diameter and is planned to reach a depth of  1,800 m.  Based  on  stress  measurements,  the  major  and  intermediate  principal  stresses,  σ1  and  σ2,  are 

horizontal and oriented North‐South, and East‐West, respectively. The minor principal stress σ3 is vertical. The  magnitude of the principal stresses is defined based on depth:    1 = 2Vertical  2 = 1.7Vertical  3 = Vertical 

where Vertical = H;  ≈ 0.027 MPa/m, and H = depth below the surface in meters. 

 

The rock mass is composed of metamorphic basalt. A reasonable approximation of the rock mass behaviour  around  the  shaft  can  be  estimated  by  applying  the  Hoek‐Brown  (1988)  failure  criterion  using  m = 10  and  s = 0.25. Based on preliminary testing results, the uniaxial compressive strength of the metamorphic basalt is  140 MPa.    Hoek and Brown Criterion (1988)   

1

=

3

+

m

c

3

+

s

c2    Given the stress conditions, and the geomechanical properties of the rock mass, use an analytical solution to  estimate the maximum extent of the fracture zone around the shaft. Discuss the importance of the obtained  results  in  the  selection  of  suitable  reinforcement  for  the  shaft.  Make  appropriate  recommendations  to  mitigate any potential problems. Identify the limits of your analysis and any assumptions that you make.  

 

ANSWER 

(4)

4

Question 3: (30 points) 

  You are a consultant working on the Preliminary Economic Assessment of a nearly flat and tabular mineral  deposit in Australia. Your mandate is to design appropriate dimensions for square pillars. The orebody is  5 m thick on average and located about 300 m below the surface elevation. The current mining plan calls  for the ore to be extracted using the room‐and‐pillar mining method with room dimensions of 5 m wide  by 5 m high.    At this stage of the project, you have access to a limited amount of geotechnical information to assist in  your design.     •  Unit weight: 27 kN/m3  •  RQD: 70 – 80   •  QTypical : 12   •  Qmax: 14  •  Qmin: 8  •  Uniaxial compressive strength: 145 MPa  •  Tensile strength: 5 MPa  •  Young ’s modulus: 52 GPa  •  Poisson’s ratio: 0.26     Suggest appropriate pillar dimensions for this mining layout and calculate the resulting extraction ratio.  Justify  your  choice  of  factor  of  safety  based  on  observations  of  pillar  failures  reported  by  Lunder  and  Pakalnis.     ANSWER                                            

(5)

5   Use the provided technical information in the course, and supplier data for the rock reinforcement elements  presented in the tutorial/laboratory sections, to provide a trade‐off comparison between different rock bolts  to be used as part of the ground support strategy or a shallow depth mining drive in the Canadian Shield.  You  should address both operational and capacity considerations.     ANSWER          

References

Related documents

Very recently, in [24], de- cidability of satisfiability and entailment was obtained for a fragment of symbolic- heap separation logic with (“linearly compositional”)

We conclude from these data that genetic variations at the GWAS locus on chromosome D11, specifically the candidate gene KRP6 , can induce the expression of genes

N/A  NOT  Satisfied  8:00 AM  9:00 AM  186  149  10:00 AM  11:00 AM  50  42  11:00 AM  12:00 PM  73  76  12:00 PM  1:00 PM  134  99  2:00 PM  3:00 PM  75  59 

It shows that exercising conjunctively with a co- located humanoid companion increases the motivation to exercise longer compared to a baseline condition and a robotic

The laser scan- ner measurements and the planes of the 3D city model are combined by implicit measurement equations and nonlinear equality constraints within the IEKF. To

Friday, January 3, 2020 6:00 pm Pre-Oneg 6:30 pm Shabbat Services Music by Rob Aronson Torah Portion: Vayigash Friday, January 10, 2020 6:00 pm Pre-Oneg 6:30 pm Shabbat Services

Lower Division Certificate in Cybersecurity – Network Security (Approved 01-22-13) The certificate programs are designed for students interested in network security. Lower

The high level alarm generated by the pressure transmitter shall isolate the GPO used by the d eliv ery tanker transfer pump (if provided) and activate a flashing light on the