One of the most important characteristics of tabular mine stress analysis is the need to represent the complex evolution of mining face positions and the accompanying induced stress changes in the rock mass. Integration of seismic activity with numerical modelling requires flexible and efficient solution schemes in which both off-reef damage and large-scale fault slip can be effectively represented. A new approach is investigated in which the stope closure and ride variables can be found using a moving least squares estimator. Some advantages of this approach over traditional element-based tessellation schemes are identified. At the same time, shortcomings of this method are noted when the displacement discontinuity variable is approximated by a polynomial shape function. Difficulties and possible solutions to the shape function formulation near excavation edges are discussed.
Une des caracteristiques les plus importantes de l'analyse des contraintes minières tabulaires est la necessite de representer la complexe evolution des positions du front de taille et des changements concomitants des contraintes occasionnees dans la masse rocheuse. L'integration de l'activite sismique avec la modelisation numerique requiert des projets souples et efficaces qui permettent la representation des dommages hors-filon et des glissements de faille à grande echelle. Une approche nouvelle est etudiee qui permet de trouver la fermeture de la taille et les variables de montage en utilisant un estimateur par les moindres carres mobile. Certains des avantages de cette approche sur les traditionnels projets bases sur une structure en mosaïque sont identifies. En même temps, les defauts de cette methode sont notes lorsqu'on calcule la variable de discontinuite du deplacement approximativement par une fonction de forme polynomiale. Les difficultes et solutions possibles à la formulation de la fonction forme près des bords d'excavation sont discutes.
Eine der wichtigsten Charaketeristika der taublaren Grubenspannungsanalayse ist die Notwendigkeit, die komplexe Entwicklung der Abbaupositionen und der damit verbundenen induzierten Spannungsanderungen der Gesteinsmasse neu vorzulegen. Die Integration der seismischen Tatigkeit mit einem numerischen Modell erfordert flexible und effiziente Lösungsschemata, in denen sowohl Schaden ausserhalb des Riffs als auch Verwerfungen großen Ausmaßes effektiv dargestellt werden. Ein neuer Vorstoß wird untersucht in welchem die Strossenschliessung und Schneisenvariablen unter Verwendung des Schatzwertes der kleinsten quadratischen Abweichungen (Gaussscher Schatzwert) gefunden werden. Einige Vorteile dieser Annaherung im Vergleich zu der traditionellen Element-basierenden Tessellation sind identifiziert. Gleichzeitig werden Unzulanglichkeiten dieser Methode vermerkt, wenn die Verschiebungsdiskoniuitatsvariable durch eine polynomische Formfunktion angepaßt wird. Schwierigkeiten und mögliche Lösungen zur Formfunktionsformulierung nahe Exkavationsrandern werden besprochen.
Tabular mining occurs ubiquitously in the extraction of gold, coal and platinum reserves in South Africa. A useful computational scheme to analyse these problems is provided by the displacement discontinuity method (DDM), introduced originally in South Africa by Salamon (Salamon, 1963). This method of analysis provides a starting point for many routine mine design tasks that involve the estimation of expected stress distributions away from the reef plane, design of regional support systems, the assessment of fault slip potential and the explicit simulation of seismic behaviour. The DDM is useful also as a complementary tool for the provision of background boundary conditions in detailed inelastic simulations that may be carried out by special purpose finite element or distinct element codes.
Integration of seismic activity with numerical modelling requires appropriate representations of rock mass damage and efficient solutions of complex, multi-step mining problems. These include effective use of fast Fourier methods for parallel reef or layer problems (Spottiswoode, 2001) where mined areas are tessellated with regular square elements. Each element is assigned a "mined" or "unmined" status and the unknown displacement discontinuity vector is assumed to be constant within each element.
