Because geostatistics together with block modeling has not been studied in detail before in the rock mechanics, a two-year research program to investigate the practical use of geotechnical modeling was started in Finland in 1999. According to research work results block modeling gives good estimate of overall rock mass quality but it can not identify individual structures like faults and narrow weakness zones. Weakness zones and faults should be mapped from drill cores, surface mapping, geophysical methods etc. and manually generate 3-D structural model. Rock mechanical 3-D modeling can be used for preliminary stope dimensioning and preliminary reinforcement design. Detailed design needs rock quality mapping from drifts during excavation work.

La geostatistique associee à la modelisation par blocs n'ayant pas ete etudiee en detail jusqu'à present dans la mecanique des roches, un programme de recherche sur deux ans visant à examiner l'utilisation pratique de la modelisation geotechnique a ete lance en Finlande en 1999. D'après les resultats des travaux de recherche, la modelisation par blocs donne une bonne estimation de la qualite generale de la masse rocheuse mais elle ne permet pas d'identifier les structures individuelles comme les failles et les zones geologiquement degradees etroites. Ces zones et failles devraient être cartographiees à partir de carottes de sondages, d'une cartographie de surface, de methodes geophysiques, etc. et generer manuellement un modèle de structure 3D. La modelisation mecanique des roches en 3D peut être utilisee pour un dimensionnement de la chambre et un plan d'armature preliminaires. Un plan detaille necessite l'elaboration d'une cartographie de la qualite des roches des galeries lors des travaux d'excavation.

Da man frueher Geostatik und Block-Modellieren in der Gebirgsmechanik nicht detailliert untersuchte, wurde 1999 in Finnland ein zweijahriges Untersuchungsprogramm in Angriff genommen. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse ergibt das Block-Modellieren eine gute Beurteilung der gesamten Gebirgsmassenqualitat, kann jedoch einzelne Strukturen wie Verwerfungen und kleine Schwachzonen nicht identifizieren. Schwachzonen und Verwerfungen muessen demnach aus Bohrkernen, oder mit Hilfe von Oberflachenkartierung, geophysischen Verfahren usw. ermittelt und danach ein 3-D-Strukturmodell manuell erstellt werden. Felsmechanisches 3-D-Modellieren ist fuer die vorbereitende Abbaudimensionierung und fuer die vorbereitende Bewehrungsplanung verwendbar. Ein detaillierter Entwurf benötigt die Kartierung der Gesteinsqualitat aus den Gesteinsstrecken wahrend der Ausbrucharbeiten.

Introduction

Block modeling can be used to process all types of numerical data collected from the rock mass. In the rock mechanics this can be the rock mass classification parameters (Q or RMR value), rock strength etc. The rock mechanical 3D-model comprises of the block model carrying the rock mass quality parameters and of structural model, which is based on the mapped and logged major structures and is presented as 3-D solids or surfaces.

Because geostatistics together with block modeling has not been studied in detail before in the rock mechanics, a two-year research program to investigate the practical use of geotechnical modeling was started in Finland in 1999. The goal was to develop tools for modeling the rock mechanical characteristics of the rock mass in 3-D and ultimately improve the safety and economics of mining and civil engineering projects by more precise tunneling and mining designs.

Test sites for research work were Kemi Mine, Finland (courtesy of Avesta Polarit Chrome Oy), Pyhasalmi Mine, Finland (courtesy of Pyhasalmi Mine Oy), Sines underground propane gas cavern, Portugal (courtesy of SIGAS) and electrical power station's underground coal storage of Salmisaari.

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