Rock mechanics related factors have a strong influence on the safety and economics of mining Witwatersrand reefs at great depths where high stresses around stopes cause intense fracturing and deformation of the surrounding rockmass and lead to rockbursts. These problems are countered by introducing regional support to reduce the stope convergence and local stope support to maintain the integrity of the fractured rock. Backfill systems have been developed which can simultaneously fulfill the requirements of both regional and local support. Theoretical studies show that backfill alone can act as the regional support at depths of less than 3 km. Below 3 km the major benefits of backfill are to reduce the stresses acting on stabilizing pillars or to enable an increase in the span between the pillars. Local strata control benefits include improved gully and hangingwall conditions, better stope-width control and reduction in rockburst damage, with the consequence that there is a reduction in dilution of reef and an improvement in safety.
Les facteurs lies à la mecanique des roches ont une grande influence sur la securite et les aspects financiers de l'exploitation minière des filons à grande profondeur du Witwatersrand ou les extremes contraintes autour des gradins provoquent la formation de fissures intenses et la deformation de la masse rocheuae à l'entour et mènent aux coups de terrain. Les problèmes sont opposes par l'introduction d'un soutènement regional pour reduire la convergence du gradin et d'un soutènement local au front de taille pour maintenir l'integrite des massifs rocheux fissures. Lea systèmes de materiau de remblayage developpes peuvent satisfaire simultanement les demandes de soutènement regional et local. Les etudes theoriques ont montre que le materiau de remblayage seule peut fournir le soutien ‘regional jusqu’ aux profondeurs de 3 km. Au dessous de 3 km les avantages principaux sont de reduire les contraintes sur les piliers de stabilisation et d'augmenter l'ecartement entre les piliers lea avantages du contrôle des couches locales comportent les conditions ameliorees du couloir et du compartiment superieur, un meilleur contrôle de la largeur du gradin et une diminution des degats par des coups de terrain, par consequence il y a une diminution en dilution et la securite est amelioree.
Felsmechanische Faktoren ueben starken Einfluss auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Abbaus dertiefen Witwatersrand Erzgange aus, denn dort verursachen hohe Spannungen rings um den Abbauort starke Bruchbildung und verformen die umliegende Gesteinsmasse; dies kann zu Gebirgsschlagen fuehren. Diesen Problemen kann man entgegenwirken, indem man streckenweise Abstuetzungen vornimmt, urnKonvergenz des Abbauorts zu vermindern, und indem man ferner örtliche Abstuetzungen vor Ort anbringt, um die Vollstandigkeit des zerkluefteten Gesteins aufrecht zu erhalten. Es wurden Hinterfôllungssysteme entwickelt, die die Forderungen von sowohl streckenweisen, als auch örtlichen Abstuetzungen erfuellen. Theoretische Studien haben gezeigt, dass Hinterfuellung allein ausreicht, um als streckenweise Abstuetzung bis zu 3 km Tiefe zu dienen. Unter 3 km sind die grössten Vorteile, die Spannungen auf stabilisierenden Pfeilern zu reduzieren, und die Spannweite zwischen Pfeilern zu vergrössern. Fuer die örtliche Beherrschung der Gesteinsschichten ergeben sich als Vorteile: verbesserte Zustande in Bezug auf Schachte und das Hangende, bessere Handhabung der Breite des Abbauortes und eine Verringerung des Schadens durch Gebirgsschlag; das hat zur Folge, dsss die Dilatation verringert wird und Sicherheit erhöht wird.
Mining extensive thin conglomerate reefs at depths of more than 1 500 m leads to severe rock pressure problems, principal among which are mining-induced seismicity and related rockbursts, intense stress fracturing of the rock surrounding all excavations and large elastic and non-elastic deformations of this rockmass. Until recently these have been fulfilled by an integration of timber props and packs, rapid yield hydraulic props, grout packs, rockbolts, wire mesh and lacing. In addition, mine layouts including stabilizing pillars are designed to improve regional stability. With increasing depths of mining and greater percentage extraction of the reefs, mining conditions have become more severe. This has had a significant impact on both the safety requirements and economics of mining. Accident statistics show that over the past 10 years the accident rate due to falls of ground and rockbursts has fallen by 38 % while accidents due to other causes have decreased by 52%. Although these figures show s marked improvement in safety performance, the smaller decrease in rock mechanics related accidents highlights the need for improved support methods. From an economics point of view, labour productivity can vary by as much as 30 % depending on the harshness of geological and mining conditions; in deep mines with potentially high stress conditions more than 15 % of ore reserves may have to be left as stabilizing pillars or as remnants too difficult to mine; the inability to mine to a desired stopping width because of adverse conditions can lead to dilution of ore in excess of 15 % with resultant loss of revenue (Wagner 1986).
