INFLUENCE OF ROCKMASS PROPERTY VARIATIONS ON PRE-MINING STRESSES: A CASE STUDY

Shahé Shnorhokian, Hani Mitri, Lindsay Moreau-Verlaan

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Rock Mechanics and Engineering Geology II / Mécanique des roches et ingénierie géologique II

ABSTRACT: Variations in rockmass properties are commonly encountered in underground mines. When undertaking numerical modeling, the selection of different rockmass input properties can result in a wide range of results. In this paper, a simplified mine-wide model of a deep Canadian metal mine is constructed in FLAC3D to study the influence of variations in rockmass properties on pre-mining stresses at two drift locations 1500 m below ground surface. It is calibrated using boundary tractions based on an in-situ stress measurement point. Laboratory results and borehole data are analyzed to determine the minimum, average, most likely, and maximum rockmass strength levels. It is observed that pre-mining stresses plotted for the drift locations follow regular patterns that depend on the rockmass properties of the formation in which the readings are taken, as well as other influential units. The methodology uses a range of vertical stress values to narrow down a large number of variations in rockmass properties into a smaller set that is realistically possible in the field. It is shown that the possible range of stress levels at locations of interest can be assessed, and key formations that influence the readings identified.

RÉSUMÉ: Des variations dans les propriétés des roches sont très communes dans les mines souterraines. Quand ces propriétés sont requises pour la modélisation numérique, des résultats très différents peuvent être obtenus. Dans le cadre de cette étude, un modèle conceptuel d™une mine profonde au Canada est élaboré dans FLAC3D afin d™étudier l™influence de la variabilité des propriétés de la roche sur l™état des contraintes avant l™ouverture de la mine pour deux galeries situées à 1500 m de profondeur. Une pression est appliquée aux extrémités du modèle et celui-ci est calibré à l™aide de mesures de contraintes in situ. Les essais de laboratoire et les données de forage sont analysés afin d™obtenir les résistances minimales, moyennes, les plus probables, et maximales. Nous observons que les contraintes en pré-mine déterminées à l™emplacement des galeries suivent des tendances régulières qui dépendent des propriétés de la formation dans laquelle les observations sont effectuées et des propriétés d™autres unités. L™approche décrite utilise une plage réduite de valeurs de zz afin de restreindre la variabilité des propriétés du massif de roche en un ensemble plausible à l™échelle du site. Nous montrons par ailleurs que la plage des états de contrainte possibles peut être évaluée à différents endroits, et que les formations influençant le plus les mesures peuvent être identifiées.

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