Characteristic strength of mining pillars in the presence of size and shape effects

Abstract

The aim of this study is to evaluate the characteristic strength of pillars in mining contexts, taking into account the effects of scale and shape. The characteristic strength is estimated in terms of the probability of exceeding a certain value of pressure, when the probability of activation of fault in the rock reaches a certain value, the rupture is magnified. An analytical formula has been developed linking the approach, which takes into account the effects of scale with the notion of probability of failure in the evaluation of the risk of failure. It also takes into consideration the effect of shape and volume in order to assess the condition of pillars in the mine without resorting to experiments at the pillar level (simple compression tests at the pillar level); this would save effort and money. In this paper, we will use a data set from underground mine (samples of zinc and lead) in Setif-Algeria.

Метою даного дослідження є оцінка характерної міцності стовпів у гірничих умовах з урахуванням їхніх розмірів та форми. Характерна міцність розуміється як вірогідність перевищення певного значення тиску, коли ймовірність активації розлому в породі досягає певного значення, розрив збільшується. Розроблена аналітична формула, яка пов'язує підхід, що враховує вплив масштабного ефекту з поняттям ймовірності руйнування при оцінці ризику руйнування. Також враховується вплив форми та об’єму для розробки оцінки стану стовпів у шахті. Даний підхід дозволить виключити необхідність проведення експериментів на рівні стовпів у шахті і проводити прості випробування на стиск у лабораторії, що є менш коштовним. Дані отримані на прикладі зразків шахт (цинку та свинцю) в Сетіф-Алжирі.