kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Stress dependent flow behavior in sublevel caving mines
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Soil and Rock Mechanics.
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Sublevel caving is an underground mass mining method that utilizes the gravity-induced material flow for ore extraction. The granular flowbehavior is one of the main phenomena describing this mining method’s efficiency; therefore, a good understanding of the flow behavior is essential.The knowledge of the material flow behavior evolved in the late 1950:s when the mining method became more commonly used. However, due tothe complexity of the granular material flow, all parameters are not well studied, and a lack of knowledge still exists.

With the increasing mining depths, higher stresses will occur inside the rock mass. How these increased stresses influence flow behavioris one of the parameters that are not well studied. Unfortunately, manipulating these is challenging in physical material models and mighteven be impossible in field experiments. However, achieving such control is possible using a discrete element method software. The model developedfor this thesis simulates pre-stressed rock mass up to 50 MPa and monitors the flow behavior in the software PFC3D.

The result showed that the increased stress had the potential of causing a stable configuration of material inside the opening ring, known as a hangup.The hang-up later was destabilized when the blast continued to the next ring. For the chosen blasting geometry, the shape of the draw zone of thematerial that reached the extraction point did not seem to be affected by the stresses.

Abstract [sv]

Skivrasbrytning är en gruvbrytningsmetod som nytjar flödet av material som skapas av graviationen och dess effektivitet är starkt kopplad tillbetendet hos materialflödet. Sedan gruvbrytningsmetoden blev allt vanligare i slutet av 1950-talet har ett flertal experiments konstrueratsför att utvärdera de parametrar som har antagits ha en inverkan på flödet, vilket resulterat i en effektivare gruvbrytningsmetod. På grund avkomplexiteten hos materialflödet är inte alla parametrar lika väl studerade, och brist på kunskap existerar fortfarande.

Med de fortsatt ökande djupen i gruvorna, förväntas allt högre spänningar inuti berget, och hur dessa påverkar materialflödet är inte välstuderat. Dessa spänningar är svåra att kontrollera i både materialmodeller och vid fältförsök. Med distinkt elementmetodprogramvara kan däremotspänningarna i berget kontrolleras och flödesbeteendet studeras. I den modell som byggts för detta arbete utvärderas spänningar upp till 50 MPai programvaran PFC3D.

Resultatet från simuleringarna utförda i PFC3D visade att de ökade spänningarna kan orsaka upphängning av materialet i öppningskransen.Flödet återupprättades när brytningen fortgick till nästa krans. Utöver detta studerades flödesbeteendet av det material som nådde uttagspunkten,där visade resultatet att omgivningstrycket inte har en inverkan på flödet för den valda sprängningsgeometrin.

Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 22699
Keywords [en]
level caving, Material Flow, Mining, Discrete element modeling.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-322383OAI: oai:DiVA.org:kth-322383DiVA, id: diva2:1718557
External cooperation
Itasca consultants AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-12-13 Created: 2022-12-13

Open Access in DiVA

fulltext(33591 kB)369 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 33591 kBChecksum SHA-512
588ffbe8805c3cd6b5b6deb2bc73b80066d42d6a3bdc4d19ab9c83371b729a629cb5cb94306b048c36dd9abc5cb6fc8b30449d88fc104ae6d50ebad40ffa3502
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Soil and Rock Mechanics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 369 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 265 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf