Design av skivepallsbrytning i Ørtvannsforekomsten
Abstract
Bruk av optimaliseringsverktøy for dagbruddsdesign har lenge vært i bruk, men det er først i nyere tid at gode tilsvarende verktøy for design optimalisering for underjordsdrift har kommet til. Dette skyldes kompleksiteten ved gruvedrift under jord og mange parametere som kan optimaliseres. MIneable Shape Optimizer (MSO) er et slikt verktøy. Det bygger på Lerch-Grossman algoritmen for optimalisering. MSO er utviklet av Chris Alford og er implementert i tre ulike program som bidrar ved gruvedesign. Disse tre programmene er henholdsvis Deswik, Datamine og Vulcan, hvor denne oppgaven har benyttet seg av sistnevnte.
Oppgaven har forsøkt å benytte seg av MSO for å finne optimaliserte strossekandidater ut ifra gehalt for Ørtvannsforekomsten til Rana Gruber, for så å importere de valgte strossekandidatene inn i Rocscience 3 (RS3) for spenningsmodellering. Det ble en iterativ prosess for å finne størrelse på strosser og pilarer som kan gi best utvinningsgrad og gi stabile trygge bergrom å arbeide i. For bruk av MSO er en blokkmodell den viktigste input programmet krever, og den er utviklet av Rana Gruber.
Strossekandidatene foreslått av MSO, og valgt av brukeren, ble lagt på tvers av strøk. Erfaringer fra tidligere drift og spenningsmålinger i området har vist at dette er den gunstigste retningen å legge strossene. Forekomstens tykkelse varierer veldig, fra en svært tykk del i vest, med tykkelse omkring 80m til en smalere del i øst med tykkelse omkring 40m, og enda smalere mot overflaten. Det er lagt opp til 3 nivåer med strosser. Alle nivåene sikter på en høyde på strossene på 81m. Ved utvikling med lasttverrslag vil reell høyde være ca 85m. For det nederste nivået vil lengde langs strøk være 25m. For nivået i midten vil strossene med lengde på tvers av strøk på ca 50m ha lengde langs strøk på 25m. Strossene med lengde på tvers av strøk på 60-80m vil ha 20m lengde langs strøk, og strossene med lengde på tvers av strøk ca 40m vil ha lengde langs strøk på 30m. Det øverste nivået vil ha lengde langs strøk på 30m. Det gir strossene på alle nivå en hydraulisk radius omkring 8.3. Ribpilar (sekundærstrosser) og sillpilar (horisontalpilar) på henholdsvis 35 og 30m. The use of optimalizationtools for open pit design have been in use for quite some time, but similarily effective tools for underground mine design have not been developed until relatively recently. This is mainly because of the complexity of underground mine design and the numerous parameters that might be optimized. Mineable Shape Optimizer (MSO) is such a tool. MSO is developed by Chris Alford and it is implemented in Deswik, Datamine and Vulcan. Three different programs that might be used for underground mine design and scheduling. This thesis specifically employs Vulcan.
The thesis utilizes MSO to identify stope candidates optimized by grade for the Ørtvann deposit of Rana Gruber. The selected stopes from the stope candidates where then imported into Rocscience 3 (RS3) for numerical modelling of rock stresses. An iterative process was employed to determine the optimal size of stopes and pillars that would ensure high recovery while maintaining stable stopes and pillars. For the use of MSO a block model is the most important input, and in this case, was provided by Rana Gruber.
MSO suggests stope candidates and the user has to choose stopes. The stope candidates in this thesis were generated transverse to the strike. Experience from previous production and stress measurements suggested that this is the preferable orientation of stopes. The ore body thicknes varies, from a very thick part in the west, with a thickness of approximately 80m and a narrower part in east and close to the surface of about 40 meters. 3 levels of stopes were selected, with a height of stopes of 81m, which will be approximately 85m with the development of slots. The bottom level will have a length along strike of 25m. The middle level will have strike lengths of 25 meters, 20 meters, and 30 meters, corresponding to stope lengths transverse to the strike of 50 meters, 60-80 meters, and about 40 meters, respectively. The level closest to surface will have a length along strike of 30m. All levels will have rib pillars and sill pillars of 35 and 30m respectively.