Finite difference method in assessment of suitable mining method in Kemi mine
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
59+5
Series
Abstract
Kemi mine will soon begin excavations from the new underground mine expansion, reaching the depth of-1500 meters. Kemi mine wants to increase efficiency of ore excavation and has conducted studies to find out whether current mining method could be changed to cave mining. This thesis aim was to study the effects of sub level caving mining would create to mine in large scale. The study was done using Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions software in large strain mode. Simulation model was made to include different rock types in the Kemi mine’s geological environment and weakness zones. Kemi mine has conducted many rock mechanical analyses of the the Kemi mine in past. This cumulative knowledge was used in model geometry creation and determination of different rock types mechanical properties for simulation parameters. This was used as base point to calibrate simulation model to as close to real state of the mine as was reasonable possible. Once the simulated current state of the mine corresponded well with the real displacements and failures at the ground surface, different mining scenarios were simulated. One of the scenarios were a reference scenario in where the new underground mine expansion was mined with the current mining method. For the other mining scenarios containing varying amounts of sub level caving-mining, a new sub level caving-simulation logic was created. This new simulation logic was used to simulate the overall effects of the sub level caving-mining to the Kemi mine. Most of the results are mainly indicative in nature due the lack of verification of new sub level caving-mining simulation logic. Yet as the results are reasonable in direction-, scale- and area wise, some interesting observations can be made.Kemin maanalaista kaivosta on laajennettu ja syvimmät louhokset ylettyvät -1500 tasolle asti. Malmin louhinnan tehostamiseksi Kemin kaivos on tilannut useita selvityksiä siitä että, voisiko nykyistä louhintamenetelmää vaihtaa sorroslouhinta menetelmään. Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia, mitä vaikutuksia louhintamenetelmän vaihtaminen levysorroslouhintaan aiheuttaisi kaivokselle koko kaivoksen mittakaavassa. Tutkimus tehtiin Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions-simulointiohjelmalla. Simulaatiomalliin sisällytettiin Kemin kaivoksen alueella olevia eri kivilajeja ja heikkousvyöhykkeitä. Kemin kaivos on tilannut useita kalliomekaanisia simulointeja Kemin kaivoksesta. Tässä työssä on hyödynnetty aiempien kalliomekaanisten simulaatioiden tietoa simulaatiomallin rakentamisessa ja eri kivilajien simulaatioparametrien määrittämisessä. Tätä käytettiin työssä pohjana simulaatiomallin kalibrointiin, jotta malli vastaisi todellisuutta mahdollisimman hyvin. Kun simulaatiomallin tulokset kaivoksen nykyisestä tilasta vastasivat hyvin maanpäällä havaituista siirtymistä- ja murtumista, alkoi eri simulaatioskenaarioden simulointi. Yksi skenaarioista oli vertailu skenaario, jossa uusi maanalainen laajennus louhittaisiin kokonaan nykyisellä louhintamenetelmällä. Toiset louhintaskenaariot sisälsivät vaihtelevan verran levysorroslouhintaa. Tämän louhintamenetelmän vaikutusten simulointia varten tässä työssä kehitettiin uusi simulaatiologiikka. Useat työn tulokset ovat suuntaa antavia uuden simulaatiologiikan takia. Työssä kehitettyä uutta simulaatiologiikkaa Levysorroslouhinnan vaikutusten simulointiin ei ole vielä verifioitu. Tästä huolimatta tulokset ovat järkeviä suuntansa, mittakaavansa, ja laajuutensa puolesta, mikä mahdollistaa mielenkiintoisten havaintojen tekemisen.Description
Supervisor
Rinne, MikaelThesis advisor
Kuula, HarriLamberg, Mikko