How to estimate the modulus of deformation of a block rock masses using discrete element simulations?

The deformation modulus of rock mass is a fundamental parameter in the geomechanics of tunnels, mining, and other geotechnical rock-supported facilities. The mechanical properties of a rock mass, seen as a fractured medium, are determined by the intact rock, the pattern of relative joint-sets, the geometrical arrangement of the joints, and their mechanical properties. Joint sets, acting as planar discontinuities, confer scale and direction-dependent mechanical properties. The critical factor influencing the deformational behavior of a rock mass is the stiffness of its fractures and discontinuities. The present study investigates the anisotropic deformation modulus of blocky rock masses formed by three intersecting joint sets, including two orthogonal sets. This was achieved through discrete element simulations of representative volumes of blocky rock masses. These studies facilitate the estimation of the blocky rock mass deformation modulus in different directions without the need for laboratory and in-situ tests or empirical relationships.

For more information, see the article:

? Ahrami O., Javaheri Koupaei H., Ahangari K. Determination of deformation modulus and characterization of anisotropic behavior of blocky rock masses. Mining Science and Technology (Russia). 2024;9(2):116-133. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2023-08-143

Subscribe to the journal's Telegram channel:
?t.me/MinSciTech?

#inenglish #MST #anisotropy #deformation #modulus #mass #rocks #loading #fracture #stiffness #strength #shear #resistance #stress #displacement #sliding #quartz #modeling #coefficient #index #blocks #deformations #material #surface #structure #boundary #experiment #geomechanics #JRC #UCS #GSI #simulation

Как оценить модуль деформации блочного массива на основе дискретно-элементного моделирования?

Модуль деформации массива горных пород является одним из основных параметров геомеханики тоннелей, горных выработок и других геотехнических сооружений, возводимых в горных породах. Механические свойства массива горных пород как трещиноватой среды определяются ненарушенной породой, относительной схемой размещения системы трещин, геометрическими параметрами трещин, а также их механическими свойствами. Механические свойства, определяемые системами трещин как плоскими нарушениями сплошности, зависят от их масштаба и направления. Наиболее важным фактором, влияющим также на деформационное поведение массива, является жесткость его трещин и нарушений сплошности. Исследования основаны на рассмотрении модуля анизотропной деформации блочных массивов горных пород, образованных тремя системами трещин, – двумя ортогональными, секущимися третьей. Работы выполнялись путем дискретно-элементного моделирования представительных объемов блочных массивов. Результаты исследований позволяют оценить модуль деформации блочного массива в различных направлениях без проведения лабораторных и полевых испытаний или эмпирических соотношений.

Более подробно - в статье журнала "Горные науки и технологии":

? Ахрами O., Джавахери Купаи Х., Ахангари К. Определение модуля деформации и характеристик анизотропного поведения блочных массивов горных пород. Горные науки и технологии. 2024;9(2):116-133. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2023-08-143

Подписывайтесь на ТГ-канал журнала:
? t.me/MinSciTech ?

#нарусскомязыке #ГНиТ #анизотропия #деформация #модуль #массив #породы #трещины #нагружение #разрушение #жесткость #прочность #сжатие #сдвиг #сопротивление #напряжение #смещение #скольжение #кварц #моделирование #коэффициент #индекс #блоки #деформации #материал #поверхность #структура #границы #эксперимент #геомеханика

We present the articles of the third issue of scientific journal "Mining Science and Technology” (Russia) for 2024:

A systematic approach to evaluating environmental safety in metro operations, based on modelling the development of defects in tunnel structures under the influence of hydrogeological factors, will help organize existing information on potential accidents and develop monitoring methods and measures to minimize risks that compromise the environmental sustainability of underground transport infrastructure.

For more information, see the article:

? Zhukov S.A. Substantiation of environmental safety in metro facility operations considering hydrogeological risks. Mining Science and Technology (Russia). 2024;9(3):283-291. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2024-04-259

Subscribe to the journal's Telegram channel:
?t.me/MinSciTech?

#inenglish #MST #metro #underground #subway #ecology #safety #innovation #risks #geology #transport #hydrogeology #sustainability #accident #monitoring #tunnel #technology #construction #emission #energy #efficiency #concrete #defects #extraction #quicksand #aquifer #borehole #lining #deformation #leaching #tubbing #modeling #geomechanics #waterproofing #disposal #waste

How to increase KCl recovery during beneficiation of natural potash ores?

The main source of potassium fertilizers is sylvinite ores consisting primarily of halite (NaCl), silicate and clay-carbonate slurries (clay-salt slurries). Processing of natural potash ores is mainly carried out by the flotation method, which separates KCl, NaCl, and clay-salt slurry. The research is aimed at revealing the effect of sonochemical pretreatment of the depressor reagents, CMC and starch, on dynamic viscosity, aggregate size, electrokinetic potential of these reagent solutions and sylvin flotation performance. Sonochemical pretreatment of sylvin flotation depressors contributes to an increase in KCl recovery and a decrease in the slurry content in the flotation concentrate.

You can learn more about this from the article in our journal:

? Burov V.E., Poilov V.Z., Huang Z., Chernyshev A.V., Kuzminykh K.G. Effect of sonochemical pretreatment of slurry depressors on sylvin flotation performance. Mining Science and Technology (Russia). 2022;7(4):298–309. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-09 ?

Subscribe to the journal's Telegram channel:
?t.me/MinSciTech?

#inenglish #MST #mining #beneficiation #flotation #ultrasound #depressor #slurry #carboxymethylcellulose #starch #zeta_potential #viscosity #recovery #ore #fertilizer #sylvinite

Как повысить извлечение KCl при обогащении природных калийных руд?

Основной источник калийных удобрений – сильвинитовые руды, состоящие в том числе из галита (NaCl), силикатных и глинисто-карбонатных шламов (глинисто-солевых шламов). Обогащение природных калийных руд главным образом осуществляется флотационным методом, при котором происходит разделение KCl, NaCl и глинисто-солевых шламов. Исследование направлено на выявление влияния предварительной сонохимической обработки реагентов-депрессоров – КМЦ и крахмала – на динамическую вязкость, размер агрегатов, электрокинетический потенциал растворов этих реагентов и на эффективность сильвиновой флотации. Предварительная сонохимическая обработка депрессоров сильвиновой флотации способствует увеличению извлечения KCl и снижению содержания шламов во флотационном концентрате. Также показана возможность снижения расхода обработанного ультразвуком депрессора.

Более подробно об этом можно узнать из статьи нашего журнала:

? Буров В.Е., Пойлов В.З., Хуан Ч., Чернышев А.В., Кузьминых К.Г. Влияние предварительной сонохимической обработки депрессоров шламов на эффективность сильвиновой флотации. Горные науки и технологии. 2022;7(4):298–309. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-09 ?

Подписывайтесь на ТГ-канал журнала:
?t.me/MinSciTech?

#нарусскомязыке #ГНиТ #горное_дело #обогащение #флотация, #ультразвук #извлечение #депрессор #шлам #карбоксиметилцеллюлоза #крахмал #дзета_потенциал #вязкость #руда #удобрение #сильвинит

Can we mine blocks of stone using blast methods while minimizing damage to the stone?

In order to ensure the process of directional fracturing, it is necessary that the pressure of blast products would be greater than the tensile strength of a rock, and, for the preservation of a peripheral rock mass, the pressure of blast products in a blasthole should not exceed the rock compressive strength. These conditions are achieved by selecting rational blasthole spacing and optimal parameters of a blast pulse.

It was established that for the most probable propagation of radial main rupture between blasthole charges during stone block mining it is necessary to use the effect of stress wave interaction.

It should be noted that in order to minimize the zone of induced fracturing, the charge amount should be selected so that the tensile stress field in the plane of the rupture does not exceed the tensile strength. The main rupture propagation begins with the arrival of a rarefaction wave reflected from the surface of the separated stone block.

You can learn more about this from the article in our journal:
? Kovalevsky V.N., Mysin A.V., Sushkova V.I. Theoretical aspects of block stone blasting method. Mining Science and Technology (Russia). 2024;9(2):97-104. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2023-12-187 ?

Subscribe to the journal's Telegram channel:
?t.me/MinSciTech?

#inenglish #MST #mining #stone #blast #block_massive #blast_pulse