Designing steel for ground-support applications in underground mines

CIM Journal, Vol. 7, No. 2, 2016

M. R. P. Snow
Queen’s University, Kingston, Ontario, Canada

This paper outlines geotechnical conditions that commonly exist in underground, hardrock mines and the challenges posed for ground-support steel, specifically rockbolts, used in these environments. A model is proposed whereby the in-situ stress and rock-mass classifications (based on Bieniawski’s rock mass rating) form the basis of determining the desired steel properties of the rockbolts used. Based on the ASTM F432 bolting specification, recommended minimum steel properties are defined for three ranges of in-situ stress levels, each with their own six ranges of RMR values. Heat treatment for the steel can be specified once these minimum steel properties are known.

Le présent article décrit les conditions géotechniques qui existent fréquemment dans les mines souterraines de roches dures et les défis que cela pose pour le soutien de terrain en acier, plus spécifiquement les boulons d’ancrage utilisés dans ces environnements. Un modèle est proposé dans lequel les contraintes in situ et les classifications de la masse rocheuse (selon la classification de la masse rocheuse de Bieniawski) servent de base pour la détermination des propriétés désirées pour l’acier des boulons d’ancrage utilisés. En se basant sur les spécifications de boulonnage de l’ASTM F432, les propriétés minimales recommandées pour l’acier sont définies pour trois plages de niveaux de contraintes in situ, chacune avec sa propre plage de six valeurs de classification de la masse rocheuse (RMR). Un traitement thermique pour l’acier peut être spécifié une fois que ces propriétés minimales pour l’acier sont connues.