Design of the shaft lining and shaft stations for deep polymetallic ore deposits: Victoria Mine case study

In order to properly design a shaft it is necessary to acquire full information about the rock mass in the exploration area. It is especially crucial in the case of the deposit of an unusual vertical intrusion shape, occurring at a great depth. Such a situation implies that the shaft lining design must take into consideration not only the geomechanical properties of the rock mass but also the virgin stresses (often having significant values). In this paper, the methodology of the shaft lining and shaft station lining design for a deep shaft is presented based on the Victoria Mine located in Canada. Taking into consideration the geological structure as well as the results of the laboratory tests, the properties of the rock mass were derived. Next, the numerical calculation was performed based on the elasto-plastic model of the rock mass. The numerical analysis consisted of simulation of the multistage technology of the shaft excavation and lining execution. This allowed to estimate the forces in rock bolts of the temporary ground support as well as stresses in the final concrete lining of the shaft.

---

Do procesu projektowania obudów wyrobisk udostępniających złoże wymagane jest posiadanie pełnych informacji o górotworze rejonu złożowego. Jest to szczególnie ważne w przypadku złoża zalegającego na dużej głębokości, o nietypowym kształcie pionowej inkluzji, gdzie dobór obudowy musi uwzględniać nie tylko własności geomechaniczne masywu skalnego, ale również naprężenia tektoniczne (pierwotne), niekiedy o znacznych wartościach. W niniejszym artykule zaprezentowano metodykę doboru obudowy szybu oraz obudowy wlotów dla głębokiego szybu na przykładzie Kopalni Victoria w Kanadzie. W oparciu o informacje o budowie geologicznej oraz bazując na wynikach badań prowadzonych dla potrzeb rozpoznania złoża określono własności masywu skalnego. Na ich podstawie opracowano numeryczny, sprężysto-plastyczny model górotworu. W analizie numerycznej, wykorzystującej możliwości posiadanego oprogramowania zasymulowano zgodnie z założoną technologią wieloetapowe wykonywanie wyrobiska szybowego wraz z jego obudową, co pozwoliło na oszacowanie wielkości sił w kotwach obudowy wstępnej szybu oraz wlotów podszybi, jak również naprężeń w betonie obudowy ostatecznej szybu.