Experimental evaluation of maximum allowed mass of waste rock to avoid poor mixture between paste backfill and dumped waste rock

ABSTRACT: Traditionally, underground-produced waste rocks need to be transported to the ground surface and stored as waste rock piles. Energy consumption and additional operation costs are necessary. Another popular way in Canada is to directly pour waste rock into stopes being filled with paste backfill. This method eliminates the need to transport waste rock to the surface. Crushing large rock blocks into smaller particles, special mixers, and mechanical mixture between the two materials are unnecessary. It reduces energy consumption and greenhouse gas emissions. Furthermore, binder consumption is decreased due to the replacement of cemented paste backfill by the dumped uncemented waste rock. However, if too large quantities of waste rock is dumped on the paste backfill, a poor mixture between the dumped waste rock and paste backfill can occur. The fill mass can fail upon side exposure during the excavation of a neighbouring stope. A tool is needed to guide mining operation to avoid poor mixture between the two materials. To address this issue, a series of laboratory tests were conducted to evaluate the effect of different factors on the maximum allowed mass of waste rock studied. In this paper, some preliminary results will be presented and discussed.

RÉSUMÉ: Traditionnellement, les roches stériles produites sous terre doivent être transportées à la surface et ensuite entreposées à la surface dans des haldes à stériles. Une consommation d’énergie et des coûts supplémentaires d’opération sont nécessaires. Une méthode de plus en plus courante au Canada consiste à entreposer directement les roches stériles dans les chantiers en cours de remblayage avec du remblai en pâte. Cette méthode élimine le besoin de transporter les roches stériles jusqu’à la surface. Le concassage des gros blocs de roches, l’utilisation des mélangeurs spéciaux, et le mélange mécanique entre les deux matériaux ne sont plus nécessaires. Cela permet de réduire la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre. De plus, la consommation de liants est réduite en raison du remplacement d’une portion de remblai en pâte cimenté par des roches stériles non cimentées. Cependant, si une trop grande quantité de roches stériles est déversée sur le remblai en pâte, un mauvais mélange entre les deux matériaux peut se produire. La masse de remblai peut alors céder lors de l’excavation d’un chantier voisin. Un outil est donc nécessaire pour guider les opérations minières à éviter un mauvais mélange des deux matériaux. Pour répondre à ce besoin, une série d’essais en laboratoire a été réalisée afin d’évaluer les influences des différents facteurs sur la masse maximale permise de roches stériles. Dans cet article, des résultats préliminaires sont présentés et discutés.