Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2002

Langue

Français

Résumé

Une nouvelle technologie permettant de mesurer la charge axiale des boulons d'ancrage mécaniques et des « rebars » (boulons à la résine) dans les mines souterraines a été conçue et développée en laboratoire. Cette technologie repose sur un système désigné du nom de SAFEBOLT (Stress And Force Evaluator in BOLTs), qui réunit trois composantes : 1) le mesureur de charge SAFEBOLT installé dans la tête des boulons, 2) un module d'affichage et 3) un câble de raccordement. Un banc d'essai adapté a été construit en laboratoire afin d'assurer le calibrage et la vérification des boulons instrumentés avant qu'ils ne soient envoyés dans les mines pour y être utilisés.

Trois mines souterraines ont pris part au projet, soit les mines Doyon, Bousquet et Niobec. Aussi bien des boulons à ancrage mécanique que des boulons à la résine ont été instrumentés et installés sur le terrain. Nous avons fabriqué et monté avec succès les instruments SAFEBOLT sur des boulons d'ancrage et des « rebars » d'une longueur de 5 pi (1,5 m) à 7 pi (2,1 m). Les leçons tirées des premiers essais sur le terrain ont permis d'améliorer la conception du dispositif monté sur la tête des boulons de telle sorte qu'ils résistent à la manutention brutale dont ils font l'objet en cours d'installation, de même qu'aux effets subséquents des dynamitages survenant dans les parages.

Les installations effectuées sur le terrain démontrent que la technologie SAFEBOLT promet de devenir un excellent outil de suivi de la charge des boulons, dans la mesure où elle est simple à utiliser, où elle s'est révélée fiable et où elle bénéficie désormais d'une construction robuste. Le présent rapport souligne les caractéristiques et les limites de la technologie SAFEBOLT. Un guide d'utilisation a également été joint en annexe.

Abstract

A new technology for the measurement of axial load on rockbolts and rebars in underground mines has been designed and developed in the laboratory. The technology is known as SAFEBOLT (Stress And Force Evaluator in BOLTS). The SAFEBOLT system consists of three components: 1) the SAFEBOLT device installed in the bolt head, 2) a readout unit, and 3) a connecting cable. A special test rig was constructed in the laboratory to enable the calibration and verification of the instrumented bolt before they are sent to the mines for installation.

Three underground mines have participated in the project, namely Doyon, Bousquet and Niobec. Both mechanically anchored rockbolts and rebars were instrumented and installed in the field. The SAFEBOLT instruments were successfully fabricated and installed on rockbolts and rebars of 5 to 7 foot-long. The lessons learned from the first field trials helped to improve the design of the instrument connector on the bolt head to sustain the severe handling during the installation, and subsequent effects due to nearby blasting.

Field installations show that SAFEBOLT technology has the potential to become an excellent tool for monitoring the load on bolts, as it is simple to use, reliable and has now a rugged construction. The report highlights the features and limitations of SAFEBOLT technology. A user’s manual is presented at the end of the report.

Mots-clés

Boulonnage du toit, Roof bolting, Vis d'ancrage, Screw anchor, Mine, Mining industry, Conception technique, Technical design, Description du matériel, Description of equipment, Résistance des matériaux, Strength of materials, Dispositif d'amarrage, Anchoring device, Transmission hydraulique, Hydraulic power transmission, Câble métallique, Wire rope, Mesure de la charge, Load measurement, Laboratoire d'essai, Test laboratory, Mathématique, Mathematics, Québec

Numéro de projet IRSST

0099-0410

Numéro de publication IRSST

R-307

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