In situ stress measurements in the copper mine at Mitterberg, Austria

Summary

In-Situ Stress Measurements in the Copper Mine at Mitterberg, Austria

In-situ stress measurements were carried out in the copper mine at Mitterberg at a height of 664 m above sea level under a vertical overburden of 750 m. The “doorstopper”-method was applied. The measurements were made on 12 cores from one borehole which was directed towards the East. Except for the first three measurements which lay in a small depth range of the borehole behind a zone where retrieval of the cores was impossible, the scattering of the measurement values was rather small. Thus, a computation of mean values was significant. The determination of theE-modulus was carried out by means of a Goodman jack. These determinations gave additional information about the fracture zone around the borehole. The extent of the fracture zone was in agreement with the theoretical expectations regarding the direction of the maximum normal stress determined by the “doorstopper” measurements. The closure of an adjacent drive can be explained either by the development of a fracture zone in accordance with the stresses that were measured or because of an anisotropy in the foliated rock.

Zusammenfassung

In-situ-Spannungsmessungen im Kupferbergbau Mitterberg

Im Kupferbergbau Mitterberg wurden in einer Seehöhe von 664 m und bei einer Überlagerung von 750 m In-situ-Spannungsmessungen mit Hilfe der Doorstopper-Methode durchgeführt. Es wurden dabei an zwölf Kernen innerhalb eines nach Osten orientierten Bohrloches Messungen durchgeführt. Mit Ausnahme der ersten drei Messungen behält die Achse der größten Dehnung ihre Richtung annähernd bei, so daß eine Mittelung sinnvoll erscheint. Zur Ermittlung desE-Moduls wurden Messungen mit der Goodman-Sonde vorgenommen. Diese Messungen erbrachten als weiteres Ergebnis auch Aufschlüsse über die Auflockerungszone um das Bohrloch. Die Ausdehnung der Auflockerungszone stand in Übereinstimmung mit der aus den Doorstopper-Messungen bestimmten größten Druckrichtung. Die Konvergenz der Verformungen einer benachbarten Strecke kann entweder durch die Ausbildung der Auflockerungszone entsprechend dem gemessenen Spannungsfeld oder durch die Anisotropie des geschieferten Gebirges erklärt werden.

Résumé

Déterminations des contraintes en place dans la mine de cuivre à Mitterberg, Autriche

Des déterminations des contraintes furent faites sur place dans la mine de cuivre à Mitterberg à une élevation de 664 m s. m., ce qui est 750 m en dessous de la surface. La méthode “doorstopper” fut utilisée; les déterminations furent faites avec 12 carottes prises dans un seul trou orienté vers l'Est. Si l'on élimine les 3 premières déterminations dans la zone près de la bouche du trou, les directions trouvées de la plus grande dilatation sont à peu près constantes; on peut alors former une moyenne. Le moduleE fut déterminé par une sonde de Goodman, ce qui permettait de calculer les contraintes. Comme resultat gratuit, les observations donnèrent aussi une indication de l'ampleur de la zone affaiblie autour du trou, dont la plus grande épaisseur fut trouvée dans la même direction que celle de la plus grande contrainte déterminée par la méthode “doorstopper”. La convergence des déformations d'une galerie dans le voisinage du point où les contraintes étaient determinées, peut être expliquée par la formation d'une zone affaiblie en correspondance avec le champ des contraintes déterminées ou par l'anisotropie causée par la foliation dans les roches.