مدلسازی عددی اثر پارامترهای هندسی و ژئومکانیکی بر پایداری شیب دیواره نهایی معدن طلا-مس شادان

نویسندگان

  • علی نقی دهقان

چکیده

در این مطالعه، مجموعه­ای از مدلسازی عددی سه بعدی به روش تفاضل محدود و به کمک نرم افزار FLAC3D به­منظور ارزیابی اثر پارامترهای هندسی و ژئومکانیکی موثر بر پایداری شیب نهایی دیواره شرقی معدن طلا-مس شادان انجام گرفت. از اینرو بر پایه روش کاهش مقاومت و محاسبه حداقل فاکتور ایمنی (FOS) مورد نظر (20/1)، بهینه­ترین شیب دیواره نهایی معدن تعیین و سپس اثر ضریب تنش افقی (k)، شعاع انحنای شیب و فشار آب منفذی بر میزان پایداری آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاهش ویا افزایش ضریب تنش افقی در بازه 50/0 تا 00/2، ضمن عدم تغییر در مقدار فاکتور ایمنی، سبب ایجاد تغییرشکل به خصوص جابجایی افقی در دیواره شیب کاواک می­گردد. به­طوریکه با کاهش ضریب تنش افقی (k)، مقادیر حداکثر کرنش برشی و جابجایی های افقی و قائم کاهش یافته و بالعکس با افزایش ضریب k، حداکثر کرنش برشی و جابجایی­های افقی و قائم در دیواره و کف کاواک معدن نیز افزایش می­یابند. با کاهش مقدار شعاع انحنای شیب، فاکتور ایمنی افزایش یافته که با افزایش آن مقدار تغییرشکل و جابجایی­های ایجاد شده در دیواره و کف کاواک نیز کاهش می­یابند. همچنین عمل زهکشی آب زیرزمینی به همراه کاهش فشار آب منفذی در پشت شیب دیواره کاواک، سبب افزایش فاکتور ایمنی و در نتیجه کاهش تغییرشکل و جابجایی می­گردد.

بیوگرافی نویسنده

علی نقی دهقان

استادیار گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

مراجع

Duncan, J.M, and S.G Wright. (1980), “The accuracy of equilibrium methods of slope stability analysis”. Eng. Geology 16: 5-17.

Hoek, E. , Bray. J.W. (1981), Rock slope engineering. 3rd Edition. London, Institue of Mining And Metallurgy.

Wyllie, D. C., & Mah, C. (2014), “Rock slope engineering”. CRC Press.

Zhang, K., Cao, P., Ma, G., Fan, W., Meng, J., & Li, K. (2016), “A new methodology for open pit slope design in Karst-Prone ground conditions based on integrated stochastic-limit equilibrium analysis”. Rock Mechanics and Rock Engineering, 49(7), 2737-2752.

Kliche, C. A. (1999), “Rock slope stability”. SME.

Hoek, E., & BRAY, J. (1989), “Rock slopes design, excavation, stabilization” (No. FHWA-TS-89-045).

Jing L., Hudson. J.A. (2002), “Numerical methods in rock mechanics”. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences.

Jing L., (2003), “A Review of Techniques, Advances and Outstanding Issues in Numerical Modelling for Rock Mechanics and Rock Engineering”, Division of Engineering Geology, Royal Institute of Technology, Technikenringen 72, Stockholm S-100 44, Sweden.

Abderrahmane, Taleb Hosni, and B. Abdelmadjid. 2016. “Assessment of Slope Stability by Continuum and Discontinuum Methods”. World Academy of Science, Engineering, and Technology, Int. J. of Civil and Environmental Eng., Vol:10 No.4.

You, G., Al Mandalawi, M., Soliman, A., Dowling, K., & Dahlhaus, P. (2017, July), “Finite element analysis of rock slope stability using shear Strength Reduction Method”. In International Congress and Exhibition Sustainable Civil Infrastructures: Innovative Infrastructure Geotechnology" (pp. 227-235). Springer, Cham.

Azarfar, B., Peik, B., Abbasi, B., & Roghanchi, P. (2018, August), “A Discussion on Numerical Modeling of Fault for Large Open Pit Mines”. In 52nd US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium. American Rock Mechanics Association.

Azarfar, B., Ahmadvand, S., Sattarvand, J & Abbasi, B. (2019), “Stability Analysis of Rock Structure in Large Slopes and Open‑Pit Mine: Numerical and Experimental Fault Modeling”. Rock Mechanics and Rock Engineering, https://doi.org/10.1007/s00603-019-01915-4.

Dawson, E.M, W.H Roth, and A Drescher. (1999), “Slope stability analysis by strength”. Geotechnique 49 (6): 835-840.

Itasca (2017), “FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions)”, Version 6.0. Minneapolis: Itasca Consulting Group, Inc.

مهندسین مشاور بهینه گستر کاوش¬گران معادن، (1396)، «گزارش نهایی مطالعات مکانیک سنگی معدن طلا-مس شادان».

Richards, J. P., Spell, T., Rameh, E., Razique, A., & Fletcher, T. (2012), “High Sr/Y magmas reflect arc maturity, high magmatic water content, and porphyry Cu±Mo±Au potential: Examples from the Tethyan arcs of central and eastern Iran and western Pakistan”. Economic Geology, 107(2), 295-332.

ISRM (1981), “Suggested Methods for the Quantitative Description of Discontinuities in Rock Masses. Rock Characterization, Testing and Monitoring”, London. Pergamon, Oxford, 221 pp.

ASTM, E. 9. (2001), “Standard test methods for tension testing of metallic materials”. Annual book of ASTM standards. ASTM.

Duncan C. Wyllie and Christopher W. Mah. (2004), “Rock slope engineering civil and mining”. The Institute of Mining and Metallurgy, 4th Edition.

##submission.downloads##

چاپ شده

2022-02-26

شماره

نوع مقاله

مقالات