ارزیابی پارامترهای هندسی موثر بر طراحی شیب بهینه دیواره نهایی معدن طلا-مس شادان

Abstract

انتخاب شیب بهینه و پایدار برای جلوگیری از اضافه باطله‌برداری و کاهش ریسک ریزش دیواره معادن روباز یک امری ضروری است. هدف اصلی این تحقیق، ارائه یک طراحی پایدار و بهینه از شیب نهایی دیواره شرقی معدن طلا-مس شادان بر مبنای محاسبه حداقل فاکتور ایمنی (20/1) به روش مدلسازی عددی و تحت شرایط مختلف مشخصات هندسی شیب است. مدلسازی عددی به روش تفاضل محدود (FDM) و با استفاده از نرم‌افزار FLAC3D که قابلیت محاسبه فاکتور ایمنی (FS) به روش کاهش مقاومت برشی را دارا می‌باشد، انجام گرفت. از اینرو، مجموعه‌‌ای از مدلهای عددی سه بعدی (3D) در قالب سناریوهای مختلف با تغییر در مشخصات هندسی شیب دیواره نهایی کاواک معدن (عرض، ارتفاع و شیب پله، ارتفاع پیت و زاویه کلی شیب)، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس تحلیل‌های انجام شده در طول سناریوهای مختلف، نهایتاً سناریوی پنجم با حداقل فاکتور ایمنیِ 20/1 بعنوان طرح پیشنهادی معرفی گردید. بر اساس طرح اولیه معدن (سناریوی اول) با فاکتور ایمنی 39/1، در سناریوی پنجم با کاهش عرض پله‌ها از 8/6 متر به 5 متر و نیز افزایش ارتفاع آنها از 10 متر به 12 متر که منجر به افزایش زاویه شیب سطح پله‌ها (از 70 درجه به 73 درجه) و متعاقباً افزایش زاویه کلی شیب (از 43 درجه به 52 درجه) می‌گردد، فاکتور ایمنی شیب نهایی دیواره کاواک معدن به مقدار حداقل 20/1 کاهش یافته است. بیشترین تاثیر ناشی از تغییر فاکتور ایمنی مربوط به کرنش برشی و جابجایی افقی در مدل می‌باشد به طوریکه حداکثر کرنش برشی (2-e12/1) و حداکثر جابجایی افقی (75/25- سانتی‌متر) مربوط به سناریوی پنجم با حداقل فاکتور ایمنی (20/1) است. در حالیکه بیشترین مقدار جابجایی قائم (63/29 سانتی‌متر) مربوط به مدل سناریوی اول (39/1=FS) با بیشترین ارتفاع دیواره در حدود 219 متر می‌باشد که کمترین تاثیرگذاری از مقدار فاکتور ایمنی را نشان می‌دهد.

Keywords

• تحلیل پایداری
• مدلسازی عددی (3d)
• نرم افزار flac3d
• فاکتور ایمنی
• معدن طلا-مس شادان