تحلیل پایداری شیب های سنگی بزرگ مقیاس با استفاده از روش های تحلیلی و عددی

این پایان نامه به تحلیل پایداری شیب های سنگی بزرگ مقیاس در معادن روباز پرداخته است. نقش پایداری شیب در طراحی، اجرا و پیش بینی ریسک بسیار حائز اهمیت می باشد. در بخش طراحی از بعد اقتصادی، شیب زیاد باعث کاهش نسبت باطله برداری، کاهش زمان برگشت سرمایه و افزایش ذخیره معدنی قابل استخراج می شود. از نظر ایمنی در مرحله استخراج، شیب پایدار باعث کنترل بهتر دیواره های معدن، کنترل بهتر آب های سطحی و زیرزمینی و ایجاد پله های ایمن در دیواره نهایی معدن می شود. از عوامل موثر در وقوع گسیختگی های بزرگ مقیاس در معادن روباز، وجود ترک کششی در بالای سطح شیب می باشد. در روابط تحلیلی موجود در زمینه پایداری شیب و محاسبه فاکتور ایمنی، زاویه ترک کششی صفر در نظر گرفته شده است. بهمین منظور در این مطالعه زاویه ترک کششی در روابط هوک و بری افزوده شد و تأثیر تغییر زاویه ترک کششی بر پایداری شیب و فرمول فاکتور ایمنی در شرایط مختلف آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد افزایش زاویه ترک کششی در جهت مثبت و افزایش ارتفاع سطح آب زیرزمینی دو عامل مهم در کاهش فاکتور ایمنی محسوب می شوند. همچنین در این مطالعه پایداری دیواره شمال غربی معدن سرب و روی انگوران با استفاده از نرم افزار3dec مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا برای مشخص شدن رفتار کلی توده سنگ، تحلیل تعادل حدی با استفاده از نرم افزار slide5.0 بر روی دیوار شمال غربی معدن انگوران صورت گرفت و تأثیر آب زیرزمینی و شتاب افقی لرزه بر پایداری دیواره بررسی شد. در مرحله بعد، مدل سه بعدی معدن سرب و روی انگوران در نرم افزار 3dec ساخته شد و پایداری دیواره در وضعیت های مختلف بررسی شد. مدل سازی عددی، گسیختگی بزرگ مقیاس رخ داده در معدن انگوران را ناشی از افزایش عمق معدن و لغزش بر روی صفحه لایه بندی منطقه در شرایط اشباع نشان داد.