بررسی رفتار شکستگی ایجاد شده در پشت دیواره شمالی پیت معدن انگوران و ارائه راهکاری جهت رفع مشکل

پایداری شیب های سنگی یکی از موضوعاتی است که در چند دهه اخیر توجه خیل عظیمی از پیشگامان ژئومکانیک را به خود مشغول داشته است. د رمعادن روباز، مساله پایداری شیب، از لحاظ اقتصادی یکی از مهمترین بخش های طراحی را تشکیل می دهد. از یک طرف هر چه شیب پله ها و شیب نهایی معدن بیشتر باشد هزینه باطله برداری و استخراج ماده معدنی کمتر شده و از طرف دیگر این امر احتمال وقوع شکست های بزرگ مقیاس و اثرات منفی این گونه شکست ها بر اقتصاد معدن را افزایش می دهد. معدن سرب و روی انگوران، با ظرفیت تولید 800 هزار تن ماده معدنی در سال و ذخیره باقیمانده بالغ بر 12 میلیون تن جزء معادن روباز فلزی بزرگ کشور به شمار می رود. این معدن در محدوده استان زنجان و در 125 کیلومتری جنوب غربی شهر زنجان در منطقه ای با ارتفاع متوسط 2950 متر از سطح دریا واقع شده است. در اوایل سال 1384 و با ظهور ترک های کششی در پشت دیواره شمالی پیت معدن، یکی از نشانه های مهم ناپایداری دیواره، بروز یافته و سرانجام با گسترش ترک های کششی و افزایش نرخ جابجایی های دیواره، کشت به وقوع پیوسته و توده ای بالغ بر 39 میلیون تن به درون معدن لغزید. در این رساله با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مطالعات زمین شناسی و داده های حاصل از رفتارسنجی سطحی جابجایی ها و همچنین روش تحلیل برگشتی به کمک مدل سازی عددی، عوامل موثر بر ناپایداری دیواره شمالی پیت معدن انگوران و همچنین مکانیزم شکست آن شناسایی شده و بر این اساس، راهکارهایی که می توانستند در جلوگیری از شکست موثر باشند ارائه شدند. همچنین کارایی و قابلیت روش معکوس سرعت جهت پیش بینی زمان شکست بر اساس داده های حاصل از رفتارسنجی و تاثیر آن بر عملیات پایدارسازی مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی های انجام گرفته مشخص شد که امتداد و شیب لایه رسی و پارامترهای مقاومتی آن، صفحات فولیاسیون هوازده شیست و شیب و امتداد آنها، پدیده انحلال در سنگ های آهکی، حضور گسل ها در پشت دیواره، اثرات مخرب آبهای نفوذ کرده و سفره آب زیرزمینی تشکیل شده در بالای لایه رسی و انفجارهای گسترده و برداشت از پای دیواره، مهمترین عوامل در شکست دیواره شمالی پیت معدن انگوران بودند. در نهایت با استفاده از تحلیل عددی بر اساس پارامترهای مقاومتی محاسبه شده در روش تحلیل برگشتی، مشخص شد که با انجام اقدامات زهکشی سطحی و زیر سطحی و همچنین کاهش زاویه شیب دیواره در باطله، فاکتور ایمنی دیواره می توانست از 1 به 32/1 ارتقا یابد. همچنین مشخص شد که منحنی های روند درجه سوم در روش معکوس سرعت جهت پیش بینی زمان شکست، در دوره های زمانی بلند مدت بسیار خوب عمل کرده و می توانستند به عنوان یک ابزار سودمند در کنار عملیات پایدارسازی مطرح شوند.