تحلیل پایداری و قابلیت اعتماد شیب دیواره های معادن سطحی بخصوص شیب سنگ های درزه دار از جمله مهمترین مسائل مورد توجه در طراحی معادن سطحی می باشد. معروفترین روش استاتیکی تحلیل پایداری استفاده شده در سی سال گذشته، روش تحلیل بلوک های کلیدی یا تئوری بلوکی است. اخیرا روشی جهت توسعه و تعمیم روش بلوک های کلیدی پیشنهاد شده است، که روش گروه های کلیدی پیشنهادی یاراحمدی ـ وردل می باشد. این روش، یک تکنیک گروه بندی بر مبنای تحلیل تمام بلوک های همسایه یک بلوک کلیدی است که به جستجوی یک گروه کلیدی ناپایدارتر از بلوک های کلیدی مجزا می پردازد. از طرف دیگر روش آنالیز تغییر شکل ناپیوسته، که یک روش عددی در تحلیل شیب سنگ های درزه دار می باشد، نوعی شبکه المان محدود را حل می کند که در آن تمام المان ها به صورت بلوک های واقعی مجزا هستندکه بوسیله ناپیوستگی های از قبل موجود مرزبندی شده اند. اگرچه هر یک از دو روش فوق، به تنهایی می تواند در تحلیل شیب سنگ های درزه دار مورد استفاده قرار گیرد، اما استفاده از این روش ها مستلزم قبول، یکسری محدودیت ها و فرضیات می باشد. در این تحقیق به منظور کاهش محدودیت ها و فرضیات دو روش فوق و انجام تحلیل پایداری نزدیک به واقعیت شیب سنگ های درزه دار، از تلفیق دو روش استفاده می شود. و برای کنترل روش پیشنهادی نتایج حاصل از تلفیق دو روش، با نتایج حاصل از روش المان مجزا ( نرم افزار udec ) مقایسه می شود. و به منظور اعتبارسنجی و صحت عملکرد روش ارائه شده، از بلوک تکتونیکی 2 معدن سنگ آهن چغارت به عنوان مورد مطالعاتی استفاده و تحلیل پایداری در 2 مقطع دو بعدی 210 و 220 این بلوک انجام شد. با توجه به تحلیل های انجام شده توسط روش ارائه شده در این پروژه، در بلوک تکتونیکی 2 معدن سنگ آهن چغارت، ریزش ها صفحه ای و جابجایی در اکثر مرزها اتفاق می افتد، اما به علت بالا بودن خصوصیات مقاومتی (زاویه اصطکاک داخلی سطح درزها و چسبندگی) امکان جدایش هیچ بلوکی از مقاطع بلوک 2 فراهم نشد. و حداکثر جابجایی در مقطع 210 این بلوک، 66 سانتی متر و در مقطع 220، 98 سانتی متر بدست آمد.

توده سنگی که در آن کار مهندسی انجام می گیرد همواره دربرگیرنده ناپیوستگی ها است. وقتی که در داخل توده سنگی که تحت تاثیر تنش های برجا قرار دارد، تونل و یا هر حفره زیرزمینی دیگر احداث شود، وضعیت تنش موثر بر سنگ ها در مجاورت این تونل، به هم می خورد و توزیع جدیدی می یابد. تنش در برخی نقاط در اطراف این حفریات زیرزمینی نسبت به حالت اولیه خود افزایش یا کاهش و یا تغییر علامت می یابد. میزان این تغییرات می تواند تحت تاثیر ناپیوستگی ها و درزه های سنگ قرار گیرد. این پژوهش با هدف بررسی و مدل سازی اثر درزه ها بر توزیع تنش، اطراف تونل های دایره ای انجام شده است و برای این منظور با بیان مفاهیم کلی توزیع تنش، مدل های رفتاری توده سنگ، مدل های رفتاری درزه و مبانی روش المان مرزی برای تحلیل تنش بررسی شده است. برای مدلسازی فوق الگوریتمی با استفاده از معیار شکست موهر- کلمپ ارائه گردید و در نرم افزار فرترن توسعه داده شد. این برنامه به روش های مختلف دقت سنجی شد. در نهایت یک دسته درزه با شیب های مختلف 0، 60 و 90 درجه با مقادیر مقاومت چسبندگی،زاویه اصطکاک و سختی برشی و نرمال مختلف مدلسازی و مورد ارزیابی قرار گرفت.در نهایت 27 مدل ایجاد شد که مقادیر تنش ها در دیواره ها و کف و سقف تونل مورد بررسی قرار گرفت و به صورت نمودارهایی ارائه گردید. در این نمودارها تاثیر ویژگی های مکانیکی درزه بر نحوه توزیع تنش به خوبی نمایان می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که اضافه کردن یک دسته درزه به مدل باعث اغتشاش بسیار شدید تنش ها در اطراف تونل می شوند. بررسی نمودارهای تنش درزه ها با زاویه های مختلف نشان داد که تاثیر ویژگی های مکانیکی بر نحوه توزیع تنش مستقل نبوده و به ویژگی های هندسی درزه ها نیز مرتبط می باشد. همچنین درمدل عددی با درزه های افقی تغییر هیچ کدام از ویژگی های مکانیکی تاثیر چندانی بر نحوه توزیع تنش نداشت. اما در مدل عددی با درزه های 30 درجه تغییر اصطکاک داخلی درزه موجب تغییرات شدید تنش ها گردید، در حالی که تغییر دو مولفه مکانیکی دیگر تغییر چندانی در توزیع تنش ها نداشت. در مدل ساخته شده با درزه های 60 درجه، تغییر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی درزه موجب تغییر توزیع تنش ها گردید و تغییر ضرایب سختی درزه تاثیر بسیار کمی داشت. بی شک نتایج حاصله به نسبت تنش افقی به قائم اولیه نیز مرتبط می باشد و در تحلیل ها بایستی مد نظر قرار گیرد.