تعیین پارامترهای مقاومت برشی مواد دامپ باطله معدن با تکیه بر روش تحلیل برگشتی و تعیین ارتفاع پایدار و فاصله‌ی ایمن دامپ باطله تا دیواره‌ی معدن (مطالعه‌ی موردی: معدن شماره یک گل گهر سیرجان)

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مکانیک سنگ، دانشگاه یزد

2 دانشیار دانشکده‌ی مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد،(نویسنده مسئول

3 استادیار دانشکده‌ی مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد

4 سرپرست واحد مکانیک سنگ شرکت معدنی و صنعتی گل گهر

5 استادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه یزد

چکیده

از آنجا که بر روی سطح دامپ باطله معدن گل گهر ترک‌های کششی مشاهده گردیده است، بنابراین می‌توان با تقریب خوبی فاکتور ایمنی را برابر یک در نظر گرفته و با استفاده از روش تحلیل برگشتی پارامترهای مقاومت برشی مواد دامپ باطله را تخمین زد. در این تحقیق از روش‌های عددی و تحلیلی با نرم‌افزارهای FLAC/SLOPE و Slide و نیز نمودارهای ارایه شده توسط هوک و بری (Hoek and Bary) برای تعیین پارامترهای مقاومت برشی مواد استفاده گردیده و نتایج آن‌ها با هم مقایسه شده اند. مقادیر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی برای مواد دامپ با استفاده از دو روش عددی و تحلیلی به ترتیب 4/21 کیلو پاسکال و 24 درجه و 2/19 کیلوپاسکال و 24 درجه و با استفاده از نمودار ارایه شده هوک و بری نیز به ترتیب 21 کیلوپاسکال و 24 درجه بدست آمده اند. علاوه بر این به منظور تعیین فاصله بهینه و ایمن دامپ باطله از دیواره معدن از روش تحلیلی استفاده گردیده و تاثیر فواصل مختلف بر فاکتورایمنی دیواره بررسی شده است. نتایج بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که در فواصل کمتر از 150 متری دامپ از دیواره، فاکتورایمنی دیواره با شیب بیشتری کاهش می‌یابد و این فاصله را می‌توان بعنوان فاصله ایمن درنظر گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determine the Shear Strength Parameters of Mine Waste Dump Materials by Back-Analysis Method and Determine the Stable Height and Safe Distance of Waste Dump to the Wall (Case Study: Golgohar Mine No.1)

نویسندگان [English]

  • Morteza Roosta 1
  • Javad Gholamnezhad 2
  • Alireza Yarahmadi Bafqi 3
  • Hamidreza Mohammadi 4
  • Mahdi Najafi 5
1 M.Sc. Graduate of Rock Mechanics, Yazd University
2 Associate Professor, Department of Mining and Metallurgical Eng., Yazd University, Yazd, Iran
3 Assistant Professor, Department of Mining and Metallurgical Eng., Yazd University, Yazd, Iran
4 M.Sc. of Rock Mechanics, Golgohar Iron Mine no.1
5 Assistant Professor, Department of Mining and Metallurgical Eng., Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

In orther to the stability analysis of Golgohar No.1 mine waste dump, cohesion and friction angle of materials is necessary to determine. Because the determination of these properties requires the use of in-situ shear test and large scale triaxial apparatus and expensive methods, hence, back-analysis method as a low-cost method can be used to determine the shear strength properties. Due to the tensile cracks are observed on the surface of the waste dump, so it can be considered safety factor approximately equal to unit and using the back-analysis method the shear strength parameters can be estimated. In this paper, the analytical and numerical methods by FLAC/SLOPE and Slide software and charts provided by Hoek and Bray have been used to determine the shear strength parameters of materials and their results were compared with each other. This analysis shows cohesion and internal friction angle for materials using analytical and numerical methods and Hoek-Bray charts obtained respectively 19.2 kPa ,24° and 21.4 kPa, 24° and 21 kPa, 24°. With the development of open pit mine and more mineral extraction, the amount of waste collected in the same proportion will increase. This increase is caused larger waste dump, that will threaten its stability on the one hand and the other hand because of the proximity to the mine walls can affect the stability of the wall. So with according to continuation of the waste dumping and transport costs, slope stability and height stable and optimal distance from the south wall of the mine must be considered. In this study, using numerical methods in order to achieve stable safety factor of 1.2 for the waste dump with change the height and angle of slope of the bench, the stable height and angle of slope has been obtained. Also, in order to determine the safe and optimal distance of waste dump from the wall of the mine the analytical methods used and the effect of distance on the safety factor of wall is investigated. The results show that at distances of less than 150 meters from the wall, the safety factor of wall is more reduced and this distance can be considered as a safe distance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • waste dump
  • back-analysis
  • FLAC/SLOPE software
  • Slide software
  • stable height and slope
  • optimum distance
  • Golgohar mine of Sirjan

اکبری جور، حسین. و میردار منصور پناهی، علی. (1387). تحلیل برگشتی ریزش های موضعی دیواره دامپ باطله معدن 3 منطقه گل گهر. دومین کنفرانس مهندسی معدن ایران، دانشگاه تهران.

مهندسین مشاور کوشا معدن، (1384). طرح بهره برداری از معدن سنگ آهن گل گهر. مدیریت امور معدن شرکت سنگ آهن گل گهر، سیرجان.

Adamczyk, J., Cała, M., Flisiak, J., Kolano, M., & Kowalski, M. (2013). Slope stability analysis of waste dump in Sandstone Open Pit Osielec. Studia Geotechnica et Mechanica35(1), 3-17.

Das, G. (2011). Analysis of Slope Stability for Waste Dumps in a mine (Doctoral dissertation, National Institute of Technology Rourkela).

Hoek, E., & Bray, J. D. (1981). Rock slope engineering. CRC Press. Institution Mining and Metallurgy, London.

Itasac. (2005). FLAC Slope v.4.00”.  User manuals.

Kainthola, A., Verma, D., Gupte, S. S., & Singh, T. N. (2011). A coal mine dump stability analysis—a case study. Geomaterials1(01), 1.

Piesold, K. (2012). Mary River railway slope stability analysis for the waste rock dump. Baffinland Iron Mines Corporation.

Rockscience, (2007), “Slide v.6”, User manuals.

Wyllie, D. C., & Mah, C. (2004). Rock slope engineering. CRC Press, London, PP:180-183

 

.