بررسی پایداری دیواره شمالی معدن طلای زرشوران

پایداری شیب در معادن روباز از چالش های اساسی مهندسی معدن و مکانیک سنگ است که تحت تاثیر همزمان عوامل زمین شناسی، هندسی و هیدروژئولوژی قرار دارد، بنابراین در این پژوهش، پایداری دیواره شمالی معدن طلای زرشوران با استفاده از مدل سازی عددی سه بعدی در نرم افزار ۳DEC مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور افزایش اعتبار مدل عددی، پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ با استفاده از رویکرد تلفیقی شاخص مقاومت زمین شناسی (GSI) و آنالیز برگشتی کالیبره و تصحیح شدند تا پارامترهای مدل بیشترین انطباق را با شرایط واقعی توده سنگ داشته باشند. نتایج مدل سازی در شرایط طبیعی پیش از معدنکاری نشان داد که ضریب ایمنی کلی توده سنگ برابر با ۸ بوده و بیانگر پایداری بسیار بالای دیواره است، درحالی که اثر آب های زیرزمینی در ترازهای پایین تنها موجب جابجایی های بسیار جزئی با بیشینه ا ی حدود ۱x۱۰-۷ متر و با ماهیت خزشی در مرز تماس واحدهای سنگی شده است. با شبیه سازی هندسه ی کاواک نهایی و حذف بخشی از توده ی آهکی، نتایج نشان داد که با پیشرفت معدنکاری و کاهش اثر وزنی پایدارکننده، ضریب ایمنی دیواره ها به مقدار ۱.۵ کاهش می یابد. خروجی های ۳DEC حاکی از تمرکز بیشینه ی نرخ کرنش برشی در حدود ۲x۱۰-۱s-۱∼ و بیشینه ای سرعت جابجایی بلوک ها در حدود ۱.۷x۱۰-۵m⁄s در بخش مرکزی دیواره است، به گونه ای که جهت جابجایی ها هم راستا با شیب و سطوح ضعف بوده و بیانگر آغاز لغزش تدریجی واحد آهکی بر روی واحد شیستی و کاهش مقاومت برشی در سطح تماس می باشد، نتایج این مطالعه اهمیت کالیبراسیون تلفیقی پارامترها و به کارگیری مدل سازی سه بعدی DEM را برای ارزیابی قابل اعتماد پایداری شیب ها و مدیریت بلندمدت و ریسک های ژئوتکنیکی در معادن روباز نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

پایداری شیب ، معدن روباز ، روش المان مجزا ، مدلسازی عددی