تحليل پايداري و ارزيابي ريزش سنگين مجدد در ديواره معدن روباز انگوران

Slope stability analysis and evaluation of further major failure in Angooran open-pit mine

پایداری شیب یكی از پارامترهای اصلی و تعیین كننده در اقتصاد و ایمنی در معادن روباز است. شكست و به تبع آن گسیختگی شیب سبب زیان‌های جبران‌ناپذیر اقتصادی و جانی می‌شود. عوامل زیادی در ناپایداری شیب در معادن اثرگذارند. آنچه كه در این تحقیق از آن با نام ریزش سنگین یاد می شود، ریزش‌های بالای 5 الی 6 میلیون تن است كه چندین پله از معدن را شامل شده و روند استخراج در معدن را با مشكل مواجه می‌سازد. نمونه‌ای از این ریزش‌های بزرگ در معدن سرب و روی انگوران رخ داده است كه به سبب آن حدود 40 میلیون تن باطله به درون پیت لغزید و خسارات سنگینی به اقتصاد معدن وارد كرد. لذا ارزیابی احتمال ریزش مجدد در این معدن برای جلوگیری از خسارات و هزینه‌های محتمل امری ضروری است.برای بررسی و مطالعه دقیقتر خواص ژئومكانیكی معدن انگوران، درزه‌های اصلی و گسل‌های موجود در معدن از نزدیك مورد مطالعه قرار گرفت وتعدادی نمونه از بخش آهكی معدن برای انجام آزمایش‌های مكانیك سنگی جهت تعیین خصوصیات ژئومكانیكی برداشت شد. پس از انجام آزمایشات مكانیك سنگی،با استفاده از نرم‌افزار 3DEC مدل سه بعدی معدن ساخته شد و ارزیابی‌های اولیه برروی آن انجام گرفت. با توجه به جابجایی‌های اولیه به دست آمده از نرم‌افزار و خواص ژئومكانیكی دیواره شرقی و شكل مقعر معدن در دیواره شمالی، این دیواره‌ها پایدار در نظر گرفته شد و در ادامه به ارزیابی احتمال ریزش در دیواره غربی پرداخته شده است.برای بررسی پایداری دیواره غربی، مدل با مقادیر مختلف چسبندگی و زاویه اصطكاك داخلی برای شیست و گسل موجود در این دیواره اجرا شد و ملاحظه شد كه میزان جابجایی‌ها در پای دیواره بیشتر است. لذا بر روی جابجایی‌های صورت گرفته در پای دیواره تحلیل آماری صورت گرفت و احتمال ریزش سنگین مجدد در معدن بر اساس جابجایی‌های حاصل، 2/35 درصد به دست آمد.

Summary In this research, stability analysis and probability assessment of the further failure for Angooran lead and zinc mine have been investigated. To investigate its geomechanical properties precisely, main joints and available faults were appraised and some samples of the mine limestone zone were prepared to determine strength properties of rocks using laboratory tests. Then, the 3DEC code was used to construct a three dimensional model. According to the initial displacements from the software and geomechanical properties of the eastern wall and its concave shape, this wall was supposed to be stable. Further analyses were focused on the western wall. For stability analysis of the western wall, the model was constructed based on different cohesions and internal friction angles. It was observed that the magnitudes of displacements were higher than in the eastern wall. So, statistical analysis was performed on the toe of the wall and the probability of the failure calculated to 35.2 percent, according to the obtained displacements.   Introduction Slope stability is one of the major and determiner parameters in the economy and safety of open pit mines. Failure and consequently rupture of the slope caused no compensable economic and humanity losses. So, probability assessment of the further failure for presentation of damages and additional costs is of prime importance. In this research, stability analysis and probability assessment of the further failure for Angooran lead and zinc mine have been investigated.   Methodology and Approaches To investigate geomechanical properties precisely, main joints and available faults were appraised and some samples of the mine limestone zone were prepared to determine strength properties of rocks using laboratory tests. Then, the 3DEC code was used to construct a three dimensional model. According to the initial displacements from the software and geomechanical properties of the eastern wall and its concave shape, this wall was supposed to be stable. Further analyses were focused on the western wall. For stability analysis of the western wall, the model was constructed based on different cohesions and internal friction angles.   Results and Conclusions In this research, field and laboratory studies were carried out in order to achieve accurate data of Angooran lead and zinc open pit mine. According to the obtained displacements of the model, probability of heavy failure was evaluated. The results are listed below: