توصيفگر ها :
خزش , تغييرشكل تابع زمان , پايداري شيب , كاليبراسيون , نسبت تنش افقي به قائم , روش عددي , FLAC3D , شبيه سازي عددي , كاليبراسيون , نسبت تنش افقي به قائم
چكيده فارسي :
در اين مطالعه، حساسيت ارزيابي پايداري شيرواني معدن روباز چادرملو به ويژگيهاي تابع زمان سنگ، نسبت تنش افقي به قائم، زاويه اصطكاك داخلي، مدول الاستيك، ضريب پوآسون و چسبندگي با استفاده از شبيهسازي عددي سه بعدي بررسي شده است. معدن روباز چادرملو بزرگترين توليدكننده سنگآهن در شمال شرقي يزد است. اين معدن با بيش از 30 سال بهرهبرداري و رسيدن به عمق 225 متري به پايان عمر فعاليت خود نزديك شده است و اكنون اين معدن روباز به طور اجتناب ناپذيري با پيچيدگي شرايط پايداري طولاني مدت (وابسته به زمان) مقابله ميكند. خزش، تغييرشكلهاي مداوم وابسته به زمان، تحت شرايط تنش ثابت است. با توجه به شواهدي از پتانسيل ناپايداري بلند مدت، تغييرات جابهجايي ديوارههاي شمالي تا شرق پيت در بازه زماني 18 ماهه از آذر سال 97 مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه جابهجاييهاي درازمدت اندازهگيري شده در ديواره معدن با استفاده از رادار و تحليل برگشتي انجام شده با بهرهگيري از شبيهسازي عددي مدل سه بعدي با استفاده از نرم افزار FLAC3D ساخته شد و پارامترهاي مدل ماكسول كه شامل مدول برشي و ويسكوزيته است ارزيابي شده است. مقدار ويسكوزيته حاصل از كاليبراسيون مدل، 10e7 مگاپاسگال روز حاصل شده است. بعد از كاليبراسيون مدل عددي، تأثير سه سناريو بر پايداري ديواره معدن مورد بررسي قرار گرفته است. در سناريوي اول تأثير زمان، در سناريوي دوم تأثير تعريض و باربرداري از پلههاي اول تا هشتم و در سناريو سوم تأثير افزايش عمق، بر جابهجاييها و پايداري شيرواني مورد بررسي قرار گرفته است و با توجه به عدم قطعيتي كه در ارتباط با نسبت تنش افقي به قائم وجود داشته است، بازه تغييرات نسبت تنش افقي به قائم 5/0 ،1 و 5/1 لحاظ شده است و تأثير آن بر ميزان جابهجاييها و تنشهاي ديواره معدن مورد بررسي قرار گرفته است. بر اساس نتايج شبيهسازي عددي نسبت تنش افقي به قائم 5/1 بيشترين تطابق را با جابهجاييهاي اندازهگيري شده و شواهد مربوط به زونهاي ناپايدار در ديواره معدن دارد. در سناريو اول، در سه مقدار K0 انتخاب شده (5/0، 1 و 5/1)، پس از گذشت 15روز، بالاآمدگيها به ترتيب 169، 127 و 123 درصد و نشست به ترتيب 88، 128 و 244 درصد افزايش يافتهاند. در سناريو دوم، باربرداري از دو پله اول پتاسيل ناپايداري را كاهش ميدهد و باربرداري تا پلهي هشتم، به دليل كاهش وزن در قسمت پاشنه لغزش، پتاسيل ناپايداري را افزايش ميدهد. افزايش عمق پيت در سناريو سوم، منجر به تشكيل يك زون لغزشي ديگر در محدوده پلهي دهم تا هفدهم شده است.
چكيده انگليسي :
Abstract: In deep excavations and large open pit mines, due to the spatial variation of geo-material properties, evaluating the stability of slops is often a challenging task. Several methods of slope stability analysis based on a wide range of assumptions and approaches have been implemented in commercial software packages to facilitate the process of stability analysis in inhomogeneous and multilayered slopes. However, choosing an appropriate method is very important because using an unrealistic or inappropriate method may lead to catastrophic consequences in terms of life and finances. In addition, the shear strength of geo-materials, analysis methods, and time-dependent rock deformations which is called creep can also significantly affect the result of slope stability analysis. In this study, a sensitivity analysis carried out on the K0, internal friction angle, Poisson’s ratio, modulus of elastic, time-dependent rock characteristics and cohesion and their effects on the Chadourmalu slopes stability are analyzed applying 3D numerical simulation. Chadourmalu open pit mine is the largest producer of iron ore in the northeast of Yazd. With more than 30 years of operation and reaching a depth of 225 meters, this mine is nearing the end of its working life, and now this open pit mine inevitably faces the complexity of long-term (time-dependent) stability conditions. Creep is a continuous, time-dependent deformation while the stress level is constant. According to the evidence of long-term instability potential, the displacement variations of the northern walls to the east of the pit have been investigated in the period of 18 months since December 2017. According to the long-term displacements measured in the mine wall using radar and back analysis performed using numerical simulation, a three-dimensional model was made using FLAC3D software, and the parameters of the Maxwell model, which includes shear modulus and viscosity, were evaluated. The viscosity value obtained from model calibration is 7e10 MPa days. After the numerical model calibration, the effect of three scenarios on the stability of the mine wall has been investigated. In the first scenario, the effect of time, in the second scenario, the effect of bench removing in the first eight bench and in the third scenario, the effect of increasing the depth on the displacements and stability of the slope was investigated. To consider the uncertainty related to the ratio of horizontal to vertical stress, three value is considered for K0 which are 0.5, 1 and 1.5 and their effects on the slope stability and displacements magnitude are analyzed applying numerical simulation. Based on the numerical simulation results, the horizontal to vertical stress ratio of 1.5 matches the measured displacements and the evidence of unstable zones in the mine wall. In the first scenario, in the three selected K0 values (0.5, 1, and 1.5), after 15 days, the uplifts have increased by 169%, 127%, and 123%, respectively, and the subsidence has increased by 88%, 128%, 244% percent, respectively. Increasing the width of first and second benches reduces the instability potential, and increasing the width of third to eighth benches increases the instability potential due to the weight reduction in the slide heel. The increase in pit depth in the third scenario leads to developing another sliding zone around 10th to 17th benches.