بخشی از مقاله
چکیده
شیب نهایی دیوارهها یکی از مهمترین پارامترهای طراحی معادن روباز میباشد که عدم توجه به آن ناپایداری دیوارهها را در پی خواهد داشت. در این تحقیق، بعد از برداشت دادههای زمینشناسی تحلیل پایداری مقطع غربی معدن مورد تحلیل قرار گرفت. جهت تحلیل از روشهای سینماتیکی, تعادل حدی و عددی - اجزاء مجزا - استفاده شده است. نتایج تحلیل سینماتیکی نشان می-دهد که امکان رخداد ریزشهای صفحهای و گوهای وجود دارد. طبق تحلیلهای انجام شده با استفاده از روشهای تعادل حدی، دوگوه ناپایدار تشخیص داده شد، که در تحلیل سینماتیکی هم احتمال وجود یک گوه پیشبینی شد.
نتایج تحلیل عددی - UDEC - نشان میدهد که در هندسه فعلی امکان ریزشهای بزرگ مقیاس کم و دیواره در شرایط فعلی پایدار است. نتایج مدلسازی محدوده در دو حالت صلب و تغییر شکلپذیر نشان داد که بیشترین جابجایی حتی در مدل صلب نیز با توجه به ابعاد محدوده ناچیز و در حدود 5/8 سانتیمتراست. فاکتور ایمنی طبق نتایج مدل تغییر شکلپذیر 2/32 به دست آمد که نشانه پایداری دیواره در شرایط فعلی معدن است.
در مدل تغییرشکلپذیر، پایداری با افزایش عمق معدن تا 9 سال آینده بررسی شد، فاکتورایمنی به 1/93 کاهش یافت، بنابراین معدن تا 9 سال آتی پایدار میباشد. به دلیل تأثیر قابل توجه چسبندگی و زاویه اصطکاک بر پایداری، نحوه تأثیر تغییر این پارامترها در مدل صلب بررسی گردید. طبق آنالیز حساسیت چسبندگی و زاویه اصطکاک، باکاهش فاکتورهای مقاومتی، احتمال ناپایداری در پله فوقانی وجود دارد.
.1 مقدمه
هدف نهایی از طراحی دیوارههای نهایی یک معدن روباز احداث دیوارهها با زاویه شیب بهینه میباشد. از لحاظ اقتصادی پرداخت کمتر هزینه باطله برداری، تمایل به افزایش شیب را ایجاد میکند اما از لحاظ میزان پایداری با افزایش شیب ضریب اطمینان کاهش مییابد. از این رو تعیین شیبی که در آن حداقل فاکتور ایمنی لازم رعایت شده باشد مدنظر است. برای افزایش حجم ذخایر قابل استخراج و همچنین افزایش عمق معادن جهت دسترسی به حجم بیشتری از ماده معدنی نیاز به بیشترین شیب با پایدارترین وضعیت ممکن است. از این رو نقش تحلیل پایداری شیب در دیوارههای معدن، نقش کلیدی در طرح توسعه معادن دارد . در این مقاله پایداری شیب معدن جلال آباد بررسی و پارامترهای حساس و اثر افزایش عمق در پایداری سالهای آینده مورد بررسی قرارگرفته است.
.2 روش انجام تحقیق
در معادن کم عمق با طول عمر کوتاه، تحلیل پایداری به روش تجربی برای زمینهای با هر جنس و ساختاری مناسب است و در معادن عمیق و با عمر زیاد، تحلیل پایداری با استفاده از روشهای دقیقتر انجام میشود. در معادن متوسط هرچه وضعیت زمینشناسی پیچیدهتر، براساس قضاوت مهندسی باید روش مناسبی برای تحلیل پایداری انتخاب شود. در این مقاله، تحلیل پایداری با روشهای تجربی، تحلیل استریوگرافیگ، تعادل حدی و تحلیل عددی اجزا مجزاء - Udec - انجام میشود. برای هر معدن باید روش تحلیل خاصی انتخاب شود تا هم از دقت بالایی برخوردار و هم طرح ارائه شده مبتنی بر آن اقتصادی نیز باشد.
.3 جمعآوری و ارزیابی اطلاعات مورد نیاز
برداشتهای زمینشناسی و ساختاری بصورت خط برداشت در 12 ایستگاه انجام شده است، برای انجام این کار مقطعی از محدوده غربی معدن ترسیم شد، که شامل 12 پله است. درحال حاضر طرح کلی معدن به صورت جدول 1 میباشد:
جدول:1 طرح کلی معدن
.4تعیین پارامترهای ژئومکانیکی سنگ بکر و تودهسنگ معدن جلالآباد زرند ×
نتایج آزمایش مقاومت فشاری تک محوره و همچنین مقادیرثابت هوک و براون سنگبکر - mi - و شاخص مقاومت زمینشناسی - GSI - برای هفت واحد سنگی معدن سنگ آهن جلالآباد در جدول 2 آمده است.
جدول:2 مقادیر مقاومت فشاری تک محوری - Mpa - ، ثابت سنگ بکر و GSI معدن سنگ آهن جلال آباد
جهت تعیین پارامترهای مقاومتی تودهسنگ براساس معیارتعمیم یافته هوکBبراون از نرمافزار RocLab و برای محاسبه مدول بالک و برشی از روابط 1و 2 و3 استفاده شده است. برای یک سنگ معمولی، مدول تودهسنگ معمولا بین 30 تا % 50 مدول سنگ بکر میباشد. مقادیر به دست آمده از نرم افزار RocLab و نتایج محاسبات در جداول3 و 4 آمده است.
جدول:3 مقادیرمدول برشی و مدول بالک سنگ بکر و تودهسنگ
جدول: 4 میانگین خواص ژئومکانیکی پیشنهادی تودهسنگ معدن جلالآباد زرند
.5 تحلیل استریوگرافیکی
تصاویر استریوگرافیک تخمینی اولیه نسبت به شیبها در اختیار قرار داده و با در نظر گرفتن ضریب ایمنی مناسب، سیستم نگهداری اولیه معرفی میکنند. بر این اساس پتانسیل ناپایداریهای احتمالی - صفحهای، گوهای، واژگونی - مشخص و در ادامه بحث شده است. شیب و جهت شیب و امتداد اصلی دیواره غربی معدن جلالآباد به ترتیب عبارتند از
.1-5 جمع بندی نتایج حاصل از درزهنگاری در معدن سنگآهن جلالآباد
مشخصات صفحات درزهها، با استفاده از نرمافزار DIPS پردازش شد و نتایجاطّلاعات مربوط به ناپیوستگیهای برداشت شده، 4 دسته درزه را نشان میدهد، که مشخصات آنها در جدول 5 و مکان مقطع یک در شکل 1 مشاهده میشود.
