بخشی از مقاله
خلاصه
پایدارسازی شیروانیها یکی از مهمترین مسائل در فعالیتهای عمرانی و معدنی است که مستلزم توجه خاص است. ریزش یک دیواره از معدن در معادن روباز بزرگ میتواند باعث واردآمدن خسارتهای هنگفت مالی و حتی جانی شود. با بررسی پایداری شیروانیها قبل و در حین انجام عملیات معدنی، میتوان از وارد آمدن خسارات ناخواسته تا حد زیادی کاست. در این مقاله پایداری دیواره نهایی شمالی معدن سرب و روی انگوران که مستعد لغزش است مورد بررسی قرار میگیرد.
با توجه به وجود ناپیوستگیهای متعدد در محل از روشهای تعادل حدی و المان مجزا برای تحلیل عددی استفاده شدهاست. نتایج حاصل از این دو روش انطباق خوبی باهم دارند. فاکتور ایمنی بدست آمده از هر دو روش در حالت خشک بیشتر از دو است که در این میان روش فلنیوس، کمترین فاکتور ایمنی - 2/818 - و بیشترین آن مربوط به روش مهندسی ارتش2 - 3/045 - است. فاکتور ایمنی بدست آمده به روش المان مجزا - 3/015 - بین مقادیر حداقل و حداکثر روش تعادل حدی قرار دارد.
از آنجا که حداقل مقادیر قابل قبول در مسائل مربوط به شیروانیها در محدوده 1/3-1/0 قرار دارد، دیواره در حالت خشک پایدار است. در حالت دوم یعنی وارد کردن آب به مدل، جابجایی افقی دیواره به طور قابل چشمگیری افزایش یافته و حتی میتواند باعث ناپایداری و ریزش مقطعی برخی از پلهها شود. بنابراین دیواره نهایی شمالشرقی با زاویه شیب طراحی شده و با سطح آب زیرزمینی موجود، تا حدودی مستعد ریزش است که بایستی توجه خاص به نقش آبهای زیرزمینی در پایداری دیواره داشت.
1. مقدمه
ازجمله حساسترین و مهمترین مسائل در معادن روباز تامین پایداری شیب دیواره است. در بسیاری از کشورها، ارزیابی ناپایداری شیبها برای مقاصد مختلف توسعه و برنامه ریزی، طراحی های مهندسی و شناسایی مناطق با خطر لغزش یکی از اهداف مهم به شمار میرود. ریزش در معادن روباز همواره خسارات جانی و مالی زیادی به معدن تحمیل میکند. لذا تحلیل پایداری شیب دیوارهها از مرحله طراحی معدن تا پایان عمر آن امری ضروری است. در این مقاله، به بررسی پایداری شیب در دیواره نهایی شمالی معدن انگوران پرداخته شده است.
با توجه به آزمایشهای مکانیکسنگی انجام شده و خواص ژئومکانیکی موجود برای دیوارههای معدن، ریزش پیشین صورت گرفته در معدن و نظر کارشناسان و متخصصین در این زمینه، در دیواره شمال- شمالغربی این معدن احتمال ناپایداری وجود دارد. لذا تحلیل پایداری اصلی برای این دیواره انجام شده است.
.2 معدن روی و سرب انگوران
معدن روی و سرب انگوران در 120 کیلومتری جنوب غرب زنجان در منطقه ای با ارتفاع متوسط 2505 متر از سطح دریا واقع شده است. راه دسترسی به معدن، جاده آسفالته زنجان- دندی در مسیر تکاب به طول 50 کیلومتر و در ادامه جاده آسفالته دندی به معدن به مسافت 35 کیلومتر است. این معدن از نظر مختصات جغرافیایی در طول 44 درجه و 34 دقیقه شرقی و عرض 33 درجه و 34 دقیقه شمالی قرار دارد
شکل -1 موقعیت جغرافیایی معدن انگوران
.3 کارهای انجام شده پیشین در معدن انگوران
اکثر کارهای صورت گرفته پیشین، بر روی ریزش سنگین معدن انگوران که در سال 1380 به وقوع پیوست، تمرکز دارند. از جمله این مطالعات میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
• سلطانی - 1348 - مطالعهای تحت عنوان تخمین پارامترهای ژئوتکنیکی توده سنگ و طراحی شیب بهینه در معدن انگوران، انجام داد. در این مطالعه خواص ژئومکانیکی توده سنگ از طریق برداشتها و انجام آزمایشات مکانیک سنگی تخمین زده شد و با استفاده از نتایج بدست آمده یک شیب بهینه برای معدن طراحی شد که در آن به امکان افزایش قابل مالحظه شیب اشاره شد.
• معارفوند و احمدی - 1388 - مطالعهای تحت عنوان گزارش وضعیت توده نابرجای معدن انگوران پس از ریزش، با همکاری شرکت معدنزمین انجام دادند. همچنین آنها گزارشی با عنوان برنامهریزی معدن انگوران و ساخت مدل آنالیز ریسک ارائه کردند که طی آن برای برآورد ریسک معدنکاری چهار معیار در نظر گرفته شد.[1]
• معارفوند و احمدی - 1385 - گزارش محاسبات ایمنی در حال کار برای معدن انگوران را ارائه کردند .[1]
• بهبهانی - 1355 - مطالعهای با عنوان مدل سبکسازی توده در حال لغزش معدن انگوران انجام داد. در بررسی مذکور به مدلسازی توده ریزشی پرداخته شده و پس از آن میزان حداکثر سرعت جابجاییها بر اساس پنج مرحله سبکسازی تعیین شده است .
.4 حالتهای ناپایداری شیب
شکل-2 چهار نوع شکست مهم را نشان میدهد. در این شکل، تصاویر قطب ناپیوستگیهای عامل این شکستها نیز نشان داده شده است. نکته مهم در ارزیابی پایداری، لحاظ کردن شیب سینهکار در تصاویر استرونت میباشد. زیرا، وقوع لغزش تنها در صورت حرکت بلوک به سمت سینهکار آزاد است که با برش ایجاد شده است. تشخیص بین این چهار نوع شکستِ شیب از آن جهت اهمیت دارد که انواع خاصی از تحلیل پایداری برای هر یک از این موارد وجود دارد و این مطلب ضروری است که روش تحلیل مناسب در طراحی انتخاب شود. دیاگرامهایی که در شکل -2 آورده شده است، برای وضوح بیشتر، ساده شدهاند در حالیکه در یک شیب سنگی واقعی، چندین نوع ساختار زمینشناسی ممکن است وجود داشته باشد و موجب افزایش انواع دیگری از شکست شود.
