نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

مدل‌سازی سه‌بعدی به روش تفاضل محدود برای تعیین اثر پارامترهای هندسی و ژئومکانیکی توده‌سنگ بر پایداری شیب دیواره نهایی معدن طلا-مس شادان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
چکیده
در این مطالعه، مجموعه‌ای از مدل‌سازی عددی سه‌بعدی به روش تفاضل محدود و به کمک نرم افزار FLAC3D به‌منظور ارزیابی اثر پارامترهای هندسی و ژئومکانیکی موثر بر پایداری شیب نهایی دیواره شرقی معدن طلا-مس شادان انجام گرفت. از این رو بر پایه روش کاهش مقاومت و محاسبه حداقل فاکتور ایمنی (FOS) مورد نظر (1.20) شیب بهینه دیواره نهایی معدن تعیین شد و سپس اثر ضریب تنش افقی (k)، شعاع انحنای شیب و فشار آب منفذی بر میزان پایداری آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاهش ویا افزایش ضریب تنش افقی در بازه 0.50 تا 2.00، ضمن عدم تغییر در مقدار فاکتور ایمنی، سبب ایجاد تغییر شکل به خصوص جابجایی افقی در دیواره شیب کاواک می‌گردد. به طوریکه با کاهش ضریب تنش افقی (k)، مقادیر حداکثر کرنش برشی و جابجایی‌های افقی و قائم کاهش یافته و بالعکس با افزایش ضریب k، حداکثر کرنش برشی و جابجایی‌های افقی و قائم در دیواره و کف کاواک معدن نیز افزایش می‌یابند. با کاهش مقدار شعاع انحنای شیب، فاکتور ایمنی افزایش یافته که با افزایش آن مقدار تغییر شکل و جابجایی‌های ایجاد شده در دیواره و کف کاواک نیز کاهش می‌یابند. همچنین عمل زهکشی آب زیرزمینی به همراه کاهش فشار آب منفذی در پشت شیب دیواره کاواک، سبب افزایش فاکتور ایمنی و در نتیجه کاهش تغییر شکل و جابجایی می‌گردد.
کلیدواژه‌ها