تحليل پايداري شيب معدن بر اساس تفسير زمين آماري پارامترهاي ژئوتكنيكي

Mine slope stability based on geostatistical interpretation of geotechnical parameters

طراحي و تحليل پايداري ديواره هاي معادن از مهمترين مسائل معدن كاري روباز است. پيشرفت روش هاي استخراج كه بيش از هر چيز مرهون ظهور تجهيزاتي عظيم و پيشرفته است، ايجاب ميكرد كه روش هاي پايدارسازي متناسب با آنها ابداع و اعمال شود. بنابراين روش هاي تحليل پايداري نيز روز به روز توسعه يافتند. تقريباً تمامي ريزشهاي شيرواني هاي سنگي علي الخصوص در معادن در ارتباط با ناپيوستگيها هستند، اين ناپيوستگيها شامل فصل مشترك لايه ها، گسل ها و درزه هاي بزرگ هستند. در اين تحقيق تعداد 34 گمانه ژئوتكنيكي در محدوده پيت شماره يك معدن سنگ آهن گل گهر، واقع در استان كرمان در جنوب شرق ايران، حفر شد. نمونه هاي حاصل از اين گمانه ها تحت آزمايش هاي ژئوتكنيكي قرار گرفته و مقادير پارامترهاي: انديس كيفي سنگ (RQD)، زاويه اصطكاك داخلي ( φ)، مقاومت چسبندگي توده سنگ (C) و مقاومت فشاري تك محوره توده سنگ (UCS) محاسبه شدند. سپس تئوري متغيرهاي ناحيه اي در تحليل و تفسير تغييرپذيري فضايي مقادير اين پارامترها به كار گرفته شد. به منظور تعيين پراكندگي متغيرهاي ناحيه اي ابتدا تابع واريوگرام تعيين شد و با مشخص شدن پارامترهاي تخمين، مقادير پارامترهاي ژئوتكنيكي براي هر يك از بلوكهاي محلي واقع بر ديواره پيت تخمين زده شد سپس مدلهاي تفسيري تغييرات متغير ناحيه اي تهيه شد كه اين مدلها قابل استفاده در طراحي شيب هاي ماكسيمم پايدار در ديواره معدن خواهند بود. نتايج نشان داد كه توزيع پارامترهاي ژئوتكنيكي با مقادير پايين در ارتباط با توزيع ناپيوستگيها به خصوص گسلها در منطقه مورد بررسي است.

Abstract In surface mining operations, unanticipated movement of the ground can pose hazardous conditions which may lead to endangerment of lives, demolition of equipment, and the loss of property. Almost all collapses of rock slops, especially in mines, are related to discontinuities which include beddings and fault planes and major joints. The spatial distribution of collapses in open pit mines is related to the distribution of these discontinuities. Geostatistical assessments can be used to understand the distribution of regionalized variables in any spatial study. In this paper, regionalized variable theory is used for analyzing and interpreting the spatial distribution of the following geotechnical parameters: rock quality designation (RQD), cohesion (C), angle of internal friction ( ) and uniaxial compressive strength (UCS) which are obtained from data measured within geotechnical boreholes drilled in pit No.1 of the Gole Gohar iron mine located in Kerman, southeastern of Iran. In order to define the regionalized variable distribution, variogram functions are determined to identify the regional behavior. Next, it is possible to estimate the geotechnical parameters values for every local block on the pit wall and prepare maps for the interpretation of behavior of these variables. The block models of the estimated aforementioned parameters demonstrate that there is a relation between low geotechnical parameters values and the existence of discontinuities, especially faults, around the pit area. In other words, the distribution of the low values of these parameters is related to the distribution of discontinuities such that the covariance between them in a given area could be an approach to evaluate safety factor.