تحليل شرايط ژيومكانيكي و پايداري توده سنگ معدن مس سونگون با مدلسازي عددي

Geomechanic and stability Conditions Analysis of the Sungun Copper Mine’s Rock Mass by Numerical Modelling

در اين مقاله، درزه‌نگاري در معدن مس پورفيري سونگون به روش متداول خط برداشت با طول متوسط m30 براي خطوط برداشت، با هدف مطالعات ژيومكانيكي توده‌سنگ منطقه معدن و تحليل شرايط پايداري و شكست در ديواره هاي مختلف معدن به كمك مدل سازي عددي هيدرومكانيكي با نرم افزار UDEC (نسخه4) و زبان برنامه‏نويسي FISH ، ارايه مي شود. باتوجه به نتايج حاصل از مدل سازي عددي هيدرومكانيكي بلوك هاي دو بعدي مختلف در محدوده معدن، مي توان نتيجه گرفت كه ناپايداري در بخش هاي جنوبي ديواره هاي معدن نسبت به مناطق غربي و شمالي آن بيشتر است و به سمت شمال شرايط كيفي و مقاومتي توده سنگ منطقه افزايش مي يابد، كه اين امر بيشتر مربوط به حضور و جريان آب زيرزميني از جنوب غربي به سمت شمال شرقي معدن و همچنين فشار زيادي كه اين آب در پشت ديواره هاي معدن به خصوص در بخش هاي جنوبي آن اعمال مي كند، است. همچنين شرايط نامساعد و ناپايدار توده سنگ به تدريج از جنوب به سمت شمال معدن، از بخش هاي سطحي توده سنگ به عمق بلوك ها به صورت گسترده تر، و به طرف پايه هاي چپ و راست بلوك ها به طور متمركزتر تغيير مي كند، كه مي تواند به نحوه توزيع تنش در مناطق مختلف توده سنگ منطقه معدن برگردد. در معدن مس سونگون، سه سيستم درزه هاي اصلي در سه جنس سنگ سونگون پورفيري (SP)، دايك A و دايك B، با بازشدگي mm6 و مواد پركننده از جنس رس و اكسيد آهن وجود دارند. درزه‏ها با سطوح زبر و تقريباً هوازده، مرطوب، با طول (تداوم) متوسط m20-10 و فاصله‌داري متوسط m1، تشخيص داده شد.

In this paper, joints mapping in the Sungun porphyry copper mine by the Scanline common method, with the aim of field rock mass engineering classification, and the study of the geomechanical and slope stability conditions, accompanied by the result of these data statistical processing, was performed. So with the analysis of the results about the hydromechanical numerical modelling of the different 2-D blocks in the mine limit, it is observed that in the southern parts of the mine walls, unstability is more than the western and northern areas, and the quality and strength conditions of the field rock mass toward the north, increases, that this matter is related to the presence and ground water flow from southwest to northeast of the mine and the high pressure of this water at the behind of the mine walls especially in its southern parts. Indeed, unsuitable and unstable conditions of the rock mass, from the south to north of the mine, from surface parts of the rock mass to deep parts of the blocks as more expanded and towards the left and right pillars of the blocks different more concentratedly, that can be referenced to the stress distributions condition in different parts of the mine rock mass. In the Sungun copper mine, two main joints sets in the each kind of main rock materials, included Sungun porphyry (SP), Dyke A (DK1-A) and Dyke B (DK1-B), with 6mm aperture and infilling materials of clay and iron oxide. joints were recognized with rough and slightly weathered surfaces, damp, with 10-20m persistence and 1m mean spacing.