ارزیابی پارامترهای هندسی موثر بر طراحی شیب بهینه دیواره نهایی معدن طلا-مس شادان

انتخاب شیب بهینه و پایدار برای جلوگیری از اضافه باطله برداری و کاهش ریسک ریزش دیواره معادن روباز یک امری ضروری است. هدف اصلی این تحقیق، ارایه یک طراحی پایدار و بهینه از شیب نهایی دیواره شرقی معدن طلا-مس شادان بر مبنای محاسبه حداقل فاکتور ایمنی (20/1) به روش مدلسازی عددی و تحت شرایط مختلف مشخصات هندسی شیب است. مدلسازی عددی به روش تفاضل محدود (FDM) و با استفاده از نرم افزار FLAC3D که قابلیت محاسبه فاکتور ایمنی (FS) به روش کاهش مقاومت برشی را دارا می باشد، انجام گرفت. از اینرو، مجموعه ای از مدلهای عددی سه بعدی (3D) در قالب سناریوهای مختلف با تغییر در مشخصات هندسی شیب دیواره نهایی کاواک معدن (عرض، ارتفاع و شیب پله، ارتفاع پیت و زاویه کلی شیب)، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس تحلیل های انجام شده در طول سناریوهای مختلف، نهایتا سناریوی پنجم با حداقل فاکتور ایمنی 20/1 بعنوان طرح پیشنهادی معرفی گردید. بر اساس طرح اولیه معدن (سناریوی اول) با فاکتور ایمنی 39/1، در سناریوی پنجم با کاهش عرض پله ها از 8/6 متر به 5 متر و نیز افزایش ارتفاع آنها از 10 متر به 12 متر که منجر به افزایش زاویه شیب سطح پله ها (از 70 درجه به 73 درجه) و متعاقبا افزایش زاویه کلی شیب (از 43 درجه به 52 درجه) می گردد، فاکتور ایمنی شیب نهایی دیواره کاواک معدن به مقدار حداقل 20/1 کاهش یافته است. بیشترین تاثیر ناشی از تغییر فاکتور ایمنی مربوط به کرنش برشی و جابجایی افقی در مدل می باشد به طوریکه حداکثر کرنش برشی (2-e12/1) و حداکثر جابجایی افقی (75/25- سانتی متر) مربوط به سناریوی پنجم با حداقل فاکتور ایمنی (20/1) است. در حالیکه بیشترین مقدار جابجایی قایم (63/29 سانتی متر) مربوط به مدل سناریوی اول (39/1=FS) با بیشترین ارتفاع دیواره در حدود 219 متر می باشد که کمترین تاثیرگذاری از مقدار فاکتور ایمنی را نشان می دهد.