Correlation of risk analysis method results with numerical and limit equilibrium methods in overall slope stability analysis of southern wall of Chadormalu iron open pit mine - Iran

• Autorzy: Ahangari K. , Paji A. G. , Behdani A. S.

Warianty tytułu

PL

Korelacja wyników analizy ryzyka z wynikami obliczeń numerycznych oraz wynikami uzyskanymi w oparciu o metodę równowagi granicznej zastosowanych do badania stabilności wyrobiska pochyłego na południowej ścianie odkrywkowej kopalni rud żelaza w Chadormalu w Iranie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Slope stability analysis is one of the most important factors in designing open pit mines. Therefore an optimal slope design that supports both aspects of economy and safety is very significant. There are many different methods in slope stability analysis including empirical, limit equilibrium, block theory, numerical, and probabilistic methods. In this study, to analyze the overall slope stability of southern wall of Chadormalu iron open pit mine three numerical, limit equilibrium and probabilistic methods have been used. Software and methods that is used for analytical investigation in this study are FLAC software for numerical analysis, SLIDE software and circuit failure chart for limit equilibrium analysis and qualitative fault tree and semi-quantitative risk matrix for probabilistic analysis. The results of all above mentioned methods, was a circular failure occurrence in Metasomatite rock zone between 1405 to 1525 m levels. The main factors of failure occurrence in this range were heavily jointing and existing of faults. Safety factors resulted from numerical method; Circular chart method and SLIDE software are 1.16, 1.25 and 1.27 respectively. Regarding instability and safety factors in Metasomatite rock zone, in order to stabilize the given zone, some considerations such as bench angle and height reduction should be planned. In results of risk matrix method this zone was mentioned too as a high risk zone that numerical and limit equilibrium methods confirmed this.

PL

Badanie stabilności wyrobiska pochyłego jest jednym z najważniejszych czynników uwzględnianych przy projektowaniu kopalni odkrywkowych. Optymalne zaprojektowanie wyrobiska pochyłego z uwzględnieniem czynników ekonomicznych oraz bezpieczeństwa jest niezmiernie ważne. Istnieje wiele metod badania stabilności wyrobiska pochyłego, między innymi metody empiryczne, metoda równowagi granicznej, teoria bloków oraz metody numeryczne i probabilistyczne. W pracy tej omówiono zastosowanie trzech spośród tych metod: metody numerycznej, równowagi granicznej oraz metody probabilistycznej, do analizy stabilności wyrobiska pochyłego na południowej ścianie kopalni rud żelaza w Chadormalu w Iranie. Oprogramowanie wykorzystane w badaniach analitycznych to pakiet FLAK przy metodzie numerycznej, oprogramowanie SLIDE oraz wykresy kołowe przy metodzie równowagi granicznej oraz jakościowe drzewa określające występowanie uskoków i pół-jakościowe macierze ryzyka przy metodzie probabilistycznej. Wyniki uzyskane w oparciu o trzy wyżej wymienione metody wykazały wystąpienie zawalenia się skał metasomatycznych na poziomie od 1405 do 1525 m. Głównymi czynnikami warunkującymi zawalenie się skał w tym regionie była obecność licznych pęknięć oraz uskoków. Wskaźniki bezpieczeństwa uzyskane przy pomocy metod numerycznych, wykresu kołowego oraz oprogramowanie SLIDE wyniosły kolejno: 1.16, 1.25, 1.27. W odniesieniu do niestabilności w rejonie skał metasomatycznych, aby uczynić tę strefę bardziej stabilną należy uwzględnić takie czynniki jak kąt nachylenia ławy oraz obniżenie wysokości. Analiza przeprowadzona w oparciu o macierze ryzyka wykazała, że strefa ta jest strefą wysokiego ryzyka, zaś wyniki analizy numerycznej oraz wyników uzyskanych przy pomocy metody równowagi granicznej w pełni ten wniosek potwierdziły.

Słowa kluczowe

EN

slope stability; chadormalu southern wall; FLAC; SLIDE software; risk

PL

stabilność wyrobiska pochyłego; ściana południowa kopalni odkrywkowej; FLAC; oprogramowanie SLIDE; ryzyko

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, no. 2
• Strony: 505--519
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ahangari K.

• Department of Mining Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

autor

Paji A. G.

• Department of Mining Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

autor

Behdani A. S.

• Department of Mining Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Bibliografia

• Atkins A.S., Singh R.N., Pathan A.G., 2008. Outburst risks in coal mining operations and application of social networksin knowledge management systems. Arch. Min. Sci., Vol. 53, No 1, p. 31-52.
• Attaei M., Bodaghabadi S., 2008. Comprehensive analysis of slope stability and determination of stable slopes in theChador-Malu iron ore mine using numerical and limit equilibrium methods. Journal of China University of mining and technology, Elsevier, Vol. 18, Iss. 4, December 2008, p. 488-493.
• Contreras L.F., Lesueur R., Maran J., 2006. A case study of risk evaluation at Cerejon Mine. Proceedings of the International Symposium on Stability of Rock Slopes in Open Pit Mining and Civil Engineering Situations, 3-6, April 2006, Cape Town, South Africa. SAIMM. Symposium Series S44, Johannesburg, South Africa.
• Duncan C.W., Christopher W.M., 2007. Rock slope engineering: civil and mining. 4th edition, Taylor & Francis.
• Duzgun H.S.B., 2005. Analysis of roof fall hazard and risk assessment for Zonguldak coal basin underground mines.International Journal of Coal Geology, Volume: 64, Issue: 1-2, pp. 104-115.
• Eurenius J., Fagrestrom H., 1969. Sampling and testing of soft rock with layers. Géotechnique, Vol. 19, Iss. 1, p. 133-139.
• Gharachorlou N., 2005. Risk Assessment & Risk Management. Tehran: Oloom-o-Fonoon Publication; 16, 49. (In Persian).
• Ghasemi E., Shariar K., Sharifzade M., 2010. A new method for risk assessment of pillar recovery operation. Safety Science, Elsevier, Vol. 48, Iss. 10, p. 1304-1312.
• Goodman RE., 1970. Deformability of joints. Proceedings of the Symposium on Determination of the In-situ Modulus of deformation of rock, Vol. 477. 2-7 February, Denver, Colorado. ASTM Spec Tech Publication, p. 174-196.
• Guglielmetti V., Grasso P., Mahtab A., Xu Sh., 2007. Mechanized tunneling in urban areas: Design methodology andconstruction control. Geodata S.P.A. Turrin, Italy. p. 130-140.
• Haimes Y.Y., 2009. Risk Modeling Assessment and Management. third edition, John Wiley& Sons.
• Itasca Consulting Group, Inc, 2004. FLAC2D, Fast Lagrangian Analysis of Continua in 2 Dimensions, Version 2.1, User’s Manual.
• Hashemi A., Rouzbahan M., 2008. Management economy. Taban Publication (In Persian).
• Itook Iran, Mine Industry Consulting engineering and Technology co., public information report and expedition studies, mine arrangement of Chadormalu iron open pit mine mine.
• Kahraman C., 2008. Fuzzy multi-criteria decision making, Theory and Application with Recent Development. Springer.
• Kaji M.A., 1974. Unconventional laboratory tests for the determination of the shear strength of soil-rock constants. Proc. 3rd Conger. Int. Soc. Rock Mech. Denver, 2: p. 241-247.
• Ghasemi E., Shariar K., Sharifzade M., 2010. A new method for risk assessment of pillar recovery operation. Safety Science, Elsevier, Vol. 48, Iss. 10, p. 1304-1312.
• Goodman RE., 1970. Deformability of joints. Proceedings of the Symposium on Determination of the In-situ Modulus of deformation of rock, Vol. 477. 2-7 February, Denver, Colorado. ASTM Spec Tech Publication, p. 174-196.
• Kani Kavan Shargh engineering co., 2008. Study reports about stability of Chadormalu iron open pit mine walls phase I.
• Kumamoto H., 2007. Satisfying safety goals by probabilistic risk assessment. Springer. Rocscience Inc., 2010. SLIDE version 6.0 user manual.
• Lama R.D., 1978. Influence of clay fillings on shear behaviour of joints. Proc. Third Int. Conf. Eng. Geol., Madrid, p. 12.
• Memarian H., 2008. Engineering geology and Geotechnics. University of Tehran.
• Padash A., Jozi A., 2007. Health management site, Immunity and environment. Kavosh Ghalam publication (In Persian).
• Rezazadeh H., 2007. Risk evaluation and system immunity engineering. Amirkabir University (In Persian).
• Setorg Darashori M., Abedpour M., Delavi M., 2005. Risk management. Danesh Pajouhan Scientific Institution Publication (In Persian).
• Shariat M., Monnavari M., 1996. Introduction for evaluating environmental effects. Environment Organization Publication (In Persian).
• Study group and Bank Eghtesad Novin, 2008. Risk management and application risk management. Farakhan press (In Persian).
• Sulivan T.D., 2006. Pit slope design and risk- A view of the current state of the art. International symposium on stability of rock slopes in open pit mining and civil engineering situations, SAIMM Cape Town.
• Terbrugge P.J., Wessello J., Venter J., Steffen O.K.H., 2006. A risk consequence approach to open pit slope design. The Journal of the African Institute of Mining and Metalurgy, Vol. 106, pp. 503-504.
• Wegrzyn E.T., 2008. Application of Statistical Methods for Evaluation of Rock-Burst Risks in Copper Ore Mine Condition. Arch. Min. Sci., Vol. 53, No 1, p. 23-30.