Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modified stability charts for rock slopes based on the Hoek-Brown failure criterion

Nekouei K., Ahangari K.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 3

747--766

EN

Only an article rendered by Lia et al. in 2008 has represented charts based on Hoek-Brown criterion for rock slopes, however, these charts are not precise and efficient. Because of this problem, a modification is suggested for the mentioned charts in this study. The new charts are calculated according to four methods. Among the methods, one relates to finite element method using Phase2 software. The other three methods are Janbu, Bishop and Fellenius that belong to limit equilibrium method by using Slide software. For each slope angle, the method having high correlation coefficient is selected as the best one. Then, final charts are rendered according to the selected method and its specific equations. Among forty equations, twenty-five ones or 62.5% relate to numerical method and Phase2 software, six ones or 15% belong to Fellenius limit equilibrium, six ones or 15% relate to Bishop limit equilibrium, and three ones or 7.5% belong to Janbu limit equilibrium. In order to validate new charts, slope stability analysis is carried out for several sections of Chadormalu iron ore open pit mine, Iran. The error percentage of new charts in limit equilibrium method using Slide software and in Bishop method for slopes of Chadormalu iron ore mine are rendered and compared. The charts on a basis of Hoek-Brown failure criterion for rock slopes show less than ±4% error. This indicates that these charts are appropriate tools and their safety factor is optimal for rock slopes.

PL

Diagramy stabilności skalistych zboczy otrzymane w oparciu o warunek wytrzymałości Hoeka- Browna znaleźć można jedynie w pracy Lia et al. (2008), choć wykresy te nie są absolutnie dokładne i jasne. Dlatego też w niniejszym artykule zaproponowano pewną modyfikację diagramów. Nowe wykresu sporządzono w oparciu o cztery metody. Jedna z metod opiera się na metodzie elementów skończonych i wykorzystuje oprogramowanie Phase2. Pozostałe trzy podejścia to metody Janbu, Bishopa i Felleniusa bazujące na metodzie równowagi granicznej i wykorzystujące oprogramowanie Slide. Dla każdego kąta nachylenia zbocza, wybierana jest metoda najskuteczniejsza, czyli taka która zapewnia wysoki współczynnik korelacji. Następnie sporządzane są wykresy końcowe, zgodnie w wybraną metodą i z wykorzystaniem odpowiednich równań. Spośród 40 równań, 25 z nich (czyli 62.5%) odnosi się do metod numerycznych (oprogramowanie Phase2), sześć równań (15%) należy do metody równowagi granicznej Felleniusa, kolejne sześć równań (15%) ma odniesienie do metody równowagi granicznej Bishopa, zaś trzy równania (7.5%) należą do metody równowagi granicznej Janbu. W celu walidacji nowych diagramów, przeprowadzono analizę stabilności zboczy na kilku wybranych odcinkach kopalni odkrywkowej rud żelaza w Chadormalu, Iran. Następnie porównano otrzymane procentowe wskaźniki niedokładności nowych diagramów uzyskanych za pomocą metody równowagi granicznej i przy wykorzystaniu oprogramowania Slide oraz w metodzie Bishopa obliczone dla zboczy kopalni rud żelaza Chadormalu. Diagramy uzyskane na podstawie warunku stabilności Hoeka-Browna dla zboczy w kopalni dają wskaźnik błędu na poziomie ±4%. Oznacza to, że diagramy takie są odpowiednimi narzędziami a współczynniki bezpieczeństwa dla zboczy skalnych wyliczone na ich podstawie uznać można za optymalne.

2

Measuring displacement and contact forces among the particles in unloading of slope by PFC2D (Particle Flow Code)

Behbahani S. S., Moarefvand P., Ahangari K., Goshtasbi K.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 2

495--504

EN

When instability is observed in the walls of open pit mining, at this time, engineers are faced with a moving mass which is a combination of materials that move on each other and on the main slip surface. Modeling of this movement can have an effective assistance to mining engineers to predict the movement behavior, displacement estimate, and the moving volumes. One of the suitable software which is capable of modeling of sliding behavior is PFC (Particle Flow Code). It is based on Discrete Element Method and released by the Itasca Company. In this paper, the modeling of sliding mass and unloading it in seven stages have been done. During the seven stages of unloading the maximum displacement and maximum contact forces among the particles are obtained. Maximum displacement happened in the fifth stage of the unloading and it is equal to 134.8 meters. Maximum contact forces occurred in the first stage of the unloading after initial equilibrium stage and it is equal to 1917 kN. The model for unloading of sliding mass presented in this paper is just an example and it is not a definite model for unloading of each sliding mass. Unloading of sliding mass depends on the situation of sliding mass and its volume and also mining limitations.

PL

W przypadku wystąpienia niestabilności ścian pochyłego wyrobiska odkrywkowego, inżynierowie mają do czynienia z przemieszczającą się masa - będącą kombinacją materiałów przesuwających się względem siebie a także zsuwających się w dół po powierzchni spadu. Modelowanie tego ruchu może znacznie pomóc inżynierom-górnikom w prognozowaniu zachowań terenu w trakcie tego ruchu, do szacowania wielkości przemieszczeń i objętości przemieszczających się mas materiału. Jednym z programów wspomagających modelowanie przemieszczeń tego typu jest oprogramowanie Particle Flow Code PFC, rozprowadzane przez firmę Itasca, wykorzystujące metodę elementów dyskretnych. W pracy tej przeprowadzono modelowanie ruchu przesuwających się mas gruntu i wybierania wyrobiska pochyłego w siedmiu etapach. We wszystkich siedmiu etapach modelowania obliczono maksymalne przemieszczenia i siły kontaktowe pomiędzy cząstkami gruntu. Maksymalne przemieszczenia zarejestrowano w etapie piątym wybierania wyrobiska pochyłego, wyniosło ono 134.8 m. Maksymalna siła kontaktowe, która wystąpiła w etapie pierwszym po ustaniu pierwotnego stanu równowagi, wyniosła 1917 kN. Model wybierania przesuwającej się masy gruntu przedstawiony w pracy jest jedynie przykładem, nie jest to ścisły model mający zastosowanie do modelowania ruchu przesuwających się mas gruntu w trakcie wybierania. Wybieranie przesuwających się mas gruntu zależy od warunków przemieszczania się masy gruntu, jej objętości a także ograniczeń narzuconych przez uwarunkowania górnicze.

3

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

Ahangari K., Paji A. G., Behdani A. S.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 2

505--519

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.