Slope stability assessment of the open pit albite mine in the Çine-Karpuzlu (Aydin) area

Abstract

Çalışma alanı, Çine Akmaden Şirketi tarafından 1996'dan beri işletilmekte olan, Aydın, Çine-Karpuzlu'da bulunan bir açık ocak albit madenidir. Madende sadece lökokratik ortognayslar yüzlek vermektedir. Albit açık ocak işletmesinin bugünkü taban kotu 395 m iken, tabandan itibaren 45 m daha işletilmesi planlanmıştır. Bu çalışmanın amacı, maden çalışmalarının sona erdiği durumdaki değişik şev koşullarında optimum şev açısının belirlenmesidir. Bu kapsamda, şev duraysızlıklarını analiz etmek için, kaya kütlesinin ayrıntılı arazi gözlemleri ve kaya materyali üzerinde laboratuvar deneyleri yapılmış; daha sonra bu veriler ile numerik çalışmalar yürütülmüştür._x000B_Numerik analizlerde, kesme direnci indirgeme (SSR) tekniğini içeren, Genelleştirilmiş Hoek-Brown Kriteri ve Eşdeğer Mohr-Coulomb parametrelerini dikkate alan, sonlu elemanlar yönteminin (FEM) Alipaşa açık ocak işletmesinin doğusunda bulunan çatlaklı kaya şevine uygulanabilirliği incelenmiştir. Bu süreçte, öncelikle arazideki yerel blok kaymalarından etkilenen alandan geçen, tansiyon çatlaklarına dik uzanan beş adet jeoteknik kesit alınmıştır. Daha sonra bu kesitlere ait şevlerin duraylılık analizleri, değişik Jeolojik Dayanım İndeksi (GSI) değerleri, sismik ivme (?s), şev açısı (?slope) ve yeraltı su durumu (WTL) değerleri kullanılarak, iki boyutlu FEM analizi yapan bilgisayar programı Phase2 V.7.013 ile yürütülmüştür. Analizlerin sonucunda, şevin yenilme mekanizması ve nedenleri; ayrıca güvenlik katsayısı (SRF) değerleri elde edilmiştir. Her iki yöntemden elde edilen SRF değerleri, bir istatistik programı olan SPSS (Statistical Package for Social Sciences) kullanılarak karşılaştırılmış ve çalışma alanındaki ortognaysları en iyi temsil eden kriter doğrultusunda, nihai şev açısı belirlenmiştir. The study area is a open pit albite mine which has been operating by Çine Akmaden Company since 1996 and takes place in Aydın, Çine-Karpuzlu. 45 m thickness below the present base of the open pit in which only leucocratic orthogneisses are exposed, has been planned to be mined out. The scope of this study is to determine the optimum overall slope angle for different slope conditions at the time which the mining operations are terminated. In this context, according to detailed field investigation and laboratory tests performed on rock material, numerical studies were conducted._x000B_In numerical modelling, applicability of the finite element method (FEM) involving shear strength reduction (SSR) technique by considering the Generalized Hoek-Brown Criterion and Equivalent Mohr-Coulomb parameters to jointed rock slopes in the eastern part of the Alipaşa open pit was investigated. In this process, firstly five geotechnical cross-sections passing through the area affected from local block slides were taken; secondly stability analyses of overall slopes along these cross-sections considering the variations of Geological Strength Index (GSI), seismic acceleration (?s), slope angle (?slope) and water table location (WTL) were conducted using a two-dimensional software Phase2 V.7.013. The causes and mechanisms of slope instabilities, the factor of safety values for each cross-section were determined. The results obtained from each criterion were compared by statistical software SPSS (Statistical Package for Social Sciences) to determine the optimum overall slope angle in terms of the best fitting criterion for the orthogneisses.