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- Title
Deterministic and probabilistic treatments of multiplanar pitwall failures at Himmetoglu (Turkey) coal mine.
- Authors
Tuncay, Ergün; Ulusay, Resat
- Abstract
This paper describes the investigation of a large and progressive slope failure in the south sidewall of the Himmetoglu coal mine in northwest Turkey. A number of slope instabilities leading to interruptions in mining have been experienced at the mine. Geotechnical investigations consisted of structural mapping, observations of instabilities, review of detailed groundwater information, long-term monitoring of slope movement, and back-analysis of the various failure modes. Deterministic and probabilistic approaches based on the limiting-equilibrium method were employed to examine various slope profiles and excavation sequences for achieving better stability conditions. Analysis of the movement monitoring records and geotechnical information indicated that the failure of the south sidewall slope developed by a combination of sliding along the bedding planes in the hanging wall and faults in the mode of multiplanar sliding. The movement history and the results from the back-analysis of the failures revealed that the stability of the slope was highly sensitive to changes in the length of the lower part of the sliding surface, and the shear strength reduced to residual values along the discontinuity surfaces 8-10 m above the coal seam at the time of failure. The results of the analysis both from deterministic and probabilistic approaches suggest that an excavation sequence consisting of a number of stripping stages from the uppermost benches and advancing to the toe of the slope may provide the resistance to stabilize the overall slope. Simple and preliminary economic assessments based on the overburden costs in conjunction with the deterministic and probabilistic approaches are briefly discussed.Key words: back-analysis, deterministic approach, Himmetoglu coalfield, monitoring, multiplanar failure, probabilistic approach, shear strength, slope stability.Cet article décrit les résultats d'investigation d'une grande rupture progressive le long du flanc sud de la carrière de charbon de Himmetoglu, dans la Turquie du nord-ouest. Des instabilités de talus ont provoqué de nombreuses interruptions dans la production du charbon. Les recherches géotechniques consistent en la cartographie structurale, des observations des instabilités, une revue de l'analyse détaillée de la nappe souterraine, le suivi à long terme des mouvements du talus et des analyses à rebours pour différents types possibles de rupture. Des approches déterministique et probabilistique ont été utilisées dans le cadre de la méthode d'équilibre limitée afin d'examiner différents profils de talus et d'atteindre de meilleures conditions de stabilité pour les séquences d'excavation. L'analyse des enregistrements du suivi des mouvements et des données géotechniques montrent que la rupture de la paroi sud de la carrière s'est développée par une combinaison des glissements sur des surfaces de litage sur les plans des couches et de failles, selon un mode de rupture le long de surfaces multiplanes. L'histoire des mouvements aussi bien que les résultats des analyses à rebours révèlent que la stabilité du talus est très sensible aux changements dans la longueur de la partie inférieure de la surface de glissement et que la résistance au cisaillement est réduite aux valeurs résiduelles le long des surfaces de discontinuités se trouvant à 8–10 m sur l'horizon carbonifère, lors de la rupture. Les résultats des analyses des approches déterministique et probabilistique suggèrent qu'une série d'excavations consistant en plusieurs étapes de décapage à partir des bandes du haut du talus vers le pied assurera le maintien de la résistance nécessaire pour la stabilité globale du talus. Une analyse économique simple et préliminaire est dressée pour discuter succinctement des prix de revient du décapage selon les approches déterministique et probabilistique.Mots clés : analyse à rebours, approche déterministique, mine de charbon de Himmetoglu, suivi des mouvements, rupture multiplane, approche probabilistique, résistance au cisaillement, stabilité de talus.
- Subjects
TURKEY; SLOPES (Soil mechanics); COAL mining; ENGINEERING geology; EQUILIBRIUM
- Publication
Canadian Geotechnical Journal, 2001, Vol 38, Issue 4, p828
- ISSN
0008-3674
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/t01-015