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Consideraciones de diseño del vertido de desechos en superficies inclinadas con área limitada basado en el análisis de estabilidad probabilística de simulaciones numéricas: un estudio de caso

Autores: Bat-Erdene, Bugunei; Kawano, Koki; Sasaoka, Takashi; Hamanaka, Akihiro; Shimada, Hideki

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Consideraciones de diseño del vertido de desechos en superficies inclinadas con área limitada basado en el análisis de estabilidad probabilística de simulaciones numéricas: un estudio de caso


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Extracción y transformación de minerales

Palabras clave

Estudio de caso
Diseño de vertedero de residuos
Evaluación de estabilidad
Superficie inclinada
Modelado numérico
ángulo de pendiente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se realizó un estudio de caso sobre el diseño de un vertedero de desechos para la mina de hierro ubicada en el área de Bulacan, Filipinas. Las minas de mineral de hierro generan una cantidad relativamente alta de desechos, y en la mina estudiada, el área de vertido de desechos restringida de 3 hectáreas requirió un diseño de vertedero más alto, lo que llevó a posibles problemas de estabilidad. Además, se proyecta que el vertedero esté situado en una superficie inclinada; por lo tanto, existe preocupación por la estabilidad del vertedero. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo encontrar el diseño óptimo del vertedero de desechos evaluando su estabilidad, y se realizó una configuración geométrica para optimizar los parámetros del banco. Se utilizó modelado numérico del método de diferencias finitas (FDM) para estimar la distribución del Factor de Seguridad simulando varios modelos. Los modelos con inclinaciones de base más pronunciadas (>12 grados) demuestran inestabilidad progresiva, como se demostró en la preevaluación. Los resultados del análisis estadístico muestran que las simulaciones totales del modelo con un ángulo de pendiente de 45 grados tienen una probabilidad de fallo significativamente alta del 38.2%. Mientras que los modelos con ángulos de pendiente de 35 grados y 40 grados tienen probabilidades de fallo calculadas como 0.3% y 6.5%, respectivamente. Por lo tanto, los resultados sugieren que el ángulo de pendiente general debe mantenerse en 40 grados o menos. Además, los resultados muestran que hay una caída promedio de 0.02 puntos en el FoS por cada incremento de 2.5 m en la altura del vertedero. En cuanto a la configuración geométrica, sería preferible tener cuatro bancos con 7.5 m de bermas para el diseño del vertedero de desechos del estudio de caso. En general, se discutió el efecto de una superficie inclinada como base, se delineó el efecto de un aumento gradual en la altura del vertedero y se destacó la importancia del ángulo de pendiente del vertedero en el diseño del vertedero.

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