Métodos de Probabilidad para el Diseño de Estabilidad de Taludes de Rocas en Minas a Cielo Abierto: Una Visión General
Autores: Abdulai, Musah; Sharifzadeh, Mostafa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Métodos de Probabilidad para el Diseño de Estabilidad de Taludes de Rocas en Minas a Cielo Abierto: Una Visión General
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Análisis de estabilidad de taludes rocosos
Enfoques probabilísticos
Incertidumbre y variabilidad
Análisis de fiabilidad
Métodos probabilísticos
Minería a cielo abierto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El análisis de estabilidad de taludes rocosos se puede realizar utilizando enfoques deterministas y probabilísticos. El análisis determinista basado en el concepto de factor de seguridad utiliza valores representativos fijos para cada parámetro de entrada involucrado sin considerar la variabilidad y la incertidumbre de las propiedades del macizo rocoso. El análisis probabilístico, que calcula la probabilidad de fallo en lugar del factor de seguridad contra el fallo, está surgiendo en la práctica. Tales análisis ofrecen un enfoque más racional para cuantificar el riesgo al incorporar la incertidumbre en las variables de entrada y evaluar la probabilidad de fallo de un sistema. En la ingeniería de taludes rocosos, la incertidumbre y la variabilidad implican una gran dispersión de datos geo-estructurales y resultados de pruebas geomecánicas variadas. Ha habido un extenso análisis de fiabilidad de la estabilidad de taludes rocosos en la literatura, y se están empleando diferentes métodos de fiabilidad para la evaluación de la probabilidad de fallo y la fiabilidad de un talud. Los enfoques probabilísticos incluyen simulación de Monte Carlo (MCS), el método de estimación puntual (PEM), el método de superficie de respuesta (RSM), métodos de fiabilidad de primer y segundo orden (FORMs y SORMs), y el método de primer orden de segundo momento (FOSM). Aunque estos métodos pueden ser complicados, proporcionan una definición más completa del riesgo. El análisis de estabilidad de taludes probabilístico es una opción en la mayoría del software comercial; sin embargo, el uso de este método no es común en la práctica. Este documento proporciona una visión general de la literatura sobre algunos de los principales métodos basados en fiabilidad probabilística disponibles para el diseño del talud rocoso en minería a cielo abierto. Para demostrar su aplicabilidad, el documento investiga la estabilidad de un talud rocoso en una mina a cielo abierto en la región de Goldfields, Australia Occidental. Se adoptaron dos enfoques diferentes: análisis de estabilidad determinista utilizando métodos de equilibrio límite bidimensional y reducción de resistencia al corte por elementos finitos utilizando los software SLIDE y RS2, respectivamente, y análisis probabilístico aplicando los métodos MCS y RSM en el método de equilibrio límite. En este ejemplo, el análisis de estabilidad del talud se realizó utilizando el método de Spencer con optimización de búsqueda de Cuckoo para localizar la superficie de deslizamiento crítica. Los resultados obtenidos fueron comparados y comentados.
Descripción
El análisis de estabilidad de taludes rocosos se puede realizar utilizando enfoques deterministas y probabilísticos. El análisis determinista basado en el concepto de factor de seguridad utiliza valores representativos fijos para cada parámetro de entrada involucrado sin considerar la variabilidad y la incertidumbre de las propiedades del macizo rocoso. El análisis probabilístico, que calcula la probabilidad de fallo en lugar del factor de seguridad contra el fallo, está surgiendo en la práctica. Tales análisis ofrecen un enfoque más racional para cuantificar el riesgo al incorporar la incertidumbre en las variables de entrada y evaluar la probabilidad de fallo de un sistema. En la ingeniería de taludes rocosos, la incertidumbre y la variabilidad implican una gran dispersión de datos geo-estructurales y resultados de pruebas geomecánicas variadas. Ha habido un extenso análisis de fiabilidad de la estabilidad de taludes rocosos en la literatura, y se están empleando diferentes métodos de fiabilidad para la evaluación de la probabilidad de fallo y la fiabilidad de un talud. Los enfoques probabilísticos incluyen simulación de Monte Carlo (MCS), el método de estimación puntual (PEM), el método de superficie de respuesta (RSM), métodos de fiabilidad de primer y segundo orden (FORMs y SORMs), y el método de primer orden de segundo momento (FOSM). Aunque estos métodos pueden ser complicados, proporcionan una definición más completa del riesgo. El análisis de estabilidad de taludes probabilístico es una opción en la mayoría del software comercial; sin embargo, el uso de este método no es común en la práctica. Este documento proporciona una visión general de la literatura sobre algunos de los principales métodos basados en fiabilidad probabilística disponibles para el diseño del talud rocoso en minería a cielo abierto. Para demostrar su aplicabilidad, el documento investiga la estabilidad de un talud rocoso en una mina a cielo abierto en la región de Goldfields, Australia Occidental. Se adoptaron dos enfoques diferentes: análisis de estabilidad determinista utilizando métodos de equilibrio límite bidimensional y reducción de resistencia al corte por elementos finitos utilizando los software SLIDE y RS2, respectivamente, y análisis probabilístico aplicando los métodos MCS y RSM en el método de equilibrio límite. En este ejemplo, el análisis de estabilidad del talud se realizó utilizando el método de Spencer con optimización de búsqueda de Cuckoo para localizar la superficie de deslizamiento crítica. Los resultados obtenidos fueron comparados y comentados.