Analytical solutions to evaluate the evolution of the water table and pore water pressure in stopes with hydraulic fill

Pengyu Yang, Li Li

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Mining - Oil Sands I

ABSTRACT: While paste backfill is gaining popularity across the world, hydraulic backfill remains commonly used to fill large underground voids created during the mining operations. Hydraulic backfill is produced and transported as a slurry at a solid content of 60-75% which contains a substantial amount of water. Compared to paste backfill that contains full tailings, the removal of a conductivity. As a result, the water in hydraulic fill drains quite quickly after placement. When the drainage through barricade is not efficient, ponding can occur on the top of the settled fill and generate high pore water pressures, threatening the stability of the barricade. Hence, a good understanding of the pressures in such backfilled stopes is crucial for improving the design of barricades. To date, most existing analytical solutions for stress estimation in backfilled stopes were developed for the case of a fully drained or hydrostatic state. In this study, analytical solutions are proposed to describe the evolution of the water table and pore water pressure due to ponding in stopes backfilled with hydraulic fill. The proposed solutions are then validated with numerical modelling.

RÉSUMÉ: Bien que le remblai en pâte devienne très populaire à travers le monde, le remblai hydraulique demeure très utilisé dans le remblayage des chantiers souterrains. Le remblai hydraulique est produit et transporté sous forme de pulpe à un pourcentage de solide entre 60 et 75% qui contient une quantité importante d'eau. Par rapport au remblai en pâte qui utilise les résidus miniers de tout venant) dans le remblai hydraulique peut augmenter de manière significative la conductivité hydraulique. En conséquence, l'eau dans le remblai hydraulique se draine assez rapidement une fois mis en place dans un chantier. Lorsque la barricade n'est pas suffisamment drainant, un lac peut se former au-dessus du remblai et génère des pressions , menaçant ainsi la stabilité de la barricade. Une bonne compréhension de l'évolution des pressions dans les chantiers remblayés est donc cruciale pour améliorer la conception des barricades. À ce jour, la plupart des solutions analytiques existantes pour l'estimation des contraintes dans les chantiers remblayés ont été développées pour le cas d'un chantier complètement drainée ou en équilibre hydrostatique. Dans cette étude, des solutions analytiques sont proposées pour décrire l'évolution de la nappe phréatique et de la pression d'eau interstitielle associées au lac formé au-dessus du remblai hydraulique. Les solutions proposées sont ensuite validées par des modélisations numériques.

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