The effect of waste rock inclusions on the slope stability of tailings dikes

RÉSUMÉ: Les opérations minières génèrent deux principaux types de rejet solide: les stériles et les résidus miniers. Les roches stériles à granulométrie grossière, extraites pour accéder aux zones minéralisées, sont généralement placées dans des haldes en surface. Les résidus à grains fins produits par le traitement du minerai sont usuellement déposés hydrauliquement dans des parcs à résidus miniers confinés par des digues de retenue. La conception de ces ouvrages de retenue pose divers défis géotechniques, incluant ceux liés aux risques d'instabilité de la pente externe. Des travaux antérieurs ont montré que les inclusions de roches stériles (IRS) peuvent aider à améliorer la réponse géotechnique des parcs à résidus. Cette méthode consiste à placer des stériles à l'intérieur du parc pour améliorer le drainage et renforcer le système de retenue. Dans cet article, on présente les résultats de calculs pour illustrer l'effet des inclusions sur la stabilité des digues en conditions statiques. Ces calculs, qui peuvent servir à analyser le comportement des ouvrages pendant et après le dépôt de résidus, illustrent comment l'utilisation d’IRS peut aider à augmenter le facteur de sécurité des digues.

ABSTRACT: Mining operations generate two primary types of solid waste: waste rock and tailings. The coarse-grained waste rock extracted to access the ore zones is usually disposed in piles on the surface. The fine-grained tailings produced by the ore milling process are generally transported hydraulically to a surface impoundment confined by retaining dikes. The design of such impoundment raises various geotechnical issues, including the risk of instability of the dikes along the external slope. Previous work has shown that waste rock inclusions (WRI) can be used to improve the hydro-geotechnical response of tailings impoundments. This method consists in placing waste rock inside the impoundment to improve drainage and reinforce the retaining system. In this paper, calculations are conducted to assess the effect of WRI on the stability of tailings impoundments under static loading conditions. The calculations results, which can serve to analyze the behavior during and after tailings slurry deposition in the impoundment, illustrate how WRI may be used to enhance the factor of safety of the retaining dikes.