Liquefaction flowslides in Rocky Mountain coal mine waste dumps

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Abstract

Over the past 25 years there have been a large number of long runout flowslides from Rocky Mountain coal mine waste dumps. The waste dumps are constructed as end-dumped fills with an angle of repose of 38°. Dump heights range between 100 and 400 m. The dumps are normally founded on mountain slopes that are covered with a thin veneer of granular colluvial and dense stony till materials. Conventional stability analyses carried out for these dumps using friction angles equal to the angle of repose for the waste rock and typical values ranging from 30 to 32° for the foundation materials indicate that many should be stable. The flowslides occur rapidly and display surprisingly long runouts of up to 2 km in some cases. Detailed studies of three of these events indicate that static collapse of saturated or nearly saturated sandy gravel layers within the dumps may be responsible for the initial failure and the generation of high pore pressures which result in high runout mobility.

Depuis 25 ans on a observé un grand nombre de coulées très allongées affectant les décharges de résidus de la mine de charbon de Rocky Mountain. Ces terrils sont des remblais de décharge avec un angle de repos de 38o dont la hauteur varie de 100 à 400 m. Ces décharges reposent habituellement sur des flancs montagneux recouverts d'une couche mince de till pierreux granulaire, colluvial et dense. Les analyses de stabilité conventionnelles effectuées en utilisant un angle de frottement égal à l'angle au repos pour les résidus rocheux et des valeurs typiques de 30 à 32o pour les matériaux de fondation montrent que beaucoup de ces décharges devraient être stables. Les coulées se produisent soudainement et sur des distances surprenantes allant jusqu'à 2 km dans certains cas. L'étude détaillée de trois de ces événements indique que l'effondrement statique de couches de graviers sableux saturées ou presque saturées à l'intérieur des décharges pourrait être la cause de la rupture initiale et de la génération de pressions interstitielles élevées, d'où une grande mobilité du matériau.

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