Deterministic and probabilistic stability analysis of a mining rock slope in the vicinity of a major public road : case study of the LAB Chrysotile mine in Canada

In recent years, several large open-pit mines have started operating in the province of Quebec in Canada, and some of the largest planned pits are located close to public infrastructure. Historically, large open-pit mining has seldom been done in many mining regions, such as the Abitibi region, where underground mines are the norm. As an integral part of achieving social acceptability of open-pit mining, the stability of mining slopes must be carefully analyzed during the design process and the presence of public infrastructure near the slopes must be adequately considered. The province of Quebec does not have specific guidelines regarding such design considerations. This paper provides a short overview of the literature on some current practices regarding mining slope design close to public infrastructure. To demonstrate its applicability in the Quebec provincial context, the paper then investigates the stability of the west wall of the LAB Chrysotile open-pit mine in Thetford Mines (Quebec) near the new Road 112. Deterministic and probabilistic analyses were conducted using finite element shear strength reduction and limit equilibrium methods to investigate slope stability. The impact of pit infilling and rapid dewatering as well as long-term stability of the slope were investigated. The results of all analyses reveal that the current mining slopes at LAB Chrysotile are within acceptable design criteria limits.
Au cours des dernières années, plusieurs grandes mines à ciel ouvert ont débuté à être exploitées dans la province de Québec au Canada, et certains des plus grands puits prévus sont situés à proximité d’infrastructures publiques. Historiquement, les grandes mines à ciel ouvert étaient peu nombreuses dans plusieurs régions minières, notamment l’Abitibi, où les mines souterraines sont la norme. En tant que partie intégrante de l’acceptation sociale d’une exploitation minière à ciel ouvert, la stabilité des pentes doit être soigneusement analysée au cours du processus de conception, et la présence d’infrastructures publiques près des pentes doit être dûment examinée. La province de Québec n’a pas de lignes directrices précises au sujet de ces considérations de conception. Cet article fournit un aperçu de la littérature sur certaines pratiques actuelles concernant la conception des pentes de l’exploitation minière près d’une infrastructure publique. Afin de démontrer son applicabilité dans le contexte de la province de Québec, l’article présente une analyse de la stabilité du mur ouest de la mine à ciel ouvert LAB Chrysotile, à Thetford Mines (Québec), près de la nouvelle route 112. Des analyses déterministes et probabilistes ont été menées à l’aide des méthodes de la réduction de la résistance au cisaillement par éléments finis et de l’équilibre limite pour évaluer la stabilité des pentes. L’impact de l’assèchement rapide et de remplissage de la fosse, ainsi qu’une stabilité à long terme de la pente ont également été étudiés. Les résultats de toutes les analyses révèlent que les pentes de l’exploitation minière actuelle de LAB Chrysotile sont acceptables dans les limites des critères de conception.