3D Geotechnical Stability Analysis of the Open Pit Mine at Styrian Erzberg

Aktuelle Betrachtungen der Standsicherheit am Steirischen Erzberg basieren auf vordefinierten zweidimensionalen Schnitten unter Beurteilung von Grenzgleichgewichten. Im Zuge dieser Arbeit wurde auf Basis vorhandener Daten und Gutachten ein dreidimensionales geotechnisches Modell erarbeitet und in einer geeigneten numerischen Simulationssoftware modelliert. Im Anschluss wurde eine numerische Simulation durchgeführt und mit vorangegangenen Studien verglichen. Abschließend wurden Bereiche des Modelles identifiziert, in denen es Potential für weitere Untersuchungen gibt. Das geotechnische Modell baut sich im Wesentlichen aus den geologischen Einheiten, den Hauptstrukturen und Störungen, den Gebirgseigenschaften und der Hydrogeologie auf. Unterstützt wird dieses durch das geometrische Modell, welches Informationen über die Abbaustände des Bergbauprojektes liefert. Im Anschluss zur geotechnischen Parameterstudie erfolgte die Modellierung des dreidimensionalen numerischen Modelles in der Software FLAC3D (Itasca, 2025). Die Ergebnisse der numerischen Simulation zeigen, dass in Bereichen mit wenig dreidimensionalen Spannungseinfluss Konsistenz zu vorangegangenen Gutachten besteht. Die Betrachtung der im Zuge der numerischen Simulation auftretenden plastifizierten Zonen zeigt, dass mit fortschreitendem Abbau eine Konzentration der Plastifizierung im Übergangsbereich Porphyroid zu Karbonat Formation stattfindet, wobei sich das Ausmaß vergrößert und diese Regionen über weite Teile der östlichen Hauptböschung bis hin zur Brecherböschung verbunden sind. Die Standsicherheitsbetrachtung zeigt, dass die eingeführte Übergangszone mit reduzierten Gebirgseigenschaften wesentlichen Einfluss auf die Standsicherheit des Steirischen Erzberges nimmt. Zusammenfassend ist die dreidimensionale numerische Standsicherheitsbetrachtung deutlich zeit- und rechenintensiver als die zweidimensionale Betrachtung, liefert jedoch wesentliche Einblicke in die maßgebenden geotechnischen Mechanismen des Steirischen Erzberges. Zugleich zeigt die Analyse die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen, insbesondere hinsichtlich der geotechnischen Parameter, um die Vorteile der numerischen Modellierung vollständig ausschöpfen zu können.