Proposed guidelines related to directive 019 (QC) for the seismic stability analysis of tailings impoundments. Part 1 – basic considerations

La conception et la construction des parcs à résidus miniers doivent tenir compte des risques élevés d’instabilité géotechnique. L’analyse de la stabilité de ces sites d’entreposage doit considérer plusieurs facteurs d’influence incluant les propriétés des matériaux, la configuration des digues de retenue et les conditions de chargement. La réponse sismique des résidus est l’un des aspects les plus critiques pour ces ouvrages, mais la méthode d’évaluation peut mener à des résultats confus ou incertains en l’absence de lignes directrices. Dans plusieurs cas, l’analyse dynamique numérique s’avère la méthode la plus appropriée pour évaluer la réponse et la stabilité des parcs à résidus. Cet article, en deux parties, résume le contenu d’un récent rapport technique (publié en français) préparé pour le Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP) du Québec qui définit les lignes directrices pour la stabilité sismique, qui s’ajoutent aux critères de stabilité géotechnique inclus dans la Directive 019 pour l’industrie minière (2025). Cette première partie rappelle les principaux problèmes potentiels impliquant un tremblement de terre et décrit sommairement les outils disponibles pour analyser le comportement sismique des parcs à résidus miniers ; d’autres éléments spécifiques sur les analyses dynamiques sont présentés dans la partie 2.

Abstract

The design and construction of tailings impoundments must consider the significant risks of instability. Geotechnical stability analyses of such disposal sites need to take into account several factors including material properties, dike configuration, and loading conditions. The seismic response of tailings is one of the most critical issues for impoundments, but the evaluation method can lead to confusing or uncertain results in the absence of specific guidelines. In many instances, numerical dynamic analysis (DA) is considered the most appropriate method to evaluate the seismic response and conduct stability analysis of tailings impoundments. This article, in two parts, summarizes the content of a recent technical report (published in French) prepared for the Québec Ministry of the Environment, the Fight Against Climate Change, Wildlife and Parks (MELCCFP) that presents guidelines for the seismic stability to complement the geotechnical stability criteria included in the Directive 019 for the mining industry (2025). This first part recalls the main issues involving seismic loading and summarizes the tools available to analyse the seismic behavior of tailings impoundments; more specific aspects about the procedure to conduct numerical DA are included in the second part.