طراحی ابعاد بهینه پایه در معدن کرومیت فاریاب با توجه به ترتیب مراحل استخراج

چکیده
طراحی بهینه ابعاد پایه اهمیت زیادي در بهینهسازي معدنکاري به روش استخراج کارگاه و پایه دارد. به دلیل محدودیتهاي موجود در روشهاي طراحیسنتی و تجربی، امروزه روشهاي عددي بهطور وسیعی براي طراحی پایه بهکار میروند. در این تحقیق هدف تعیین ابعاد مناسب پایه ها در بخش کارگاه و پایهمعدن کرومیت فاریاب با در نظر گرفتن ترتیب مراحل استخراج با استفاده از مدلسازي عددي است. نتایج حاصل ازمدلسازي عددي با در نظر گرفتن چهارمرحله استخراج ، بیانگر آن است است که پایه 9 و 12 متري در تمام مراحل استخراج پایدار میمانند و پایه هاي 3 و 6 متري در مرحله سوم استخراج شکسته7 و 8 متر مشخص شده است که در محدودهاي که ارتفاع / میشوند. نتایج نشان میدهد که عرضپایه بین 6 تا 9 متر قرار دارد. با مدلسازي عددي ابعاد پایه 5کارگاه در حدود 12 متر است عرضپایه 8 متر مناسب است. نتایج این تحقیق با شرایط واقعی معدن با تقریب خوبی سازگار است چون پایههاي معدنی که عرضآنها کمتر از حدود 8 متر بوده تخریب شده اند یا در آستانه تخریب قرار دارند و تنها پایههاي با ابعاد بیش از 8 مترتاکنون پایدار ماندهاند. بهمنظور اعتبارسنجیروش استفاده شده، نتایج روش عددي با نتایج نظریه سطح تأثیر و رابطه پاکالنیس و لاندر که به ترتیب درمورد تنش متوسط وارد بر پایه و تنش افقی داخل لایههستند مقایسه شده است. مقایسه نتایج روش عددي در مورد توزیع تنش افقی در پایههاي عریض و باریک نشان داده است که نمیتوان در پایه هایی با نسبتعرض به ارتفاع خیلی کم رابطه بین تنش قائم و افقی برقرار کرد؛ در حالیکه در پایههاي عریض که در وضعیت پایدار قرار دارند توزیع تنش افقی سهمیگوناست و مقدار تنش افقی در وسط پایه بیشینه است. براي این گونه پایهها، نتایج مدلسازي عددي در مورد تنش افقی با توجه به مراحل استخراج با نتایج رابطه پاکالنیس و لاندر بهطور تقریبی یکسان است.

کلمات کلیدي :

کارگاه و پایه . روشهاي عددي . مکانیزم شکست . ابعاد بهینه . معدن کرومیت فاریاب

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی نشست سطح زمین ناشی از حفر تونلهاي مترو با استفاده از EPB TBM به روشهاي عددي و آماري

چکیده
حفاريهاي کم عمق از جمله تونلها میتوانند باعث حرکت زمین شوند که این حرکتها بهصورت نشست در سطح زمیننمایان میشوند. تونل ها ممکناست در مناطق شهري با تراکم جمعیت زیاد ساخته شوند، بنابراین نشست ایجاد شده بر ساختمانها و تأسیسات قرار گرفته در بالاي تونل تاثیرگذار است.بههمین دلیل تخمین میزان نشست ناشی از حفر این تونلها ضروري است. عوامل مختلفی از قبیل عمق، فشار سینهکار و فشار تزریق بر میزان نشستتأثیرگذار هستند. در بخش اول این مقاله همهي پارامترهاي تأثیرگذار بر نشستناشی از حفر تونل در محیطهاي EPB TBM ناشی از حفر تونل توسطکاربرد اطلاعات مربوط به متروي ، Plaxis 3D TUNNEL معرفی میشود سپس با استفاده از مدلسازيعددي با نرمافزار ،EPB TBM رسی، حفر شده توسطشیراز و بررسی پارامتري، نوع و میزان اثر این پارامترها بر نشست مشخص شده است. در ادامه با انجام تحلیل حساسیت نشست نسبت به پارامترهاي مؤثر،تاثیرگذارترین پارامترها بر نشست معرفی میشوند. مطالعات انجام شده نشان میدهد که فشار سینهکار، فشار تزریق، همگرایی، مدول الاستیک خاك و عمقدر EPB TBM تونل بیشترین تأثیر را بر میزان نشست دارند. در بخش دوم این مقاله با استفاده از مدلسازي عددي فرآیند ساخت تونلهاي مترو بهوسیلهيمحیط رسی اشباع از آب مدل شده است. سپس میزان نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل و نتایج 27 مدل عددي براي ارائه رابطهاي آماري با استفاده ازروش رگرسیون چند متغیره استفاده شده است.در نهایت رابطه ارائه شده با دادههاي حاصل از اندازهگیريهاي برجاي نشست در پروژه متروي شیراز مقایسهشده است. بهکارگیري رابطه بهدستآمده در تعیین نشست متروي شیراز و مقایسه آن با دادههاي ابزاربندي، کارا بودن رابطه ارائه شده را نشان میدهد.استفاده از این رابطه با داشتن پارامترهاي ورودي آن که در همه پروژههاي مترو موجود هستند، بسیار ساده بوده و خطاي آن قابل قبول است.

کلمات کلیدي :

نشست . EPB TBM . مدلسازي عددي . مطالعه پارامتري . رگرسیون چند متغیره

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

انتخاب ماشین حفاري مکانیزه مناسب براي حفر تونل قطعه شرقی غربی خط 7 مترو تهران

چکیده
یکی از مهمترین مسائل تونلسازي مکانیزه در نواحی شهري انتخاب ماشین حفاري مناسب است. شرایط زمینشناسی وژئوتکنیک بستر و نوع مصالح تشکیلدهنده ، تغییرات لایهها، میزان سطح آب زیرزمینی، موقعیت و شرایط خاص شهري و غیرهموارد مهمی هستند که برانتخاب ماشین و روش اجراي تونلهاي شهري مؤثر هستند. در این مقاله ضمن بررسی شرایط ژئوتکنیکی،انواع ماشینهاي حفر تونل ، عوامل مؤثر بر کارکرد ماشینهاي حفر تونل، روشها و دستورالعملهاي انتخاب ماشین، مناسبتریدر ورزشگاه تختی تا A 9 متر، حد فاصل ایستگاه 7 / دستگاه براي حفر تونل قطعه شرقی - غربی خط 7 متروي تهران با قطر 15در بزرگراه نواب صفوي، به طول 12360 متر، پیشنهاد شده است. در نهایت از میان ماشینهاي سپري زمینهاي نرم N ایستگاه 7با توجه به جنس خاك، شرایط محیطی مسیر تونل، سطح آب زیرزمینی، برنامه زمانبندي پروژه، EPB ماشینهاي مختلف، ماشین سپرو تواناییها و محدودیتهايانتخاب و پیشنهاد شده است.

کلمات کلیدي :

انتخاب ماشین . تونل مترو . ماشین هاي حفر تونل . EPB     

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تعیین الگو بهینه حفاري و اجراي سیستم نگهداري تونل در سنگ هاي ضعیف (مطالعه موردي)

چکیده
حفر یک تونل سبب ایجاد تغییرات تمرکز تنش و بروز جابجاییهایی احتمالی در اطراف فضاي حفاري شده می -شود. در فرآیند حفر تونل، بحرانیترین مرحله ،حفر بخش تاج تونل میباشد و چنانچه حفر این بخش بطور صحیح انجام نشود، احتمال ناپایداري افزایش مییابد. در عملیات تونلسازي به روش مرحلهاي تاج وپله، گسترش ناحیه پلاستیک علاوه بر خصوصیات ژئومکانیکی به شکل و نحوه اجراي عملیات وابسته میباشد. بر این اساس، گام حفاري تاج و کف تاثیر بسزائی درپایداري تونل دارند. براي محاسبه این دو پارامتر میتوان از روشهاي عددي و تجربی بهره برد. امروزه روشهاي عددي بطور موثري در مسائل تحلیل پایداري تونلهابه کار گرفته می شوند و براي این منظور، روشهاي عددي سه بعدي براي مدلسازي حرکات جلو و اطراف سینه کار تونل و همچنین تاثیر آن بر سیستم نگهداري،2 متر براي کف میباشد، مورد / نتایج دقیقتري ارائه می نمایند. در این مقاله، پایداري یک تونلکه حفر آن به روش مرحلهاي با گام حفاري 1 متر براي تاج و 5مقایسه گردید. بر این اساس، Q و RMR بررسی قرار گرفته است. جهت تحلیل پایداري نرم افزار بکارگیري و نتایج بدست آمده با روشهاي تجربی0 متر بدست آمد. با اجراي نتایج بدست آمده در تونل / جهت جلوگیري از ناپایداري و کاهش فشار بر سیستم نگهداري، گام مناسب براي حفاري تاج و کف تونل 5 مطالعه موردي، میزان جابجایی ها و اثرات تخریبی وارد بر سیستم نگهداري بطور قابل ملاحظهاي کاهش یافت.

کلمات کلیدي :

روش مرحله اي تاج و پله . FLAC3D . روشهاي تجربی RMR و Q    

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

برآورد چگونگي توزيع بار در پايه هاي زنجيري كارگاه هاي استخراج جبهه كار بلندمكانيزه در معدن زغالسنگ طبس با استفاده از روش عددي

چكيده
پايه هاي زنجيري در روش جبهه كار بلند مكانيزه بين دو پهنه استخراجي باقي گذارده م ي شوند و شرايط بارگذاري آنها با شرايطبارگذاري پايه ها در روش استخراج اتاق و پايه متفاوت است زيرا اين پاي ه ها بار حاصل از منطقه تخريب را نيز تحمل م ي نمايند . ازاين رو برآورد مقدار و چگونگي توزيع بار بر روي آ نها داراي اهميت زيادي اس ت . محدوديت هاي روش هاي سنتي و تجربي دربرآورد بار وارد بر اين پايه ها مطلوبيت هاي زيادي را براي استفاده از رو شهاي عددي ايجاد كرده است. در اين تحقيق با استفاده ازو در نظر گرفتن مدل كرنش نرمي موهركولمب، ت ا ثير بار هاي كناري و جلويي بر روي پاي ه هاي زنجيري در معدن FLAC3D نرم افزارزغالسنگ طبس با توجه به جانماي ي آ نها نسبت به جبه ه كار، مورد بررسي قرار گرفته اس ت . نتايج حاصل نشان م ي دهد كه حداكثربار وارد بر پاي ه هاي زنجيري در فاصله 4 تا 5 متري لبه پايه و هنگامي كه جبه ه كار در حدو د 20 متر جلوتر از آن باشد، اعمالمي شود.

كلمات كليدي :

پايه هاي زنجيري . مدل سازي عددي . توزيع بار . مدل كرنش نرمي

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

محاسبه ضريب بهره وري و نرخ پيشروي دستگاه حفاري تمام مقطع TBM در سنگ هاي سخت مطالعه موردي قطعه 1 تونل انتقال آب قمرود

چكيده
11 كيلومتر + 35 كيلومتر از جمله طر ح هاي بزرگ مل ي است . براي حفاري قطع  ه 1 آن به طول 311 / تونل قمرود به طول ك ل ي 7انتخاب شده اس ت . براي پيش بيني نرخ پيشروي و به تبع آن زمان تكميل حفا ر ي و هزينه ها، تخمين EPB از نوع TBM دستگاهضريب بهره وري بسيار حائز اهميت اس ت . ضريب بهره وري به صورت زمان خالص حفا ر ي به كل زمان در دسترس د ر هر واحدزمينشناسي تعريف م يشود. اين ضريب تابعي از شرايط زمين، نوع ماشين، تأسيسات پشتيباني، مديريت پروژه و در نهايتو NTH تجربه كاركنان است . از مهمتر ين روش هايي كه در جهان به منظور پيش بيني ضريب بهره وري استفاده مي شود روش هاياست . در اين مقاله مد لي براي رسيدن به ضرايب بهر ه وري كه به ضرايب بهر ه وري ايجاد شده در عمل نزدي ك تر باشند ارائه CSMشده است. سپس با استفاده از اين 3 روش ضرايب بهرهوري در واحدهاي مختلف زمينشناسي مسير تونلپيشبيني شده و با داد ه هاي واقعي در 4570 متر كه حفا ر ي آن انجام شده مورد مقا ي سه قرار گرفته و زمان اتمام حفا ر ي تونل ن يزپيشبيني شده است . هدف از اين مقاله ارائه مدلي براي تخمين دقيقتر ضرايب بهرهوري و در نتيجه تصميم گيري صح يحتر درست. TBM مورد زمانبندي پروژه و پيشبيني درآمد و هزينه در پروژههاي حفاري با

كلمات كليدي :

تونل قمرود . حفاري مكانيزه . بهره وري . CSM . NTH . مدل جديد

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

استفاده از شبكه عصبي مركب (Committee Machine) نظارت شده جهت بهبود الگوريتم شبكه هاي عصبي در تخمين تراوايي مخازن نفتي

چكيده
تراوايي مخزن يك پارامتر حياتي ب ر اي ارزيابي هيدروكربور مخزن نفتي م ي باشد. نمودارهاي چاه پيمايي زيادي در ارتباط با اينپارامتر در چاه ها وجود دارند . در اين مطالعه تخمين تراوايي با استفاده از اين نمودارها و شبكه هاي عصبي صورت گرفته اس ت .نظارت شده است. بدليل بازه ي وسيع و (Committee Machine (CM)) شبكه عصبي بكار گرفته شده، يك شبكهي مركبچند جامعهاي بودن مقادير تراوايي ، هر يك از شبك ه هاي معمولي اين شبكه ي مركب با يك ديدگاه آماري، از دو شبك ه جهتاست كه در حقيقت نقش كلاسه - Gating تخمين تراوايي در باز ه ي تراوايي بالا و پائين استفاده م ي كند. شبكه سوم يك شبك ه يبندي داده هاي ورودي را به دو كلاس تراوايي بالا و پائين بر عهده دارد و به عنوان تصميمگيرنده عمل ميكند. شبكه حاضر برروي داده هاي از يك مخزن نفتي در جنو ب غرب ايران پياده سازي گرديد . تعداد داده هاي موجود براي اين پروژه 210 نمونه بوده،كه به دليل تعداد اندك اين داد ه ها از 80 % آنها براي آموزش و از 20 % مابقي براي اعتبارسنجي و تست شبكه استفاده ش د . نتايج97 درصدي در نمودار تراوايي تخميني در مقابل تراوايي انداز ه گيري شده اس ت . / حاكي از ضريب تبيين 86 CM شبكهي مركب84 درصدي از خود نشان مي دهد . / اين در حالي است، كه شبكهي عصبي معمولي بهينه شده در بهترين حالت ضريب تبيين 14مقايسهي اين مقادير نشاندهندهي قدرت و كارايي بالاي شبكههاي تركيبي نظارت شده در تخمين تراوايي مخازن نفتي ميباشد.

كلمات كليدي :

شبكه عصبي . شبكه عصبي مركب (Committee Machine)CM . نظارتشده . تخمين تراوايي . مخازن نفتي

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تاثير طول گام و مراحل حفر در روش حفاري مرحله اي بر ميزان نشست سطح زمين در خط 4 متروي تهران

چكيده
براي كنترل نشست ناشي از حفر تونل در مناطق شهري و ايمني ساز ه هاي مجاور، عوامل تاثيرگذار در عمليات حفر بايد با توجهبه شرايط ژئوتكنيكي منطقه و روش اجرا به د ر ستي تعيين شود . در روش حفاري مرحله اي، طول گام و توالي مراحل حفارياصلي ترين عوامل تاثيرگذار از بعد اقتصادي و اجرائي هستن د . اين دو عامل ارتباط تنگاتنگي با زمان و هزينه اجراي تون ل ها بهروش حفاري مرحله اي دارند، بنابراين تعيين بهينه آنها يكي از چالش هاي اصلي به شمار مي آيد. در اين مقاله، تاثير تغييرات طولگام و مراحل حفاري در خط 4 متروي تهران، با توجه به در حال اجرا بودن آن، بر ميزان نشست سطح مورد بررسي قرار گرف ت . ازروش سه بعدي اجزاي محدود براي تخمين نشست در حال ت هاي مختلف طول گام و توالي مراحل حفاري استفاد ه شد . نتايج نشانداد كه با توجه به خواص ژئوتكنيكي منطقه و ابعاد حفريه، طول گام هاي حفاري محافظ هكارانه تعيين شده و پيشنهاد م يشود برايبالا بردن راندمان اجرائي، واحد طول گام حفا ر ي در زير خيابانها در قسمت فوقا ني 2 متر و در قسمت زيرين 3متر، و در زيرساختمانها واحد طول گام حفاري در قسمت فوقاني 1 متر و در قسمت زيرين 3متر انتخاب شود.

كلمات كليدي :

نشست سطح . مراحل حفاري .  نرم افزار plaxis 3D حفاري مرحله اي تونل .  طول گام حفاري

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تخمين ضريب بهره وري TBM بر اساس شاخص هاي سيستم طبقه بندي مهندسي سنگ و نيروي نفوذ ماشين

چكيده
تخمين نرخ پيشروي ماشين هاي حفر تونل ، به منظور تعيين برنامة زماني و برآورد هزين ه هاي اجرايي در پروژ ه هاي تونلسازي باحفر مكانيزه، ضروري مي باشد؛ براي اين منظور لازم است تا ضريب بهره وري ماشين حفر تونل مشخص شده تا براساس آن نرخباز، بر اساس سيستم هاي طبقه بندي TBM پيشروي ماشين تعيين شو د . هدف از انجام اين مطالع ه تعيين ضريب بهره وري ماشينباز TBM و نيروي نفوذ ماشي ن مي باشد. براي اين منظور مجموعه اي از د اده هاي مربوط به تونلسازي با ماشين (Q و RMR) سنگNRMR ، نيروي نفوذ تيغه ،Q ،RMR جمع آوري شده و با انجا م آزمون پيرسن بر روي داد ه ها ميزان همبستگي ضريب بهره وري باارتباط نزديكي با TBM اصلاح شده ) تعيين شده است . از آنجايي ك ه ضريب بهره وري ماشين Q) MQ اصلاح نشده ) و RMR)وضعيت پايداري تونل ها دارد؛ انتظار م ي رود شاخص هاي مربوط به سيست م هاي طبقه بندي مهندسي سنگ ارتباطنزديكي باضريب بهره وري ماشين هاي حفر تونل داشته با ش ند. بر اساس تحليل هاي انجام شده مشخص شده است كه رابطة معناداري بينو جود دارد ؛ لذا پس از بررسي روابط متعدد، مناسب ترين رابطه براي تخمين ضريب NRMR و MQ ضريب بهره وري و شاخص هاينيروي نفوذ تيغة ماشين و همچنين با در نظر گرفتن ساير ،NRMR ،MQ باز، بر اساس شاخ ص هاي TBM بهرهوري ماشين هايتاخير هاي اجرايي ارائه شده است.

كلمات كليدي :

ضريب بهره وري . TBM باز . تحليل آماري . طبقه بندي مهندسي سنگ . نيروي نفوذ ماشين

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تقاطع تونل هاي آببر با مخازن ضربه گير سد گتوند عليا

چكيده
مقاله حاضر پيرامون تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تون ل هاي انتقال آب و مخزن ضربه گير سد گتوند عليا اس ت .تحليل پايداري فضاهاي زيرزميني يكي از مهمترين موضوعات در علم مكانيك سنگ م ي باشد. چهار روش مختلف براي تحليلپايداري فضاهاي زيرزميني وجود دارد كه عبارتند ا ز : روش فرم بسته، روش عددي، روش تجربي و مد ل هاي فيزيكي . امروزهروشهاي ع ددي و تجربي به طور گسترده اي در جهان مورد استفاده قرار ميگيرند. در اين مقاله تحليل پايداري با روش تفاضلكه به ترتيب جزو رو ش هاي عددي و تجربي م ي باشند، انجام شده اس ت . براي تحليل عددي RMR و Q محدود و طبقه بنديمورد است فاده قرار گرفته اس ت . اين نرم افزار توانايي تعيين تن ش ها و جابجايي ها را FLAC3D پايداري فضاي زيرزميني نر م افزاردر اطراف فضاي زيرزميني دار د . نتايج به دست آمده از تحلي ل ها نشان مي دهد كه فضاي زيرزميني ناپايدار اس ت . لذا به منظورپايدارسازي، نصب سيستم نگهداري ضروري اس ت . بعد از نصب سيستم نگهداري مي ز ان ماكزيمم جابجايي كمتر از مقدار جابجاييبحراني ساكورايي مي شود، بنابراين فضاي زيرزميني پايدار خواهد ش د . سيستم نگهداري پيشنهادي شامل 1) نصب پي چ سنگ1/5 متر به همراه شاتكريت به ضخامت 150 ميلي متر در مخز ن ×1/ تزريقي به طورسيستماتيك به طول 7 متر و فاصل ه داري 52 متر به همراه شاتكريت به ضخامت 70 × ضربهگير و نصب پي چ سنگ تزريقي به طور سيستماتيك به طول 5 متر و فاصل ه داري 2ميليمتر در تونل انتقال آب و باكس مي باشد.

كلمات كليدي :

تحليل پايداري .  تونل هاي آببر . مخازن ضربه گير . FLAC3D . سيستم نگهداري . سد گتوند عليا . روش

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید