تأثیر شعاع و موقعیت پنجره برداشت دایره ای در تعیین میانگین و انحراف معیار طول اثر ناپیوستگی ها ( مورد مطالعاتی دیواره جنوب شرقی معدن چغارت)

چکیده
 روش های مختلفی جهت تعیین پارامترهای آماری طول اثر ناپیوستگ یها ارائه شده است. روش استفاده از پنجره برداشت دایره ای ژانگ و اینشتین جزء روش های توزیع آزاد بوده یعنی مستقل از نوع توزیع جهتداری و طول اثر ناپیوستگی ها می باشد از اینرو این روش برای تعیین مقادیر میانگین و انحراف معیار طول اثر ناپیوستگی ها بسیار ساده و پرکاربرد می باشد. بررسی تأثیر نوشته EZTL انتخاب شعاع و موقعیت مکانی پنجره برداشت دایره ای در این روش، توسط برنامه برروی مقطع بدست آمده از شبیه سازی هندسی Mathematica شده در محیط برنامه نویسی دیواره جنوب شرقی معدن چغارت صورت پذیرفت. معین گردید که شعاع و موقعیت مکانی پنجره تأثیر چندانی برروی مقادیر میانگین و انحراف معیار بدست آمده نخواهد داشت و با توجه به آماری بودن روابط این مقدار اختلاف قابل اغماض می باشد.

کلمات کلیدی:

طول اثر ناپیوستگ یها ، پنجره برداشت، روش ژانگ و اینشتین، برنامه EZTL

نویسندگان :

هادی گودرزی ، علیرضا یاراحمدی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

استفاده از روش فرکتالی مقدار - تعداد جهت طبقه بندی سنگ ها بر اساس مقاومت؛ مطالعه موردی: معدن زغالسنگ قشلاق

چکیده
 شناخت و طبقه بندی سنگ ها بر اساس مقاومت آن ها، یکی از ملزومات اساسی برای احداث و نگهداری بهینه فضاهای زیرزمینی از دیدگاه های فنی و اقتصادی است. رو شهای زیادی برای طبقه بندی سنگها ارائه شده است که هر کدام برای محیط خاصی بهینه و کاربردی هستند. در این پژوهش به زون بندی و جدایش جوامع سنگی در لایه های رسوبی معدن زغالسنگ قشلاق بر اساس مقاومت آن ها با استفاده از روش فرکتالی مقاومت - تعداد پرداخته شده است. بدینمنظور تعداد 75 قطعه نمونه از بخ شهایی از شبکه زیرزمینی این معدن برداشت شده و پس از طبق هبندی این سنگ ها در گروه های مختلف و تهیه قطعات کوچک تر، آزمایش بار نقط های بر روی 300 نمونه و آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی نماینده هر گروه سنگی صورت گرفت. با مقایسه نتایج K شاخص بار نقط های گروه های سنگی با مقاومت فشاری تک محوری هر گروه، ضریب خطی تبدیل برای هر یک از گروه ها جداگانه محاسبه شد و برای دو گروهی که آزمایش مقاومت فشاری اعمال شد. در نهایت مقدار مقاومت K تک محوری روی آن ها انجام نشده بود، مقدار میانگین برای همه نمونه ها محاسبه شد. سپس با انجام تحلیل K تک محوری با استفاده از ضریب تبدیل فرکتالی بر روی داده های مقاومت فشاری، سه نقطه به عنوان مرز بین زون های مقاومتی مشخص گردید. در نتیجه این سنگ ها به چهار زون مقاومتی در بازه های بین این سه نقطه تقسیم شدند. با هستند، این طبقه بندی در MPa توجه به این که اکثر نمونه های این معدن دارای مقاومت زیر 150 جوامع با مقاومت پایین پاسخوگویی بهتری دارد. همچنین با مقایسه و تطبیق مدل سه بعدی با در اکثر MPa شرایط واقعی تونل ها، این مدل نشان دهنده این است که زون مقاومتی بالای 115 مناطق نیازی به نگهداری نداشته و خود ایستاست.

واژه های کلیدی:

طبق هبند ی سنگ، مدلسازی مولتی فرکتالی، روش فرکتالی مقدار- تعداد، معدن زغالسنگ قشلاق.

نویسندگان :

مهدی مهدی زاده  ، نوید حسینی علایی  ، پیمان افضل  ، داریوش کاوه آهنگران

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

بررسی اثر بارگذاری دینامیکی و رطوبت بر استحکام فشاری ماسه سنگ با استفاده از آزمایش میله فشاری هاپکینسون

چکیده
 به منظور طراحی سیستم نگهداری و پایداری بسیاری از سازه های عمرانی، دفاعی و نظامی احداث شده در یا بر روی سنگ در برابر بارهای دینامیکی، اطلاع از رفتار توده سنگ ضروری می باشد. با وجود این، شناخت دقیق رفتار توده سنگ در برابر بارهای دینامیکی، با در نظر گرفتن عوامل مختلف محیطی و خصوصیات فیزیکی آن امکان پذیر خواهد بود. رطوبت به عنوان یک عامل مهم فیزیکی، می تواند نقش موثری را بر خصوصیات سنگ داشته باشد. همچنین، خصوصیات مکانیکی مواد سنگی مثل استحکام فشاری و کششی تحت تأثیر نرخبارگذاری مربوطه می باشند. یکی از پر کاربردترین آزمایشهایی که برای تعیین رفتار دینامیکی مواد استفاده می شود، آزمایش میله فشاری هاپکینسون است. در این تحقیق، علاوه بر تعیین پارامترهای مکانیکی ماسه سنگ به عنوان نمونه مورد آزمایش تحت شرایط شبه استاتیک، رفتار دینامیکی مواد تحت نرخهای بارگذاری بالا نیز بررسی می شود. بدین منظور، برای بررسی رفتار دینامیکی ماسه سنگ تحت نرخهای بارگذاری مختلف، از آزمایش هاپکینسون استفاده شده است. نمونه های لازم، بر اساس استانداردهای تعریف شده برای انجام آزمایش هاپکینسون، در دو نسبت ابعاد یک و دو تهیه شده اند. نمونه سنگ ها در دو حالت رطوبت طبیعی و اشباع مورد آزمایش قرار گرفته اند. با توجه به رفتار ترد مواد سنگی، در این مقاله برای دستیابی به استحکام فشاری سنگ در یک نرخ کرنش مشخص از تکنیک شکل دهنده موج استفاده شده است. سیگنالهای کرنش اندازه گیری شده بر روی میله های فشاری پردازش شده و منحنی تنش- کرنش ماسه سنگ بدست می آید. در نهایت مشخص گردید که در نرخهای بارگذاری بالا نسبت به آزمایش شبه استاتیکی، مقاومت شکست نمونه می تواند تا حد بسیار زیادی افزایش یابد. همچنین مشخص شد که رطوبت می تواند تا حد زیادی مقاومت شبه استاتیکی ودینامیکی سنگ راکاهش دهد؛ به طوریکه در حالت دینامیکی، به علت گستردگی فرآیند توسعه شکست در نمونه نسبت به حالت شبه استاتیک، این فرآیند کاهش شدیدتر می باشد.

واژه های کلیدی:

ماسه سنگ، رفتار دینامیکی، آزمایش میله فشاری هاپکینسون، رطوبت.

نویسندگان :

علیرضا نادی  ، کامران گشتاسبی  ، رضا نقدآبادی  ، محمد جواد اشرفی  ، جمال ارغوانی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

تعیین پارامترهای مقاومت برشی تحت تاثیر تنش تک محوره با استفاده از تئوری کلمب، موهر در سنگ های کلاس

چکیده
 جهت تحلیل پایداری به روش تعادل حدی، تعیین پارامترهای مقاومت برشی حاصل از نمونه های آزمایشگاهی همواره مورد توجه محققین علم مکانیک سنگ است، زیرا پارامترهای مقاومت برشی بیانگر ترکیب تنش های روی صفحه شکست در نمونه های آزمایشگاهی است. در معیار خطی کلمب در تنش های مختلف مقادیر پارامترهای مقاومت برشی ثابت است و در معیار غیر خطی هوک و براون در تنش های مختلف مقادیر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی آنی تخمین زده می شود. اما هیچ یک از معیارها معرف پارامترهای مقاومت برشی درلحظه شکست نیستند. در این مقاله به سنگ های )  بررسی و تعیین پارامترهای مقاومت برشی بسیج شده در سنگ های کلاس شکننده) تحت تاثیر تنش تک محوره با استفاده از تئوری کلمب و مفهوم دایره تنش موهر پرداخته می شود. برای بررسی و اعتبارسنجی رهیافت جدید با دو معیار موهر، کلمب و هوک و براون از داده های موجود در مقالات گذشته استفاده شد. نتایج نشان می دهد زاویه صفحه شکست به دست آمده نسبت به تنش ماکزیمم بر اساس دو معیار تابعی از پوش موهر، کلمب و پوش هوک و براون است و تابع صفحه شکست نمونه آزمایشگاهی نیست، در نتیجه پارامترهای مقاومت برشی نیز تابع پوش دو معیار است. در صورتی که بر اساس تئوری کلمب، پارامتر مقاومت برشی در لحظه شکست، چسبندگی است و زاویه اصطکاک داخلی نقشی در آن ندارد. با افزایش بارگذاری، مقدار چسبندگی نیز افزایش یافته تا در نقطه تسلیم که نمونه به حداکثر مقاومت می رسد، ماکزیمم مقدار چسبندگی حاصل می شود.

واژه های کلیدی:

پارامترهای مقاومت برشی، سنگ های کلاس ∏،تئوری کلمب، دایره تنش موهر، معیار موهر کلمب

نویسندگان :

مهدی محمدی  ، حسین توکلی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

بررسی اثر حرارت بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ های دربرگیرنده پهن ه های استخراجی روش UCG

چکیده
 لایه های ( UCG: Underground Coal Gasification) در فرآیند گاز کردن زیرزمینی زغال سن زغال سنگ با ضخامت های مختلف و در اعماق متفاوت بدون نیاز به عملیات معدن کاری سنتی با یک فرآیند پیشرفته ترمومکانیکی و شیمیایی به صورت برجا در زیرزمین به گاز سنتزی تبدیل می شود ( حفاری چاه تزریق و تولید تا سطح لایه زغالسنگ و سپس ایجاد ارتباط بین دو چاه و در
 انتها شروع عملیات آتش زدن) و گاز حاصله طی فرآیندهای نسبتاً ساد های به انواع محصولات حامل انرژی از جمله متان، هیدروژن، منواکسیدکربن، سوخت مایع و همچنین محصولات پتروشیمیایی همانند بنزن تبدیل م یگردد. در این شرایط در اثر سوختن و گازکردن زغالسنگ در زیرزمین، فضای استخرجی ایجاد می شود که در آن دمایی بین 700 تا 1000 درجه سانت یگراد ایجاد می شود که ممکن است در مواقعی به 1500 درجه سانتی گراد نیز برسد. بنابراین شرایطی بوجود می آید که سن گها و لایه زغالسنگ در مجاورت پهنه استخراجی در مجاورت دمای بالا قرار م یگیرند. دمای ایجاد شده باعث تغییر در خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ های دربرگیرنده می شود. در این تحقیق با بررسی تاثیر دما بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ های رسوبی اطراف یک روند کلی از نحوه ی تاثیر دما برخصوصیات فیزیکی و مکانیکی ، UCG کارگاه های استخراج به UCG سنگ های رسوبی بیان شده است و در نهایت با مدلسازی عددی یک کارگاه استخراج پرداخته شده است. نتایج بررسی UCG اهمیت بررسی انتشار دما در اطراف یک پهنه استخراجی شده بیانگر آن است که خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سن گها به شدت به تغییرات دما وابسته هستند. از میان این خصوصیات، مقاومت فشاری تک محوری بیشتر به دما وابسته است در حالی که چگالی و نفوذپذیری و تخلخل وابستگی کمتری دارند. تغییر خصوصیات سنگ ها به دما به شدت به خصوصیات سنگ ( شامل نوع سنگ، تخلخل اولیه و ساختار سنگ)، شرایط آزمایش ( نرخ افزایش گرما)، شرایط زمین شناسی ( عمق و ناپیوستگی ها) و غیره وابسته است.

واژه های کلیدی:

گاز کردن زیرزمینی زغالسنگ ( UCG) ، خصوصیات فیزیکی ومکانیکی ، دما

نویسندگان :

مهدی نجفی ، سید محمد اسماعیل جلالی ، رضا خالوکاکایی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

ضعف تحلیل فرآیند سلسله مراتبی( AHP) در پروژه های مرتبط با مهندسی سنگ

چکیده بلند فارسی
 انتخاب طرح برتر در اجرای پروژه های مهندسی به لحاظ اقتصادی و موفقیت اجرایی پروژه از اهمیت به سزایی برخوردار است. ارزیابی طرحهای قابل اجرا و تشخیص صحیح بهترین گزینه، مستلزم شناسایی پارامترهای موثر و روابط بین آنها است. تنوع و فراوانی پارامترهای موثر در پروژه های مهندسی سنگ و اندرکنش بین آنها، انتخاب طرح برتر به شیوه های کلاسیک را با مشکل مواجه ساخته است. تحلیل فرآیند سلسله مراتبی، سیستمی است که بر پایه یک ساختار رده ای برای تصمیم گیری با معیارهای چندگانه بنا نهاده شده است. تحلیل فرآیند سلسله مراتبی حالت خاصی از تحلیل فرآیند شبکه ای است. روش های مختلفی برای وزن دهی ماتریس مقایسه ای در وجود دارد. در پروژه های چند معیاره حتی ممکن است مقادیر ارزش گذاری گزینه ها و AHP روش معیارها در روش های مختلف به هم نزدیک باشند، اما بعد از ترکیب بندی( محاسبه وزن نهایی)، اولویت گزینه ها در هر روش متفاوت با دیگری باشد، به طوری که گزینه ای که در یک روش به عنوان گزینه برتر شناخته شده در روش دیگر دارای آخرین اولویت باشد. تا کنون تلاش های بسیاری برای استفاده از این روش در فعالیت های مرتبط با مهندسی سنگ مانند تعیین نوع روش و غیره صورت گرفته است. در این مقاله با ذکر یک مثال جالب، ضعف TBM حفاری، انتخاب دستگاه در تصمیم گیری های چندمعیاره ناشی از ناسازگاری سیستم نشان داده شده است. در AHP تئوری در انتخاب مناسب ( ANP) ادامه با بیان نقاط ضعف این روش، تئوری فرآیند تحلیل شبکه ای ساختگاه یک فضای زیرزمینی تشریح شده است.

واژه های کلیدی:

تحلیل فرایند سلسله مراتبی، فرایند تحلیل شبک های، فضای زیرزمینی، ماتریس مقایس های.

نویسندگان :

مسعود صادقی ، یعقوب حسین زاده

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

تعیین خردایش ماده معدنی به روش آنالیز تصویری با استفاده از نرم افزار جدید SPLIT DESKTOP و شاخص قابلیت انفجار( BI) در زون شماره 5 معدن رشکان

چکیده
 خردشدگی مناسب از ویژگیهای یک انفجار خوب محسوب می شود. توده سنگ دارای ویژگیهای متعددی است که بر نتایج خردایش ناشی از انفجار مؤثر هستند. جامعترین مدلی که میزان خردایش ناشی از انقجار مبتنی بر تعداد قابل ملاحظهای از ویژگیهای توده سنگ و الگوی چالهای انقجار پیش بینی می نماید، مدل کاز- رام اصلاح شده است. در این تحقیق پس ازاندازهگیری ویژگیهای توده سنگ و تعیین شاخص قابلیت انفجار آنها و الگوی چالهای انقجار در زون شماره 5 معدن سنگ آهک رشکان، خردایش ماده معدنی ناشی از انفجار با استفاده از مدل اصلاح شده کاز– رام که Split Desktop برآورد شده است. پس از انفجار با استفاده از روش آنالیز تصویری ونرم افزار جدیدترین و کارآمدترین نرم افزار قابل دسترس در ایران است، منحنی دانه بندی و متوسط ابعاد تعیین شد و با نتایج حاصل از مدل اصلاح شده کاز – رام مقایسه گردید. مدل ( X ) قطعات خرد شده را کمتر از روش آنالیز تصویری با ( X ) اصلاح شده کاز – رام متوسط ابعاد قطعات خرد شده برآورد نمود. مدل اصلاح شده کاز- رام برای تعداد قابل Split Desktop استفاده از نرم افزار ملاحظهای از ردیفهای چال های انفجار تعریف شده است، اما در معدن سنگ آهک کارخانه سیمان ارومیه بخاطر مسائل زیست محیطی و وجود تاسیسات ، عملیات آتشباری فقط در یک ردیف انجام میگیرد. این خود می تواند یکی از دلایل منطبق نبودن متوسط ابعاد خرد شده توده سنگ با تهیه Split Desktop تصاویر با استفاده از نرم افزار باشد.

واژه های کلیدی:

توده سنگ ، خردایش ، مدل کاز- رام اصلاح شده، روش آنالیز تصویری، نرم افزار Split Desktop معدن سنگ آهک رشکان.

نویسندگان :

میرسینا امیرشنوا ، حسن مومیوند

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

استفاده از رویکرد سیستم های مهندسی سنگ (RES) به منظور ارزیابی عوامل موثر بر بهره وری TBM در زمین های نرم

چکیده
 یکی از روش های متداول حفر تونل در زمین های نرم و به ویژه محیط های شهری، استفاده از است. از جمله پارامترهای مهم این ماشین که بایستی به ( TBM) دستگاه های حفار تمام مقطع تونل دقت بررسی و مشخص گردد، بهر هوری آن با توجه به شرایط و نحوه استفاده از دستگاه است. در در زمین های نرم واقع در محیط های شهری TBM این تحقیق، به ارزیابی عوامل موثر بر بهر هوری پرداخته شده است. این پارامترها در چهار ( RES) با استفاده از رویکرد سیستم های مهندسی سنگ دسته ی کلی طبقه بندی شده اند که شامل عوامل مربوط به زمین، عوامل محیطی، عوامل مربوط به طراحی و عامل انسانی می باشد. در کدگذاری ماتریس اندرکنش این پژوهش، روش نیمه عددی خبره مورد استفاده قرار گرفته است. سپس شدت اندرکنش و تسلط هر پارامتر در سیستم با ( ESQ) توجه به موقعیت آن در فضای علت- اثر تحلیل شده و بدین ترتیب مه مترین پارامترهای سیستم شناسایی شده اند. در نهایت هیستوگرام شدت اندرکنش پارامترها، بیشترین وکمترین اندرکنش ها را در سیستم نشان م یدهد که با استفاده از این اطلاعات می توان در زمینه ی میزان توجه به پارامترهای سیستم تصمی مگیری نمود. با توجه به نتایج این پژوهش عامل دان هبندی خاک و سینه کار مختلط، اثرگذاری زیادی در مساله مورد بررسی دارند. همچنین عامل فشار زمین اثرپذیری قابل توجهی به خود اختصاص داده است. عوامل شیب تونل و قوس مسیر آن نیز دارای شدت اندرکنش نسبتا پایینی در سیستم هستند.

واژه های کلیدی:

دستگاه حفار تمام مقطع( TBM) ، بهر هوری، زمی نهای نرم، رویکرد RES

نویسندگان :

عماد خراسانی ، مسعود زارع ، سید محمد اسماعیل جلالی ، شکرالله زارع ، صادق طریق ازلی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

انتخاب بهترین روش عددی برای توسعه روش گروههای کلیدی به کمک تصمیمگیری چند معیاره فازی

چکیده
 ناهمسانی و وجود ناپیوستگی ها، در مقاومت و رفتار توده سنگ نقش اساسی ایفا می کند. امروزه مهندسین با محدوده وسیعی از روشها به منظور تحلیل پایداری شیبهای سنگی مواجه هستند. این محدوده از روشهای ساده تعادل حدی و شکست صفحه ای تا روشهای تلفیقی کدهای المان مجزا و محدود گسترش یافته است. کمتر از 25 سال است که بیشتر محاسبات پایداری شیبهای سنگی از طریق کارهای گرافیکی یا محاسبات دستی انجام می پذیرد و موارد استثناء آن استفاده از روشهای تحلیلی پیشرفته شامل یافتن صفحه بحرانی از طریق برنامه های ساده می باشد. در چند دهه اخیر شماری از روش های عددی ارائه شده اند که با استفاده از کامپیوترها جایگاه ویژهای هم از لحاظ محاسبه تنش ها و تغییر مکان ها و هم از نظر برآورد گسیختگی توده سنگ های شامل شیب های سنگی یافته اند. از طرفی با توجه به اینکه تحلیل پایداری توده سنگ درزه دار، منجر به بررسی گروه هایی از بلوک ها می شود که بصورت بالقوه برای پایداری یک شیب سنگی خطرناک می باشند، لذا شناسایی این گروه های کلیدی مهم می باشد. تلفیق روش گروههای کلیدی با روش های عددی موجب افزایش سرعت و دقت تحلیل خواهد شد و همچنین امکان توسعه این روش را در سه بعد فراهم میآورد. در روش تحلیلی گروه های کلیدی بلوک ها صلب فرض می شوند، بنابر این، این روش در توده سنگ هایی که از ماده سنگ با مقاومت بالایی تشکیل شده و ناپیوستگی ها بیشترین تأثیر را در رفتار توده سنگ دارند بکار میرود. برای افزایش کارایی، دقت و سرعت روش گروه های کلیدی، تلفیق آن با یکی از روش های عددی مورد توجه میباشد، تا ضمن توسعه این روش مشکل زمان زیاد محاسبه و کمبود حافظه در روش های عددی مرتفع گردد. در این مقاله، ابتدا به بررسی روش گروههای کلیدی پرداخته شده و در انتها به کمک روش تصمیمگیری چند معیاره فازی بهترین گزینه از میان روش های عددی جهت تلفیق با روش گروه های کلیدی معرفی می گردد.

واژه های کلیدی:

روش های عددی، روش گروه های کلیدی ،DDA ،شیب سنگ درزه دار، تصمیم گیری چندمعیاره فازی.

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)