بررسی مزایای فنی اقتصادی جایگزینی روش آتشباری سنتی در معدن سنگ آهک رشکان با استفاده از روش نوین آتشباری POWER DECK

حفاری و آتشباری از آحاد اصلی عملیات استخراجی در معادن روباز هستند برای اجرای هر یک از این عملیات هزینه قابل توجهی صرف می شود و یکی از اهداف اصلی استخراج این است که کمترین میزان هزینه صرف استخراج شود. پس ضروری است که از روشهای نوینی استفاده شود تا میزان هزینههای استخراجی کاهش یابد. در حال حاضر میزان مصرف سالانه آنفو در معدن سنگ آهک رشکان در حدود 150 تن است. یکی از گزینههای جایگزینی روش آتشباری فعلی استفاده از روش نوین آتشباری Power Deck است. این روش آتشباری با طول ستون خرجگذاری کمتر، خردایش قابل قبولی دارد. برای اجرای این روش آتشباری در ته چال انفجاری یک فاصله هوایی را ایجاد می - کنند، این فاصله هوایی باعث انعکاس امواج انفجاری به داخل سنگ و بهبود خردایش سنگ میشود. طول فاصله هوایی مناسب را با روش آزمون و خطا بدست آورده میشود. برای محاسبه این طول در معدن رشکان 4 سری تست انجام شد. بهینهترین طول حاصل شده 5 / 1 متر بود. بررسیهای انجام شده نشان میدهد این روش آتشباری میزان خرج مصرفی در این معدن را تا 20 درصد می- تواند کم کند. از دیگر دستاوردهای مهم اجرای این روش در معدن کارخانه سیمان ارومیه کاهش میانگین سایز حاصل از خردایش است.

واژه های کلیدی:

Power Deck، خردایش سنگ، فاصله هوایی، خرج مصرفی.

نویسندگان :

سید جمال حسینی ، جعفر عبداللهی شریف ، سجاد چهرقانی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تاثیر نوع ماده منفجره مصرفی بر میزان لرزش ناشی از انفجار در معدن مس سرچشمه

مهمترین نتایج جانبی عملیات انفجار لرزش زمین، انفجار هوا و پرتاب سنگ می باشد که میتواند اثرات مخربی بر محیط اطراف منطقه انفجار داشته باشد. یکی از فاکتورهای مؤثر بر میزان لرزش ناشی از انفجار، نوع ماده منفجرهی مصرفی است. بدین منظور میزان لرزش ناشی از انفجار 11 بلوک استخراجی با مواد منفجرهی آنفو و امولان در معدن مس سرچشمه کرمان تجزیه و تحلیل شده است. 46 داده توسط دستگاههای لرزهنگار PDAS- 100 ثبت و برداشت شده و توسط نر مافزا DADISP پردازش شد. به روش شبکهی عصبی مصنوعی به تفکیک نوع ماده منفجرهی مصرفی، میزان لرزش ناشی از انفجار نسبت به ورودیهای فاصله و وزن مادهی منفجرهی مصرفی آنالیز گردید. میزان هم بستگی شبکهی عصبی مصنوعی برای مواد منفجرهی آنفو و امولان ب هترتیب برابر 0/ 97 و 9 / 0 برآورد شد. حساسیت لرزش ناشی از انفجار مواد منفجرهی آنفو و امولان نسبت به وزن ماده منفجره بهترتیب 28 % و 37 % تعیین شد. با روش الگوریتم عددی GA به تفکیک مواد منفجرهی مصرفی روابطی با ضریب هم بستگی 87 / 0 ارائه و نتایج آن با روابط تجربی پیشبینی حداکثر سرعت ذرات مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که میزان لرزش ناشی از انفجار برای مواد منفجرهی قوی نسبت به مواد منفجرهی ضعیف وابستگی بیشتری به پارامتر وزن ماده منفجره ی مصرفی دارد.

واژههای کلیدی:

انفجار، الگوریتم عددی GA ، شبکهی عصبی مصنوعی، حداکثر سرعت ذرات.

نویسندگان :

معین بهادری ، حسن بخشنده امنیه

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تحلیل پایداری سه بعدی دیواره های بلوک تکتونیکی 4 معدن سنگ آهن چغارت، به روش المانهای گسسته

در شیب های سنگی معمولاً توده سنگ دارای شکل نامنظمی بوده و به علت وجود عوارض ساختاری نظیر گسل، درزه و توده های نفوذی، خواص ژئوتکنیکی سنگ ها در حجم معینی از آن بندرت یکنواخت می باشد. به همین دلیل راه حل های تحلیلی، هم از لحاظ محاسبه تنش ها و تغییر مکان ها و هم از نظر برآورد گسیختگی توده های سنگی، از کاربرد و اعتبار محدودی برخوردار می باشند. از طرف دیگر با توجه به اینکه، نتایج تحلیل دوبعدی معمولاً محافظهکارانه است، در پروژههای بزرگ، تحلیل سهبعدی امری ضروری است. در این مقاله، برای تحلیل پایداری سه بعدی دیواره های بلوک تکتونیکی IV معدن سنگ آهن چغارت که توده سنگی درزه دار است، از روش المان های گسسته بر اساس نرم افزار 3DEC استفاده شده است. بدین منظور مدل هندسی بر اساس درزه نگاری صورت گرفته، برای بلوک های مجزای IV- I و IV- II در این نرم افزار ایجاد گردید و با توسل به ویژگیهای ژئومکانیکی توده سنگ که بر اساس معیار شکست بارتون برداشت شده بود ، مدل سازی مکانیکی 3 بعدی انجام گرفت. نتایج حاصل از انجام این تحلیل نشان می دهد که، در بلوک تکتونیکی IV- I احتمال ریزش صفحه ای و واژگونی وجود دارد. و در بلوک تکتونیکی IV- II تقریبا احتمال هیچگونه ریزش لغزشی ( صفحه ای وگوه ای) وجود ندارد، اما در صورت زیاد بودن شیب دسته درزه ها احتمال ریزشهای موضعی واژگونی وجود خواهد داشت.

واژه های کلیدی:

تحلیل پایداری، معدن سنگ آهن چغارت، روش المان گسسته، نرم افزار 3DEC

نویسندگان :

عنایت الله امامی میبدی ، پژمان سلطانی نژاد

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

عدم قطعیت و تحلیل قابلیت اعتماد در تحلیل ریزشهای دایروی شیب سنگهای خرد شده ( مطالعه موردی: دیواره نهایی بلوک تکتونیکی II معدن سه چاهون)

پایداری شیب سنگهای به شدت خرد شده یکی از مسائل ژئوتکنیکی است که دارای عدم قطعیت های بسیاری است. در اینگونه موارد تحلیل پایداری با مشکلاتی از قبیل عدم قطعیت مولفه های مقاومتی و مکانیکی روبروست که باید بر آن فائق آمد. موضوعی که در این مقاله به آن پرداخته شده نشان دادن روشی برای چگونگی انجام تحلیل پایداری با درجه صحت قابل قبول است. در مقاله ارائه شده روش تحلیل قابلیت اعتماد بر مبنای روش قطاعهای سارما برای در نظر گرفتن عدم قطعیتهای مولفه های فیزیکی و مکانیکی استفاده شده است. روش تحلیل قابلیت اعتماد دومین ممان از مرتبه اول ( FOSM ) برای یک مورد عملی بکار گرفته شده است. در این روش بدون نیاز به شکل تابع توزیع مولفه های ورودی تنها با داشتن دو ممان آماری اول( میانگین و انحراف معیار) از هر یک از مولفه های فیزیکی و مکانیکی می توان ضریب اطمینان، احتمال ریزش و قابلیت اعتماد به شیب سنگ مورد نظر را تعیین نمود. مدل هندسی و مکانیکی و در نهایت تحلیل قابلیت اعتماد مقطع 1 از بلوک تکتونیکی II معدن سه چاهون بوسیله نرم افزار Mathematica با تکیه بر قابلیتهای بالای برنامه نویسی و انیمیشن این نرم افزار تهیه شد. نتایج با نتایج حاصل از تحلیلهای انجام شده در نرم افزار Slide به روش مونت کارلو مقایسه شد. که نتایج حاصل برتری نسبی روش FOSM در تعیین میزان قابلیت اعتماد و احتمال ریزش با توجه به داده های مسئله را نشان می دهد.

واژه های کلیدی:

عدم قطعیت، تحلیل پایداری، توده سنگهای خرد شده، تحلیل قابلیت اعتماد، روش سارما، روش دومین ممان از مرتبه اول(FOSM)

نویسندگان :

عنایت الله امامی ، علیرضا یاراحمدی بافقی ، حسین مرادیان ، سید عباس مهرنیا ، محسن نخعی زاده

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تحلیل پایداری و قابلیت اعتماد به دیواره های معدن سنگ آهن جلال آباد زرند( بلوک تکتونیکی I )

از آنجا که ناپیوستگی ها نقش اساسی در شکست و ریزش توده سنگ های موجود در دیواره های نهائی و پله های معدن جلال آباد زرند دارند، و عدم توجه به آنها و ویژگی های مربوطه نتایج موجود را غیر قابل استناد نموده است، لذا برداشت و ایجاد اطلاعات هندسی و مکانیکی درزه ها در دستور کار قرار گرفت و مجموعه ای نسبتا قابل قبول برای تحلیل های آماری ایجاد گردید. روش تحلیل استفاده شده در مدل مکانیک روش گروه های کلیدی است که مبنای آن روش تحلیل تعادل حدی است. مدل احتمالاتی با هدف بررسی و تقلیل عدم قطعیتهای دو مدل هندسی و مکانیکی ، سومین مدل مورد نیاز در تحلیلهای ژئوتکنیکی است که در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. با ساخت مدل هندسی سه بعدی بصورت آماری با استفاده از مولفه های برداشت شده از ناپیوستگیها و سپس تهیه مقاطع دو بعدی شعاعی از آنها، به روش تحلیل قابلیت اعتماد احتمال ریزش گروه های ناپایدار از مجموعه بلوکها، توسط مدل مکانیک تعیین گردید. مدل ژئوتکنیکی تهیه شده بر روی دیواره نهایی بلوک تکتونیکی I معدن جلال آباد زرند اجرا و تعدادی از بحرانی ترین گروه های کلیدی ریزشی بر اساس احتمال ریزش تعیین شده اند. نتایج حاصل از این روش با نتایج تحلیل عددی انجام شده به روش المانهای گسسته با استفاده از نرم افزار UDEC مقایسه شده است، که همخوانی خوبی را نشان می دهد.

واژه های کلیدی:

تحلیل پایداری، تحلیل قابلیت اعتماد، روش گروههای کلیدی، مدل هندسی، مدل مکانیکی، مدل احتمالاتی.

نویسندگان :

عنایت الله امامی میبدی ، محسن نخعی زاده ، علیرضا یاراحمدی بافقی ، ناصر تقی زاده

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

ارائه مدلی برای پیش بینی عملکرد ماشینهای بازویی حفر تونل ( رودهدر) در معادن تمام مکانیزه زغالسنگ طبس
 

هدف اصلی این تحقیق، ارائه مدلی برای پیش بینی عملکرد دستگاههای رودهدر در معدن زغالسنگ طبس می باشد. در این تحقیق، اندیس شکنندگی توده سنگ ( RMBI ) به منظور بررسی تاثیر اندیس شکنندگی بر عملکرد رودهدر تعریف شد و اندیسی است که می تواند خصوصیات ماده و توده سنگ را به عملکرد ماشین مرتبط سازد. نتایج تحلیل ها نشان داد که ارتباط بسیار خوبی بین نرخ حفاری آنی رودهدر ( ICR ) و RMBI با ضریب همبستگی ( R ² = 0.92 ) وجود دارد. همچنین نتایج تحلیل ها نشان داد که رابطه خوبی نیز بین فاکتور نرخ مصرف تیغه ( PCRF ) – فاکتور نرخ مصرف تیغه بصورت معکوس نرخ مصرف تیغه تعریف شد - و RMBI با ضریب همبستگی ( R ² = 0.92 ) وجود دارد. با این وجود با انجام تحلیل های تکمیلی و معرفی پارامتری بنام اندیس مصرف تیغه ( PCI ) در رابطه فوق، رابطه بهتری با ضریب همبستگی بالاتر R ² = 0.94) ) بدست آمد. نتایج حاصله نشان داد که این سری جدید معادلات را می توان بطور موفقیت آمیزی برای پیش بینی عملکرد رودهدرها بکار برد.

واژه های کلیدی:

پیش بینی عملکرد، رودهدر، اندیس شکنندگی توده سنگ، معدن زغالسنگ طبس

نویسندگان :

آرش ابراهیم آبادی ، کامران گشتاسبی ، مسعود چراغی سیف آباد

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری دهانه ی ورودی تونل ها در محیط های ناپیوسته ( مطالعه ی موردی: دهانه ی K" تونل انتقال آب کرج- تهران)

بی تردید تحلیل پایداری دهانه ی ورودی تونل ها از جمله مهمترین مراحل حساس و پیچیده طراحی تونل بویژه در محیط های ناپیوسته می باشد. در این مقاله ضمن معرفی تونل انتقال آب کرج- تهران، به تشریح مراحل مدلسازی عددی و بررسی پایداری دهانه ی ورودی " K این تونل پرداخته شده است. در اولین مرحله با مطالعات زمین شناسی و برداشت درزه های موجود در منطقه، ضمن انجام عملیات درزه نگاری جهت تعیین حالتهای بحرانی و دسته درزه های مهم و تاثیرگذار منطقه، با بکارگیری نرم افزار Unwedge5.0 تحلیل پایداری گوه ای انجام شده است. خصوصیات مکانیکی توده سنگ و ناپیوستگی ها به کمک اطلاعات قبلی و نرم افزار Roclab1.0 تعیین شده است. به منظور مدلسازی دهانه تونل مذکور، از روش عددی اجزا مجزا، به کمک نرم افزار 3DEC4.0 ، استفاده شده است. مدلسازی سه بعدی، طی چند مرحله، با تعیین محدوده ی مدل، توپوگرافی منطقه، شرایط اولیه و مرزی مدل و اعمال ناپیوستگی ها، با هدف تحلیل پایداری دهانه تونل، انجام شده است. در نهایت با توجه به نتایج تحلیل های اولیه و ناپایدار بودن دهانه تونل، بهترین سیستم نگهداری به منظور پایدارسازی دهانه تونل که ترکیبی از لایه ی بتنی و پیچ سنگ می باشد، تعیین شده است.

واژه های کلیدی :

تونل، تحلیل پایداری، محیط ناپیوسته، روشهای عددی، 3DEC

نویسندگان :

مجید نوریان بیدگلی ، حامد شیبانی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تحلیل پایداری پرتال ورودی تونل انتقال آب خرمرود با استفاده از روشهای تعادل حدی و عددی

به منظور شروع حفاری تونل در لای ههای سنگی، ترانشه ای جهت حذف و برداشت رسوبات واریزه ای و لایه های سست در قسمت ورودی ایجاد می شود . با حفر ترانشه، در اطراف و پیشانی پرتال، یک یا چند پله شیبدار ایجاد شده که پایداری پرتال تونل به پایداری آنها وابسته می باشد. در این تحقیق با توجه به تأثیر سطوح ضعیف ( لایه بندی، درزه داری و...) بر پایداری شیب های سنگی، شرایط درزه داری در محدوده پرتال ورودی تونل خرمرود از لحاظ پتانسیل لغزش دسته درزه هایِ عمده، بررسی شده است. به منظور تحلیل پایداری سطوح شیبدار، پتانسیل تشکیل گوه توسط دسته درزه های عمده، مدلسازی شده و ناپایداری ساختاری آن بررسی شده است. سپس پایداری این سطوح شیبدار، با استفاده از روش عددی المان مجزا مدلسازی شده و ضریب ایمنی طبق روش کاهش مقاومت محاسبه شده است. طبق نتایج حاصل از این تحقیق، استفاده از روش تعادل حدی دیدی وسیع تر از وضعیت درزه های محدوده فراهم نموده و همخوانی مناسبی با نتایج مدلسازی با روش عددی نشان می دهد. در پایان با مقایسه نتایج هر دو روش، سیستم نگهداری شاتکریت مسلح به مش فولادی برای دیواره ها و پیشانی پرتال و سیستم نگهداری راک بولت برای پیشانی پرتال، جهت تأمین پایداری پیشنهاد شده است که نتایج حاصل با نظر مشاور پروژه همخوانی دارد.

واژه های کلیدی :

تحلیل پایداری، روش عددی، روش تعادل حد ی، پرتال تونل، سطوح شیبدار.

نویسندگان :

ستار مهدوری ، سید رحمان ترابی ، فرهاد احمدی شیخانی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تحلیل پایداری ترانشههای تونل انحراف آب سد هایقر با استفاده از روش عددی اجزا مجزا

سد بتنی غلتکی هایقر ( دهرود) به منظور جمعآوری سیلابهای منطقه و انتقال آن به سمت دشت - های آزادگان، دهرم، احمدآباد و دشت هنگام در فاصله 45 کیلومتری از شهر فیروزآباد در استان فارس احداث میشود. تونل انحراف آب سد هایقر در جناح چپ سد حفر شده است. ترانشه ورودی و خروجی تونل در بخش پرشیب دامنه واقع شده است. تحلیل و بررسی تنش- کرنش محیط به دلیل وجود ناپیوستگی در محل حفر، با استفاده از روش المان مجزا صورت گرفته است. همچنین از آنجایی که در ترانشه و شیروانیها فرضیه کرنش صفحهای صادق نیست لذا از نرم افزار 3DEC ، برای شبیه سازی استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحلیل و شبیه سازی نشان میدهد که میزان جابجایی القایی در سطح ترانشه و پرتالها در اثر حفر، کمتر از 10 میلیمتر بوده که به دلیل خواص مقاومتی سنگ میزبان، باعث ناپایداری و شکست در سطح ترانشه و پرتال تونل نخواهد شد. برای جلوگیری از هوازدگی سطح آزاد ترانشهها و همچنین ریزش موضعی سنگهای خرد شده، بتنپاشی به ضخامت 10 سانتیمتر پیشنهاد شده است. میزان جابجایی القایی به سازهنگهدار کمتر از 1 میلیمتر بوده که پایداری بتن پاشیده شده در سطح را نشان میدهد.

واژه های کلیدی:

ترانشه تونل، روش اجزای مجزا، نرم افزار 3DEC ، تحلیل پایداری

نویسندگان :

پرویز معارفوند ، محسن دلشاد

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

طرح پایدارسازی ترانشه رانشی کیلومتر 700 + 384 قطعه یک راه آهن میانه- اردبیل

محدوده رانشی مورد نظر در شمال باختری ایران، حوالی شهرستان میانه، حد فاصل کیلومتر 384+ 680 تا کیلومتر 760 + 384 قطعه یک راه آهن میانه- اردبیل واقع شده است. پس از پایان یافتن عملیات حفر این ترانشه، بدلیل نامناسب بودن وضعیت لیتولوژی و ژئومکانیکی تودهسنگ، علیرغم اینکه شیروانی یاد شده با شیب ملایم اجرا گردیده، در اثر نفوذ آب حاصل از بارندگیها به جسم ترانشه، رانش نسبتا بزرگی در دامنه سمت راست در طول 80 متر بوقوع پیوسته و حجم قابل توجهی از مصالح دامنه شیروانی بر روی یک سطح شکست قاشقی شکل دچار رانش شده است. در این مقاله پس از بررسی شرایط زمینشناسی، ژئوتکنیکی و عوامل دخیل در ایجاد این رانش، جهت تعیین پارامترهای ژئومکانیکی تودهسنگ اقدام به آنالیز برگشتی شده و پس از تخمین پارامترهای یاد شده، تحلیل پایداری شیروانی با روش تعادل حدی انجام و پس از بررسی روشهای مختلف پایدارسازی، پیشنهاداتی جهت پایدارسازی محدوده یاد شده ارائه گردیده است.

کلمات کلیدی:

تحلیل پایداری ترانشه، آنالیز برگشتی، رانش زمین، روش تعادل حدی، نرمافزار SLIDE

نویسندگان :

سعید مشکین

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)