تعيين حد ريزش و پرتاب سنگ در شيروانيهاي سنگي با استفاده از تصاوير فتوگرامتري و روش عددي معدن زو 1 جاجرم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

ريزش سنگ يك خطر بزرگ و پديده اي بسيار رايج در توده سنگ داراي عوارض ناپيوستگي است. اين پديده‌ها به سختي قابل پيش‌بيني و بسيار سريع هستند و اغلب باعث تلفات، توقف فعاليت معدنكاري، آسيب به پرسنل و تجهيزات و ماشين آلات، آسيب به جاده‌ها و در نتيجه خسارات اقتصادي مي‌شوند. مطالعات انجام شده بطور عمده بر ديدگاه مدلسازي محيط پيوسته يا معادل پيوسته معطوف بوده و در اين بين رفتار بلوك هاي سنگي كه ناپايداري محلي ايجاد مي‌كنند را در نظر نمي‌گيرند. اين بررسي بر اساس مطالعه ساختار توده‌هاي سنگي در شيرواني هاي سنگي و به ويژه شيب هاي سنگي با ارتفاع زياد و بعضا بدون پله ايمن مهم‌تر است. بنابراين، شناسايي و اندازه‌گيري وقوع ناپيوستگي‌ها، جهت‌گيري و فاصله‌داري آنها و تعريف توزيع آماري حجم بلوك‌هاي جداشدني امكان‌پذير خواهد بود. علاوه بر اين، در بسياري از موارد، با توجه به وسعت محدوده و عدم دسترسي به سطوح سنگي مورد مطالعه، روش‌هاي فتوگرامتري و بررسي غيرتماسي براي بازسازي هندسه سه‌بعدي شيب‌ها و تعيين طيف وسيعي از اطلاعات دقيق ضروري خواهد بود. به همين منظور در اين مطالعه با استفاده از تكنيك فتوگرامتري هوايي به تصوير برداري و ساخت مدل هندسه ديواره كمر پايين معدن زو 1 از مجموعه معادن جاجرم پرداخته شده است. تصاوير مورد نياز توسط پهپاد فانتوم 4 گرفته شده است. پس از برداشت تصاوير و پردازش اوليه با استفاده از نرم افزار DSE تعداد دسته ناپيوستگي هاي موجود در محدوده را مورد بررسي قرار داده و تعداد سه دسته ناپيوستگي شناخته شد كه با بررسي دقيقتر مشخص گرديد دسته اول مربوط به لايه بندي ديواره و دو دسته ديگر مربوط به درزه هاي محدوده مي‌باشد. پس از انجام فتوگرامتري و ساخت مدل هندسي و استخراج خصوصيات ناپيوستگي، ديواره مورد نظر از منظر پايداري كلي و محلي با دو رفتار ماده، رفتار تغيير شكل پذير و رفتار بلوك صلب مورد بررسي قرار گرفته است. بررسي رفتار تغيير شكل پذير به منظور بررسي پايداري ديواره توسط نرم افزار RS3 با منطق حل عددي المان محدوده انجام گرديد و بررسي رفتار بلوك صلب توسط نرم افزار 3DEC با منطق روش حل عددي المان مجزا بررسي شد. نتايج حاصل از بررسي پايداري نشان دهنده آن است كه ديواره مورد نظر از ديد كلي پايدار بوده اما از ديد محلي پنج منطقه مستعد ناپايداري شناسايي گرديد و مشخصات ظاهري بلوك هاي مستعد ناپايداري و ريزش در اين پنج منطقه دريافت شد. همچنين تاثير ناپيوستگي ها باعث كاهش ضريب SRF از عدد 3.71 به 1.71 گرديد. در نهايت با توجه به مشخص شدن مناطق مستعد ناپايداري و همچنين مشخصات بلوك هاي ناپايدار، توسط نرم افزار Rocfall3 به شبيه سازي سقوط سنگ و بررسي مسير هاي احتمالي سقوط سنگ پرداخته شد. ميزان انرژي جنبشي توليدي ناشي از سقوط بلوك هاي سنگي در محدوده 80 تا 110 كيلوژول و مدت زمان سقوط سنگ از لحظه آغاز سقوط تا مرحله سكون در بازه 8 تا 12 ثانيه برآورد گرديد.

236202

مكانيك سنگ

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان