شماره مدرك :
18282
شماره راهنما :
15919
پديد آورنده :
مهدي زاده، مهدي
عنوان :

تحليل عددي تاثيرات توالي معدنكاري زيرزميني بر پايداري سازه هاي زيرزميني در روش استخراج از طبقات فرعي (مطالعه موردي : معدن فيض آباد نايين)

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
سيزده، 129ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
معدنكاري زيرزميني , استخراج از طبقات فرعي , توالي استخراج , پايداري فضاهاي زيرزميني , روش عددي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/14
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي معدن
دانشكده :
مهندسي معدن
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/14
كد ايرانداك :
2914389
چكيده فارسي :
از جمله روش هاي استخراج معادن زيرزميني مي توان به روش استخراج از طبقات فرعي اشاره نمود كه فضاهاي زيرزميني با آرايش هاي مختلف در مجارت هم قرار مي گيرند، كه تاثير آن‌‌‌ها بر هم‌ديگر ممكن است باعث ايجاد اختلال در پايداري آن ها ‌شود. همچنين استخراج اين فضاها مي تواند باعث ايجاد نشست سطح زمين گردد، در نتيجه ممكن است به ساختار‌‌هاي سطحي و زيرسطحي آسيب وارد شود. در معادني كه به روش استخراج از طبقات فرعي پيشروي مي‌كنند، گام هاي استخراج از نظر جنبه اقتصادي و پايداري فضاي زيرزميني براي معدن از اهميت خاصي برخوردار است موضوع توالي حفاري و برهم كنش فضاهاي زيرزميني در سازه هاي عمراني به وفور مورد بررسي قرار گرفته است، ولي اين امر در معادن مورد كم توجهي قرار گرفته است. در اين پژوهش پايداري فضاهاي سطحي و زيرسطحي و نشست حاصل از استخراج كارگاه هاي استخراج و اثر آن بر رمپ، تونل‌ها و كمربالا و كمرپايين لايه ماده معدني در معدن سرب و روي فيض‌آباد نائين با توالي ها يا سكانس هاي مختلف استخراج انجام شده است. به همين منظور براي بررسي تاثيرات توالي معدنكاري زيرزميني بر پايداري سازه هاي زيرزميني در اين تحقيق دو سناريو به صورت جداگانه در نظر گرفته شد كه در سناريو اول مشخصات كمر بالا و كمر پايين و ماده معدني براي GSI = 65 محاسبه و تاثيرات گام هاي استخراج در طول هاي 10 و 15 و 20 متري مورد بررسي قرار گرفت و در سناريو دوم با استفاده از روش تاگوچي در نرم افزار MINITAB تعدادي آزمايش بر اساس پارامتر هاي مختلف كمر بالا، كمر پايين، ماده معدني و گام هاي 10 ،15 و20 متري استخراج و سه سطح مختلف 45،55،65= GSI طراحي شد و مورد بررسي قرار گرفته شد. در تحقيق حاضر با استفاده از روش عددي تفاضل محدود توسط نرم افزار FLAC3D پايداري فضاهاي زيرزميني اعم از كمربالا، تونل هاي دسترسي و باربري عمود برلايه به همراه نشست حاصل از حفاري آنها تحليل شد. هندسه مدل توسط نرم افزار كتيا و راينو طراحي شد و خروجي گرفتن از آن براي FLAC3D توسط نرم افزار گريدل انجام شد. به طور كلي در اين تحقيق نتايج حاصل از مدلسازي عددي نشان داد كه بيشترين تاثير استخراج ماده معدني بر پايداري ناحيه كمربالا مي‌باشد چون ماده معدني در زير اين ناحيه قرار مي‌گيرد و به طور مستقيم با آن در ارتباط مي‌باشد. همچنين با توجه به ميزان جابه جايي در ترازهاي مختلف براي گام هاي استخراج مختلف و همچنين روند تغيير مقادير سطح پلاستيك و نسبت تنش به مقاومت مي‌توان دريافت هرچقدرگام استخراج كمتر باشد ميزان حداكثر جابه جايي ايجاد شده كمتر و پايداري فضاي زير زميني بيشتر مي باشد و در صورت افزايش ميزان گام استخراج ميزان حداكثر جابه جايي بيشتر و پايداري فضاي زير زميني كمتر خواهد شد. درنهايت به طور كلي مي‌توان نتيجه گرفت در معدن زير زميني سرب و روي فيض آباد با توجه به مقاوم بودن سنگ در بر گيرنده تغيير در گام حفاري تاثير چنداني بر پايداري سازه‌ها و نشست ندارد. اين به گونه‌اي است كه تغيير قابل ملاحظه‌اي در جابه‌جايي‌ها درون سكانس‌هاي مختلف حفاري ماده معدني مشاهده نمي‌شود.
چكيده انگليسي :
In underground mines that perform drilling and mining operations by extracting from sub-layers, in most cases, several underground spaces with different arrangements are created side by side, whose influence on each other may cause disturbances in their stability, and in addition Therefore, the excavation of these spaces leads to settlement on the surface of the earth, as a result, surface and subsurface structures may be damaged. In the mines that proceed with the method of extraction from the sub-grades, the extraction steps are of particular importance in terms of the economic aspect and the stability of the underground space for the mine; The issue of drilling sequences and the interaction of underground spaces in civil structures has been studied abundantly, but this issue has been neglected in mines. In this research, the stability of underground spaces and the settlement resulting from the excavation of tunnels, ramps, and high and low waists of mineral material in Faizabad Nain lead and zinc mine with different extraction sequences have been done. For this purpose, to investigate the effects of the underground mining sequence on the stability of underground structures in this research, two scenarios were considered separately, in the first scenario, the characteristics of the upper waist and lower waist and the mineral substance for GSI = 65 were calculated and the effects of the extraction steps in The lengths of 10, 15 and 20 meters were examined and in the second scenario, using the Taguchi method in MINITAB software, a number of tests were conducted based on different parameters of upper waist, lower waist, mineral matter and steps of 10, 15 and 20 meters. Three different levels of GSI = 45, 55, 65 were designed and investigated. In this research, using the finite difference numerical method by FLAC3D software, the stability of underground spaces, including waist-high, access tunnels and vertical bearing on the layer along with the settlement resulting from their excavation, was analyzed. The geometry of the model was designed by Catia and Rhino software, and its output for FLAC3D was done by Gridel software. In general, in this research, the results of numerical modeling showed that the greatest effect of mineral extraction is on the stability of the upper waist area, because the mineral is located under this area and is directly related to it. Also, according to the amount of displacement at different levels for different extraction steps, as well as the process of changing the values of the plastic surface and the ratio of stress to resistance, it can be found that the lower the extraction step, the lower the maximum displacement and the greater the stability of the underground space. If the amount of extraction step increases, the amount of maximum displacement will be higher and the stability of the underground space will be lower. Finally, in general, it can be concluded that in the Faiz Abad underground lead and zinc mine, due to the resistance of the rock, the change in the drilling step does not have much effect on the stability of the structures and settlement. This is such that no significant change is observed in the displacements within the different sequences of mineral drilling. Keyword: underground mining, extraction from sub-levels, extraction sequence, stability of underground spaces, numerical method
استاد راهنما :
سعيد مهدوي
استاد مشاور :
سعيد مهدوي
استاد داور :
سعيد مهدوي , حميد هاشم الحسيني
لينک به اين مدرک :

بازگشت