توصيفگر ها :
فتوگرامتري , استخراج خصوصيات ناپيوستگي ها , پايداري كلي و محلي , سقوط سنگ , مسير هاي احتمالي ريزش سنگ
چكيده فارسي :
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.
چكيده انگليسي :
Rockfall represents a significant hazard and a common phenomenon in rock masses characterized by discontinuities. These phenomenon are challenging to predict, occur rapidly, and frequently result in casualties, disruption of mining operations, damage to personnel, equipment, machinery, and road infrastructure, consequently leading to substantial economic losses. Existing studies have predominantly focused on modeling continuous or equivalent-continuous media, often overlooking the behavior of individual rock blocks that cause local instability. This investigation is particularly critical for analyzing the structure of rock masses in rock slopes, especially high slopes that occasionally lack safety benches. Therefore, identifying and measuring discontinuities, their orientation, spacing, and the statistical distribution of detachable block volumes becomes feasible. Moreover, in many cases, due to the scale of the problem and limited access to the rock surfaces under study, non-contact methods such as photogrammetry are essential for reconstructing the three-dimensional geometry of slopes and obtaining a wide range of precise data. To this end, this study employed aerial photogrammetry to capture images and construct a geometric model of the lower wall of the Zo 1 mine, part of the Jajarm mining complex. The required images were acquired using a Phantom 4 drone. Following image acquisition and initial processing with the DSE software, the discontinuities within the study area were analyzed, identifying three distinct discontinuity sets. Further detailed analysis revealed that the first set corresponds to the bedding planes of the Slope, while the other two sets relate to the discontinuities in the region. After performing photogrammetry, constructing the geometric model, and extracting discontinuity characteristics, the stability of the Slope was evaluated from both global and local perspectives, considering two material behaviors: deformable behavior and rigid block behavior. The deformable behavior was analyzed to assess overall Slope stability using the RS3 software, based on the finite element numerical method, while the rigid block behavior was evaluated using the 3DEC software, employing the distinct element numerical method. The stability analysis results indicate that the Slope is overall stable; however, five zones prone to local instability were identified, with the characteristics of potentially unstable and falling blocks determined in these regions. Additionally, the presence of discontinuities reduced the SRF from 3.71 to 1.71. Finally, based on the identified unstable zones and the characteristics of unstable blocks, the Rocfall3 software was used to simulate rockfall and analyze the probable trajectories of falling rocks. The kinetic energy generated by the falling rock blocks was estimated to range between 80 and 110 kilojoules, with the duration of rockfall, from initiation to rest, estimated to be between 8 and 12 seconds.