شماره مدرك :
20725
شماره راهنما :
17813
پديد آورنده :
ذوالفقاري اناركي، حميد
عنوان :

مطالعه موردي تأثيرپارامترهاي ژئومكانيكي بر پايداري فضاهاي استخراجي زيرزميني معدن كلاه دروازه

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
ده،47 ص.
توصيفگر ها :
ژئومكانيك، پايداري فضاهاي زيرزميني، مدلسازي عددي،Phase2، رفتار تودهسنگ
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/09/08
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي معدن
دانشكده :
مهندسي معدن
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/09
كد ايرانداك :
23189291
چكيده فارسي :
چكيده اين پژوهش با هدف تعيين دقيق پارامترهاي ژئومكانيكي تودهسنگ و ارزيابي پايداري فضاهاي استخراجي معدن زيرزمينيكالهدروازه انجام شده است. اهميت اين مطالعه از آن جهت است كه شناخت دقيق ويژگيهاي مكانيكي و رفتار تودهسنگ، پايه و اساس طراحي پايدار كارگاههاي زيرزميني و كاهش ريسكهاي مرتبط با فروريختگي و تغييرشكلهاي ناخواسته در معادن عميق محسوب ميشود.در اين راستا، 40نمونه سنگ از ترازهاي مختلف معدن برداشت گرديد و مجموعه كاملي از آزمايشهاي مكانيكي و ديناميكي بر روي آنها انجام شد. آزمايشهاي مكانيكي شامل مقاومت فشاري تكمحوري، مقاومت فشاري سهمحوري و كشش برزيلي بود، در حالي كه خواص ديناميكي سنگها از طريق آزمايشهاي التراسونيك تعيين گرديد. دادههاي بهدستآمده، امكان محاسبه پارامترهاي كليدي تودهسنگ مانند مدول االستيسيته استاتيك و ديناميك، ضريب پواسون، چسبندگي، زاويه اصطكاك داخلي و پارامترهاي معيارHoek–Brownرا فراهم ساخت. اين پارامترها به عنوان وروديهاي اصلي براي مدلسازي عددي بهكار گرفته شدند.مدلسازي عددي دوبعدي با استفاده از نرمافزارPhase2 و با اعمال معيارهاي موهر–كولمبوHoek–Brownبر روي كارگاههاي تراز1535متر انجام شد تا رفتار تودهسنگ و تغييرشكلهاي احتمالي سازههاي زيرزميني بررسي شود. نتايجمدلسازي نشان داد كه حداكثر جابهجايي سقف حدود4ميليمتر است و ضريب اطمينان در نواحي بحراني بيش از1٫5ميباشد.اينمقاديربيانگرپايداريمناسبكارگاههادرشرايطفعليمعدنوعملكردمطلوبسيستمهاينگهداري موجوداست.تحليلهاي تركيبي آزمايشگاهي و عددي همچنين نشان داد كه بهرغم كاهش مقاومت فشاري سنگها با افزايش عمق، افزايش چسبندگي، زاويه اصطكاك داخلي و بهبود خواص ديناميكي تودهسنگ منجر به رفتار مقاومتر و پايدارتر آن ميشود. اين يافتهها اهميت ويژهاي در طراحي ايمن كارگاهها و پيشبيني نيازهاي نگهداري در ترازهاي عميقتر دارند.بر اساس نتايج حاصل، ميتوان نتيجه گرفت كه وضعيت فعلي كارگاههاي موجود در معدن در شرايط ايمن قرار دارد، اما با توسعه عمليات به ترازهاي پايينتر، پايش مستمر پارامترهاي ژئومكانيكي، بازنگري سيستمهاي نگهداري و طراحي سازههاي مقاومتر ضروريخواهد بود. اين پژوهش ميتواند به عنوان مبنايي براي برنامهريزي استخراج ايمن و بهينه در معادن مشابه مورد استفاده قرار گيرد و همچنين زمينهساز مطالعات تكميلي در زمينه رفتار ديناميكي و مقاومتي تودهسنگ در شرايط عميقتر باشد.
چكيده انگليسي :
This study aims to accurately determine the geomechanical parameters of the rock mass an‎d eva‎luate the stability of underground excavations at the Kolah-Darvazeh mine. Understan‎ding the mechanical behavior an‎d properties of the rock mass is fundamental for the safe design of underground workings, mitigating the risk of collapse, excessive deformation, an‎d associated hazards in deep mining operations. A total of 40 rock samples were collected from various mining levels, an‎d a comprehensive suite of laboratory tests was conducted. Mechanical testing included uniaxial compressive strength (UCS), triaxial compressive strength (TCS), an‎d Brazilian tensile strength tests, while the dynamic properties were assessed using ultrasonic pulse velocity tests. The experimental data enabled the determination of key rock mass parameters, including static an‎d dynamic Young’s modulus, Poisson’s ratio, cohesion, internal friction angle, an‎d parameters of the Hoek– Brown failure criterion. These parameters were subsequently employed as input data for numerical modeling. Two-dimensional numerical analyses were performed using Phase2 software, applying both the Mohr–Coulomb an‎d Hoek–Brown constitutive models to the 1535-meter level workings. The simulations aimed to investigate the deformation behavior an‎d stability of the underground excavations under in-situ stress conditions. The results indicated a maximum roof displacement of approximately 4 mm an‎d a factor of safety greater than 1.5 in critical zones, demonstrating that the current support systems provide adequate stability for the existing underground structures. Integrated laboratory an‎d numerical analyses further revealed that, despite a decrease in uniaxial compressive strength with increasing depth, enhanced cohesion, internal friction angle, an‎d improved dynamic properties contribute to a more resilient an‎d stable rock mass behavior. These findings are critical for the design of safe underground workings an‎d for anticipating support requirements at deeper mining levels. In conclusion, the existing workings are currently in a stable condition. However, as mining operations extend to lower levels, continuous monitoring of geomechanical parameters, reassessment of support systems, an‎d design of more robust excavation supports will be essential. This research provides a foundation for optimized an‎d safe extraction planning in similar mining conditions an‎d offers a basis for further studies on the dynamic an‎d mechanical behavior of rock masses at greater depths.
استاد راهنما :
لهراسب فرامرزي , راحب باقرپور
استاد داور :
سعيد مهدوي , امين ازهري
لينک به اين مدرک :

بازگشت