شماره راهنما :
1212 دكتري
پديد آورنده :
كلانتري، سجاد
عنوان :
تعيين پارامترهاي مقاومتي سنگ با استفاده از دادههاي حفاري (بروش تحليلي و آزمايشگاهي)
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده معدن
صفحه شمار :
پانزده، ۱۱۷ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميد هاشم الحسيني، عليرضا باغبانان
توصيفگر ها :
پارامترهاي مقاومتي سنگ , داده هاي حفاري , چسبندگي , مته
استاد داور :
لهراسب فرامرزي، احمد رمضان زاده، كياچهر بهفرنيا
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/30
كد ايرانداك :
ID1212 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده تعيين پارامترهاي مقاومتي سنگ همچون چسبندگي زاويه اصطكاك داخلي و مقاومت فشاري تك محوره با استفاده از روشهاي استاندارد مرسوم از جهت آماده سازي نمونه و فرآيند مخرب آن پرهزينه و زمانبر ميباشد برآورد پارامترهاي مقاومتي سنگ با استفاده از دادههاي عملياتي حفاري ميتواند يك روش مطمئن و سريع باشد در اين رابطه محققان مختلفي روشهاي تجربي و تحليلي متعددي ارائه كردهاند روشهاي تجربي بر پايه اندازهگيري مقدار نيروي بار پشت مته الزم جهت نفوذ در سنگ به عنوان مقاومت حفاري تحت شرايط حفاري با سرعت چرخش و نرخ نفوذ ثابت ميباشد كه بين مقاومت حفاري و مقاومت فشاري تك محوره سنگ همبستگي ايجاد ميشود روشهاي تحليلي مدلهايي مبتني بر تعادل حدي نيروها و يا مبتني بر تعادل انرژي در فرآيند حفاري ارائه كردهاند بيشتر آنها با هدف بررسي اندركنش بين مته و سنگ در فرآيند حفاري بوده است كه در اين راستا روشهايي نيز جهت برآورد مقاومت فشاري تك محوره سنگ ارائه شده است بيشتر اين روشها در سيستم حفاري چرخشي ميباشند اين مدلها پارامترهايي از اندركنش بين مته و سنگ در فرآيند حفاري و هندسه مته را بكار گرفته و روابطي ارائه كردهاند بمنظور افزايش كارآيي اين تكنيك و همچنين بررسي نقش و تأثير برخي از پارامترهاي مؤثر بر نتايج برآورد شده ضرورت دارد كه عوامل متعددي از اندركنش بين مته و سنگ در فرآيند حفاري در نظر گرفته شود از اين رو در اين رساله تالش شده است با وارد كردن پارامترهاي بيشتري از فرآيند حفاري همچون تأثير زون خرد شده اصطكاك تماسي بين سنگ و زون خرد شده اصطكاك تماسي بين مته و زون خرد شده و اصطكاك تماسي بين مته و سنگ مدل تحليلي جديدي مبتني بر تعادل حدي نيروها در فرآيند حفاري ارائه شود به كمك اين مدل روشي جهت برآورد پارامترهاي مقاومتي سنگ از دادههاي حفاري ارائه ميشود در اين روش عالوه بر برآورد مقاومت فشاري تك محوره سنگ از دادههاي عملياتي حفاري كه در بيشتر مدلهاي قبلي مورد توجه بوده است پارامترهاي چسبندگي و زاويه اصطكاك داخلي سنگ نيز برآورد ميشود جهت بررسي كارائي مدل و انجام آزمايشهاي حفاري دستگاه حفاري با قابليت حفاري و اندازهگيري دادههاي حفاري طراحي و ساخته شد اين دستگاه قابل حمل بوده و امكان انجام آزمايشهاي حفاري در محل و همچنين بر روي نمونههاي سنگي را فراهم ميكند آزمايشهاي حفاري كه توسط اين دستگاه بر روي سه دامنه مقاومتي ضعيف متوسط و سخت از سنگها انجام شد نشان ميدهد كه نتايج بدست آمده از مدل ارائه شده همسويي خوبي با نتايج آزمونهاي استاندارد آزمايشگاهي دارد مزيت اصلي اين روش عالوه بر برآورد پارامترهاي مقاومتي بيشتري از سنگ ارائه روابط تحليلي روشن بين پارامترهاي مقاومتي سنگ پارامترهاي هندسي مته و پارامترهاي عملياتي حفاري همچون نيروي بار پشت مته گشتاور نرخ نفوذ و سرعت چرخش مته ميباشد كه تأثير برخي از اين پارامترها بر روي نتايج برآورد شده آشكار ميشود همچنين برخالف مدلهاي قبلي امكان برآورد پارامترهاي مقاومتي سنگ تنها با حفاري توسط يك مته كند فراهم ميشود كه ميزان كندي مته و قطر آن تأثيري بر نتايج برآورد شده ندارد اين روش بدليل كوچك بودن ابعاد حفاري توسط دستگاه ساخته شده ميتواند بعنوان يك روش غير مخرب جهت برآورد پارامترهاي مقاومتي سنگ محسوب شود
چكيده انگليسي :
113 مراجع Pamplona M Kocher M Snethlage R Barros L A Drilling resistance 1 overview and outlook Z dt Ges Geowiss Stuttgart Vol 158 3 p 665 676 2007 Del Monte E Vignoli A In situ mechanical characterization of the mortar in 2 masonry buildings with DRMS International RILEM Conference Como Lake Italy 1 2 September 2008 Costa D Magalh es A Veiga R Characterization of mortars using DRMS 3 tests on field panels samples presented at the 2nd Historic Mortars Conference Prague Czech Republic 22 24 September 2010 Felicctti R The drilling resistane test for the assessment of fire damaged 4 concrete Cement Concrete Composites Vol 28 p 321 329 2006 Fratini F Rescic S Tiano P A new portable system for determining the 5 state of conservation of monumental stones Materials and Structures Vol 39 p 139 147 2006 Tiano P Rescic S New diagnostic tools for in situ evaluation of 6 conservative treatments for monumental stones presented at EAS Conference Somerset NJ 15 18 November 2004 Valentini E Benincasa A Tiano P Fratini F Rescic S On site drilling 7 resistance profiles of natural stones SINT Technology S R L Italy 2008 Delgado Rodrigues J Costa D A new method for data correction in drill 8 resistance tests for the effect of drill bit wear International Journal for Restoration Vol 10 p 1 18 2004 Evans I A theory on the basic mechanics of coal ploughing presented at 9 Proceedings of International Symposium on Mining Research London Vol 2 p 761 798 1962 Nishimatsu Y The mechanics of rock cutting International journal of rock 10 mechanics and mining sciences Vol 9 p 261 270 1972 Merchant M E Basic mechanics of the metal cutting process Journal of 11 Applied Physics Vol 66 p 168 175 1945 Detournay E Defourny P A phenomenological model for the drilling action 12 of drag bits International journal of rock mechanics and mining sciences and Geomechanics Abstracts Vol 29 p 13 23 1992 Gerbaud L Menand S Sellami H PDC Bits All comes from the cutter 13 rock interaction Presented at IADC SPE Drilling Conference held in Miami Florida U S A 21 23 February 2006 Chiaia B Borri Brunetto M Carpinteri A Mechanical modelling of the 14 mechanics of core drilling in geomaterials Machining Science and Technology Vol 17 p 1 25 2013 Wojtanowicz A K Kuru E Mathematical modeling of PDC bit drilling 15 process based on a single cutter mechanics Journal of Energy Resources Technology Vol 115 p 247 256 1993 Nakajima I Kinoshita S Theoretical studies on cutting force of rock 16 fracture mechanism in rock cutting Journal of the Mining and Metallurgical Institute of Japan Vol 95 p 49 55 1979 Franca L F P Drilling action of roller cone bits Modeling and 17 experimental validation Journal of Energy Resources Technology Vol 132 p 1 9 2010
استاد راهنما :
حميد هاشم الحسيني، عليرضا باغبانان
استاد داور :
لهراسب فرامرزي، احمد رمضان زاده، كياچهر بهفرنيا
