دانشگاه یزد

دانشکده مهندسی معدن و متالورژی

پایان نامه

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک سنگ

تحلیل پایداری ریزش واژگونی دیواره­ی شمالی معدن چغارت ناشی از بارهای دینامیکی حاصل از انفجار

استاد راهنما:

دکتر علیرضا یاراحمدی بافقی

استاد مشاور:

دکتر مهدی پورقاسمی

 

چکیده

پایدارسازی شیب­ها یکی از مهمترین مسائل در فعالیت­های عمرانی و معدنی است. در سرمایه گذاری‌های کلان به ویژه در معادن روباز بزرگ، ریزش یک دیواره از معدن  می­تواند خسارات جبران­ناپذیر جانی و مالی را به همراه داشته باشد. شیب‌های سنگی باید در مقابل بارهای استاتیکی وارده و بارهای دینامیکی احتمالی تحلیل پایداری­ شوند. چالزنی و آتشباری روشی رایج در استخراج معادن روباز است. در طی آتشباری، بار اضافی القایی توسط آتشباری می‌تواند منجر به ریزش شیب سنگی گردد. به این منظور مطالعه پاسخ دینامیکی مانند سرعت، شتاب، جابجایی یا تنش شیب سنگی تحت انفجار اولین گام می‌باشد. ریزش غالب در دیواره شمالی معدن چغارت از نوع واژگونی می­باشد که این نوع ریزش به‌علت وجود پارامتر‌های مجهول بسیار در تحلیل و تنوع رفتاری بالا، پیشرفت چشم‌گیری در تحلیل آن‌ها به وجود نیامده است. در این تحقیق با استفاده از روش‌ المان مجزا (در محیط نرم‌افزار UDEC) و منظور خصوصیات ژئومکانیکی دیواره شمالی معدن چغارت و پارامترهای انفجار، به تحلیل پایداری دینامیکی دیواره شمالی معدن چغارت  پرداخته شده است.

با توجه به نتایج، بدلیل عدم برقراری تعادل کامل پس از 5/2 ثانیه (وجود نیروهای نامتعادل قابل توجه) از انفجار، احتمال ناپایداری در پله‌های بالایی و شکست از نوع واژگونی وجود دارد.

واژه های کلیدی: تحلیل پایداری دینامیکی؛ ریزش واژگونی؛  انفجار؛ UDEC

 

فهرست مطالب

عنوان                                 صفحه

فصل اول

ریزش واژگونی و روش­های تحلیل آن

1-1- مقدمه. 2

1-2- ریزش واژگونی.. 3

1-3- روش­های تحلیل پایداری شیب­های سنگی در برابر ریزش واژگونی   6

1-3-1- روش تعادل حدی در ریزش واژگونی         7

  1-3-2- مدل­های تجربی.. 20

  1-3-3- مدل­های عددی.. 25

فصل دوم

انفجار و تاثیر آن بر پایداری شیب­های سنگی

2-1- مقدمه. 28

2-2- تئوری انفجار       29

2-3- فشار ناشی از انفجار مواد منفجره 33

  2-3-1- تشریح کیفی امواج ضربه. 36

  2-3-2-  نحوه تشکیل موج ضربه. 37

  2-3-3- معادله بازگشتی میرایی موج ضربه- تضعیف موج ضربه پس از انتشار 38

2-4- روابط مختلف اندازه گیری فشار چال و فشار انفجار. 40

  2-4-1- روابط تجربی و نیمه تجربی.. 40

  2-4-2- روش­های تئوری و آزمایشگاهی.. 40

  2-4-3- TPL و مفاهیم آن. 43

  2-4-4- استفاده از مثلث بار 49

2-5- امواج ناشی از انفجار 50

  2-5-1- شکل موج. 51

  2-5-2- رابطه تجربی برای تعیین حداکثر سرعت ذرات.. 52

2-6- برداشت موج حاصل از انفجار 53

  2-6-1- قسمت‌های مختلف دستگاه لرزه نگار و نحوه‌ی ثبت لرزه 56

  2-6-2-دستگاه­های ثبت انفجار 58

فصل سوم

تحلیل پایداری شیب­های سنگی

3-1- مقدمه. 65

3-2- روش‌های تحلیل استاتیکی پایداری  شیب.. 65

  3-2-1- روش­های تجربی.. 65

  3-2-2- روش احتمالاتی.. 66

  3-2-3- روش­های تعادل حدی.. 72

  3-2-4- روش­های عددی.. 74

3-3- روش­های تحلیل دینامیکی شیب­های سنگی.. 76

  3-3-1- روش­های تجربی.. 76

  3-3-2- روش مدل فیزیکی.. 78

  3-3-3- روش نیومارک.. 78 

  3-3-4- تحلیل شبه استاتیکی.. 83 

  3-3-5- روش‌های عددی.. 85

فصل چهارم

تحلیل استاتیکی دیواره شمالی معدن چغارت

4-1- مقدمه. 94

4-2- موقعیت و زمین شناسی منطقه. 94

  4-2-1- تکتونیک منطقه. 96

4-3- تحلیل استاتیکی.. 97

فصل پنجم

تحلیل دینامیکی دیواره­ی شمالی معدن چغارت ناشی از بارگذاری حاصل از انفجار

5-1- مقدمه. 105

5-2- خصوصیات دینامیکی سنگ… 105

5-3- روند کلی تحلیل دینامیکی در یودک.. 106

  5-3-1- اطمینان از برآوردن شرایط مدلی لازم برای عبور موج. 106

  5-3-2- تعیین میرایی مکانیکی مناسب.. 111

  5-3-3- اعمال بار دینامیکی و شرایط مرزی.. 111

5-4- فشار انفجار 113

5-5- محاسبه پالس انفجاری.. 114

5-6- کنترل پاسخ­های دینامیکی.. 117

5-7- نتایح حاصل از تحلیل­های دینامیکی.. 117

براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد 

نظرات شما عزیزان: