ارزیابی آرایش بهینه پیچ‌سنگ به‌منظور پایداری توده سنگ درزه‌دار با روش DEM-DFN سه‌بعدی - مطالعه موردی: مغار کلاب 2

Autor: نوشین سنماریان اصفهانی, امین ازهری, علیرضا باغبانان, حمید هاشم الحسینی
Jazyk: English<br />Persian
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Vol 13, Iss 34, Pp 67-81 (2023)
Druh dokumentu: article
ISSN: 2251-6565
2676-6795
DOI: 10.22034/anm.2022.2694
Popis: پایدارسازی ساختارهای زیرزمینی در محیط‌های سنگی درزه‌دار همواره برای مهندسین علوم زمین موضوعی چالش‌برانگیز بوده است. این موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا می­کند که در اثر حفاری فضاهای زیرزمینی در محیط‌های درزه‌دار به دلیل نامنظم بودن آرایش درزه‌ها تحلیل اندرکنش بلوک‌ها گاهی بسیار پیچیده ­شود. ازجمله روش‌های تحلیل پایداری این‌گونه ساختارها، روش تلفیقی المان مجزا و شبکه ناپیوستگی‌های مجزا (DFN-DEM) است. در این روش به دلیل عدم قطعیت در پارامترهای هندسی درزه­داری منطقه، آرایش ناپیوستگی‌ها با استفاده از توزیع‌های احتمالاتی معرفی می­گردند.‌ استفاده از پیچ‌سنگ‌ها یکی از متداول‌ترین روش‌های پایدارسازی این‌گونه سازه‌های زیرزمینی است و تعیین طول پیچ‌سنگ‌ها با توجه به هندسه و ابعاد بلوک‌های تشکیل‌شده اطراف فضای زیرزمینی چالش اصلی در طراحی آرایش این سیستم نگهداری است. به این منظور در این مطالعه مغار کلاب 2 کشور سوئد موردبررسی قرار گرفته ‌است. این مغار شامل شش دسته‌درزه با ویژگی‌های هندسی متفاوت است که با بهره‌گیری از روش کتره‌ای شبکه ناپیوستگی‌های مجزا مدل هندسی شبیه‌سازی‌شده و از روش عددی المان مجزا سه‌بعدی به‌منظور تحلیل پایداری استفاده شده است. الگوهای مورداستفاده شامل پیچ‌سنگ‌هایی با طول‌های 3، 6 و 9 متری می‌باشند. در تحلیل‌ها به‌منظور مقایسه بین الگوها و درنهایت تعیین مناسب­ترین الگو از دو معیار فنی و اقتصادی بهره گرفته شده ‌است. نتایج نشان می­دهد در ابتدا افزایش طول پیچ‌سنگ موجب افزایش پایداری می­شود اما پس از طول مشخصی با افزایش طول پیچ‌سنگ دیگر بهبود فراوانی حاصل نمی­شود، بنابراین با افزایش طول پیچ‌سنگ لزوماً پایداری مغار افزایش نمی­یابد. الگوی نهایی پیشنهادی به‌منظور پایداری این مغار با در نظر گرفتن معیارهای فنی و اقتصادی، با توجه به حجم بلوک‌های ناپایدار و میزان پیچ‌سنگ مصرفی، الگوی 6 متری پیچ‌سنگ‌ها و فاصله‌داری 2 متری است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از روش‌های متداول ارزیابی میزان نگهداری فضاهای زیرزمینی بدون در نظر گرفتن آرایش ناپیوستگی‌ها و اندازه و حجم بلوک‌های ایجادشده به‌ویژه در اطراف این فضا، می‌تواند باعث عدم پایداری و صرفه اقتصادی پروژه شود.
Databáze: Directory of Open Access Journals
Externí odkaz: