close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
مقاله- معدنی- روشهای پایدارسازی مکانیکی در معادن Your SEO optimized title
روش های پایدارسازی مکانیکی در معادن
شنبه 21 فروردين 1395 ساعت 13:55 | بازدید : 66 | نویسنده : مجید ظفری | ( نظرات )

 

۱- مقدمه

روش های پایدارسازی مکانیکی در معادن با هدف افزایش نیروهای مقاوم در برابر لغزش در یک شیب انجام می شوند. این روش ها از نظر عملکرد به دو دسته زیر قابل دسته بندی می باشند:


الف- روش هایی که باعث اعمال نیروهای مقاوم در پنجه توده لغزش می شوند.
ب- طرح هایی که مقاومت داخلی توده لغزشی را افزایش می دهند.
از میان روش های مورد بررسی در این بخش طرح دیوار حائل، سپری، پرده دیافراگم و مسلح کردن خاک جزء همان دسته ای هستند که در واقع یک نیروی مقاوم در پنجه لغزش ایجاد می نمایند و روش تزریق شیمیایی و بهسازی خاک در دسته ای قرار می گیرد که باعث افزایش مقاومت مصالح توده لغزنده می شوند.

۲- دیوارهای حائل
۲-۱-دیوارهای حائل وزنی
دیواره های حائل وزنی جهت مقابله با نیروهای وارده از طرف خاک به وزن خود اتکا می کنند و از جمله کاربردهای آنها حفاظت سطوح شیبدار، خاکریزها، جدار پل ها و تراس بندی ها می باشد. انتخاب نوع دیوار بستگی به عواملی نظیر موجود بودن مصالح، دسترسی به پیمانکار متخصص، عمر لازم، شرایط بارگذاری، سرعت و سهولت ساختمان، مطابقت با تغییرات زمین، بلندی و هزینه دارد. در طراحی دیوار، برای طرح باید پارامترهای پایه خاک یعنی وزن مخصوص، زاویه اصطکاک و چسبندگی هم برای خاکریز پشت دیوار و هم برای خاک زیر پایه معلوم باشد. از پارامترهای مربوط به خاکریز پشت، طراح، فشار جانبی و از پارامترهای مربوط به خاک زیر پایه، طراح، ظرفیت باربری مجاز خاک را برای تحمل فشار زیر پایه به دست می آورد.
در طراحی دیوار حائل دو مرحله وجود دارد. اول با معلوم شدن فشار جانبی، پایداری کل سازه کنترل می شود. کنترل های پایداری شامل کنترل در مقابل واژگونی، لغزش، ظرفیت باربری خاک زیر شالوده، مسئله نشست و کنترل پایداری کلی می باشد. بنابراین ابعاد اولیه برای دیوار حدس زده می شود و با انجام کنترل های پایداری، این ابعاد باید آن قدر تغییر یابند تا شرایط مناسب حاصل گردد.
در مرحله دوم طراحی سازه¬ای اجرای مختلف دیوار در مقابل نیروهای وارده انجام می شود. نتیجه این مرحله تعیین ضخامت دقیق دیوار و مقادیر میلگردها و … می باشد.
حفاری زیر شالوده دیوار باید تا رسیدن به خاک محکم طبیعی و تا زیر خط یخبندان انجام گیرد. در اقلیم های معتدل برای جلوگیری از خطر تورم ناشی از یخبندان معمولا این عمق در حدود یک متر در نظر گرفته می شود. جهت طرح دقیق مخلوط بتن دیوارهای حائل به منابع مقتضی مراجعه شود. در جایی که دیوار در معرض دید عمومی قرار می گیرد بهتر است در قالب بندی آنها دقت کافی به عمل آید. به علت بارندگی و جریان آب های سطحی، مصالح خاکریز پشت دیوار حائل ممکن است به حال اشباع درآیند. اشباع خاک باعث افزایش فشار و در نهایت ناپایداری دیوار می شود. به همین علت باید با استفاده از سوارخ های زهکشی در دیوار و یا لوله های سوراخدار، شرایط مناسبی برای زهکشی پشت دیوار به وجود آورد. شکل (۱)

Mechanical the stabilization methods in mines (2)

شکل (۱) تمهیدات زهکش در پشت دیوار حائل

در صورت استفاده از سوراخ زهکش در دیوار، قطر آن نباید کمتر از ١٠ سانتیمتر شود و فواصل آنها نیز باید مناسب باشد. همیشه این امکان وجود دارد که ریزدانه های خاک شسته شده و به سمت سوراخ زهکش و یا لوله سوراخدار روان شده و باعث گرفته شدن آنها گردند. برای جلوگیری از این پدیده در پشت سوراخ های زهکش و در اطراف لوله های سوراخدار باید مصالح فیلتر تعبیه گردد.

۲-۲- کنترل های پایداری دیوارهای حایل
برای کنترل پایداری دیوارهای حایل، انجام گام های زیر ضروری است.
١. کنترل در مقابل واژگونی در حول پنجه
٢. کنترل در مقابل لغزش در امتداد و پایه
٣. کنترل برای باربری پایه
۴. کنترل برای نشست
۵. کنترل برای پایداری کلی

۲-۳- کنترل برای واژگونی
درشکل (۲) نیروهای وارد بر یک دیوار حایل طرهای و دیوار حایل وزنی با فرض فشار محرک رانکین موثر بر سطح قائم مار بر انتهای پاشنه دیوار نشان داده شده است.

Mechanical the stabilization methods in mines (4)

شکل (۲) کنترل برای واژگونی با فرض توزیع فشار رانکین

ضریب اطمینان در مقابل واژگونی در حول نقطه C واقع در نوک به صورت زیر تعریف می گردد.

Mechanical the stabilization methods in mines (3)

شکل (۳) کنترل لغزش در امتداد پایه

۲-۴- کنترل برای نشست
هنگامی که پی دیوار حایل روی خاک دانه ای قرار گیرد، بیشترین نشست تا اتمام ساخت دیوار و پر کردن خاکریز پشت دیوار صورت می گیرد. وقتی که خاک چسبنده در زیر پی باشد، نشست تحکیم تا مدتی بعد از اتمام ساخت دیوار ادامه خواهد یافت. چنانچه برآیند عکس العمل زیر پی، نزدیک به وسط پی باشد، شاهد نشست یکنواخت و کاهش در چرخش دیوار خواهیم بود. شدت فشار خاک در پنجه، به هنگامی که خارج از مرکزی نیروی برآیند در فاصله B/6  (که B عرض دیوار می باشد) پی دیوار روی سنگ قرا گیرد توجه به دو نکته ضروری است. نخست می بایست چرخش کافی پی و دیوار را داشته باشیم تا فشار حالت محرک پدید آید. این موضوع با قرار دادن یک لایه خاک به ضخامت ۱۵۰-۳۰۰ میلی متر در زیر پی انجام می گیرد. و یا دیو ار باید با انعطاف پذیری کافی ساخته شود تا بتواند با فشار خاک تغییر شکل مناسب دهد. دومین نکته اجتناب از ایجاد فشار بالا در پنجه می باشد که ممکن است به شکستن قسمت پنجه منجر شود. این مسئله با متناسب نمودن پی به منظور قرارگیری نیروی برآیند در نزدیکی مرکز پی انجام می گردد.
نشست های متفاوت در امتداد طول دیوار در صورت وجود ظرفیت های باربری متفاوت به وقوع خواهد پیوست و ممکن است ترک های عمودی در دیوار ظاهر شود. در این صورت استفاده از خاک مناسب، تراکم خاک، تثبیت خاک و افزایش عرض پی راه حل های مناسبی برای حل این مسئله هستند. موقعی که نشست¬های محاسبه شده (نشست الاستیک و نشست تحکیم) بزرگ باشند، استفاده از شمع ضروری است.

۲-۴-۱- کنترل برای گسیختگی برش سطحی
در حالت کلی ضریب اطمینان در مقابل لغزش افقی کمتر از ضریب اطمینان در مقابل گسیختگی برشی باشد گسیختگی برشی سطحی در زیر سطحی است. بنابراین اگر ضریب اطمینان در مقابل لغزش بزرگتر از ۵ پایه به وجود نخواهد آمد.

۲-۴-۲- کنترل برای گسیختگی برشی عمیق
چنانچه در عمقی در حدود ۱/۵ برابر ارتفاع دیوار حائل، یک لایه ضعیف خاک وجود داشته باشد،گسیختگی برشی عمیق می تواند در امتداد سطح لغزش استوان های ABC آید در چنین حالاتی برای پیدا کردن سطح لغزش بحرانی آزمون و بررسی های متعددی با انتخاب مراکز گوناگون انجام شود. سطح گسیختگی که به ازای آن حداقل ضریب ایمنی به وجود می آید، سطح لغزش بحرانی نامیده می شود.

۲-۳- دیوارهای حایل با مصالح بنایی
این نوع دیوار وزنی بوده و عمدتًا از سنگ ساخته می شود

۳- کنترل آتشکاری ها
برای کاهش اثرات انرژی انفجاری بر دیواره های معدنی و با توجه به محدودیت های فنی و اقتصادی موجود اجرای موارد زیر توصیه می شود:
۱. فاصله ردیف چال های انفجاری در هر پترن نسبت به ردیف ما قبل آخر از فاصله عمومی ردیف های چال در هر پترن کمتر باشد. این موضوع میزان انرژی آزاد شده در چال های ردیف آخر را کاهش داده و اثرات مخرب کمتری بر دیواره های مجاور می گذارد.
۲ . در صورت زیاد بودن تعداد چال های ردیف آخر پترن انفجاری بهتر است با استفاده از تاخیرات مناسب از انفجار آنها به طور همزمان جلوگیری کرد و بدین گونه از آزاد شدن ناگهانی انرژی انفجاری جلوگیری نمود.
۳ . حتی الامکان پترن های انفجاری به نحوی انتخاب شوند که بیش از یک جبهه آزاد برای انفجار داشته باشند تا مقدار بیشتری از انرژی انفجاری صرف جابه جایی توده سنگی گردد و بدین وسیله از انرژی انفجار بر دیواره¬های مجاور کاسته می شود.

۳-۱- نقش انفجار در ناپایداری شیب
در معدن که عملیات انفجار به صورت روزمره انجام می گیرد، با هر انفجار امواج نیرومند حاصله، دیوارهای معدن را به لرزه در می آورند. شناسایی میزان سرعت و شتاب حاصل از این انفجارات و روند استهلاک موج در عبور از توده سنگ، به طراحان پایداری شیب کمک می کند تا در محاسبات پایداری شیب نقش نیروهای دینامیک را در نظر گرفته و تحلیل واقعی تری از پایداری شیب دیواره معدن ارائه نمایند. در این تحقیق لرزه های ناشی از انفجارات معدن در دیواره غربی معدن و در فواصل مختلف از انفجار اندازه گیری گردیداند. تعداد ۳۹ انفجار برداشت گردید و لرزه های تولیدی در بیش از ۳۲ ایستگاه ثبت شدند. سپس لرزه های ثبت شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و سرعت، شتاب و جابجایی ذره، همچنین فرکانس امواج تولیدی و طول سیگنال ها و مدت زمان لرزه زمین تعیین گردید. پس از ان، معادلاتی جهت استهلاک موج که می تواند برای پیش بینی شدت لرزه در فواصل مختلف و با خرج های متفاوت استفاده گردد، برای این معدن تعیین شد. اندازه گیری های انجام شده نشان داد که شدت لرزه های ثبت شده انفجارات معدن از ۰/۵ تا ۷۷ میلیمتر بر ثانیه برای فواصل حداکثر ۲۸۵۰ تا حداقل ۱۳۰ متر بوده است. اغلب لرزه های ثبت شده دارای فرکانس قله موجی معادل ۱۷/۵ هرتز و فرکانس غالب آنها که با استفاده از طیف فرکانسی فوریه بدست آمده در حدود ۵ هرتز می باشد. امواج تولیدی اکثرا دارای محدوده فرکانسی بین صفر تا ۸۰ هرتز بوده اند. تجزیه و تحلیل انفجارات معدن و لرزه های تولیدی می تواند در مطالعات پایداری شیب این دیواره های معدن، با هدف بهبود وضعیت پایداری آنها مورد استفاده قرار گیرد.

عقب زدگی و پس زدگی دو پدیده متداول در انفجار معادن روباز هستند که موجب شکست و ناپایداری شیب در معادن می شوند. به کمک سه روش می توان تأثیر امواج انفجاری را بر شیب معادن به حداقل رساند، این سه روش عبارتند از:
۱- کاهش میزان خرج به ازاء هر دوره
۲- به کارگیری روش پیش شکافی به منظور حفظ دیواره معدن
۳- ایجاد زون ضربه گیر بین پیش شکاف و محدوده اصلی انفجاری

۳-۲- روش های مصنوعی پایدارسازی
۱- دیواره سنگی:
در معادن کوچک با استفاده از باطله های معدن یا به کمک بتون دیواره هایی در پای شیب یا پله ها ایجاد می کنند تا از حرکت توده سنگ جلوگیری به عمل آید.
۲- مهار سنگی ها:
به دو گروه تقسیم می شوند:
۱- مهارسنگی میله ای:
این نوع مهارسنگی معمولاً به منظور یکپارچه کردن توده سنگ و مسدود کردن شکاف های کم قطر و کم عمق مورد استفاده قرار می گیرد. طول این مهارسنگی ها بین ۲ تا ۳ متر است و در فضاهای زیرزمینی کاربرد دارد.
۲- مهارسنگی کابلی:
مهارسنگی های کابلی که طول آنها تا ۸۰ متر هم می رسد می توانند موجب تقویت توده سنگ ها و افزایش مقاومت آنها تا چند مگا نیوتن شوند و لذا در مقیاس بزرگ و شرایطی که زون در حال شکست از ابعاد نسبتاً زیاد برخوردارند کارایی داشته و مورد استفاده قرار می گیرند. مهارسنگی از نوع کابلی تنها روش مصنوعی پایدارسازی است که در معادن روباز به طور عملی می تواند مورد استفاده داشته باشد.
۳- سیمانه:
در مقیاس کوچک درون شکاف یا ترک سنگ را توسط ترکیبات شیمیایی مختلف مثل سیمان مسدود می کنند تا از این طریق موجب یکپارچگی توده سنگ و تقویت سنگ شوند.
۴- سایر روش ها:
منجمد کردن در روش های تونل زنی و الکتروشیمی.

 

 

برای دسترسی به بانک مقالات ، پایان نامه ها، گزارشهای کارآموزی و .... به سایت ما مراجعه نمایید.

 

worldofdanesh.etl24.com

 

برچسب‌ها: مقاله ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


می توانید دیدگاه خود را بنویسید

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی

 
تبلیغات
[-Text1-]
منوی کاربری


عضو شوید


نام کاربری :
رمز عبور :

:: فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع

نام کاربری :
رمز عبور :
تکرار رمز :
ایمیل :
نام اصلی :
کد امنیتی : * کد امنیتیبارگزاری مجدد
آرشیو مطالب
تبادل لینک هوشمند
تبادل لینک هوشمند : برای تبادل لینک ابتدا مارا با عنوان دنیای مقالات و نرم افزارها وآدرس http://worldofdanesh.rozblog.com لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.

عنوان :
آدرس :
کد : کد امنیتیبارگزاری مجدد
آمار وب سایت

آمار مطالب

:: کل مطالب : 59
:: کل نظرات : 4

آمار کاربران

:: افراد آنلاین : 1
:: تعداد اعضا : 23

کاربران آنلاین


آمار بازدید

:: بازدید امروز : 56
:: باردید دیروز : 21
:: بازدید هفته : 77
:: بازدید ماه : 456
:: بازدید سال : 2,095
:: بازدید کلی : 11,577