شبیه سازی انواع شکست و توزیع تنش در پایه های معدنی با استفاده از مدلسازی عددي

مهدی شرقی¹ حسین نوفرستی² محمد شرقی³

1) کارشناسی ارشد مهندسی معدن، گرایش استخراج، دانشگاه بیرجند.
2) استادیار گروه معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند.
3) دانشجوی دکتری مهندسی معدن، گرایش مکانیک سنگ، دانشگاه صنعتی سهند تبریز.

محل انتشار : کنگره بین المللی مهندسی، فناوری و نوآوری(eticong.com/1st)
چکیده :
پدیده ریزش سقف در معادن زیرزمینی بطور مکرر اتفاق می افتد و علاوه بر ضررهای اقتصادی وارده، متاسفانه گهگاه منجر به تلفات جانی نیز می شود. در بسیاری از موارد طراحی نادرست پایه ها یا لنگه های نگهدارنده سقف سبب بروز اتفاقات ناگوار می شود. در بعضی از معادن نیز برای جلوگیری از ریزش، پایه های بسیار عریضی طراحی می گردد. این پایه ها اگر چه مانع ریزش می شوند ولی چون فراتر از حد نیاز طراحی شده اند بخشی از ثروت معدنی را نیز با خود دفن می کنند. راهکار بهینه در این بین، طراحی دقیق پایه ها یا لنگه های معدنی است تا هم از ریزش ممانعت شود و هم جلوی ضرر اقتصادی گرفته شود. فرمول های تخمین مقاومت پایه که تا بحال ارائه شده اند، بدلیل فرضیات ساده کننده ای که در دل آنها وجود دارد از دقت کافی برخوردار نبوده و ناگزیر از اعمال ضرایب ایمنی بزرگ بهنگام کاربرد عملی هستند. به دلیل محدودیت هاي موجود در روش هاي طراحی سنتی و تجربی، امروزه روش هاي عددي به طور وسیعی براي طراحی پایه های معدنی به کار می روند. در این تحقیق، هدف شبیه سازی انواع شکست و توزیع تنش در پایه های معدنی با استفاده از مدل سازی عددي است. با استفاده از مدل سازی عددی، انواع ریزش در پایه های معدنی شبیه سازی شده و توزیع تنش در داخل پایه و در داخل کارگاه استخراج مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی عددی پایه های معدنی و کارگاه استخراج از نرم افزارهای FLAC3D، UDEC و Phase2 استفاده شده است.
کلمات کلیدی : پایه های معدنی مدل سازی روش های عددی تئوری سطح تاثیر