زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

پیش بینی عملکرد آهنگ حفاری و برش در معادن سنگ ساختمانی(کربناته) با توجه به خصوصیات بافتی سنگ‌ها

نویسندگان
1 دانشگاه شاهرود، دانشکدۀ مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک
2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد سیرجان
چکیده
حفاری و برش سنگ، به‌عنوان یکی از عملیات مهندسی، در زمینه­های مختلف فنی و مهندسی معدن، کاربردهای وسیع و تعیین‌کننده‌ای دارد. تخمین قابلیت حفاری و برش سنگ با دستگاه­های حفاری و سیم برش الماسه، در تخمین هزینه­ها و طراحی معادن نقش مهمی دارد. در این مقاله به‌منظور پیش‌بینی آهنگ حفاری و برش، نمونه‌های سنگ ساختمانی کربناته از معادن مختلف ایران، بررسی شد. به‌منظور ارزیابی تأثیر مشخصات بافتی بر آهنگ حفاری و برش، ابتدا از هر مقطع نازک میکروسکوپی نمونه سنگ بررسی شده، عکس تهیه و سپس مساحت، محیط، بزرگ‌ترین قطر و کوچک‌ترین قطر دانه­های موجود در مقاطع تعیین شد و مشخصات دیگر بافتی، طبق روابط ریاضی به‌دست آمد. در مرحلۀ بعد ارتباط بین پارامترهای ذکر شده با آهنگ حفاری و برش در برازش تک متغیره تعیین شد. در پایان برای دست‌یابی به ضریب هم‌بستگی بیش‌تر، از برازش چند متغیره استفاده شد. از میان خصوصیات بافتی مؤثر بر آهنگ حفاری، ضریب بافت، محیط دانه، قطر معادل، نسبت وضعیت دانه و شاخص یک‌نواختی ارتباط خوبی با آهنگ حفاری و هم‌چنین از میان خصوصیات بافتی مؤثر بر آهنگ برش، ضریب بافت، محیط دانه، مساحت دانه، قطر معادل، فشردگی، فاکتور شکل، شاخص قفل­شدگی و شاخص یک‌نواختی ارتباط خوبی با آهنگ برش داشتند و رابطۀ نهایی برای پیش‌بینی آهنگ حفاری و برش بر حسب این پارامترها به‌دست آمد.
کلیدواژه‌ها

1. اصانلو م.، "روش‌های حفاری"، مرکز نشر صدرا (1382).## 2. حسینی س. ه.، پوررحیمیان ی.، آقابابایی ح.، "پیشنهاد سیستم طبقه‌بندی جدید جهت پیش‌بینی سرعت حفاری در معادن روباز، سومین کنفرانس مکانیک سنگ ایران"، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (1386). ##3. عطائی م.، "استخراج سنگ‌های ساختمانی"، چاپ اول، انتشارات دانشگاه صنعتی شاهرود (1387). ##4. فاطمی س. ا. ا.، پروین ا.، "بررسی فنی و اقتصادی استفاده از سیم برش الماسه به‌منظور استخراج گرانیت برای اولین بار در ایران در معدن گرانیت گزیک، بیرجند"، کنفرانس مهندسی معدن، دانشگاه تربیت مدرس (1383). ##5. قیصری ن.، "پیش‌بینی عملکرد سیم برش الماسه با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود (1389). ##6. Ataei M., Mikaeil R., Sereshki F., Ghaysari N., "Predicting the Production Rate of Diamond Wire Saw Using Statistical Analysis", Arabian Journal of Geosciences, Vol. 5, No. 6 (2012) 1289-1295.## 7. Atila, Ozturk C. A., Nasuf E., Bilgin N., "The assessment of rock cutability, and physical and mechanical rock properties from a texture coefficient", The journal of the south African institute of mining and Metallurgy, August (2004) 397-402.## 8. Dreyer W., "The Science of Rock Mechanics. Part I. The Strength Properties of Rocks, 2nd ed. Series on Rock and Soil Mechanics", vol. 1 (1971/73), No. 2. Trans. Tech. Publications, Clausthal (1973) 500. ##9. Ersoy A., Waller M. D, "Textural characterization of rocks", of Engineering Geology, vol 39, Issues 3-4 (1995) 123-136. ##10. Ghaysari N., Ataei M., Sereshki F., Mikaeil R., "Prediction of performance of diamond wire saw with respect to texture characteristics of rock", Archives of Mining Science, Vol. 57, No. 4 (2012) 839-852. ##11. Hoseinie S. H, Aghababaei H, Pourrahimian Y, "Development of a new classification system for assessing of rock mass drillability index (RDi)", International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Volume 45, Issue 1 (January 2008) 1-10.## 12. Howarth D. F., Rowlands J. C., "Quantitative assessment of rock texture and correlation with drillability and strength properties", J. of Rock Mech. Rock Eng., 20 (1987) 57-85. ##13. Lindqvist J. E., Akesson U., Malaga K., "Microstructure and functional properties of rock materials, Materials Characterization", Volume 58, Issues 11-12, (2007) 1183-1188.## 14. Ozcelic Y., Polat E., Bayram F., Ay A. M., "Investigation of the effects of textural properties on marble cutting with diamond wire", Int. J. Rock Mech. Min. Sci, Vol. 41, No. 3 (2004) 228-234.## 15. Pikryl P., "Assessment of rock geomechanical quality by quantitative rock fabric coefficients", Limitations and possible source of misinterpretations, Engineering Geology 87 (2006) 149-162. ##