انجمن زمین شناسی مهندسی ایراننشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران2228-524514420220220Investigation of The Effect of Depth and Elasticity Modulus Difference between Reservoir Rock and the Surrounding Rock on Stress Archingبررسی تاثیر عمق و اختلاف مدول الاستیسیته سنگ مخزن با محیط در برگیرنده روی پدیده قوس زدگی تنش19133735FAسیدمحمود فاطمی عقدااستاد گروه زمین شناسی دانشگاه خوارزمیمحمدحسین طاهری نیادانشگاه خوارزمیاحمد فهیمی فردانشگاه صنعتی امیرکبیرمحمدرضا کوپی علیپوردانشگاه صنعتی امیرکبیرJournal Article20200814In this paper, the compression drive mechanism, which can be considered as the most related oil drive mechanism with the geomechanical properties of the reservoir, has been investigated. The constant total vertical stress on the reservoir and uniaxial reservoir compaction with zero lateral strain are two main assumptions in the conventional reservoir compaction modeling. These assumptions are not considering the stress arching which leads to a reduction in the total vertical stress. In this paper, due to the high capability of Abaqus software in numerical modeling of porous media, this software has been used to model the compaction of oil reservoirs with different elastic properties and located at different depths. Based on the obtained results, the difference in the elastic modulus of the reservoir with the surrounding rock and the ratio of depth to the dimensions of the reservoir are the most important parameters controlling the stress arching. Also, the study of the effect of stress arching on the compaction drive mechanism showed that the stress arching can reduce the compaction of reservoir pores by up to 50% and halve the oil production compared to its initial estimate by the compaction drive mechanism without considering the stress arching. Therefore, it is necessary to consider the effect of stress arching in estimating oil recovery due to compaction drive mechanism, especially in fields with a high depth to lateral expansion ratio and reservoir rocks with a lower modulus of elasticity than the surrounding rocks.در این مقاله مکانیسم رانش تراکمی که میتوان آن را مرتبطترین مکانیسم رانش نفت با ویژگیهای ژئومکانیکی مخزن دانست مورد بررسی قرار گرفته است. در مدلسازی های رایج تنش عمودی کل بر مخزن، ثابت فرض می شود. یکی از مشکلات مهم این مدلها در نظر نگرفتن پدیده قوس زدگی تنش در حین تراکم مخزن بوده که منجر به کاهش تنش عمودی کل شده و همچنین توزیع تنش های عمودی و افقی را تحت تاثیر قرار میدهد. در این مقاله با توجه به قابلیت بالای نرم افزار آباکوس در مدلسازی عددی محیط متخلخل، از این نرم افزار جهت مدلسازی مخازن فرضی با خصوصیات الاستیک متفاوت و قرار گرفته در اعماق مختلف استفاده گردیده است. براساس نتایج بدست آمده تفاوت در ضریب الاستیک مخزن با محیط دربرگیرنده و نسبت عمق به ابعاد مخزن مهمترین پارامترهای کنترل کننده پدیده قوس زدگی تنش و همچنین پارامترهای تعیین کننده در الگوی توزیع تنشها و تراکم مخزن میباشد. همچنین بررسی تاثیر قوسزدگی تنش برروی مکانیسم رانش تراکمی نشان داد که رخداد این پدیده میتواند حتی تاحدود 50 درصد باعث کاهش تراکم حفرات مخزن و در واقع نصف شدن میزان تولید نفت در اثر مکانیسم رانش تراکمی نسبت به برآورد اولیه آن (بدون در نظر گرفتن اثر قوس زگی تنش) گردد. از این رو در نظر گرفتن تاثیر قوس زدگی تنش در تخمین میزان بازیافت نفت در اثر مکانیسم رانش تراکمی بویژه در میدانی با نسبت عمق به گسترش جانبی بالا و دارای سنگ مخزنی با مدول الاستیسیته پایینتر نسبت به سنگهای در برگیرنده، امری ضروری میباشد.انجمن زمین شناسی مهندسی ایراننشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران2228-524514420220220Laboratory study on the effects of stone factory waste on the resistance of cement or lime stabilized soil against freeze-thaw cyclesمطالعه آزمایشگاهی اثر اضافه شدن ضایعات کارخانه سنگ بر مقاومت خاک تثبیت شده با آهک و سیمان در برابر چرخه های ذوب و یخبندان1122133737FAمحسن صالحیگروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران0000-0003-3013-1303میثم بیاتگروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران0000-0001-5525-5199محسن سعادتگروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.0000-0001-9505-4893مسعود نصریگروه مهندسی عمران، واحد دولت آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، دولت آباد، ایران0000-0002-8841-6873Journal Article20201006In this paper, the maximum dry density, Optimum moisture content and CBR value of stabilized soil specimens mixed with crushed stone obtained from rock factory waste have been investigated. The effects of the crushed stone waste, cement or lime contents, curing time and number of freeze-thaw cycles have been investigated. The results of standard Proctor compaction tests show that the maximum dry density has an increasing trend due to the increase in crushed stone, cement or lime content, and also the optimum moisture decreased significantly with the increase of the crushed stone content. The results of the CBR test show that the increase in processing time caused a significant increase in CBR values. Increasing the crushed stone waste in lime or cement-stabilized specimens results in an increase of CBR value. Increasing the cement or lime content increases the strength of the specimens for a given crushed stone content and curing time. Comparing the results between cement and lime-stabilized specimens shows that cement-stabilized specimens have more resistant than lime-stabilized specimens under the same condition. The results of freezing-thawing tests show that increasing the number of freeze-thaw cycles decreases the CBR value of lime or cement-stabilized specimens. The effect of the number of freeze-thaw cycles on reducing the resistance of the specimens is more significant with increasing the crushed stone content.در این مقاله مقادیر وزن مخصوص خشک ماکزیمم، رطوبت بهینه و مقاومت برشی نمونههای تثبیت شده خاک ماسه لایدار بهسازی شده با ضایعات خرده سنگ حاصل از فعالیت صنایع سنگبری، مورد بررسی قرار گرفته است. اثر مقدار خرده سنگ، سیمان، آهک، زمان عمل آوری و تعداد سیکلهای ذوب و یخبندان بعنوان متغیرهای اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشهای پراکتور اصلاح شده نشان میدهد که وزن مخصوص خشک ماکزیمم با افزایش خرده سنگ، سیمان یا آهک روند افزایشی دارد و همچنین رطوبت بهینه با افزایش خرده سنگ کاهش چشم گیری پیدا میکند. نتایج آزمایش CBR نشان میدهد که در تمامی نمونهها، افزایش مدت زمان عملآوری باعث افزایش چشمگیری در مقادیر CBR شده است. افزایش مقدار خرده سنگ در نمونههای تثبیت شده با آهک و سیمان باعث افزایش CBR شده است. افزایش مقادیر سیمان یا آهک در نمونههای تثبیت شده با مقادیر یکسانی از خرده سنگ در یک مدت زمان عمل آوری خاص، باعث افزایش مقاومت شده است. مقایسه نتایج بین نمونههای تثبیت شده با سیمان و آهک نشان میدهد که نمونههای تثبیت شده با سیمان مقاومت بیشتری نسبت به نمونههای تثبیت شده با آهک در شرایط یکسان دارد. نتایج آزمایشهای ذوب و یخبندان نیز نشان میدهد که افزایش تعداد سیکلهای ذوب و یخبندان موجب کاهش CBR نمونه-های تثبیت شده با آهک و سیمان میشود. اثر تعداد سیکلهای ذوب و یخبندان بر کاهش مقاومت نمونهها با افزایش مقدار خرده سنگ، چشمگیرتر است.انجمن زمین شناسی مهندسی ایراننشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران2228-524514420220220Laboratory Evaluation of polypropylene fibers and nano-SiO2 on geotechnical properties of clayey soilsارزیابی آزمایشگاهی اثر الیاف پلی پروپیلن و نانوسیلیس بر مشخصات ژئوتکنیکی خاک رس2337133738FAعطا جعفری شالکوهیمدیرگروه دانشکده فنی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندر انزلی0000-0002-0900-9146پیام عشقیدانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین،ایران.0000-0003-2116-1009حامد ترابی خداشهریدانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرانزلی، بندرانزلی، ایران.0000-0002-8528-7260آذین پوردادادانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرانزلی، بندرانزلی، ایران.0000-0002-5586-9593Journal Article20201101Improvement of problematic soils, as an inevitable issue, has an important role in the construction projects. Adding some additive materials to the soil, has been considered as one of the effective procedure in improving characteristics behavior of soils. In this study, the effect of polypropylene fibers and nano-SiO2 in combination with clay was investigated, as a novel method, in order to refining mechanical properties of the soil. The purpose of this research is to investigate the effect of nano-SiO2 and polypropylene fibers on the properties of low plasticity clay by applying Unconfined Compression Test. Three different mixtures of the proportion of polypropylene fibers(0.25 %, 0.5%, and 1% of dry weight of clayey soil) and nano-SiO2 (0.5%, 0.75%, and 1% of dry weight of clayey soil) has been used. The results of this study show that adding the mixture of polypropylene fibers and nano-SiO2 into the clay soils, leads to 4.69% and 4.17% increment of unconfined compressive strength and modulus of elasticity, respectively, in comparison to the untreated clay. Also adding nano-SiO2 to the soil, causes more failure of samples occur respect to the case in in which the soil is getting mixed with fiber, though by increasing the amount of fibers, the failure mechanism of refined samples changes, thus the failure strain increases.بهسازی خاکهای مسئلهدار به عنوان امری اجتناب ناپذیر نقش مهمی در پروژههای عمرانی دارد. اضافه نمودن برخی از افزودنیها به خاک، به عنوان یکی از روشهای موثر در بهبود مشخصههای رفتاری خاک همواره مدنظر مهندسین ژئوتکنیک بوده است. در این پژوهش به بررسی اثر الیاف پلی پروپیلن و نانوسیلیس در ترکیب با خاک به عنوان یک روش نوین برای بهسازی پارامترهای مکانیکی خاک استفاده گردید. هدف از این تحقیق بررسی اثر افزودن نانوسیلیس و الیاف پلی پروپیلن بر روی مشخصات خاک رس با پلاستیسیته کم در آزمایش تک محوری می-باشد. سه ترکیب مختلف از نسبتهای الیاف پلی پروپیلن (%25/0- %5/0 و %1 وزن خاک خشک) و سه ترکیب از نانوسیلیس (%5/0- %75/0 و %1 وزن خاک خشک) استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که افزودن ترکیب الیاف پلی پروپیلن و نانوسیلیس در خاک رس باعث افزایش مقاومت فشاری محصور نشده و همچنین افزایش مدول الاستیسیته میگردد که به ترتیب باعث افزایش 69/4 و 17/4 برابر نسبت به رس طبیعی شده است. همچنین با اضافه کردن نانوسیلیس شکست نمونهها بیشتر از ترکیب خاک با الیاف است، اما با افزایش مقادیر الیاف، مکانیزم گسیختگی نمونههای اصلاح شده تغییر میکند در نتیجه با افزایش مقادیر الیاف، کرنش گسیختگی افزایش مییابد.انجمن زمین شناسی مهندسی ایراننشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران2228-524514420220220Experimental Investigating the Effect of Glass Fibre on Mode I, Mode II, and Mixed Mode (I-II) Fracture Toughness and Crack Propagation in Fibre-Reinforced Concreteبررسی آزمایشگاهی اثر الیاف شیشه بر چقرمگی شکست و انتشار ترک حالت I، حالت II و حالت ترکیبی I-II در بتن مسلح الیافی3958138790FAمیترا حاتمی جربتدانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)مهدی حسینیدانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)مهدی مهدی خانیدانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)Journal Article20200612Concrete is the most widely-used material in civil engineering and often contains the cheapest and most common matter. It can therefore cause irreparable damages due to cracks and fractures. The creation of fibre-reinforced concrete in recent years has largely rectified the aforementioned shortcomings. This study uses the direct crack Brazilian disk test to evaluate fracture toughness and crack propagation in fibre-free and glass fibre concrete samples in 0.2, 0.35 and 0.5 volume percentages. Moreover, fracture toughness and crack propagation from pre-existing cracks were calculated for samples in mode I, mode II, and mixed mode (I-II). The samples were subjected to the Brazilian disk test at 0, 15, 28.83, 45, 60, 75 and 90-degree angles relative to the pre-existing crack’s trajectory. Laboratory investigations showed that the wing crack at sub 75-degree (0<α <75) angles was initiated from the pre-existing fracture’s tip and approached loading trajectory as the load on the crack growth and propagation trajectory continued. At the same time, crack initiation at 75-degree angles and above begins at a distance of d from the tip, which is greater in fibre-free samples. The results also showed that using 0.2% glass fibre in mode I, II and mixed mode (I-II) resulted in a higher fracture toughness than fibre-free samples.بتن، بهعنوان پرکاربردترین مصالح معمولاً ارزان ترین مصالح موجود را در خود دارد. از این رو به سبب بروز ترک و شکستگی میتواند خسارتهای جبرانناپذیری را به بار آورد. به این منظور در سالهای اخیر با ساخت بتنهای الیافی مسلح، تا حدود زیادی ضعفهای مذکور در آن بهبود یافته است. در این پژوهش با استفاده از روش آزمون روی دیسک برزیلی دارای ترک مستقیم ، پیشبینی روند انتشار ترک و چقرمگی شکست در نمونههای بتن بدون الیاف و نمونههای حاوی الیاف شیشه در درصدهای حجمی مختلف 0/2، 0/35 و 0/5بررسی شده است. علاوه بر این، فرآیند گسترش ترک از شکافهای از پیش موجود در نمونهها و همچنین چقرمگی شکست در حالتهای I، II و حالت ترکیبی I-II محاسبه شد. آزمایش دیسک برزیلی بر روی نمونههای موردمطالعه در زوایای 0، 15، 28/83، 45، 60، 75 و 90 درجه نسبت به راستای ترک از پیش موجود انجام شده است. پس از مطالعات آزمایشگاهی مشخص گردید که شروع ترکهای بالهای در زوایای کمتر از 75 درجه از نوک ترک از پیش موجود اتفاق میافتد و با ادامهی بارگذاری مسیر رشد و انتشار ترک به راستای بارگذاری نزدیک میگردد. این در حالی است که برای زوایای 75 درجه و بزرگتر از آن، شروع ترک با فاصله d از نوک ترک آغاز میگردد. این فاصله در نمونههای فاقد الیاف بیشتر از نمونههای حاوی الیاف است. همچنین نتایج نشان میدهد چقرمگی شکست مود I، II و ترکیبی I-II با استفاده از مقادیر 0/2درصد الیاف شیشه بیش از چقرمگی شکست نمونههای فاقد الیاف میباشد.انجمن زمین شناسی مهندسی ایراننشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران2228-524514420220220Evaluating of Safety and Economic Challenges in Dimensional Stone Quarries of West-Azerbaijan Province Using FMEA Methodبررسی و ارزیابی چالشهای ایمنی و اقتصادی پیشرو در معادن سنگ ساختمانی استان آذربایجانغربی با استفاده از روش FMEA5973138791FAرضا میکائیلگروه مهندسی معدن، دانشکده محیط زیست دانشگاه صنعتی ارومیهبهروز سلطانیگروه مهندسی معدن، دانشکده محیط زیست، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایرانعارف علیپورگروه مهندسی معدن دانشگاه صنعتی ارومیهامیر جعفرپوردانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایرانJournal Article20200922Nowadays, many of Iran's dimensional stone quarries are affected by safety hazards, economic risks (such as: market demand decline, reducing of the production quality, increasing of production costs and raising of the final price of the product). This has led to a decline in production capacity or the abandonment of dimensional stone mines. So study these problems and safety hazards is very necessary to improve the status of mines and increase exports rates. The current study is a new approach to introducing economic problems alongside safety hazards for dimensional stone mines of West-Azerbaijan province. It also offers solutions to these problems. In this study, the safety and economic hazards were first identified. Then, the risk severity, probability of occurrence and probability of risk in 10 dimensional stone mines of West-Azerbaijan province were assessed by completing a questionnaire. The risk scores of each risk were determined using the FMEA risk assessment method. The results showed that volatility in mining activities laws, mineral prices, housing market, fixed capital, working capital, financing, renting of extractive products to processing plants and the impact of policy on mining economy including the risk is over 80 (high risk area). Of course, by formulating and implementing the right policies we can guide the construction stone industry to a safe margin from an economic point of view.امروزه بخش مهمی از معادن سنگهای ساختمانی کشور علاوه بر مخاطرات ایمنی، متاثر از مخاطرات اقتصادی از قبیل: کاهش بازار تقاضا، کاهش کیفیت تولید، افزایش هزینههای تولید و به تناسب آن، افزایش قیمت تمامشده هستند که این امر منجر به کاهش ظرفیت تولید و یا متروکه شدن معادن شده است. بنابراین مطالعه و بررسی این مشکلات مذکور به موازات ارزیابی مخاطرات ایمنی، به منظور بهبود وضعیت معادن سنگ ساختمانی و افزایش صادرات محصولات معدنی، امری لازم و ضروری محسوب میشود. پژوهش حاضر، با رویکرد نوینی در معرفی مسائل و مشکلات اقتصادی در کنار مخاطرات ایمنی برای معادن سنگ ساختمانی استان آذربایجانغربی پرداخته و راهکارهایی برای خروج از آنها ارائه کرده است. برای انجام این پژوهش، پس از شناسایی مخاطرات ایمنی و اقتصادی، میزان شدت خطر، احتمال وقوع و احتمال کشف خطر در 10 معدن سنگ ساختمانی استان آذربایجانغربی با تکمیل پرسشنامه مورد ارزیابی قرار گرفت و عدد ریسک هر یک از مخاطرات با استفاده از روش ارزیابی ریسک FMEA تعیین شد. بررسیها نشان داد که بیثباتی در قوانین و مقررات معدنی، قیمت تمامشده ماده معدنی، بازار مسکن، تأمین سرمایههای ثابت و در گردش، تأمین منابع مالی، کرایه حمل فرآوردههای استخراجی به کارخانههای فرآوری و تأثیر سیاست بر اقتصاد معدنی از جمله مخاطراتی با ریسک بالای 80 (منطقه پرریسک) هستند که با تدوین و اجرای سیاستهای صحیح میتوان صنعت سنگ ساختمانی را به حاشیه ایمن از دیدگاه اقتصادی هدایت کرد.انجمن زمین شناسی مهندسی ایراننشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران2228-524514420220220Evaluation of factors affecting in tricone rotary bits wear of drilling machines in Open Pit Mines - A Case Studyارزیابی عوامل موثر بر سایش سرمتههای سهمخروطی دورانی دستگاههای حفاری در معادن روباز- مطالعه موردی7588138792FAمحمد عطاییاستاد دانشکده معدن دانشگاه صنعتی شاهرود0000-0002-7016-8170رسول رمضان نیادانشگاه صنعتی شاهرودرضا کاکائیدانشگاه صنعتی شاهرودهادی حسینیدانشگاه صنعتی اصفهانعبدالمجید صالحی نسبکارشناس ارشد مهندسی استخراج معدن، رئیس واحد حفاری و انفجار امور معدن مس سرچشمه، سرچشمهJournal Article20201210Extraction and exploitation is one of the important parts in the field of mines and mining industries. Blast hole drilling is the first stage of the production cycle in open pit mines. Which account for a large part of the exploitation costs. In operational processes, bits are one of the most sensitive and important parts of drilling, due to the type of application and high costs. Wear of these tools are an important parameter for estimating the efficiency of drilling equipment in mining projects. Wear of drilling bits is a function of various factors, some of which are related to machinery, operational parameters and management parameters, and some are dependent on the conditions and rock properties and rock mass and the surrounding environment. Examining the parameters affecting the tricone rotary bits wear can prevent wasting time and additional costs of the drilling process. Therefore, in this study, the evaluation of the factors affecting the tricone rotary bits wear in Sarcheshmeh copper mine has been investigated. For this purpose, the tricone rotary bits wear has been calculated through weight loss and by determining the effective parameters, the relationship between these factors and the tricone rotary bits wear has been determined through statistical methods. Then, using sensitivity analysis, the effect of input parameters on the target is determined. The results of these analyzes show that all the parameters of the study except the Chemical Index of Alteration (CIA), porosity and Equivalent Quartz Content on the desired output (the tricone rotary bits wear).استخراج و بهرهبرداری یکی از بخشهای مهم در حوزهی معادن و صنایع معدنی است. حفر چالهای انفجاری اولین مرحله از چرخهی تولید در معادن روباز میباشد که قسمت عمدهای از هزینههای استخراج را به خود اختصاص میدهند. سرمتهها به عنوان یکی از حساسترین و مهم-ترین قسمتهای حفاری در فرآیندهای عملیاتی، با توجه به نوع کاربرد و هزینههای بالای تمام شده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. سایش و فرسودگی این ابزار پارامتر مهمی برای برآورد کارایی تجهیزات حفاری در پروژههای معدنی است. سایش سرمتههای حفاری تابع عوامل مختلفی است که برخی وابسته به ماشینآلات، پارامترهای عملیاتی و پارامترهای مدیریتی و برخی تابع شرایط و خصوصیات ماده سنگ و توده سنگ و محیط اطراف است. بررسی پارامترهای مؤثر بر سایش سرمتهها میتواند با کاهش اثرات سایش، از هدر رفتن زمان و هزینههای اضافی وارد بر فرآیند حفاری جلوگیری نماید. لذا در این تحقیق ارزیابی عوامل موثر بر سایش سرمتههای سهمخروطی دورانی در معدن مس سرچشمه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا سایش سرمتههای سهمخروطی دورانی از طریق افت وزنی محاسبه شده و با تعیین پارامترهای موثر، ارتباط بین این عوامل و سایش سرمتههای سهمخروطی دورانی از طریق روش آماری تعیین شده است. سپس با استفاده از تحلیل حساسیت مقدار تاثیر پارامترهای ورودی بر روی هدف تعیین شده است. نتایج این تحلیلها نشان میدهد که تمامی پارامترهای تحقیق به غیر از شاخص شدت دگرسانی شیمیایی، تخلخل و کوارتز محتوی معادل سنگ بر روی خروجی مورد نظر (سایش سرمتههای سهمخروطی دورانی) تاثیرگذارند .