تحلیل پایداری و تعیین سیستم نگهداری تراز 2741 معدن زیرزمینی سرب و روی انگوران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن دانشگاه ارومیه

2 دانشجوی دکتری مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند

3 استادیار دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد استخراج، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران

چکیده

پایداری فضاهای بزرگ زیرزمینی در استخراج معادن و تحلیل تنش‌ها و تغییرشکل‌های ایجاد شده پس از حفاری از اهمیت خاصی در استخراج زیرزمینی مواد معدنی برخوردار می‌باشد. معدن سرب و روی انگوران در 125 کیلومتری جنوب غربی شهرستان زنجان قرار دارد و بر اساس برنامه‌ریزی بعمل آمده، سالیانه حداقل 120000 تن استخراج کانسنگ از بخش زیرزمینی معدن انگوران انجام خواهد شد. هدف از این تحقیق، تحلیل پایداری کارگاه‌ها و گالری تراز 2741 معدن زیرزمینی سرب و روی انگوران می‌باشد تا بتوان ابعاد مناسب کارگاه‌ و پایه‌ها را بدست آورده و تحکیمات لازم را نیز ارائه نمود که از نرم افزار Phase2 V8.03 جهت انجام تحلیل‌های مکانیک سنگی استفاده شده است. برای این منظور در دو حالت کانسنگ سولفوره و اکسیده، ابعاد و تحکیمات مختلف کارگاه‌ها براساس مقایسه جابجایی‌های رخ داده در اطراف کارگاه‌ها با میزان کرنش‌های بحرانی و مجاز محاسبه شده از روابط ساکورایی تعیین شده است. نتایج تحلیل‌های انجام شده بر مبنای داده‌های ورودی نشان دهنده وضعیت مناسب پایداری در کانسنگ سولفوره می‌باشد. تاثیر لنگه باقی‌مانده در کانسنگ سولفوره برای دو عرض لنگه 5 و 10 متری بررسی شد و نتایج نشان داد که در کانسنگ سولفوره در هر دو حالت کارگاه‌ها بدون سیستم نگهداری پایدار هستند. اما به دلیل ناپیوستگی‌ها موجود در سقف و قسمت‌هایی که میکس سولفوره و اکسیده هستند، نیاز به سیستم نگهداری می‌باشد. در کانسنگ اکسیده و مخلوط، به دلیل ضعیف بودن خصوصیات سنگ بدون توجه به ابعاد لنگه حتما باید از سیستم نگهداری استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stability analysis and determination of support system in 2741 level of angouran underground mine

نویسندگان [English]

  • Sajjad Chehreghani 1
  • Hossein Azad Sola 2
  • Hamid Chakeri 3
  • Arash Nozari 4
1 Urmia University
2 School of Mining Engineering, College of Engineering, Sahand University of Technology.
3 Mining Engineering Department, College of Engineering, Sahand University of Technology
4 School of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran
چکیده [English]

The stability of underground mining spaces and the analysis of stresses and deformations created after explotiation have a particular importance in underground mine designe. Anguran lead - zinc mine is located 125 kilometers southwest of Zanjan city and according to the plan, at least 12,000 tons of ore will be extracted from underground section of it. this research investigate the stopes stability of 2741 level in underground Angoran mine in order to obtain appropriate dimensions of stopes and to provide the necessary support using Phase2d V8 software. For this purpose, in both sulfur and oxidized ore zones, different dimensions and supports of the stopes are determined by comparing the displacements around the stopes with the critical and permissible strain values calculated from the Sakurai relations. The results of the analyzes based on the input data indicate the appropriate stability condition in the sulfur ore. The impact of pillar in sulfur ore was investigated for two widths of 5 and 10 m, and the results showed that in both cases, the stopes were stable without support system. But due to discontinuities in the roof and parts that are mixed with sulfur and oxidized, a support system is needed. In oxidized and mixed ores, the support system should be used because of the poor properties of the rock the dimensions of the pillar.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Underground mine of angouran
  • FEM method
  • phase2 software
  • sakura criterion
 
منابع
بخشنده امنیه، ح.، طایی سمیرمی، س.، رحیمی دیزجی، م.، پیرمرادیان، ح.، 1393. تحلیل پایداری سیستم نگهداری تونل بلند سد سردشت با روش‌ همگرایی - همجواری و معیار شکست هوک – براون.  زمین شناسی مهندسی (انجمن مهندسی زمینشناسی ایران)، ۷، شماره ۱ و ۲، ۸۳-۹۲.
بهزادی نژاد، ح.، فرامرزی، ل.، داربر، م.، 1396. تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری موقت محل انشعاب تونل‏ های پنستاک از تونل انتقال آب سد رودبار لرستان با استفاده از نرم افزار FLAC 3D. مجله روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن، 7(شماره 13)، 113-123.‎
ترکمان جو، ک.، نجفی،م.، قلیچ زاده، ج.، مهرنهاد، ح.، 1397. برآورد حداقل فشار نگهدارنده جبهه‌کار ناهمگن تونلسازی مکانیزه با استفاده از روش های تحلیلی و عددی، مطالعه موردی: مترو تهران، خط 7، نشریه زمین شناسی مهندسی (انجمن مهندسی زمینشناسی ایران)، ۱۱، ۳، ۴۷-۶۰.
سبزواری ده کبود، ب.، فلاح، ا.، مشرفی فر، م. و امامی، ع.، 1397. تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهدارنده تونل آب بر سد معشوره. نشریه زمین شناسی مهندسی (انجمن مهندسی زمین شناسی ایران)، ۱۰، شماره ۱ و ۲، ۹۷-۱۱۱.
شرکت ایتوک ایران، ۱۳۸۶. گزارش پیشرفت کار شماره ۴ پروژه مکانیک سنگ معدن انگوران زنجان، مطالعات مکانیک سنگ در معدن روباز سرب و روی انگوران.
شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران، 1395. طراحی تفصیلی استخراج معدن زیرزمینی سرب و روی انگوران.
شریف زاده، م.، شهریار ، ک. و اشرفی، ع.، ۱۳۸۷. تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونل بازکننده معادن زیرزمینی بوکسیت جاجرم، دومین کنفرانس مهندسی معدن ایران، تهران، دانشگاه تهران.
غفوری، م.، لشکری پور، غ.، طریق ازلی، ص.، 1387. ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی توده های سنگ مسیر تونل انتقال سد درونگر جهت طراحی سیستم نگهدارنده. نشریه زمین شناسی مهندسی-انجمن زمین شناسی، شماره ، 1-14.‎
قزوینی، م.، قزوینیان، ع.، 1392. تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونل های آب بر سد گتوند علیا." مجله زمین شناسی ژئوتکنیک (زمین شناسی کاربردی، دوره  9 ، شماره 2،  123- 133.
معینی، ع.، حسینی، م.، شریفی بروجردی، م.، ابتکار، ا.، 1389. تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تقاطع تونل های آب بر با مخازن ضربه گیر سد گتوند علیا، نشریه علمی-پژوهشی مهندسی معدن، 5(10)،. 91-96.
 Jiang, L., Kong, P., Shu, J. and Fan, K., 2019. “Numerical analysis of support designs based on a case study of a longwall entry”. Rock Mechanics and Rock Engineering, 52(9), pp.3373-3384.
Ozturk, C. A., 2013, "Support design of underground openings in an asphaltite mine." Tunnelling and Underground Space Technology n.38, pp. 288-305.
Sakurai, S., 1997, "Lessons learned from field measurements in tunneling", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 12 (4): 453-460.
Trinh, N. and Jonsson, K., 2013, “Design considerations for an underground room in a hard rock subjected to a high horizontal stress field at Rana Gruber, Norway”. Tunnelling and underground space technology, 38, pp.205-212.