نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

نقش گسیختگی های ساختاری در طراحی استخراج اقتصادی و تحلیل پایداری دیواره‌های معادن سنگ های تزئینی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی معدن، عضو هسته پژوهشی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان،
2 استادیار، گروه مهندسی معدن، عضو هسته پژوهشی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
3 استادیار گروه مهندسی معدن، عضو هسته پژوهشی اکتشاف، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
4 استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشگاه بیرجند ، بیرجند
چکیده
تولید سودآور سنگ ساختمانی به ابعاد بلوک استخراجی بستگی دارد. شناسایی و مدلسازی ناپیوستگی ها و نقش آنها در استخراج بهینه و ناپایداری و لغزش بلوکها پارامترهای مهم در تعیین ابعاد بلوک های استخراجی هستند. شکل و حجم زیربلوک توسط الگوی سه بعدی سیستم ناپیوستگی کنترل می شود. عدم توجه به این موضوع در معادن سنگ ساختمانی، مشکلاتی نظیر خردشدگی شدید بلوک های سنگی و بازدهی پایین استخراج را به دنبال دارد. در این تحقیق یک رویکرد بهینه سازی استخراج برای معادن سنگ ساختمانی استفاده شده است. با برداشت ناپیوستگی های موجود در توده سنگ و انتخاب راستاهای مختلف برای جبهه کار، مدل بلوکی سه بعدی ساخته شد. برای هر کدام از راستاها تعداد و حجم زیر بلوک های استخراجی محاسبه شد. بلوک هایی با حجم کمتر از دو مترمکعب باطله در نظر گرفته و بر اساس آن، برای هرکدام از امتداد ها، درصد بازیابی محاسبه شد. بر اساس نتایج بدست آمده از مدلسازی، امتداد آزیموت 15 درجه امتداد با بیشترین حجم بلوکهای اقتصادی به عنوان راستای بهینه پیشنهاد شد. همچنین برای جهت بهینه، تحلیل پایداری دیواره‌های معدن با توجه به موقعیت فضایی درزه‌ها انجام شد که احتمال لغزش های صفحه ای و واژگونی وجود نداشت اما رخداد لغزش گوه ای محتمل بود. تحلیل سینماتیکی پایداری نشان داد که احتمال این لغزش در امتدادهای دیگر نیز وجود دارد که با توجه به درزه داری توده سنگ قابل انتظار بود. بنابراین راستا با بیشترین درصد بازیابی با در نظر گرفتن ایمنی لغزش گوه ای برای طرح استخراچ معدن پیشنهاد شد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The role of structural joint studies in design of economic extraction and stability analysis of rock face of decorative stone mines

نویسندگان English

Seyyed Amirasad Fatemi 1
MohamadJavad Azinfar 2
Soheil Zare Motlagh 3
َAmin Chamani 4
1 Assistant Professor, Mining Engineering Department, Engineering Faculty, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan
2 Assistant Professor, Mining Engineering Department, Engineering Faculty, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan
3 Assistant Professor, Mining Engineering Department, Engineering Faculty, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan
4 Assistant Professor, Department of Mining Engineering, University of Birjand, Birjand,
چکیده English

Profitable production of decorative stone depends on the dimensions of the extractable block. Identifying, discontinuities modeling, their role in mining operation, instability and sliding of blocks are important parameters in mine design. The shape and volume of sub-blocks obtained from mine exploitation are challenging issues in mining operations, which are controlled by the three-dimensional model of the discontinuity. Failure to pay attention to this issue leads to many problems such as severe crushing of stone blocks and low extraction efficiency. In this research, an extraction optimization approach has been used for decorative stone mines. 3D block model was made for different directions of extraction working face. For each direction, the number and volume of sub-blocks were calculated. Blocks with a volume of less than 2 cubic meter were considered as waste and the percentage of recovery was calculated. Face alignment with azimuth of 15 degrees that led to the largest volume blocks production was suggested as the optimal face direction. Stability analysis of the face was done. There was no possibility of plane and toppling sliding, but there was a possibility of wedge sliding. The stability analysis showed that there is a possibility of wedge slide in other stretches as well, which was expected due to the jointing of the rock mass. Therefore, the face direction with the highest percentage of recovery, considering the safety of wedge failure, was suggested for the mine extraction plan.

کلیدواژه‌ها English

structural joint
Decorative stone
optimal extraction
working face alignment
دوره 17، شماره 2
تابستان 1403
صفحه 47-61

  • تاریخ دریافت 21 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 29 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش 25 خرداد 1403