بررسی عددی تاثیر خصوصیات توده‌سنگ و نوع ماده منفجره در آسیب انفجار به شیب‌های سنگی

علی حق نژاد, کاوه آهنگری, پرویز معارف وند, کامران گشتاسبی

چکیده


انفجار، منجر به اغتشاش در توده‏سنگ و آسیب آن می‌شود. در این بررسی تلاش شده تا با استفاده از مدلسازی عددی المان مجزای سه‌بعدی دو شیب تقریباً مشابه، آسیب انفجار ناشی از دو ماده منفجره آنفو و امولایت ارزیابی گردد. در این راستا از 4 خصوصیت متفاوت توده‌سنگ و دو حالت ناپیوستگی با امتدادهای مخالف و موافق رویه شیب در مدلسازی استفاده شد. آسیب انفجار توسط زون‌های احتمالی شکست نرم‌افزار 3DEC بررسی کیفی و با استفاده از مقادیر حداکثر سرعت ذرات که طی انفجارها ثبت‌شده است، ارزیابی کمی گردید. براین اساس، مشخص شد که ناپیوستگی‌های زمین‌شناسی باعث کنترل جریان پلاستیک شکست‌های کششی و برشی می‌گردند. البته ناپیوستگی‌های با راستای موافق رویه شیب نقش موثرتری در کاهش آسیب انفجار بازی می‌کنند. با افزایش مقاومت توده‌سنگ و با ناپیوستگی‌هایی موافق رویه شیب، تاثیر انفجار امولایت از 10 متری دهانه چال کمتر از انفجار آنفو می‌باشد. با توجه به تأثیر ناپیوستگی‌ها در کنترل آسیب، استفاده از ناپیوستگی‌های مصنوعی مانند آنچه در انفجار پیش‌شکافی توسعه می‌یابد، روش مناسبی برای کاهش آسیب و جلوگیری از ایجاد ناپایداری در شیب‌ها خواهد بود.

مراجع


Rustan, A. (2011). Mining and rock construction technology. CRC Press, Balkema.

Hoek, E. (2012). Blast damage factor D. Technical Note for Rocscience.

Hustrulid, W. (1999). Blasting principles for open pit mining- general design concept (Vol. 1). CRC Press, Balkema.

Najm, K., Javaherian, A., & Amnieh, H. (2002). Study of blasting vibrations in sarcheshmeh copper mine. Acta Seismologica Sinica, 15, 683-690.

Hossaini, S., & Sen, G. (2006). A study of the influence of different blasting modes and explosive types on ground vibrations. Iranian Journal of Science and Technology, Transaction, Engineering, 30, No. B3.

Konya, C., & Walter, E. (1991). Rock blasting and over break control. Washington, DC, USA.: U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration Office of Implementation.

Ak, H., & Konuk, A. (2008). The effect of discontinuity frequency on ground vibrations produced from bench blasting: A case study. Soil dynamics and earthquake engineering, 28, 686–694.

Ainalis, D., Kaufmann, O., Tshibangu, J., & Verlin,, G. (2016). Modelling the source of blasting for the numerical simulation of blast-induced ground vibrations: A review. Rock Mechanics and Rock Engineering, 50(1), 171-193.

Wyllie, D., & Mah, C. (2004). Rock slope engineering- civil and mining (4th ed.). New York, USA: Taylor & Francis.

Hoek, E., & Brown, E. (1997). Practical estimates of rock mass strength. International journal of rock mechanics and mining sciences, 34(8), 1165-1186.

Babanouri, N., Mansouri, H., Karimi-Nasab, S., & Bahaadini, M. (2013). A coupled method to study blast wave propagation in fractured rock masses and estimate unknown properties. Computers and Geotechnics, 49, 134–142.

Wei-hua, W., Xi-bing, L., Yu-jun, Z., & Zi-long, Z. (2006). 3DEC modeling on effect of joints and interlayer on wave propagation. Transactions of Nonferrous Metal Scienty of China, 16, 728-734.

Azizabadi, H., Mansouri, H., & Fouché, O. (2014). Coupling of two methods, waveform superposition and numerical, to model blast vibration effect on slope stability in jointed rock masses. Computers and Geotechnics, 61, 42–49.

Yilmaz, O., & Unlu, T. (2013). Three dimensional numerical rock damage analysis under blasting load. Tunnelling and Underground Space Technology, 38, 266–278.

Mckenzie, C. (1993). Comprehensive rock engineering: excavation, support and monitoring (Vol. 4). (I. Hudson, Ed.) Pergamon Press.

Jong, Y., Lee, C., Jeon, S., Cho, Y., & Shim, D. (2005). Numerical modeling of the circular-cut using particle flaw code. 1st Annular Conference of Explosives and Blasting Technique. Orlando.

Yang, J., Lu, W., Jiang, Q., Yao, C., & Jiang, S. (2016). A study on the vibration frequency of blasting excavation in highly stressed rock masses. Rock Mechanics and Rock Enginering, 49(7), 2825-2843.

Aliabadian, Z., & Sharafisafa, M. (2014). Numerical modeling of presplitting controlled method in continuum rock masses. Arabian Journal of Geosciences, 7, 5005-5020.

Resende, J. (2010). An investigation of stress wave propagation through rock joints and rock masses. Portugal: Ph.D. Thesis, Universidade do Porto.

Liu, Q. (2002). Estimation of dynamic pressure around of fully loaded basthole in rock. Fragblast-7, 267-272.

Drukovanyi, M., Kravtsov, V., Chernyavskii, Y., Reva, ,. V., & Zerkov, S. (1976). Calculation of fracture zones created by exploding cylindrical charges in ledge rocks. Soviet Mining Science, 12(3), 292-295.

Itasca Consulting Group Inc. (2013). 3DEC Ver. 5.2 user’s guide.

Persson, P., Holmberg, R., & Lee, J. (1993). Rock blasting and explosive engineering. London, United Kingdom: CRC Press.

Hustrulid, W., Bennett, R., Ashland, F., & Lenjani, M. (1992). A new method for predicting the extent of blast damage zone. Gyttorp: Nitro Nobel: Proc Blasting Conference paper No 3.

Bhandari, S. (1997). Engineering rock blasting operations. CRC Press, Balkema.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


---------------------------------------------------------------------------

تمام حقوق این نشریه برای انجمن مکانیک سنگ ایران محفوظ است.