بررسی منطقه تسلیم در روش تخریب بزرگ با استفاده از مدل‌سازی اجزا محدود و معیار نرخ کرنش پلاستیک

Abstract

در دهه اخیر روش تخریب بزرگ به‌عنوان بهترین گزینه برای استخراج ذخایر بزرگ مقیاس و کم‌عیار که در اعماق زیاد قرار گرفته‌اند، مطرح شده است. این روش استخراج، تنها روش استخراج زیرزمینی است که از جنبه‌ی هزینه و ظرفیت تولید قابلیت مقایسه با روش استخراج روباز را دارد. با این حال، تجارب عملیاتی در معادن تخریب بزرگ در سراسر جهان، لزوم فهم دقیق فرآیندهای ژئوتکنیکی در تخریب را به اثبات رسانده است. در این میان یک عامل بسیار مهم در معادن تخریب بزرگ تعیین قابلیت تخریب کانسنگ و سنگ فراگیر است که تخریب‌پذیری آن‌ها شرط اصلی به‌کارگیری این روش است. تخمین نامناسب این متغیر می‌تواند مشکلاتی در تولید و فرآوری ایجاد کند و یا در بدترین حالت، پروژه را با شکست روبرو سازد. تحلیل مناطق شکل گرفته در اثر ایجاد زیربرش برای اطمینان از صحت پیش‌بینی تخریب در معادن مختلف بسیار مفید است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار آباکوس 6.12 و در نظر گرفتن مدل رفتاری دراکر – پراگر تاثیر خصوصیات مکانیکی توده‌سنگ بر ارتفاع منطقه‌ی تسلیم شده‌ در بالای زیربرش در روش تخریب بزرگ مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی‌های مکانیکی و هندسی درزه‌ها با استفاده از مدل مصالح درزه‌دار در مدل وارد شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که ارتفاع منطقه‌ی تسلیم با افزایش پارامتر‌های مقاومتی توده‌سنگ و درزه‌ها کاهش می‌یابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش زاویه‌ی شیب درزه‌ها از ارتفاع تسلیم کاسته می‌شود. زاویه‌ی اصطکاک درزه بیش‌ترین تأثیر را بر ارتفاع منطقه تسلیم دارد. توده‌سنگ دارای درزه‌هایی با شیب 20 درجه بیش‌ترین ارتفاع ناحیه تسلیم‌شونده را دارد. هر چه شیب درزه بیش‌تر می‌شود، ارتفاع منطقه تسلیم کاهش می‌یابد. این کاهش در بازه 30 تا 45 درجه با شیب بسیار کم و در بازه 45 تا 80 با شیب بسیار زیادی رخ می‌دهد.