مدل‌سازی عددی سه بعدی پدیده بالازدگی کف تونل باربری در روش جبهه‌کاربلند مکانیزه معدن زغال‌سنگ طبس

Abstract

یکی از مشکلاتی که در تونل‌های بین پهنه‌ای در روش جبهه‌کار بلند مکانیزه به وقوع می‌پیوندد، مساله مچاله شوندگی تونل‌ها و به طور ویژه بالازدگی کف این تونل‌ها به دلیل توزیع تنش‌های القایی ناشی از استخراج پهنه‌ها است. سیستم نگهداری این تونل‌ها در اثر فشار تورمی که به سیستم نگهداری وارد می‌شود، دچار خسارت‌های شدیدی می‌شوند. معدن زغال‌سنگ پروده طبس که به روش مکانیزه در حال استخراج است، با مشکلات ناشی از پدیده بالازدگی در کف تونل‌های باربری دنباله لایه مواجه است، بگونه‌ای که در برخی نقاط، مقدار بالازدگی کف تونل بعد از استخراج زغال‌سنگ در منطقه مورد نظر و در اثر پیشروی جبهه‌کار به حدود 1.4 متر می‌ر‌سد. هدف از انجام این پژوهش، مدل‌سازی عددی سه بعدی پدیده بالاآمدگی کف تونل و طراحی مجدد سیستم نگهداری تونل باربری پهنه شرقی شماره 2 معدن پروده یک طبس (E2M.G) است. ابزار مورد استفاده مدل‌سازی عددی با نرم‌افزار FLAC^3D است. بدین منظور مقدار بالازدگی کف و اثر پیشروی جبهه‌کار بر روی این پدیده با استفاده از نرم افزار مذکور بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی نشان می‌دهد که مقدار بالازدگی در نقطه شاهد کف تونل بدون در نظر گرفتن اثر پیشروی جبهه‌کار 45 سانتیمتر و زمانی‌که جبهه‌کار در فاصله 5 متری نقطه شاهد است به 145 سانتیمتر می‌رسد. در نهایت با پیشنهاد سیستم نگهداری از نوع قاب فولادی 180 IPB همراه با حفر کف تونل به شکل قوسی با عمق 40 سانتیمتر و نصب 8 عدد پیچ‌سنگ در کف، مقدار آماس کف در 5 متری جبهه‌کار به کمتر از 20 سانتیمتر کاهش ‌یافته است.