Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Baghbanan,Ebrahim Ghasemivarnosfaderani
عليرضا باغبانان (استاد راهنما) ابراهيم قاسمي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Amin Kaviani
محمدامين کاوياني جزي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Numerical Modeling to Investigate the Behavior of Caving Zone In Coal Mining Using Longwall Method
طي ساليان گذشته به خصوص در قرن نوزدهم و بيستم ميلادي، استفاده از روش استخراج جبهه کار طولاني به عنوان يکي از مرسوم-ترين و پرکاربردترين روش¬هاي استخراج زيرزميني مطرح بوده است. همواره يک زمين استخراج نشده و ساکن، از نظر شرايط تنش و جابجايي در تعادل قرار دارد و کليه ويژگي¬هاي آن ثابت است. اما به محض استخراج و خالي کردن فضايي که قبلاً ماده معدني در آن قرار داشته است، تعادل زمين برهم خورده و در نقاط مختلفي از نواحي استخراجي ممکن است تمرکز و يا آزادسازي تنش و به تبع آن جابجايي¬هايي رخ دهد. هدف از اين مطالعه دقيقاً بررسي همين برهم¬خوردگي تنش در اطراف محيط استخراجي و شرايط و چگونگي توزيع مجدد تنش در پشت و جلوي سينه¬کار جبهه کار طولاني مي¬باشد. همچنين مهم¬ترين هدف در اين پژوهش بررسي چگونگي رفتار زمين در ناحيه استخراج شده، پس از تخريب و پرشدن مجدد مي¬باشد. به علاوه، مهم¬ترين پارامترهاي تاثيرگذار بر رفتار ناحيه تخريب انتخاب شده و نحوه تاثير آن¬ها مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور در ابتدا با مطالعه¬ي تحقيقات قبلي صورت گرفته در اين زمينه اقدام به انتخاب پارامترهاي پراهميت موثر شده و سپس به بررسي معادن معروف زغال¬سنگ دنيا که به روش جبهه کار طولاني استخراج مي¬شوند پرداخته شده است. پس از انتخاب پارامترها و مقادير عددي منصوب به آن¬ها، از روش طراحي آزمايش تاگوچي به عنوان روش آماري مد نظر جهت شکل¬دهي آزمايش¬هاي مورد نياز جهت رسيدن به نتايج مطلوب و تحليل آن¬ها استفاده شده و نرم¬افزار Minitab به عنوان بستر انجام عمليات¬هاي آماري مربوطه انتخاب شده است. سپس مدل¬ها يا اصطلاحاً آزمايش¬هاي پيشنهادي توسط نرم¬افزار Minitab در نرم¬افزار FLAC3D ساخته شده و نتايج مربوط به مولفه¬هاي Szz و جابجايي نقاط شاهد برداشت شده¬اند. لازم به ذکر است که به جهت دشواري دسترسي به پارامترهاي ژئومکانيکي ناحيه تخريب و پارامترهاي مربوط به مدل¬هاي رفتاري با رفتار کرنش سخت شونده، از مدل رفتاري موهر-کلمب براي مدل¬سازي ناحيه تخريب استفاده شده، با اين فرض که براي نزديک¬ترين قسمت به سينه¬کار ضعيف ترين خصوصيات از جمله مدول حجمي و برشي، و براي دورترين قسمت، قوي ترين خصوصيات در نظر گرفته شده است. براي امر تضعيف خصوصيات سنگ سقف جهت پرکردن ناحيه استخراجي، از فاکتور آشفتگي سنگ(DF) اسنفاده شده است. نتايج بررسي¬ها حاکي از آن است که در تمامي مدل¬ها ميزان تنش عمودي از 20 متري پشت جبهه کار نسبت به ميزان اوليه آن يک روند صعودي با شيب بسيار زياد را پيش ميگيرد و در 1تا3 متري پشت سينه¬کار به اوج خود مي-رسد و نسبت به عمق لايه زغال از 5/1 تا 8 مگاپاسکال افزايش دارد. اما سريعاً با يک کاهش شديد مواجه شده و تا ميزان 1تا 9 مگاپاسکال نسبت به ميزان تنش قائم اوليه کم مي¬شود و سپس با پيش گرفتن يک روند صعودي به ميزان اوليه خود مي¬رسد. همچنين نتايج اين مطالعه نشان مي¬دهند که هنگامي که DF برابر با 3/0 مي¬شود، مقدار تنش اوليه در ناحيه تخريب بازيابي مي¬شود و به ميزان اوليه خود مي¬رسد. در انتهاي تحقيق روابطي براي پيش¬بيني مقدار جابجايي و تنش عمودي در ناحيه تخريب، با تحليل آماري نتايج مدل-سازي¬هاي عددي ارائه شده¬ است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی