Skip to main content
SUPERVISOR
Lohrasb Faramarzi,Ebrahim Ghasemivarnosfaderani
لهراسب فرامرزي (استاد راهنما) ابراهيم قاسمي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoud Khalifegholi
مسعود خليفه قلي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Optimization of rock pillars geometry in room and pillar underground mines
: One of the main problems with the design of pillars in room and pillar mines is the design of pillars with a high safety factor to ensure their stability, leading to the loss of much of the ore resulting in financial damage to the project. Therefore, it is necessary to use a method for evaluation of pillar stability in different ratios of width to height and optimization of pillar dimensions. The purpose of this study is to investigate the stability of pillars with different ratios of width to height in different geomechanical conditions and to provide a solution to optimize the dimensions of pillars in room and pillar mines. The physical and mechanical properties of the ore, hanging wall and foot wall have been collected from three studies in this field. Using numerical modeling in FLAC3D software, the stress, displacement and plastic zone contours were obtained for different ratios of width to height and different geomechanical conditions as well as the maximum stresses at the pillar. The values of vertical stress, horizontal displacement, vertical displacement and percentage of plastic zone were compared in different conditions. Also, the maximum stresse at the pillar were compared with the experimental equations of the pillar strength evaluation to evaluate their stability under different conditions. Numerical modeling results show that by increasing the rock mass modulus, the plastic zone at the pillar decreases by 28% for w/h=1, and increases with the w/h ratio to about 40%. The comparison between the modeling results and the analytical methods shows that due to the rock mass quality and considering the Value of rock modulus and also the width of the stope in hard rocks for 2 w/h 1 shows good stability. On the other hand, the comparison of maximum stresses based on the experimental equations showed that by increasing the rock strength, the width of the pillar can be reduced to lower values and more ore extraction. Therefore, according to the geomechanical conditions of the area, the ratio of width to height of the pillar must be chosen so that while controlling the pillar instability, the lowest possible amount of mineral remains in-place.
يکي از مشکلات اصلي طراحي پايهها در معادن اتاق و پايه، طراحي پايههايي با ضريب اطمينان بزرگ به منظور تضمين قطعي پايداري آنها ميباشد که منجر به از دست رفتن بخش بسياري از ماده معدني و در نتيجه وارد آمدن خسارات مالي به پروژه خواهد شد. لذا استفاده از روشي براي ارزيابي پايداري پايه در نسبتهاي مختلف عرض به ارتفاع و بهينهسازي ابعاد پايهها ضروري به نظر ميرسد. هدف از اين تحقيق، بررسي وضعيت پايداري پايههايي با نسبتهاي مختلف عرض به ارتفاع در شرايط مختلف ژئومکانيکي و ارائه راهکاري به منظور بهينهسازي ابعاد پايهها در معادن اتاق و پايه ميباشد. خصوصيات فيزيکي و مکانيکي مربوط به ماده معدني، باطله کف و باطله سقف از سه مطالعه انجام شده در اين زمينه گردآوري شده است. با استفاده از مدلسازي عددي در نرمافزار FLAC3D ، کنتور تنش، جابجايي و ناحيه پلاستيک براي نسبتهاي مختلف عرض به ارتفاع و شرايط مختلف ژئومکانيکي و نيز حداکثر تنش ايجاد شده در پايهها به دست آمدند. مقدار تنش قائم، جابجايي افقي، جابجايي قائم و درصد ناحيه پلاستيک در شرايط مختلف مقايسه شدند. همچنين حداکثر تنش ايجاد شده در پايه با روابط تجربي ارزيابي مقاومت پايه مقايسه شدند تا وضعيت پايداري آنها در شرايط مختلف ارزيابي شود. نتايج حاصل از مدلسازي عددي نشان داده است که با افزايش مدول توده سنگي، ناحيه پلاستيک در پايه، براي 1 = w/h ، تقريباً به مقدار 30 درصد کاهش مييابد و با افزايش نسبت w/h ، اين مقدار به 40 درصد ميرسد.. مقايسه بين نتايج مدلسازي و روشهاي تحليلي نشان ميدهد که با توجه به کيفيت سنگ و با در نظر گرفتن مقدار مدول سنگ و همچنين عرض کارگاه در سنگهاي سخت براي 2 w/h 1 پايداري مناسبي را نشان ميدهد. از سوي ديگر مقايسه حداکثر تنشايجاد شده در پايه با روابط تجربي نشان داد که با افزايش استحکام سنگ، ميتوان عرض پايه را تا مقادير کمتري کاهش داد و مقدار بيشتري از ماده معدني را استخراج نمود. بنابراين با توجه به شرايط ژئومکانيکي نسبت عرض به ارتفاع پايه بايد به گونهاي انتخاب شود که ضمن کنترل ناپايداري پايه، کمترين مقدار ممکن از ماده معدني به صورت برجا باقي بماند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی