ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل شبکه تهویه معدن با روش گره- حلقه براساس دبی شاخه ها
انجام تهویه دقیق و صحیح معادن از مهمترین مسائل مربوط به ایمنی معدن است. اجرای مناسب شبکه تهویه معدن مستلزم شناخت و تحلیل دقیق حرکت هوا دربخشهای مختلف معدن است. محاسبات تهویه در معادن متوسط وبزرگ زیر زمینی از پیچیدگی زیادی برخوردار بوده و مستلزم بکارگیری مدلها وروشهای تقریبی ریاضی مناسب خواهد بود. از جمله روشهای تقریبی، گره- حلقه است کهتئوری خطی نیز نامیده میشود. در روشهایهاردی- کراس و نیوتون- رافسون حدس اولیه منطبق با قانون گره کرشف لازم است. این حدس اولیه در شبکههای بزرگ با دشواری صورت گرفته و وقتگیر است. در روش گره- حلقه نیاز به حدس اولیه مطابق با قانون گره نیست. مزیت دیگر این روش سرعت همگرایی بیشتر آن برای معادلات درجه دو است. ابتدا، روش گره- حلقه درتحلیل شبکههای برق وآب به کار گرفته شد، اما تا کنون در تهویه معادن مورد توجه قرار نگرفته است. در این مقاله، شرح مختصری ازمبانی شبکههای تهویه معدن وروش گره- حلقه بیان میشود. سپس، چگونگی استفاده ازاین روش به صورت ماتریسی در تهویه معادن بر اساس دبی شاخهها بررسی شده است. در ادامه، معادلات بیان کننده شبکه و نحوه خطی سازی آنها بیان شده و نحوه حل عددی ارائه شده است. درپایان شبکه تهویه معدن پابدانا به روش گره- حلقه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در این تحلیل بدون نیاز به دادن مقادیرتخمینی اولیه دبی، محاسبات به همگرایی منجرشد و توزیع هوا دربخشهای مختلف معدن تعیین گردید.
https://anm.yazd.ac.ir/article_843_e5a4583492190de1e77a3fb17d18f467.pdf
2017-02-19
1
9
شبکه تهویه
توزیع هوا
روش گره- حلقه
معدن زغالسنگ پابدانا
بیژن
ملکی
maleki@eng.ikiu.ac.ir
1
گروه معدن، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
LEAD_AUTHOR
عزت اله
مظفری
e.mozaffari@eng.ikiu.ac.ir
2
گروه معدن، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
AUTHOR
ابوالفضل
حاجی قربانی
m68.hajighorbani@yahoo.com
3
گروه معدن، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
AUTHOR
[1] Wood, D. J., Charles, C. O. A. (1972). Hydraulic network analysis using linear theory. Journal of Hydraulics Division, ASCE, 98(HY7), 1157-1170.
1
[2] Jeppson, R. W., Tavallaee, A. (1975) Pumps and reservoirs in networks by linear theory. Journal of Hydraulics Division, ASCE, 101(HY3), 576-580.
2
[3] Cross, H. (1936). Analysis of flow in networks of conduits or conductors. Bulletin 286, Engineering Experiment Station, University of Illinois, Urbane, 29 pp.
3
[4] Scott, D. R., and Hinsley, F. B. (1951). Ventilation network theory. Colliery Engineering, London, 28(334), 497-500.
4
[5] Wang, Y. J., Hartman, H. L. (1967). Computer solution of three-dimensional mine ventilation networks with multiple fans and natural ventilation. Int. J. Rock Mech. Eng. Sci., Oxford, Vol. 4, 129-154.
5
[6] Wang, Y. J. (1982). Critical path approach to mine ventilation networks with controlled flow. Trans. SME-AIME, Vol. 272, 1862-72.
6
[7] Bhamidipati, S. S., Procarione, J. A. (1985). Linear analysis for the solution of flow distribution problems. Proceedings of the 2th US Mine Ventilation Symposium.
7
[8] Kamba, G. M., Jacques, E., Patigny, J. (1995). Application of the simplex method to the optimal adjustment of the parameters of a ventilation network. Proceedings of the 7th US Mine ventilation Symposium.
8
[9] Wei, L. J., Zhou, F. B., Zhu, H. X. (2008). Topology theory of ventilation network and path algorithm. Journal of China Coal Society, 33(9): 926–930.
9
[10] Wei, L. J., Wang, Y. J., Fang, Z. W. (2010). Theory and process to simplify complicated ventilation networks. Journal of China university of mining and technology, 39(4): 480–483.
10
[11] Jia, T. G., Wang, Sh. G., Qu, G. N. (2013). Research on the adjustment model of ventilation characteristic parameters based on integrated method of circuit and path. Journal of Coal Science and Engineering, China, 19(1): 33-37.
11
[12] Madani, H. and Maleki, B. (2007). “Mine ventilation network analysis by Newton – Raphson method based on the equations of ΔQ.” Journal of Amirkabir Uni., 3(66) (In Persian).
12
[13] McPherson, M. J. (1993). Subsurface Ventilation and Environmental Engineering. Chapman & Hall, UK, P.136.
13
[14] Yun, Q. X., Huang, K. M. (2000). Determination of Ventilation System for Mines by Genetic Algorithm. Environmental Issues and Management of Waste in Energy and Mineral Production.
14
[15] Madani, H., Maleki, B. (2008). “Mine ventilation network analysis by Newton – Raphson method based on the equations of H.” Iranian Journal of Mining Engineering, 3(5): 71-77 (In Persian).
15
[16] Phillips, G. M., Taylor, P. J. (1980). Theory and Applications of Numerical Analysis. Academic Press.
16
[17] Ellis, D. J., Simpson, A. R. (1996). Convergence of Iterative Solvers for the Simulation of a Water Distribution Pipe Network. Department of Civil and Environmental Engineering, The University of Adelaide, Research Report No. R138.
17
[18] Jeppson, R. W. (1974). Steady Flow Analysis of Pipe Networks. An Instructional Manual, Utah State University.
18
[19] Lowndes, I. S., Fogarty, T., Yang, Z. Y. (2004). The application of genetic algorithms to optimize the performance of a mine ventilation network: the influence of coding method and population size. Springer-Verlag.
19
[20] Hartman, H. L. (1982) Mine Ventilation and Air conditioning. John Wiley & Sons Inc.
20
[21] Savic, D. A., Walters, G. A. (1994). An Evolution Program for Pressure Regulation in Water Distribution Networks. Report Number: 94/15, University of Exeter, United Kingdom.
21
[22] Madani, H. (2003). Mine Ventilation. Vol. 2, Amirkabir Uni. Pub, Tehran, Iran (In Persian).
22
[23] http://coal.kr.ir/pabdana.aspx
23
[24]Hajighorbani, A. (2013). Application of operational research network models in mine ventilation (case study: coal mine of Pabdana. M.Sc. thesis, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran (In Persian).
24
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل خوشهبندی فازی دادههای ترکیبی و مقایسه آن با دندروگرام اکتشافی دادههای ترکیبی ژئوشیمی رسوبات آبراههای منطقه انار
از روشهای مهم در دادهکاوی نظارت نشده دادههای ژئوشیمیایی، انواع روشهای خوشهبندی است که چنانچه روی متغیرها انجام شوند منجر به کاهش ابعاد دادهها میشوند. در میان انواع روشهای خوشهبندی، نوع فازی آن به دلیل ویژگیهای خاص منطق فازی و انعطاف بیشتر در تعیین گروههای داده مشابه، در سالیان اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش از الگوریتم فازی منعطف به نام FANNY به منظور خوشهبندی متغیرهای دادههای ژئوشیمی رسوبات آبراههای که خاصیت ترکیبی دارند، استفاده شده است. با تحقیقات گسترده محققان علم آمار و ارائه روشهای جدید بازکردن دادههای ترکیبی، مشخص شده است که فاصلهها و روابط دیگری بر فضای این نوع دادهها حاکم است که برای درک بهتر آنها نیاز به انتقال ایزومتریک به فضای اقلیدسی است تا قابل استفاده و تفسیر با روابط کلاسیک آماری باشند. در پژوهش حاضر، پس از آمادهسازی دادههای ژئوشیمی رسوبات آبراههای منطقه انار کرمان (به عنوان مثالی از دادههای ترکیبی با ابعاد زیاد) ابتدا دندروگرام اکتشافی روی متغیرها در فضای سیمپلکس و با استفاده از پارتیشن دودوئی ترتیبی(SBP) پیش فرض، محاسبه و ترسیم شد که با بکارگیری این روش، تعداد 4 خوشه با متغیرهای مشابه شناسایی شد. سپس دوباره با استفاده از الگوریتم fanny، همان متغیرهای دادههای باز شده با تبدیل clr خوشهبندی شد. نتایج خوشهبندی متغیرها با الگوریتم fanny انطباق قابل قبولی با دندروگرام اکتشافی دادههای ترکیبی نشان داد. در صورتی که SBP مورد نیاز برای بالانسهای دندروگرام اکتشافی در مختصات ایزومتریک با شناخت کاملتر از متغیرها و نه بصورت پیش فرض تعیین شود نتایج دندروگرام دقت بسیار بهتری خواهد داشت.
https://anm.yazd.ac.ir/article_842_b3f7e566379ac80dae30da9812c9612a.pdf
2017-02-19
11
19
رسوبات آبراههای
منطقه انار
الگوریتم fanny
دندروگرام دادههای ترکیبی
فاصله آیچیسون
تبدیل clr
حمید
معینی
hamid_3123@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی معدن-دانشگاه یزد
LEAD_AUTHOR
فرهاد
محمدتراب
fmtorab@yazd.ac.ir
2
دانشکده مهندسی معدن-دانشگاه یزد
AUTHOR
مجید
کیخای حسین پور
m.keikha@stu.yazd.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن-دانشگاه یزد
AUTHOR
[1] Hassani Pak, A. A., Sharafuddin, M. (1384). Exploration data Analysis. University of Tehran Press. in persian
1
[2] Carranza, E. J. M. (2008). Geochemical anomaly and mineral prospectivity mapping in GIS (Vol. 11): Elsevier.
2
[3] Reimann, C., Filzmoser, P., & Garrett, R. G. (2002). Factor analysis applied to regional geochemical data: problems and possibilities. Applied geochemistry, 17(3), 185-206.
3
[4] Bezdek J.C., Ehrlich R.R., Full W., (1984). FCM: the fuzzy c-means clustering algorithm. Comput. Geosci., 10:191-203.
4
[5] Gordon, A. D.; (1999); “Classification”, 2nd Edition, Chapman and Hall, Boca Raton.
5
[6] Bochang, Y., & Xuejing, X. (1985). Fuzzy cluster analysis in geochemical exploration. Journal of Geochemical Exploration, 23(3), 281-291.
6
[7] Grekousis, G., & Thomas, H. (2012). Comparison of two fuzzy algorithms in geodemographic segmentation analysis: The Fuzzy C-Means and Gustafson–Kessel methods. Applied Geography, 34, 125-136.
7
[8] De Carvalho, F. D. A., & Tenório, C. P. (2010). Fuzzy K-means clustering algorithms for interval-valued data based on adaptive quadratic distances. Fuzzy Sets and Systems, 161(23), 2978-2999.
8
[9] Ziaii, M., Pouyan, A. A., & Ziaei, M. (2009). Neuro-fuzzy modelling in mining geochemistry: Identification of geochemical anomalies. Journal of Geochemical Exploration, 100(1), 25-36.
9
[10] Templ, M., Filzmoser, P., & Reimann, C. (2008). Cluster analysis applied to regional geochemical data: problems and possibilities. Applied Geochemistry, 23(8), 2198-2213.
10
[11] Reimann, C., Filzmoser, P., & Garrett, R. G. (2005). Background and threshold: critical comparison of methods of determination. Science of the Total Environment, 346(1), 1-16.
11
[12] Chork, C., & Govett, G. (1985). Comparison of interpretations of geochemical soil data by some multivariate statistical methods, Key Anacon, NB, Canada. Journal of Geochemical Exploration, 23(3), 213-242.
12
[13] Basilevsky, A. (1994). Statistical factor analysis and related methods: theory and applications. Wiley series in probability and mathematical statistics, 737.
13
[14] Chork, C., & Salminen, R. (1993). Interpreting exploration geochemical data from Outokumpu, Finland: a MVE-robust factor analysis. Journal of Geochemical Exploration, 48(1), 1-20.
14
[15] Treiblmaier, H., & Filzmoser, P. (2010). Exploratory factor analysis revisited: How robust methods support the detection of hidden multivariate data structures in IS research. Information & management, 47(4), 197-207.
15
[16] Carranza, E. J. M. (2011). Analysis and mapping of geochemical anomalies using logratio-transformed stream sediment data with censored values. Journal of Geochemical Exploration, 110(2), 167-185.
16
[17] Filzmoser, P., Hron, K., & Reimann, C. (2009). Univariate statistical analysis of environmental (compositional) data: problems and possibilities. Science of the Total Environment, 407(23), 6100-6108.
17
[18] Wenlei.W., Zhao, J., & Cheng, Q. (2013). Fault trace-oriented singularity mapping technique to characterize anisotropic geochemical signatures in Gejiu mineral district, China. Journal of Geochemical Exploration, 134, 27-37.
18
[19] Aitchison, J. (1981). A new approach to null correlations of proportions. Journal of the International Association for Mathematical Geology, 13(2), 175-189.
19
[20] Aitchison, J. (1983). Principal component analysis of compositional data. Biometrika, 70(1), 57-65.
20
[21] Aitchison, J. (1984). The statistical analysis of geochemical compositions. Journal of the International Association for Mathematical Geology, 16(6), 531-564.
21
[22] Aitchison, J. (1986). The statistical analysis of compositional data (Vol. 25): Chapman & Hall.
22
[23] Aitchison, J. (1999). Logratios and natural laws in compositional data analysis. Mathematical Geology, 31(5), 563-580.
23
[24] Aitchison, J., Barceló-Vidal, C., Martín-Fernández, J., & Pawlowsky-Glahn, V. (2000). Logratio analysis and compositional distance. Mathematical Geology, 32(3), 271-275.
24
[25] Egozcue, J. J., Pawlowsky-Glahn, V., Mateu-Figueras, G., & Barceló-Vidal, C. (2003). Isometric logratio transformations for compositional data analysis. Mathematical Geology, 35(3), 279-300.
25
[26] Egozcue, J. J., & Pawlowsky-Glahn, V. (2005). Groups of parts and their balances in compositional data analysis. Mathematical Geology, 37(7), 795-828.
26
[27] Buccianti, A., & Pawlowsky-Glahn, V. (2005). New perspectives on water chemistry and compositional data analysis. Mathematical Geology, 37(7), 703-727.
27
[28] Buccianti, A., Mateu-Figueras, G., & Pawlowsky-Glahn, V. (2006). Compositional data analysis in the geosciences: from theory to practice.
28
[29] Thió-Henestrosa, S., & Martín-Fernández, J. (2005). Dealing with compositional data: the freeware CoDaPack. Mathematical Geology, 37(7), 773-793.
29
[30] Geological survey of Iran,. (2016). Final report of BLEG geochemical exploration in Anar and Yazd 1:250,000 geological sheets. Tehran. in persian
30
[31] Anar 1:250,000 geological quadrangle map (1981). Geological Survey of Iran. in persian
31
[32] Aghanabati, A. (2004). Geology of Iran. Geological Survey of Iran. in persian
32
[33] Van den Boogaart, K. G., & Tolosana-Delgado, R. (2013). Analyzing compositional data with R. Berlin: Springer.
33
[34] Egozcue, J. J., & Pawlowsky-Glahn, V. (2011). Basic concepts and procedures. Compositional Data Analysis: Theory and Applications, 12-28.
34
[35] Pawlowsky-Glahn, V., & Egozcue, J. J. (2006). Compositional data and their analysis: an introduction. Geological Society, London, Special Publications, 264(1), 1-10.
35
[36] Hassani Pak, A. A. (1384). Principles of Geochemical Explorations. University of Tehran Press. in persian
36
[37] Kaufman, L. and Rousseeuw, P.J. (1990) Finding Groups in Data: An Introduction to Cluster Analysis. Wiley, New York.
37
[38] Palarea-Albaladejo, J., Martín-Fernández, J. A., & Soto, J. A. (2012). Dealing with distances and transformations for fuzzy C-means clustering of compositional data. Journal of classification, 29(2), 144-169.
38
[39] Rousseeuw, P. J. (1987). Silhouettes: a graphical aid to the interpretation and validation of cluster analysis. Journal of computational and applied mathematics, 20, 53-65.
39
[40] Palarea-Albaladejo, J., & Martin-Fernandez, J. A. (2014). zCompositions-package.
40
[41] Van den Boogaart, K. G., Tolosana, R., & Bren, M. (2011). compositions: Compositional Data Analysis. R package version 1.10-2. URL http://CRAN. R-project. org/package5compositions.
41
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی حالت پایدار آبخوان سازند درز و شکافی معدن سنگ آهن سهچاهون با استفاده از روش اجزا محدود
در معدن سنگ آهن سه چاهون واقع در استان یزد با توجه به قرار گرفتن بخش اعظم ذخیره سنگ آهن در عمق پایینتر از سطح ایستابی ناحیهای انجام یک مطالعه جامع در رابطه با نحوه جریان آب زیرزمینی در محدوده پیت و اطراف آن ضروری میباشد. در این راستا با استفاده از اطلاعات زمینشناسی سطحی و مقاطع موجود و همچنین استفاده از اطلاعات گمانههای لیتولوژی حفر شده در محدوده به ساخت مدل سه بعدی زمینشناسی محدوده و مقایسه با داده های سطح ایستابی و ژئوالکتریک شد. بررسی دادههای مربوط به آزمایشهای لوژن و لوفران به منظور تعیین ضرایب هیدرودینامیکی لایهها، بررسی دادههای مربوط به بارش و تبخیر، بررسی شکستگیها و گسلهای منطقهبه عنوان مجراهای انتقال جریان در سازند سخت از مراحل آماده سازی دادهها جهت ورود به مدل عددی است. خروجی مدل زمین شناسی به عنوان هندسه آبخوان به مدل عددی وارد شده است. با توجه به قرار گرفتن محدوده معدن در بخشی از حوضه آبریز سهچاهون و عدم مشخص بودن میزان آب ورودی به محدوده معدن ابتدا به مدلسازی حوضه آبریز منطقه در حالت پایدار توسط نرم افزار Feflow 6.2 پرداخته شد. سپس میزان آب ورودی و خروجی مدل مربوط به محدوده معدن با استفاده از مدل حوضه آبریز تعیین گردید. با توجه به پیچیدگیهای موجود در محیط ناهمگن نتایج حاصل از مدلسازی عددی حوضه اّبریز در حالت پایدار با 61 درصد همبستگی بین سطح ایستابی بدست آمده از مدل و اندازه گیری شده قابل قبول میباشد. ورودی آب در مدل کارگاه استخراج روباز از قسمت جنوب شرقی و خروجی آن از قسمت شمال غربی محدوده است. با توجه به اینکه روند عمومی گسلهای منطقه شمالی-جنوبی است، میزان تغییرات سطح ایستابی در راستای شرقی-غربی بسیار شدید و در راستای شمالی-جنوبی کمتر میباشد. از طرفی با توجه به اینکه بیشترین مقدار جریان در راستای گسلها و شکستگیهای منطقه است، خطوط همتراز سطح ایستابی در نقاط مختلف محدوده بسته میشوند.
https://anm.yazd.ac.ir/article_837_b12c57e9d430e278e13a3d348b2019be.pdf
2017-02-19
21
31
مدلسازی عددی
سازند سخت
ناهمگن
ناپیوستگی
اجزا محدود
سهچاهون
مجتبی
دارابی
m.darabi90@gmail.com
1
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
LEAD_AUTHOR
عبدالحمید
انصاری
h.ansari@yazd.ac.ir
2
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
AUTHOR
نادر
فتحیان پور
fathian@cc.iut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
احمد
قربانی
aghorbani@yazd.ac.ir
4
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
AUTHOR
حسین
مجتهدزاده
hmojtahed@yazd.ac.ir
5
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
AUTHOR
[1] Mohamadkhani, M. (2004). Water drainage system design in open pit iron ore Sehchahoon mine. M.Sc thesis, Amir Kabir University, Tehran, Iran. (In Persian).
1
[2] Taniguchi, T., & Fillion, E. (1996). Numerical experiments for 3-dimensional flow analysis in a fractured rock with porous matrix. Advances in Water Resources, 19(2), 97-107.
2
[3] Andenmatten-Berthoud, N., & Kohl, T. (2003). Assessment and evaluation of geothermal potential in Switzerland (Atlas des ressources géothermiques suisses). Commission Suisse de Géophysique, Zurich, Switzerland.
3
[4] Kolditz, O., & Bauer, S. (2004). A process-oriented approach to computing multi-field problems in porous media. Journal of Hydroinformatics, 6, 225-244.
4
[5] Kolditz, O., Delfs, J., Burger, C., Beinhorn, M., & Park, C. (2008). Numerical analysis of coupled hydrosystems based on an object-oriented compartment approach. Journal of Hydroinformatics, 10(3), 227-244.
5
[6] Blessent, D., Therrien, R., & MacQuarrie, K. (2009). Coupling geological and numerical models to simulate groundwater flow and contaminant transport in fractured media. Computers & Geosciences, 35(9), 1897-1906.
6
[7] Therrien, R., & Sudicky, E. A. (1996). Three-dimensional analysis of variably-saturated flow and solute transport in discretely-fractured porous media. Journal of Contaminant Hydrology, 23(1), 1-44.
7
[8] Therrien, R., McLaren, R. G., & Sudicky, E. A. (2008). HydroGeoSphere: A three-dimensional model describing fully-integrated subsurface and surface flow and solute transport. University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada.
8
[9] Dong, D., Sun, W., & Xi, S. (2012). Optimization of mine drainage capacity using FEFLOW for the No. 14 Coal Seam of China’s Linnancang Coal Mine. Mine Water and the Environment, 31(4), 353-360.
9
[10] Krčmář, D., & Sracek, O. (2014). MODFLOW-USG: the new possibilities in mine hydrogeology modelling (or what is not written in the manuals). Mine Water and the Environment, 33(4), 376-383.
10
[11] Kavoshgaran Consulting Engineers. (2004). hydrological studies of Sechahoon iron ore mine. Yazd, Iran. (In Persian).
11
[12] Doulati Ardejani, F., & Shafaodini, Z. (2008). Modeling the environmental field. Shahrood University of Technology, Semnan, Iran, (In Persian).
12
[13] DHI Company, 2014, “Instructions of Feflow 6.2”.
13
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل پایداری و ارزیابی ریزش سنگین مجدد در دیواره معدن روباز انگوران
پایداری شیب یکی از پارامترهای اصلی و تعیین کننده در اقتصاد و ایمنی در معادن روباز است. شکست و به تبع آن گسیختگی شیب سبب زیانهای جبرانناپذیر اقتصادی و جانی میشود. عوامل زیادی در ناپایداری شیب در معادن اثرگذارند. آنچه که در این تحقیق از آن با نام ریزش سنگین یاد می شود، ریزشهای بالای 5 الی 6 میلیون تن است که چندین پله از معدن را شامل شده و روند استخراج در معدن را با مشکل مواجه میسازد. نمونهای از این ریزشهای بزرگ در معدن سرب و روی انگوران رخ داده است که به سبب آن حدود 40 میلیون تن باطله به درون پیت لغزید و خسارات سنگینی به اقتصاد معدن وارد کرد. لذا ارزیابی احتمال ریزش مجدد در این معدن برای جلوگیری از خسارات و هزینههای محتمل امری ضروری است.برای بررسی و مطالعه دقیقتر خواص ژئومکانیکی معدن انگوران، درزههای اصلی و گسلهای موجود در معدن از نزدیک مورد مطالعه قرار گرفت وتعدادی نمونه از بخش آهکی معدن برای انجام آزمایشهای مکانیک سنگی جهت تعیین خصوصیات ژئومکانیکی برداشت شد. پس از انجام آزمایشات مکانیک سنگی،با استفاده از نرمافزار 3DEC مدل سه بعدی معدن ساخته شد و ارزیابیهای اولیه برروی آن انجام گرفت. با توجه به جابجاییهای اولیه به دست آمده از نرمافزار و خواص ژئومکانیکی دیواره شرقی و شکل مقعر معدن در دیواره شمالی، این دیوارهها پایدار در نظر گرفته شد و در ادامه به ارزیابی احتمال ریزش در دیواره غربی پرداخته شده است.برای بررسی پایداری دیواره غربی، مدل با مقادیر مختلف چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی برای شیست و گسل موجود در این دیواره اجرا شد و ملاحظه شد که میزان جابجاییها در پای دیواره بیشتر است. لذا بر روی جابجاییهای صورت گرفته در پای دیواره تحلیل آماری صورت گرفت و احتمال ریزش سنگین مجدد در معدن بر اساس جابجاییهای حاصل، 2/35 درصد به دست آمد.
https://anm.yazd.ac.ir/article_884_6289922764b22b80c20743d6e85da65e.pdf
2017-02-19
33
45
پایداری شیب
ریزش سنگین
معدن روباز انگوران
3DEC
ابراهیم
یعقوبی
ebi.yaghubi66@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران
AUTHOR
مسعود
شمس الدین سعید
masoud_shams90@yahoo.com
2
بخش معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمان
LEAD_AUTHOR
پرویز
معارف وند
parvizz@aut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران
AUTHOR
[1] Zavodni ZM.; 2000; “Time-dependant movements in open pit slopes”, In: Slope stability in surface mining, Hustrulid A., Carter MK. and Van Z.D, Littleton, Colorado, SME Inc., pp. 81-87.
1
[2] Rose N.D. and Hunger O; 2007; “Forecasting potential rock slope failure in open pit mines using the inverse-velocity method”, Int. J. of Rock Mechanics & Mining Science, vol. 44, pp. 308-320.
2
[3] Crosta G.B. and Agiliardi F.; 2008; “Failure forecast for large rock slides by surface displacement measurements”, Published on the National Research Council (NRC) Web site at: http://cgj.nrc.ca , Canadian Geotechnical Journal, Canada, pp. 176-191.
3
[4] Soltani. A, (1999), Estimation of geotechnical parameters of rock mass and optimal slope design in Angooran mine. M.Sc thesis, Tarbiat Modarres University of Tehran, (in Persian).
4
[5] Roshanghalb. M, (2007), Investigation of behavior of created failure in North wall of Angooran mine with offering solution, M.Sc thesis, Islamic Azad University of Tehran, (in Persian).
5
[6] Behbehani. SS, (2011), Lighten Model of mass sliding of Angooran mine, M.Sc thesis, Islamic Azad University of Tehran, (in Persian).
6
[7] Richard D.C., Paul F.C., Thomas M.R. and Ross C.B; 2000; “Managing and analyzing overall pit slopes”, In: Slope stability in surface mining, Littleton, Colorado, SME Inc., pp. 39-46.
7
[8] Pariseau W.G; 2006; “Design analysis in rock mechanic”, Balkema; pp. 15-39.
8
[9] Hoek, E., and Bray, J; 2004; ‘‘Rock slope engineering’’. 4th ed., London: Institution Mining and Metallurgy.
9
[10]Technical office of Angooran mine, (2009), Geology report of Angooran mine, (in Persian).
10
[11] Roger Hart & Yanhui Han., (2006), FLAC Training Course. Itasca Consulting Group Inc.
11
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تغییرات تنشهای حرارتی و مکانیکی ایجاد شده ناشی از سوراخکاری سنگ با لیزر در فشارهای جانبی بالا با روش اجزاء محدود
مدل کردن و شبیهسازی اثر پارامترها روی رفتار سنگ در طی چند دهه اخیر افزایش یافته است. امروزه شبیهسازی ابزار مهمی برای تحلیلهایی است که در شرایط آزمایشگاهی امکان انجام آن میسر نیست. از علل اصلی استفاده از مدلسازی عددی سوراخکاری با لیزر میتوان به عدم دسترسی به فشارهای جانبی بالاتر از شرایط آزمایشگاهی موجود، بالا رفتن هزینههای سوراخکاری با قطر زیاد، عدم امکان تفکیک تنش و کرنشهای مکانیکی و حرارتی از هم، ناشی از لیزر در آزمایشگاه و همچنین بررسی اثرات ثانویه لیزرکاری در سنگ اشاره کرد. در این تحقیق، از روش المان محدود برای بررسی تنشهای حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخکاری با لیزر ND:YAG در نمونه سنگهای مخازن هیدروکربوری استفاده شده است. برای این منظور از نرم افزار آباکوس (ABAQUS) برای تحلیلهای حرارتی و مکانیکی استفاده شد. یک مغزه سنگ مدلسازی شد و خصوصیات حرارتی سنگ مخزن از قبیل هدایت حرارتی، ظرفیت گرمایی و چگالی به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شد. پس از اعمال نرخ حفاری و مدلسازی لیزرکاری بر اساس آزمونهای آزمایشگاهی و انطباق خروجی مدل با این آزمونها، اثر فشارهای جانبی بالا روی لیزر سنگ مطالعه شد. نتایج نشان داد مدل عددی به کار گرفته شده تطابق خوبی با شرایط واقعی دارد. در اطراف سوراخ ایجاد شده، تنش حرارتی ناشی از لیزرکاری نسبت به تنشهای مکانیکی ناشی از فشار جانبی کمتر است و توزیع تمرکز تنش در آن ارتباط زیادی با مقدار فشار در برگیرندهی نمونه سنگ دارد.
https://anm.yazd.ac.ir/article_844_a3af98ce40d073ba8ed727c0fed1abe9.pdf
2017-02-19
47
55
برش سنگ
لیزرکاری در سنگ
تنش حرارتی و مکانیکی
روش المان محدود نرمافزار آباکوس
عبدالله
دینی
abdollah.dini@gmail.com
1
دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
مرتضی
احمدی
moahmadi@modares.ac.ir
2
دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
کامران
گشتاسبی
goshtasb@modares.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
[1] Zhiyue Xu, Claude B. Reed, Ramona Graves, and Richard Parker. (2004). Rock perforation by pulsed Nd:YAG laser. Proceedings of the 23rd International Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics.
1
[2] Yilbas, B., A. Arif, and B. Abdul Aleem (2010). Laser cutting of sharp edge: thermal stress analysis. Optics and Lasers in Engineering. 48(1): p. 10-19.
2
[3] Yilbas, B., S. Ahktar, and C. Chatwin (2011). Laser hole cutting into bronze: thermal stress analysis. Optics & Laser Technology. 43(7): p. 1119-1127.
3
[4] Yilbas, B. and I. Naqvi (2003). Laser heating including the phase change process and thermal stress generation in relation to drilling. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 217(7): p. 977-991.
4
[5] Ahmadi, M., M.R.Erfan a, M.J.Torkamany b, Gh.A.Safian. (2011). The effect of interaction time and saturation of rock on specific energy in ND: YAG laser perforating. Optics & Laser Technology. 43(1): p. 226-231.
5
[6] Timenshenko, S.P.a.G., J. N. (1984). Theory of Elasticity. Vol. 3rd edition. p. 476-484 McGraw-Hill, Singapore.
6
[7] Paek, U.a.G., F. P. (1972). Thermal analysis of laser drilling. IEEE J. Quantum Electronics, 8, 112-119.
7
[8] ABAQUS Theory Manual, Version 6.2, ABAQUS Inc., Pawtucket, USA.
8
[9] Ahmadi, M., M.R.Erfan a, M.J.Torkamany b, J.Sabbaghzadeh. (2012). The effect of confining pressure on specific energy in Nd: YAG laser perforating of rock. Optics & Laser Technology. 44(1): p. 57-62.
9
[10] Gahan, B.C. and S. Batarseh. Laser drilling: drilling with the power of light, continuation of fundamental research and development. DOE Annual Technical Progress Report, Cooperative Agreement No. DE-FC26-00NT40917, 2006.
10
ORIGINAL_ARTICLE
اندازه گیری میزان رطوبت قطعه رسی به وسیله روش تصویربرداری مادون قرمز
اطلاع داشتن از میزان رطوبت موجود در خاک رس در مرحله خشک کردن علاوه بر اینکه زمان دقیق آمادهسازی برای مرحله پخت را در اختیار سازنده قرار می دهد، میتواند باعثکنترل بهتر فرآیند در جهت صرفهجویی زمان و انرژی شود. از طرفی اطلاع از چگونگی توزیع رطوبت بر روی سطح قطعه، امکان پیشبینی ایجاد ترک و یا عیوب دیگر را امکان پذیر مینماید. در این تحقیق با استفاده از تکنیکهای مبتنی بر عکسبرداری مادون قرمز به منظور ثبت تغییرات دمایی حاصل از فرآیند کنترل شده خشککردن چند نمونهی رسی و استفاده از روابط جسم نیمه بینهایت و انتقال حرارت گذرا، به بررسی میزان رطوبت و تغییرات آن در قطعه، در طول فرآیند خشککردن پرداخته شده است. با مقایسه نمودارهای حاصل از آزمایشها و نمودارهای تئوری موجود در مراجع، مشاهده شد استفاده از مدل جسم نیمه بینهایت و تصویربرداری مادون قرمز به منظور تشخیص میزان رطوبت، روشی قابل استفاده است. از آنجایی که این روش، روشی رایانهای و دیجیتال بوده، از سرعت عملکرد بسیار بالاتری نسبت به روش مکانیکی مرسوم برخودار است. با استفاده از این روش امکان مشاهده توزیع رطوبت در قطعه بدون نیاز به دخالت مکانیکی وجود دارد.
https://anm.yazd.ac.ir/article_847_5a598255914eee567cb5b4c8a515844c.pdf
2017-02-19
57
65
خشککردن
ترموگرافی
تشخیص رطوبت
خلیل
خلیلی
kkhalili@birjand.ac.ir
1
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
LEAD_AUTHOR
محمد
شیوا
mshiva@birjand.ac.ir
2
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
AUTHOR
نسیم
اسماعیلیان
nasim54321@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
AUTHOR
[1] Khalili K. and Bagherian M., 2011, “Experimental and numerical study on behavior of ceramic materials during drying”, Fisrt Middle East Conference on drying process MEDC2012, Ahvaz, Iran, (In Persian).
1
[2] Khalili K. and Heydari M., 2012, “Studying the effect of thickness of object on occurrence of crack during drying process”, Modares Mechanical Engineering Journal, vol.12 (3), pp103-116, (In Persian).
2
[3] Heydari M. and Khalili K., 2016, “Investigation on the effect of Young’s Modulus variation on drying-induced stresses”, Transport in Porous Media, vol.112, Issue 2, pp 519-540.
3
[4] Grinzato, E.G. and Mazzoldi A.; 1991; “Infrared detection of moist areas in monumental buildings based on thermal inertia analysis”, Proc. SPIE 1467, Thermosense XIII, (1 March 1991); doi: 10.1117/12.46425.
4
[5] Bison P. G, Bressan C., Grinzato E. G., Marinetti S., and Vavilo V. P.; (1993); “Active thermal testing of moisture in bricks”, Proc. SPIE 1933, Thermosense XV: An International Conference on Thermal Sensing and Imaging Diagnostic Applications, 207 (April 6, 1993); doi: 10.1117/12.141970.
5
[6] Bison, P.G., E.G. Grinzato E. G., and Marinetti S.; 1994; “Moisture evaluation by dynamic thermography data modeling”, Proc. SPIE 2245, Thermosense XVI: An International Conference on Thermal Sensing and Imaging Diagnostic Applications, 176 (March 21, 1994); doi: 10.1117/12.171168.
6
[7] Rosina, E. and Ludwig N.; 1999; “Optimal thermographic procedures for moisture analysis in building materials”, Proc. SPIE 3827, Diagnostic Imaging Technologies and Industrial Applications, (10 September 1999); doi: 10.1117/12.361015.
7
[8] Grinzato, E., G. Cadelano, and P. Bison; 2010; “Moisture map by IR thermography”, Journal of Modern Optics, 57(18): p1770-1778.
8
[9] Baehr, H.D. and Karl S.; 2008; “Wärme-und Stoffübertragung”, Springer-Verlag Berlin, doi: 10.1007/978-3-540-87689-2.
9
[10] Incropera, F.P.; 2011; “Introduction to heat transfer”, John Wiley & Sons.
10
[11] Davison, L.; 2000; “Dry-density/water-content relationship”, available at tttp://iitmweb.iitm.ac.in/phase2/courses/105103097/52.
11
[12] ASTM D 698; 2004; “Standard test methods for laboratory compaction characteristics of soil using standard effort”, DOI: 10.1520/D0698-07.
12
[13] Kowalski, S. J.; 2012; “Thermomechanics of drying processes”, Vol. 8, Springer Verlag Berlin.
13
[14] Heydari M., 2011, “Analysis and modeling of drying process”, MSc. Dissertation, University of Birjand, Iran, (In Persian).
14
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه عددی مکانیزم شکست سنگهای دارای همسانگردی عرضی تحت تنش همهجانبه با روش المان مجزا
ناهمسانگردی یکی از مهمترین شاخصههای سنگهای رسوبی و دگرگونی است که در پایداری فضاهای روباز و زیرزمینی تأثیر گذار بوده و باید در طراحیها در نظر گرفته شود. به همین منظور مطالعات آزمایشگاهی گستردهای با هدف بررسی تأثیر ناهمسانگردی بر رفتار مکانیکی و مقاومت نهایی چنین سنگهایی انجام شده است. مدلسازی عددی یک ابزار مهم در طراحی ساختارها و تحلیل پایداری آنها به شمار میرود. با توجه به قابلیتهای موجود در روشهای عددی با مبنای المان مجزا در مدلسازی فرآیند شکست نمونههای دارای ناهمسانگردی و همچنین توانایی این روشها در رفتار نگاری شکست سنگها تحت فشارهای تکمحوره و سهمحوره، در این تحقیق با استفاده از روش المان مجزا (نرمافزار PFC) رفتار سنگ دارای همسانگردی عرضی تحت فشار سهمحوره مورد بررسی قرار گرفت تا با استفاده از این روش عددی، رفتار سنگ های دارای ناهمسانگردی عرضی تحت شرایط مختلف بارگذاری مدلسازی شود و بنابراین قابلیت این روش در پیش بینی رفتار نمونه های آزمایشگاهی و برجا سنجیده شود. در این راستا نمونههایی با زوایای مختلف لایهبندی (از 0 تا 90 درجه) با استفاده از روش المان مجزا مدل و تحت فشارهای همهجانبهی مختلف بارگذاری شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که روش المان مجزا قابلیت مدلسازی این نوع ناهمسانگردیها را داشته و تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. همچنین بررسی ها نشان داد که مقاومت حداکثر در سنگ دارای همسانگردی عرضی به جهت صفحهی ناهمسانگردی بستگی دارد و تغییرات آن نسبت به زاویهی لایهبندی موجود، منحنیهایی U شکل با شانههایی نابرابر است که در زاویهی لایهبندی صفر درجه، حداکثر مقدار و در زاویهی 30 درجه کمترین مقدار را دارد. نتایج همچنین نشان داد که افزایش فشارهای همه جانبه مود شکست نمونهی دارای همسانگردی عرضی را تغییر نمیدهد.
https://anm.yazd.ac.ir/article_838_6bfcc47ba97668bee2c36eb729271801.pdf
2017-02-19
67
76
همسانگردی عرضی
ناپیوستگی و مقاومت سنگ
روش المان مجزا
بارگذاری سه محوره
فاطمه
عزیزیان
mahdiyeh.aziziyan@gmail.com
1
دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
عبدالهادی
قزوینیان
abdolhadi@yahoo.com
2
دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
محمود
بهنیا
behnia@cc.iut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
[1]Amadei B.(1996). Importanceofanisotropy when estimating and measuring in situ stresses in rock.Int J Rock Mech Min Sci Geomech Abstr;33(3):293–325.
1
[2]Cho, JW. Kim, H. Jeon, S. Min, KB., (2012), Deformation and strength anisotropy of Asan gneiss, Boryeong shale, and Yeoncheon schist, Int J Rock Mech Min Sci 2012; 50 (12):158–69.
2
[3]Kim, H. Cho, JW. Song, I. Min, KB.( 2012). Anisotropy of elastic moduli, P-wave velocities, and thermal conductivities of Asan Gneiss, Boryeong Shale and Yeoncheon Schist in Korea.Eng Geol;147: 68–77.
3
[4]Donath, F.A., (1964), Strength variation and deformational behavior of anisotropic rocks, State of stree Co, 281-298.
4
[5]Niandou, H,. Shao, JF., Henry,JP., (1997), Laboratory investigation of the mechanical behavior of Tournemire shale, Int J Rock Mech Min Sci, 34: 3–16.
5
[6] Tien, Y. M., Kuo, M. C., & Juang, C. H., (2006), An experimental investigation of the failure mechanism of simulated transversely isotropic rocks, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 43(8), 1163-1181.
6
[7]Bona Park., Ki-Bok Min., (2015), Bonded-particle discrete element modeling of mechanical behavior of transversely isotropic rock, International jurnal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 76, 243–255.
7
[8] Meier, T., Rybacki, E., Backers, T., & Dresen, G., (2015), Influence of bedding angle on borehole stability: a laboratory investigation of transverse isotropic oil shale, Rock Mechanics and Rock Engineering, 48(4), 1535-1546.
8
[9] Zoback, M. D., Barton, C. A., Brudy, M., Castillo, D. A., Finkbeiner, T., Grollimund, B. R., & Wiprut, D. J., (2003), Determination of stress orientation and magnitude in deep wells, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 40(7), 1049-1076.
9
[10] Zhang, J., (2013), Borehole stability analysis accounting for anisotropies in drilling to weak bedding planes, International journal of rock mechanics and mining sciences, 60, 160-170.
10
[11] Chu, W., Zhang, C., & Hou, J., (2013, January), A particle-based model for studying anisotropic strength and deformation of schist, In ISRM SINOROCK 2013, International Society for Rock Mechanics.
11
[12] Potyondy, D. O., (2015), The bonded-particle model as a tool for rock mechanics research and application: current trends and future directions, Geosystem Engineering, 18(1), 1-28.
12
[13] Azizian, F., Ghazvinian, A., & Behnia, M., (2014), Prediction of Peak strength of transversely isotropic rocks by using distinct element method, Journal of Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering, 4(7), 9-16, (in Persian).
13
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی سهبُعدی تقاطع تونلهای مترو خط 6 و 7 تهران به منظور تعیین مناسبترین توالی حفر تونلهای متقاطع غیرهمسطح
پارامترهای متعددی مانند توالی حفر، روش حفر، ضخامت پوشش بتنی، فاصله بین دو تونل، طول دهانه پوشش داده نشده، خواص خاک و ... بر میزان اندرکنش تونلهای متقاطع غیرهمسطح تاثیرگذار هستند. از آنجا که توالی حفر تأثیر زیادی بر نشست سطح زمین و سایر جنبههای منفی تونلسازی دارد، لذا یکی از مهمترین پارامترهایی است که باید قبل از حفاری این تونلها علیالخصوص در نواحی تقاطع تعیین شود. هدف اصلی این پژوهش تعیین بهترین توالی حفر برای تونلهای متقاطع غیرهمسطح در نواحی شهری است. بدین منظور تقاطع تونلهای خطوط 6 و 7 متروی تهران مد نظر قرار گرفته است و بهترین گزینه برای حفاری این تونلها در محل تقاطع آنها به کمک مدلسازی عددی سهبُعدی با نرمافزار MIDAS GTS NX تعیین شده است. هر دو تونل دارای قطرهای مشابهی بوده و به کمک دستگاه حفر مکانیزه TBM-EPB حفاری میشوند. این نرمافزار دارای قابلیتهای خوبی برای مدلسازی تونلهایی که با سیستم مکانیزه حفر میشوند، است. برای دستیابی به هدف گفته شده، سه سناریو و پنج آلترناتیو در نظر گرفته شد و در هر سناریو اثر توالی حفر بر روی نتایج مدل از قبیل نشست سطح زمین، جابجایی کلی، نیروهای برشی و محوری القا شده در پوشش نهایی تونلها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد بهترین سناریو حالتی است که تونل کم عمق/ بالایی حداقل به میزان 10 برابر قطر زودتر از تونل عمیق/پایینی حفر شود.
https://anm.yazd.ac.ir/article_849_78adbde0ddd27d412dba2ed269197393.pdf
2017-02-19
77
89
توالی حفر
TBM-EPB
مدلسازی عددی
تونلهای متقاطع غیر همسطح
MIDAS GTS NX
حمید
شری زاده
hamid.sherizadeh@gmail.com
1
دانشگاه آزاد اسلامی واحد محلات، گروه معدن، محلات، ایران
AUTHOR
سعید
دهقان
s.dehghan@iaumahallat.ac.ir
2
دانشگاه آزاد اسلامی واحد محلات، گروه معدن، محلات، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Eskandari, Fatemeh. Goshtasbi, Kamran. (2013), Stability analysis of the intersection lines 2,3 & 4 in Mashhad Urban Railway, Master of Science Thesis, Tarbiat modares university, Faculty of Engineering, Department of Mining Engineering (in Persian).
1
[2] Kim, Sang-Hwan. (1996), Model testing and analysis of interactions between tunnels in clay, PhD dissertation, University of Oxford.
2
[3] Pound, C. Hsu, Y. S. Walker, G R. (2003), Predicted and Observed Ground Movements around a Tunnel boring machine at Heathrow airport: International Conference on Underground Construction, London, pp. 549-562.
3
[4] Hefny, A. M., H. C. Chua, and J. Zhao. (2004), Parametric studies on the interaction between existing and new bored tunnels, tunneling and underground space technology, Underground Space for Sustainable Urban Development, proceedings of the 30th ITA-AITES world tunnel congress Singapore, vol. 19, no. 4-5.
4
[5] Liu, H. Y., J. C. Small, and J. P. Carter. (2008), Full 3D modeling for effects of tunneling on existing support systems in the Sydney region, Tunnelling and Underground Space Technology 23, no. 4, pp.399-420.
5
[6] J. Yingxuan, L. Weining, S. Xiaojing, L. Weifeng and Z. Hougui, (2008), Dynamic responses of spatial overlapping tunnels induced by passing trains, Underground Facilities for Better Environment and Safety, India, pp. 252-260.
6
[7] Chen, Guo-xing, LeiChen, and Yan Dai. (2011), The seismic response of intersecting metro tunnels and single tunnel, Proceedings of the 8th International conference on Structural Dynamics. Leuven, Belgium: EURODYN 2011, pp. 459-465.
7
[8] H. Liu, P. Li and J. Liu, (2011), Numerical investigation of underlying tunnel heave during a new tunnel construction, Tunnelling and Underground Space Technology, pp. 276-283.
8
[9] Z. Liu, C. Zhou, and F. You, (2012) 3D Numerical Stability Analysis of Overlapped Tunnel Groups under Shield Tunnel Undercrossing, International Journal of Earth Science and Engineering, Vol. 5, No. 5, pp. 1110-1122.
9
[10] X. G. Li and D. J. Yuan, (2012), Responses of a double-decked metro tunnel to shield driving of twin closely under-crossing tunnels, Tunnels and Underground Space Technology (28), pp. 18-30.
10
[11] Tohidi. Amin, Sadaghiani. Mohammad Hossein, (2010), An investigation on affecting factors on interaction of constructing non-level crossing tunnels, Master of science Thesis, Sharif university of technology, Faculty of engineering, civil engineering department (in Persian).
11
[12] Razi. Amir mohammad, Shahriar. Kourosh, (2013), Analysis of interaction of two tunnels (case study: tunnels line 6 and 7 of Tehran subway), Master of science Thesis, Islamic Azad University of Science and Technology, Faculty of Engineering, Mining Engineering Department (in Persian).
12
[13] Sahel. Consulting Company, Sepasad. engineering company, (2014), Analysis of interaction of tunnels line 6 and 7 of Tehran subway in new corridor (in Persian).
13
[14] Sherizadeh. Hamid, Dehghan. Saeed, (2016), An improvement of distance between urban tunnels in intersecting areas and an investigation on excavation sequence, Master of science Thesis, Islamic Azad University of Mahallat, Faculty of Engineering, Mining Engineering Department (in Persian).
14
ORIGINAL_ARTICLE
تلفیق روش عددی آنالیز تغییرشکل ناپیوسته (DDA) و روش جابجایی ناپیوستگی (DDM) به منظور تحلیل پایداری شیب سنگهای درزهدار (مطالعه موردی: دیواره شمالی معدن چغارت)
امروزه روشهای عددی جایگاه ویژهای در مکانیک سنگ پیدا کردهاند. این روشها بسته به نوع مسئله و محیط بصورت ترکیبی نیز به کار می روند که اصطلاحاً روشهای هیبریدی نام گرفتهاند. در شیب سنگهای درزهدار وقتی ناپیوستگی ها ناممتد باشند، همه بلوکهای بالقوه به دلیل عدم برخورد درزه ها بوجود نمی آیند. در این شرایط تمرکز تنش می تواند موجب انتشار درزه شده و امکان اتصال آنها را بوجود آورده و بلوکهای جدید را ایجاد کند. در این تحقیق از روش جابجایی ناپیوستگی (DDM) جهت رشد درزه و از روش آنالیز تغییر شکل ناپیوسته (DDA) جهت مدلسازی جابجاییهای بزرگ در این شیروانی ها بصورت تلفیقی استفاده شده است. ابتدا مدلسازی هندسی ناپیوستگی ها به روش دیسکهای تصادفی در برنامه 3DGM در محیط متمتیکا صورت گرفت، سپس ناپیوستگیهای ناممتد در یک مقطع دو ُبعدی توسط برنامه TDDQCR در محیط متمتیکا تا تعادل نهایی رشد یافتند. در مرحله نهایی، پس از انجام اصلاحاتی برروی خروجیها جهت ایجاد قابلیت ورود به برنامه DDA و UDEC ، تحلیل پایداری به دو روش اجزای مجزای ضمنی و صریح انجام گرفت. مورد مطالعاتی این پژوهش دیواره شمالی معدن چغارت است. در تحلیل مقایسهای صورت گرفته به وضوح قابلیت روش آنالیز تغییر شکل ناپیوسته (DDA) نسبت به روش المان گسسته (DEM) در مدلسازی جابجاییهای بزرگ به خصوص حرکتهای چرخشی آشکار است. از طرفی دیگر با مدلسازی هندسی به روش درزههای نامحدود در 3DGM و مقایسه با مدلسازی هندسی به روش دیسکهای تصادفی قبلی، تفاوت تحلیل پایداری با و بدون رشد ترک دیده شد و مشخص گردید که رشد ترک خود باعث ایجاد مدل هندسی متفاوت و پیرو آن نتایج متفاوتی در تحلیل پایداری شیروانی است.
https://anm.yazd.ac.ir/article_885_a688deb2383bd9a3d41de6758bebb6fb.pdf
2017-02-19
91
105
روشهای هیبرید
مدلسازی هندسی
رشد ترک
روش جابجایی ناپیوستگی (DDM)
روش آنالیز تغییر شکل ناپیوسته (DDA)
محسن
خانی زاده بهابادی
m_khani_bahabadi@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
AUTHOR
علیرضا
یاراحمدی بافقی
ayarahmadi@yazd.ac.ir
2
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
LEAD_AUTHOR
محمد
فاتحی مرجی
mohammad.fatehi@gmail.com
3
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
AUTHOR
[1] Khanizadeh Bahabadi, M., Mohebbi, M., Dehghanzadeh Bafghi, R., Maghsoudi, A. (2015, March). "Numerical Methods in Rock Mechanics Issues." In National Conference on Geology and Exploration of Resources, Shiraz (In Persian).
1
[2] O. C. Zienkiewicz, D. W. Kelly, P. Bettess, "The coupling of the finite element method and boundary solution procedures, " Int J Numer Methods Eng 1977.
2
[3] B. H. G. Brady, A. Wassyng, "A coupled finite elementboundary element method of stress analysis, " Int J Rock Mech Min Sci Geomech Abstr 1981.
3
[4] G. Beer, "Finite element, boundary element and coupled analysis of unbounded problems in elastostatics, " Int J Numer Methods Eng 1983.
4
[5] L. J. Lorig, B. H. G. Brady, "A hybrid discrete elementboundary element method of stress analysis, " In: R. E. Goodman, F. Heuze, editors, Proceedings of the 23rd US Symposium Rock Mechanics, Berkeley, 25-27 August 1982, pp. 628-36.
5
[6] L. J. Lorig, B. G. H. Brady, "A hybrid computational scheme for excavation and support design in jointed rock media, " In: E. T. Brown, J. A. Hudson, editors, Proceedings of the Symposium Design and Performance of Underground Excavations, Cambridge: British Geotechnical Society, 1984, pp. 105-12.
6
[7] L. J. Lorig, B. H. G. Brady, P. A. Cundall, "Hybrid distinct element-boundary element analysis of jointed rock, Int J Rock Mech Min Sci Geomech Abstr 1986.
7
[8] J. V. Lemos, "A hybrid distinct element computational model for the half-plane, " MSc thesis, Department of Civil Engineering, University of Minnesota, 1987.
8
[9] L. Wei, J. A. Hudson, "A hybrid discrete-continuum approach to model hydro-mechanical behaviour of jointed rocks, " Eng Geol 1988.
9
[10] L. Wei, "Numerical studies of the hydromechanical behavior of jointed rocks, " PhD thesis, Imperial College of Science and Technology, University of London, 1992.
10
[11] Gen-hua Shi, "Block System Modeling by Discontinuous Deformation Analysis (DDA)", Computational Mechanics Publications, 1993.
11
[12] Shahami, M. H., Yarahmadi Bafghi, A., Grayeli Mikla, R. (2013). "Development of Key Groups Method Based on Numerical Methods DDA in the Stability Analysis Jointed Rock Slopes." Master's Thesis, Yazd University (In Persian).
12
[13] Kaidi, S., Rouainia, M., Ouahsine, A. (2012). Stability of Breakwaters under Hydrodynamic Loading Using a Coupled DDA/FEM Approach, Ocean Engineering, Vol. 55, 62-70.
13
[14] Azizi, R., Fatehi Marji, M., Yarahmadi Bafghi A. R., (2014). "Tension Crack Growth Modeling in Failures of Block-Toppling in the Northern Wall of the Mine Choghart." Master's Thesis, Yazd University (In Persian).
14
[15] Pirniya, Z., Yarahmadi Bafghi, A. R., Fatehi Marji, M. (2014). "Shear Crack Growth Modeling in Failures of Block-Toppling in the Northern Wall of the Mine Choghart." Master's Thesis, Yazd University (In Persian).
15
[16] Bieniawski Z T, 1967." Mechanics of brittle fracture of rock". Part I, II and III. Int. J. RockMech. Min.Sci. Vol.4.3p.95ـ4
16
[17] Goodarzi H, Yarahmadi-Bafghi AR (2013) 3D Geometric–Geotechnical Modeling of Discontinuous Rock Masses by Random Disk Method (RD3DGM), 10th IranianTunnelling Conference, Iran (in Persian)
17
[18] Goodarzi, H., Yarahmadi Bafghi, A. (2013). "Three-Dimensional Geometric Modeling Northern Wall of the Mine Choghart." Master's Thesis, Islamic Azad University of Bafgh (In Persian).
18
[19] Consulting Engineers of Kavoshgaran. (2012). "The Final Pit Plan Report of Iron Ore Mine Choghart." Central Iron Ore Company of Iran (In Persian).
19
[20] Yarahmadi Bafghi, A., Mohebbi, M. (2014). "Implementation of Key Groups Toppling in the Stability Analysis of Tectonic Blocks 4 of the Choghart Mine." Research Project Central Iron Ore Company-Bafgh, Center of Strategic Research of Basij Asatid in Yazd, Report the Second Stage (In Persian).
20
[21] Yarahmadi Bafghi, A. (2009). "Reliability Analysis of the Final Slopes of Open Pit Mine (Case Study: Rock Slope of Iron Ore Choghart Mine)", Research Project in MERC, Yazd University, (In Persian).
21
[22] Itasca Consulting Group (2000). Inc. UDEC (universal distinct element code), Version 4.0, USA.
22