برآورد خردشوندگي سنگ از ديدگاه هندسي

Estimation of Fragmentation on Geometrical Viewpoint

تخریب­پذیری و خردشوندگی توده­سنگ در روش­های تخریبی دارای سه مرحله خردشوندگی برجا، اولیه و ثانویه است. خردشوندگی برجا ناشی از درزه­های بالفعل موجود در توده‌سنگ با مقاومت كششی صفر است. اما خردشوندگی اولیه و ثانویه، ناشی از خردشدن بلوك­های سنگی به ظاهر بدون درزه است. در این بلوك­ها سطوح ضعف از جمله پل­های سنگی، رگچه­ها، سطوح تورق و غیره گزینه­های اصلی برای جدایش و شكست در اثر تنش­های القایی ایجاد شده، هستند. بنابراین لازم است فراوانی و پراكندگی این سطوح در توده‌سنگ با استفاده از روش­هایی شبیه برداشت ناپیوستگی­های بالفعل، قابل برداشت باشد. هدف، طراحی روشی است تا میزان دقت تشخیص درزه­های بالقوه به صورت چشمی مشخص شود و در مرحله بعد برمبنای انرژی لازم برای شكست، این ناپیوستگی­ها تفكیك و دسته­بندی شود. با طراحی و اجرای یك روش جدید، درزه­های موجود در یك بلوك سنگی از دیدگاه هندسی تقسیم­بندی و كمی­سازی شد، نمونه­های موزاییكی به ابعاد تقریبی 60×60 و ضخامت تقریبی 5/3 سانتی‌متری ازتعدادی بلوك سنگی از یك نوع تهیه شد. سپس به صورت چشمی براساس یك سری از شاخص­ها از قبیل گسترش، بازشدگی و جهت غالب، سطوح ضعف بالقوه بر روی نمونه­ها قبل از شكست مشخص و علامت‌گذاری ­شد. پس از شكست نمونه میزان درستی تشخیص درزه­های بالقوه، كنترل شده و براساس سطح انرژی مورد نیاز برای شكست تقسیم­بندی صورت گرفت. آن بخش از درزه­ها كه پتانسیل بودن بصورت ناپیوستگی را دارند اما به صورت برجا ناپیوستگی به شمار نمی­آیند، به عنوان ناپیوستگی نوع 2 در نظر گرفته شد و درزه­هایی كه پس از جابجایی بزرگ مقیاس به وجود می­آیند، نوع 3 دسته­بندی شد.

Good estimation of fragmentation potential is very important topic before selection of caving extraction methods. In-situ fragmentation is result of discontinuities with zero tension strength but primary and secondary fragmentations happen in rock blocks that seem intact and without any discontinuity. In reality in these blocks when induced stresses (due to under cutting) or shock and stress (due to transition of rock mass) affect the blocks, weak surfaces such as rock bridges, veinlet and schistose surfaces (surfaces with tension strength) are first candidates for breakage and slice. Thus it is necessary to quantify these discontinuities in a rock mass. The purpose is to construct a way for prediction of potential discontinuities. In the next step based on necessary energy for breakage, potential discontinuities are classified. We try to design and construct a new method for quantifying and classifying discontinuities in rock mass.  This method helps us to have an initial estimate of fragmentation when induced stress and large scale displacement affect rock blocks. Rock bridges, veinlet and weak surfaces in rock like as schistose surfaces (surfaces with tension strength) are potential discontinuity. Those joints that have potential of being counted as discontinuities but are not considered discontinuity in in-situ form are put in class No,2 versus in situ fractures (surfaces without tension strength) are classified No,1. fractures which are created after large scale displacements are known class No, 3.