بررسي عملكرد پيچ سنگ ها بر تقويت گالري ها در معدن زغال سنگ طبس

پيش بيني تغيير شكل ها و تنش ها در اطراف حفاري هاي زيرزميني يكي از موضوعات مورد مطالعه براي مهندساني است كه حفاري-هاي سنگي را انجام مي دهند. در عمل اكتشاف تمام سيستم هاي درزه و بررسي همه خصوصيات مكانيكي آنها و اجراي آنها به طور دقيق در مدل هاي تئوري اغلب غير ممكن است. بنابراين در سا ل هاي اخير رويكردهاي مدل سازي به صورت محيط پيوسته معادل كه در آنها برآيندي از خصوصيات سنگ بكر و درزه ها به توده سنگ نسبت داده مي شود، بسيار مورد توجه قرار گرفته است. با در نظر گرفتن اين رويكرد، هدف از انجام اين پژوهش، بررسي عملكرد پيچ سنگ ها بر تقويت گالري ها در معدن زغال سنگ طبس با استفاده از روش هاي تحليلي و عددي مي باشد. در گام نخست با استفاده از پارامترهاي مقاومتي توده سنگ نسبت به مدل سازي عددي توسط نرم افزار FLAC2D اقدام خواهد شد و سپس در گام بعدي با استفاده از پارامترهاي مكانيكي معادل از قبيل (چسبندگي، زاويه اصطكاك داخلي و مدول تغييرشكل پذيري)، يكبار ديگر مدل سازي عددي انجام مي شود تا زماني كه نتايج حاصله از دو روش با يكديگر برابر شوند. ميانگين همگرايي ايجاد شده در ديواره ها، سقف و كف تونل در دو حالت با استفاده از سيستم نگهداري توسط پيچ سنگ ها و همچنين پارامترهاي مكانيكي معادل به ترتيب 25 سانتي متر و 5 ميلي متر است. بررسي هاي انجام شده، نشان داد كه نصب پيچ-سنگ در سنگ هاي درزه دار سبب تقويت پارامترهاي مقاومتي توده سنگ مي گردد. به طوري كه، نصب پيچ سنگ هاي سقفي، سبب افزايش به ترتيب 7/55 درصد چسبندگي، 76/23 درصد زاويه اصطكاك داخلي و 33/8 درصد مدول تغييرشكل پذيري در گل سنگ شده است. نصب پيچ سنگ ها در ديواره هاي زغال سنگي نيز، سبب افزايش 61/347 درصد چسبندگي، 11/75 درصد زاويه اصطكاك داخلي و 5/18 درصد مدول تغييرشكل پذيري شده است. بنابراين بيشترين تاثير پيچ سنگ ها مربوط به بهبود چسبندگي سنگ و پس از آن زاويه اصطكاك داخلي بوده و كمترين تاثير بر مدول تغيير شكل پذيري مي باشند. بررسي هاي حاصله از اين پژوهش، در خصوص اينكه پيچ سنگ ها تاثير بيشتري بر روي افزايش چسبندگي نسبت به زاويه اصطكاك داخلي دارند با يافته هاي كيم و همكاران، 2006 همخواني داشته است.