انجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Comparison of fracture of cracked and non-cracked rounded-corner granular materials under uniaxial compressive loading with lateral confinementمقایسه شکست مصالح دانه‌ای گردگوشه ترک‌دار و بدون ترک تحت بارگذاری تک محوری فشاری با محصورشدگی جانبی114211998FAمهرادامامی تبریزیدانشکده مهندسی عمران و مرکز تحقیقات زلزله دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.وحیدقربانپوردانشکده مهندسی عمران و مرکز تحقیقات زلزله دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.Journal Article20201121Granular materials have discontinuities and microcracks in their structure due to the weight of the upper layers, stresses caused by temperature changes in the environment, and seismic forces. On the other hand, natural granular materials have a variety of shapes and sizes, and these factors also affect the mechanical behavior of the materials. By preparing granular materials of the same shape, size, but with cracks, the effect of cracks on their behavior can be evaluated. Accordingly, artificial rounded-corner cracked and uncracked aggregates in the smaller size range of materials used in gravel dams were manufactured and subjected to uniaxial compressive loading with lateral confinement. Controlling parameters such as failure factor, applied energy per unit volume, compressibility, and stress-strain behavior for all tests were obtained and compared with each other. The results showed that the presence of discontinuities in the grains causes more failure and more energy absorption. The dominant failure pattern in the materials was obtained using the Weibull distribution function as surface crushing and lip filling. Also, the slope of the stress-strain curve in cracked grains decreased compared to uncracked grains, but in all different loading conditions, the tangential elastic modulus increased. Finally, the trend of changes in the failure factor against the input energy can be approximated as a hyperbolic function.مصالح دانه‌ای در اثر وزن لایه‌های فوقانی، تنش‌های ناشی از تغییرات دمایی در محیط و نیروهای لرزه‌ای، دارای ناپیوستگی‌ها و ریزترک‌هایی در ساختار خود می‌شوند. از طرفی، مصالح دانه‌ای طبیعی دارای تنوع شکل و اندازه بوده و این عوامل نیز تأثیرگذار در رفتار مکانیکی مصالح هستند. با تهیه مصالح دانه‌ای هم شکل، هم‌اندازه ولی ترک‌دار، میتوان تأثیر ترک را بر رفتار آنها مورد ارزیابی قرار داد. بر این اساس، سنگدانه های مصنوعی گردگوشه ترک‌دار و بدون ترک در محدوده اندازه کوچکتر مصالح مورد استفاده در سدهای سنگریزه ای، ساخته شده و تحت بارگذاری تک محوری فشاری با محصورشدگی جانبی قرار گرفتند. پارامترهای کنترل‌کننده همچون فاکتور شکست، انرژی اعمالی در واحد حجم، تراکم‌پذیری و نیز رفتار تنش کرنش برای کلیه آزمایش‌ها، بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که وجود ناپیوستگی در دانه‌ها، سبب وقوع بیشتر شکست و نیز جذب انرژی بیشتر می‌گردد. الگوی غالب شکست در مصالح با استفاده از تابع توزیع ویبول، بصورت خردایش سطحی و لب پرشدگی بدست آمدند. همچنین شیب منحنی تنش کرنش در دانه‌های ترک دار نسبت به دانه های بدون ترک کاهش یافته ولی در کلیه حالات مختلف بارگذاری، مدول الاستیسیته مماسی روند افزایشی دارد. نهایتاً روند تغییرات فاکتور شکست در برابر انرژی وارده را میتوان بصورت تابع هیپربولیک تقریب زد.https://www.irsrmjournal.ir/article_211998_c7627370966909d9e0b814ec843d0ec9.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Selecting the optimal excavation method for the Zarrin Ardakan Yazd railway tunnel using the ELECTRE multi-criteria decision-making methodانتخاب روش بهینه حفاری تونل راه آهن زرین اردکان یزد با استفاده از روش تصمیم‌گیری چند معیاره ELECTRE1525211996FAمحسنملاشاهیدانشجوی دکتری، مهندسی ژئوتکنیک و معدن، دانشگاه فناوری و معدن فرایبرگ.قربانخاندوزیگروه مهندسی معدن، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.مسعودشاهیفارغ التحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی عمران، کارشناس ارشد مهندسی و مدیریت ساخت، دانشگاه علمی کاربردیJournal Article20201121With the advancement of technology in various fields, tunneling technology was no exception and major developments took place in it. Although traditional methods are still occasionally used, the use of new, highly efficient and economical machines has led to the spread of new methods. Choosing the right tunnel excavation method is a complex decision that requires consideration of many technical, economic and environmental factors. For a tunnel, more than one practical method is usually proposed for excavation, and choosing the most appropriate method with the least problems and the best efficiency is a great challenge. Although engineering experience and judgment are still the main factors in choosing excavation methods, for a more detailed analysis of the available data in choosing the appropriate excavation method, the intangible differences in the characteristics of each region and the large investment in large construction projects require scientific and systematic research. In this study, modern tunnel construction methods were investigated using statistical methods with the aim of a case study of selecting the optimal method for constructing the Zarrin Ardakan-Yazd railway tunnel. The results showed that the best method for excavating this tunnel, according to experts and experienced people, is the Austrian and Roedheder multi-stage method.با پیشرفت تکنولوژی در عرصه های مختلف، فن تونل‌سازی نیز از این امر مستثنی نبود و تحولات عمده‌ای در آن صورت گرفت. هر چند که هنوز هم روش های سنتی هنوز هم گهگاهی بکار برده میشود، ولی استفاده از ماشین آلات جدید با کارایی بالا و اقتصادی موجب همه گیرشدن روش‌های نوین شده است. انتخاب روش درست حفاری تونل تصمیمی پیچیده بوده که نیاز به در نظر گرفتن بسیاری از فاکتورهای فنی، اقتصادی و محیطی دارد. برای یک تونل، معمولاً بیش از یک روش عملی جهت حفاری پیشنهاد می‌گردد و انتخاب مناسب ترین روش با کمترین مشکلات و بهترین بازدهی چالشی بزرگ است. اگرچه تجربیات و قضاوت‌های مهندسی هنوز هم اصلی‌ترین عامل در انتخاب روش‌های حفاری هستند، ولی برای تحلیل جزئی‌تر داده‌های موجود در انتخاب روش حفاری مناسب، تفاوت‌های نامشهود موجود در خصوصیات هر منطقه و سرمایه‌گذاری زیاد در پروژه‌های عمرانی بزرگ نیاز به داشتن تحقیقات علمی و سیستماتیک دارد. در این مطالعه به بررسی روش‌های مدرن ساخت و ساز تونل با استفاده از روش‌های آماری با هدف مطالعه موردی انتخاب روش بهینه ساخت تونل راه آهن زرین اردکان یزد پرداخته شده است. نتایج نشان داد که بهترین روش جهت حفاری این تونل بنا به نظر متخصصان و افراد باتجربه روش چند مرحله اتریشی و رودهدر میباشد.https://www.irsrmjournal.ir/article_211996_3daf5abaf28ffa18e8d38169179ea47c.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Presenting a micromechanical failure model considering wing crack and secondary crack mechanisms simultaneously under dynamic loadingارائه یک مدل خرابی ریز مکانیکی با لحاظ سازوکارهای ترک بالهای و ترک ثانویه به صورت توأمان تحت بارگذاری دینامیکی2635212015FAمحمد حسیناحمدیدانشکده معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر و امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سونگونحامدملاداودیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.محمد رضاعزیزیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.Journal Article20201022Micromechanical failure models are new methods for considering the real physics of the problem of microcrack growth and propagation (wing crack nucleation). Given that rock materials have different distributions of primary microcracks in terms of size and direction, most of the intrinsic microcracks in rock materials are activated and grow under dynamic loading. Micromechanical failure models that have been presented so far have been considered failures due to the fin crack mechanism in their formulation. Laboratory studies conducted by various researchers have proven the growth of secondary cracks along primary microcracks. Therefore, in this research, the secondary crack mechanism (failure resulting from secondary crack growth and inelastic strains resulting from asymmetric sliding of secondary shear crack surfaces) along with the wing crack mechanism (failure resulting from wing crack growth and inelastic strains resulting from wedging phenomenon) has been studied. The method Self-consistent homogenization has been used to consider the interaction between microcracks. To validate the results of the micromechanical failure model, a Hopkinson compression test has been performed on Sungun porphyry rock samples for dynamic strain rates. Considering the capability of the FLAC finite difference software in simulating dynamic loading, the formulation of the micromechanical failure model has been coded in the form of Fish commands in the software environment. The results of the numerical simulations are in good agreement with the results of the Hopkinson compression test studies on Sungun porphyry rock samples. Therefore, it can be concluded that the developed micromechanical failure model has good capability in simulating the real physics of the problem under dynamic loading.مدل‌های خرابی ریزمکانیکی به‌عنوان روش‌های نوین برای در نظر گرفتن فیزیک واقعی مساله در خصوص رشد و انتشار ریزترک‌ها )جوانهزنی ترکهای بالهای( هستند. با توجه به اینکه مواد سنگی توزیع مختلفی از ریزترک‌های اولیه ازنظر اندازه و جهت دارند، لذا تحت بارگذاری دینامیکی اکثر ریزترک‌های ذاتی موجود در مواد سنگی فعال‌شده و رشد می‌کنند. مدل‌های خرابی ریزمکانیکی که تاکنون ارائه شده اند، خرابی ناشی از سازوکار ترک بالهای را در فرمول‌بندی خود در نظر گرفته‌اند. مطالعات آزمایشگاهی انجام‌شده توسط محققین مختلف رشد ترکهای ثانویه در امتداد ریزترک‌های اولیه را به اثبات رسانده است. لذا در این تحقیق سازوکار ترک ثانویه (خرابی حاصل از رشد ترک ثانویه و کرنش‌های غیر الاستیک ناشی از لغزش نامتقارن سطوح ترک ثانویه برشی) به همراه سازوکار ترک بالهای (خرابی حاصل از رشد ترک بالهای و کرنش‌های غیر الاستیک ناشی از پدیده گوه‌ای‌شدن) مطالعه شده است. روش همگنسازی خودسازگار برای لحاظ اندرکنش بین ریزترک‌ها استفاده شده است. برای اعتبارسنجی نتایج مدل خرابی ریزمکانیکی آزمایش فشاری هاپکینسون بر روی نمونه‌های سنگی سونگون پورفیری به ازای نرخ‌های کرنش دینامیکی انجام شده است. با توجه به قابلیت نرم‌افزار تفاضل محدود FLAC در شبیه‌سازی بارگذاری‌های دینامیکی، فرمول‌بندی مدل خرابی ریزمکانیکی در قالب دستورات فیش در محیط این نرم‌افزار کد‌نویسی شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های عددی تطابق خوبی با نتایج مطالعات آزمایش فشاری هاپکینسون بر روی نمونه‌های سنگی سونگون پورفیری دارد. لذا میتوان استنتاج کرد که مدل خرابی ریزمکانیکی توسعه داده شده قابلیت خوبی در شبیه‌سازی فیزیک واقعی مساله تحت بارگذاری‌های دینامیکی دارد.https://www.irsrmjournal.ir/article_212015_1c4a625562257116f15a10726fbd5de6.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Presenting the scaling law using laboratory studies on the Sungun Porphyry (SP) rock typeارایه قانون مقیاس با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی بر روی تیپ سنگی سونگون پورفیری (SP)3642212013FAمحمد حسیناحمدیدانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر و شرکت مهندسی نوآوران مس تهران، تهران ، ایران.حامدملاداودیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.بتولرستمیکارشناس ارشد مهندسی معدن )استخراج(، کارشناس واحد تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه.Journal Article20201121The compressive strength of rock materials under static loading is usually independent of the loading rate and has a constant value. Unlike static loading, the dynamic behavior of materials depends on the applied strain rate. To determine the changes in dynamic compressive strength with respect to the applied strain rate, the scaling law is used. In some materials, a small change in the applied dynamic strain rate leads to a significant increase in dynamic compressive strength. Of course, each material has its own scaling law, and to determine the scaling law, the dynamic compressive strength of the material must be evaluated for different strain rates by performing experiments. Applied strain rates have different ranges, and special laboratory equipment is required to apply each of the strain rate ranges. Therefore, after determining the dynamic compressive strength of the material for different values of strain rates, a general trend between the strain rate and dynamic compressive strength parameters can be determined using laboratory studies. In this study, the scaling law on samples of the Sungun Porphyry (SP) rock type was determined using the Hopkinson testing machine. The study results show that increasing the strain rate applied to the sample leads to an increase in the dynamic compressive strength of the rock samples under test. By increasing the applied strain rate from a certain point, a small increase in the strain rate leads to a significant increase in the dynamic compressive strength, considered the transfer strain rate. Using laboratory studies, the transfer strain rate for the SP rock type was determined to be 2.6. Also, the general scaling law for the SP rock type was determined by curve fitting, and using this law, the compressive strength of the SP rock type can be predicted for any desired strain rate.مقاومت فشاری مواد سنگی تحت بارگذاری استاتیکی معمولاً به سرعت بارگذاری وابسته نیست و مقدار ثابتی دارد. برخلاف بارگذاری‌های استاتیکی، رفتار دینامیکی مواد به میزان نرخ کرنش اعمالی وابسته است. برای تعیین تغییرات مقاومت فشاری دینامیکی نسبت به نرخ کرنش اعمالی از قانون مقیاس استفاده میشود. در برخی مواد تغییر اندک در میزان نرخ کرنش اعمالی دینامیکی منجر به افزایش محسوس در مقاومت فشاری دینامیکی میشود . البته هر ماده‌ای قانون مقیاس مخصوص به‌خود را دارد و برای تعیین قانون مقیاس باید مقاومت فشاری دینامیکی ماده را بازای نرخ‌های کرنش مختلف با اجرای آزمایش ارزیابی نمود. نرخ‌های کرنش اعمالی محدوده‌های مختلفی دارند و برای اعمال هر یک از محدوده‌های نرخ کرنش نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی خاصی میباشد. لذا بعد از تعیین مقاومت فشاری دینامیکی ماده بازای مقادیر مختلف نرخ‌های کرنش با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی میتوان یک روند کلی بین پارامترهای نرخ کرنش و مقاومت فشاری دینامیکی تعیین نمود. در این تحقیق قانون مقیاس برروی نمونه‌های تیپ سنگی سونگون پورفیری (SP) با استفاده از دستگاه آزمایش هاپکینسون تعیین شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که افزایش نرخ کرنش اعمالی به نمونه منجر به افزایش مقاومت فشاری دینامیکی نمونه‌های سنگی تحت ازمایش میشود. با افزایش نرخ کرنش اعمالی از یک نقطه خاص، افزایش اندک در میزان نرخ کرنش، منجر به افزایش محسوس در مقاومت فشاری دینامیکی میشود که این نقطه به عنوان نرخ کرنش انتقالی تلقی میشود. با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی نرخ کرنش انتقالی برای تیپ سنگی SP برابر با 2.6 تعیین شد. همچنین قانون مقیاس کلی برای تیپ سنگی SP با برازش منحنی تعیین شد و با استفاده از این قانون میتوان مقاومت فشاری تیپ سنگی SP را بازای هر نرخ کرنش دلخوا پیش‌بینی کرد.https://www.irsrmjournal.ir/article_212013_207d8bb6756251179d99e311dfaaa22f.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Numerical study of the effect of rock confinement on tool penetration in punch testsمطالعه عددی تأثیر محصورشدگی سنگ بر نفوذ ابزار در آزمون پانچ4353211728FAرضااعلائیدانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.جعفرخادمی حمیدیدانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.هادیصبوریدانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.مهدیمحمدیدانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.منصورصبریدانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.Journal Article20201102Brittleness is an important property of rock that predicts the rock-crushing behavior, energy consumed in rock cutting, and selection of optimal cutting geometry. The punch penetration test directly measures the brittleness and force applied to the tool during rock penetration. In this test, a steel mold and cement filler are used to simulate rock confinement. Given the flexibility of numerical methods, in this study, the effect of rock confinement on tool penetration and rock brittleness was investigated by modeling the penetration process using the finite element method and validating it with a laboratory test. The results show that by numerically modeling the punch penetration test using the finite element method, the results of this test can be obtained with high accuracy. It was also observed that the maximum force applied to the penetrator and the brittleness index in the confined state of the rock increase compared to the punch penetration test, and this increase is more observed in stiffer rocks such as granite.شکنندگی یکی از خصوصیات مهم سنگ است که به پیش‌بینی رفتار خرد‌شدن سنگ، انرژی مصرف شده در برش سنگ و انتخاب هندسه برش بهینه می‌پردازد. آزمون نفوذ پانچ یکی از روش‌های مستقیم اندازه‌گیری شکنندگی و نیروی واردشده به ابزار طی نفوذ در سنگ است که در این آزمون از قالب فولادی و پرکننده سیمانی برای شبیه‌سازی محصورشدگی سنگ استفاده میشود. با توجه به انعطاف پذیری روش‌های عددی، در این مطالعه، با مدلسازی فرآیند نفوذ به روش المان محدود و اعتبارسنجی آن با آزمون آزمایشگاهی، به بررسی تأثیر محصورشدگی سنگ بر نفوذ ابزار و شکنندگی سنگ پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهد، با مدلسازی عددی آزمون نفوذ پانچ به روش المان محدود، میتوان نتایج این آزمون را با دقت بالایی بدست آورد. همچنین مشاهده شد، مقدار حداکثر نیروی واردشده به نفوذگر و شاخص شکنندگی در حالت محصورشده سنگ نسبت به آزمون نفوذ پانچ افزایش می‌یابد و این افزایش در سنگ‌های صلب‌تر مانند گرانیت بیشتر مشاهده میشود.https://www.irsrmjournal.ir/article_211728_d91589f0e45a02254bee813452336a57.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Study of the stability of the diverted well wall using a quantitative risk assessment method in one of the fields in southwestern Iranبررسی پایداری دیواره چاه انحرافی به کمک روش ارزیابی کمی ریسک در یکی از میادین جنوب غرب ایران5462212037FAرسولحیدریکارشناسی ارشد مهندسی نفت، شرکت حفاری، شرکت ملی حفاری ایرانحسینجلالی فربخش مهندسی نفت، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.جوادکسرویکارشناسی ارشد مهندسی نفت، شرکت حفاری، شرکت ملی حفاری ایرانJournal Article20201118In this study, data from seven wells were used to investigate and model the stability of the deviated well wall in the drilling of the Shili Formation, one of the largest oil fields in southwestern Iran. The problems of well wall instability have caused excessive costs and delays in advancing the field development program. Therefore, in order to build the geomechanical model, a well with complete information on petrophysical diagrams, longitudinal and shear wave transit times was selected. Appropriate relationships are presented to estimate the static geomechanical data of the studied field, which have been validated using laboratory data (core). Formation pore pressure is one of the main input parameters for building the mechanical model, and the estimated relationship was validated using real data from the RDT diagram. In order to calculate the values of the principal stresses and determine the stress regime of the area, the minimum and maximum horizontal stresses were validated using the formation leakage test (LOT) data and the well wall collapse locations in the visual diagram, respectively. By examining the visual charts and analyzing 89 cases of well wall collapse and induced failure, the horizontal stress directions have been determined with high accuracy. Then, using numerical and analytical analysis of well wall stability, the minimum mud weight required in azimuth and different angles of the deviated well was calculated using the Mohr-Colomb failure criterion. The predicted mud weight was validated by actual drilling data of four adjacent wells in the field. In the quantitative risk analysis stage, the goal is to investigate the effect of the uncertainty of the main parameters (input variables of the relationship for determining the minimum mud weight required based on the Mohr-Colomb failure criterion) and their sensitivity in increasing the success rate and reducing failure. In the quantitative risk analysis method, the Monte Carlo simulation method has been used and the results are displayed in the Tornado diagram.در این تحقیق از داده‌های هفت حلقه چاه بمنظور بررسی و مدلسازی پایداری دیواره چاه انحرافی در حفاری سازند شیلی یکی از بزرگ‌ترین میادین نفتی جنوب غرب ایران استفاده شده است. مشکلات ناپایداری دیواره چاه باعث تحمیل هزینه‌های گزاف و تأخیر در پیشبرد برنامه توسعه میدان شده است. بنابراین بمنظور ساخت مدل مکانیکی زمین، چاه دارای اطلاعات کامل نمودارهای پتروفیزیکی، زمان گذر موج طولی و برشی انتخاب گردید. روابط مناسبی به منظور تخمین داده‌های استاتیک ژئومکانیکی میدان مورد مطالعه ارائه می شود که به کمک داده‌های آزمایشگاهی (مغزه) اعتبارسنجی شده است. فشار منفذی سازند جزء اصلی‌ترین پارامترهای ورودی ساخت مدل مکانیکی است که رابطه تخمین بوسیله داده‌های واقعی نمودار RDT اعتبارسنجی گردید. بمنظور محاسبه مقادیر تنش‌های اصلی وتعیین رژیم تنشی منطقه، تنش افقی حداقل و حداکثر بترتیب به کمک داده آزمایش نشت سازند (LOT) و محل‌های ریزش دیواره چاه در نمودار تصویری اعتبارسنجی گردید. با بررسی نمودارهای تصویری و آنالیز 89 مورد ریزش دیواره چاه و شکست القائی، امتداد تنش های افقی با دقت بالا مشخص شده است. سپس با استفاده از آنالیز عددی و تحلیلی پایداری دیواره چاه، به کمک معیار شکست موهر کلمب، حداقل وزن گل مورد نیاز در آزیموت و زاویه‌های مختلف چاه انحرافی محاسبه گردید. وزن گل پیش‌بینی شده توسط داده‌های واقعی حفاری چهار حلقه چاه مجاور در میدان مورد نظر اعتبارسنجی شده است. در مرحله آنایز کمی ریسک هدف بررسی تاثیر میزان عدم قطعیت پارامترهای اصلی (متغیرهای ورودی رابطه تعیین حداقل وزن گل مورد نیاز بر اساس معیار شکست موهر کلمب) و حساسیت آنها در افزایش درصد موفقیت و کاهش شکست میباشد. در روش آنالیز کمی ریسک از روش شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است و نتایج در نمودار تورنادو نمایش داده میشود.<br /><br />https://www.irsrmjournal.ir/article_212037_cd2a6ce891d0ec9e9d059fc6a770904f.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Investigating the relationship between fundamental frequencies produced by rotary drilling and the physical and mechanical properties of carbonate rocksبررسی ارتباط بین فرکانس‌های بنیادی تولیدی حاصل از حفاری دورانی با خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ‌های کربناته6372211727FAمجتبییاری ملکآبادگروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران.راحبباقرپوردانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.مهربدخشوعی اصفهانیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.محمدحسینجلالیاندانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.Journal Article20201104Mining drilling has always been considered as one of the main operational units in various branches of mining engineering. Drilling at all levels and regardless of its application has a by-product of acoustic signals. On the other hand, knowing the type of rock and the mechanical and physical properties of the rock is one of the most important issues in mining engineering and is also the basis and foundation of most designs in mining engineering. Determining the physical and mechanical properties of the rock is of particular importance both in terms of the amount of time spent on this process and from an economic perspective. In this research, an attempt will be made to use the analysis of sound frequencies resulting from the drilling process to determine the physical-mechanical properties of the rock in the shortest possible time and in the most economical way. For this purpose, carbonate rock samples were prepared in an acceptable range of physical-mechanical properties and after conducting drilling tests and analyzing the relevant acoustic signals, the prediction of uniaxial compressive strength, tensile strength, and P-wave velocity was carried out. The results show that there is an acceptable relationship between the above features and the dominant frequencies.حفاری در معادن همواره به عنوان یکی از آحاد عملیاتی اصلی در شاخه‌های مختلف مهندسی معدن مطرح بوده است. حفاری در تمام سطوح آن و بدون توجه به کاربرد آن دارای محصول جنبی سیگنال‌های صوتی میباشد. از طرف دیگر شناخت نوع سنگ و ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی سنگ یکی از مسائل بسیار مهم در مهندسی معدن همچنین اساس و پایه ی اکثر طراحی‌ها در مهندسی معدن میباشد. تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ، هم ازلحاظ میزان زمانی که برای این فرایند صرف میشود و هم از جنبه‌ی اقتصادی دارای اهمیت ویژه‌ای است. در این تحقیق سعی بر آن خواهد بود که از آنالیز فرکانس‌های صوت ناشی از فرآیند حفاری در راستای تعیین ویژگی‌های فیزیکی-مکانیکی سنگ در کوتاه‌ترین زمان ممکن و اقتصادی‌ترین حالت استفاده گردد. برای این منظور نمونه‌های سنگ‌های کربناته در بازه‌ی قابل قبولی از ویژگی‌های فیزیکی-مکانیکی تهیه شده و پس از انجام آزمایشات حفاری و آنالیز سیگنال‌های صوتی مربوطه به پیش‌بینی مقاومت فشاری تک‌محوری, مقاومت کششی, سرعت موج P پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهد که ارتباط قابل‌قبولی مابین ویژگی‌های فوق و فرکانس‌های غالب وجود دارد.https://www.irsrmjournal.ir/article_211727_8f4a02de97828e5ceb348586d0ec1632.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Numerical investigation of flow pattern in a dual permeability environment in the presence of a diagonal fault using the streamline methodبررسی عددی الگوی جریان در محیط دارای نفوذپذیری دوگانه در حضور گسل قطری با استفاده از روش خط جریان7383211575FAسجادنامداریدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.علیرضاباغباناندانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.حمیدهاشم الحسینیدانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.Journal Article20200922From predicting the flow of water entering the tunnel to geothermal reservoirs and waste dumps, identifying the flow pattern in rock environments is of great importance. Various numerical and experimental methods are used to study the flow pattern in rock environments. Numerical methods have been widely used due to the lack of limitations on the dimensions of the simulated environment. In this study, a Matlab program was developed to study the flow pattern in a dual permeability environment. First, a two-dimensional model with a cross-sectional fault was developed. Then, disregarding the effects of gravity, a cross-sectional fault model was implemented from the southwest to the northeast on the porous environment, and then injection and exploitation were defined as two terms of source and discharge from the two initial and final points of the fault. The pressure equations were implicitly solved, and then the saturation percentage was explicitly calculated for each cell. Given the pressure and saturation percentage, the velocity field for the entire model was obtained. After that, the flow lines were identified and used, along with the transit time parameter, to interpret the fluid behavior in the environment.از پیش‌بینی جریان آب ورودی به درون تونل تا مخازن ژئوترمال و دفینه‌های زباله ها، شناسایی الگوی جریان در محیط‌های سنگی دارای اهمیت بسیاری است. برای بررسی الگوی جریان در محیط‌های سنگی، از روش‌های مختلف عددی و آزمایشگاهی استفاده میشود. از روش‌های عددی به علت عدم وجود محدودیت در ابعاد محیط مورد شبیه‌سازی، بسیار استفاده شده است. در این پژوهش از توسعه یک برنامه Matlab برای مطالعه الگوی جریان در یک محیط دارای نفوذپذیری دوگانه استفاده گردید. ابتدا یک مدل دو‌بعدی با یک گسل سرتاسری توسعه داده شد. سپس با صرف نظر از اثرات جاذبه، مدل گسل قطری سرتاسری از جنوب غرب به شمال شرق روی محیط متخلخل پیاده‌سازی گردید و پس از آن از دو نقطه ابتدایی و انتهایی گسل، تزریق و بهره‌برداری به صورت دو ترم منبع و تخلیه تعریف شد. معادلات فشار به صورت ضمنی حل گردید و پس از آن، درصد اشباع به صورت صریح برای هر سلول مورد محاسبه قرار گرفت. با در دست داشتن فشار و درصد اشباع، میدان سرعت برای کل مدل به دست آورده شد. پس از آن، خطوط جریان شناسایی شده و در کنار پارامتر زمان انتقال، برای تفسیر رفتار سیال در محیط مورد استفاده قرار گرفت. https://www.irsrmjournal.ir/article_211575_4b587c7287c76bf8d1b9f885debd68f5.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Softness monitoring: A new approach to evaluating the performance of disc cutters in rock cuttingپایش نرمه؛ رویکردی نوین برای ارزیابی عملکرد تیغه‌های دیسکی در برش سنگ8491211994FAمحمدایزدشناسدانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.جعفرخادمی حمیدیدانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.هادیصبوریگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، ایران.Journal Article20201022Analysis of drilling chip size distribution is one of the approaches to evaluate the cutting efficiency and cutters used in mechanical drilling machines. In this study, a new approach was presented to evaluate the performance of disk cutters on a laboratory scale, in which the fines produced by the rock-cutting process were monitored. Therefore, a series of rock-cutting tests were performed on a gypsum sample with a small-scale linear cutting machine with two types of V-shaped blades and a fixed cross-section. The cutting chips for each blade were collected, weighed, and sieved using six sieves with dimensions of 4, 8, 16, 50, 100, and 200 mesh. The results showed that with increasing penetration depth in single-cutting mode, the amount of fines produced decreases, and the second-cut disk cutter produces fewer fines than the V-shaped disk cutter. By calculating the energy consumed in the production of fines, it was found that the lowest energy consumed in the production of fines for both disc cutters is obtained at a spacing-to-penetration depth ratio of 5, and its value for the V-shaped and fixed-section disc cutters is 1.9 and 1.3 megajoules per cubic meter, respectively. In the end, it was found that the fixed-section disc cutter has a more effective performance than the V-shaped disc cutters due to the lower energy consumption in the production of fines.تجزیه و تحلیل توزیع اندازه تراشه حفاری یکی از رویکردهای ارزیابی کارایی برش و تیغه‌های به کار رفته در ماشین‌های حفاری مکانیکی است. در این مطالعه، رویکردی نوین به منظور ارزیابی عملکرد تیغه‌های دیسکی در مقیاس آزمایشگاهی ارائه و در آن به پایش نرمه تولیدشده در اثر فرایند برش سنگ پرداخته شد. ازاین رو مجموعه‌ای از آزمون‌های برش سنگ با ماشین کوچک مقیاس برش خطی با دو نوع تیغه Vشکل و مقطع ثابت روی نمونه سنگ گچ انجام شد. تراشه‌های برش برای هر تیغه جمع آوری، توزین و به وسیله شش الک با ابعاد 4، 8، 16، 50، 100 و 200 مش آنالیز سرندی شد. نتایج نشان داد که با افزایش عمق نفوذ در حالت برش منفرد مقدار نرمه تولیدشده کاهش می‌یابد و تیغه دیسکی مقطع ثابت نسبت به تیغه دیسکی Vشکل نرمه کمتری تولید می‌کند. با محاسبه انرژی مصرفی در تولید نرمه مشخص شد که کمترین انرژی صرف شده در تولید نرمه برای هر دو تیغه دیسکی در نسبت فاصله‌داری به عمق نفوذ 5 به دست می‌آید و مقدار آن برای تیغه دیسکی Vشکل و مقطع ثابت به ترتیب برابر 1.9 و 1.3 مگاژول بر مترمکعب است. در پایان مشخص شد که تیغه دیسکی مقطع ثابت به دلیل صرف انرژی کمتر در تولید نرمه نسبت به تیغه دیسکی Vشکل عملکرد موثرتری دارد. https://www.irsrmjournal.ir/article_211994_dc747cf336aff1215b775ced150e7531.pdfانجمن مکانیک سنگ ایراننشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ2588-74325220210823Uncertainty quantification in the prediction of the first destruction step in extracting a long wall mining with reliability analysis methodsکمّی سازی عدم قطعیت در پیش‌بینی گام تخریب اول در استخراج جبهه‌کار طولانی با روش‌های تحلیل قابلیت اعتماد92102212036FAمحمدعطاییدانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران.سجادمحمدیدکتری استخراج معدن، مجتمع معادن زغال‌سنگ طبسJournal Article20201022This paper aims to analyze the reliability of experimental and analytical methods for predicting the first step of destruction to quantify the uncertainty of models and parameters. For this purpose, the mechanized long-face mining project in Block 3, Parvadeh 4 mine has been selected. In this regard, using two first-order second moment (FOSM) and Monte Carlo simulation (MCS) methods, the reliability of the two experimental methods RQI and CMRI and the analytical model based on beam mechanics have been analyzed by determining the reliability index (β). The findings showed that the results of the two methods FOSM and MCS are close. Also, the reliability index of the RQI model (average 23.92) is more than the other two methods, followed by the analytical model (average 21.17) and the CMRI model (average 9.71), respectively. Analysis of these results shows that the small difference in the reliability index of the RQI method and the analytical model can be justified by considering the greater number of parameters involved in the analytical model. On the other hand, the average value of the predicted degradation step of the two analytical methods (average 20.03) and CMRI (average 19.17) is close to each other and is acceptable based on past experiences in the Parvadeh area. Based on these two issues, the analytical model is the most reliable model for predicting the first degradation step in the Parvadeh 4 Block 3 mine.هدف این مقاله تحلیل قابلیت اعتماد روش‌های تجربی و تحلیلی پیش‌بینی گام تخریب اول به منظور کمّی سازی عدم قطعیت مدل‌ها و پارامترها است. برای این منظور پروژه استخراج جبهه‌کار طولانی مکانیزه در معدن بلوک 3 پروده 4 انتخاب شده است. در این راستا با استفاده از دو روش ممان دوم مرتبه اول (FOSM) و شبیه‌سازی مونت‌کارلو (MCS)قابلیت اعتماد دو روش تجربی RQI و CMRI و مدل تحلیلی مبتنی بر مکانیک تیر با تعیین شاخص قابلیت اعتماد (β) تحلیل شده است. یافته‌ها نشان داد که نتایج دو روش FOSM و MCS نزدیک به هم است. همچنین شاخص قابلیت اعتماد مدل RQI (میانگین 23.92) بیش از دو روش دیگر است و پس ازآن به ترتیب مدل تحلیلی (میانگین 21.17) و مدل CMRI (میانگین 9.71) قرار می‌گیرند. تحلیل این نتایج نشان می‌دهد که اختلاف کم شاخص قابلیت اعتماد روش RQI و مدل تحلیلی با در نظر گرفتن تعداد پارامترهای دخیل بیشتر در مدل تحلیلی قابل توجیه است. از سویی دیگر مقدار متوسط گام تخریب پیش‌بینی شده دو روش تحلیلی (میانگین 20.03) و CMRI (میانگین 19.17) نزدیک به هم بوده و بر اساس تجارب گذشته ناحیه پروده قابل قبول است. بر اساس این دو موضوع، مدل تحلیلی به عنوان مدل با قابلیت اعتماد بیشتر برای پیش‌بینی گام تخریب اول در معدن بلوک 3 پروده 4 معرفی شده است.https://www.irsrmjournal.ir/article_212036_ed1a1e751458b064307aa1e77ce62397.pdf