نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

تشکیل ناحیه خرد شده پیرامون تونل در حفاری مکانیزه توده سنگ سخت تحت تنش بالا و تاثیر آن بر انتخاب نوع دستگاه حفاری مکانیزه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران.
2 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
چکیده
حفاری مکانیزه بر خلاف روش چالزنی و آتشباری، موجب حداقل آشفتگی در توده سنگ اطراف تونل می‌شود. با این حال، حفاری در سنگ سخت تحت تنش بالا، ضمن تغییرات در سطح تنش می تواند باعث توسعه ترک و تخریب توده سنگ اطراف تونل شود. تشکیل ناحیه تخریب در چنین شرایطی به صورت پوسته شدگی سنگ ظاهر می‌شود و با توجه به اینکه دستگاه کفشک دار برای حفاری باید به دیواره تونل جک زنی نماید بنابراین تشکیل ناحیه خرد شده سبب اختلال در عملکرد دستگاه حفاری مکانیزه تونل، به خصوص از نوع کفشک‌دار، خواهد شد. در این تحقیق تعیین ضخامت ناحیه آسیب در اطراف فضای حفاری در سنگ سخت بر اساس روش شروع آسیب و حد پوسته‌شدگی (DISL) و با استفاده از مدل‌سازی عددی سه‌بعدی در نرم‌افزار Midas GTS NX به انجام رسیده است. بر اساس نتایج تحلیل های صورت گرفته، مشخص شد توده‌سنگ سخت تحت روباره زیاد (بیش از 1000 متر) یا با روباره کم ولی تحت شرایط تکتونیکی خاص اعم از گسلش معکوس با مقدار 4 برابری نسبت تنش افقی به عمودی، مستعد تشکیل ناحیه خردشدگی در اطراف فضای حفاری می‌باشد.
کلیدواژه‌ها