تعداد صفحات:75
نوع فايل:word
فهرست مطالب:
چكيده
كلمات كليدي
فصل اول : كليات
مقدمه
عوامل موثر بر كيفيت انتقال انرژي حاصله از آتشكاري
پارامترهاي موثر در كيفيت انتقال انرژي
امپدانس سنگ و ماده منفجره
ضريب امپدانس و ضريب جفت شدگي
تعريف متغير هاي تحقيق
چقرمگي شكست
مكانيك شكست
مقاومت و مكانيك سنگ ها
خواص مكانيكي سنگ ها
مغزه گيري و آماده سازي نمونه
ويژگي هاي مقاومت
شكست
مقاومت پسماند
تعيين مقاومت فشاري يك محوره
عوامل موثر بر مقاومت فشاري
آناليز فرآيند شكست سنگ
آتشكاري سنگ، داراي دو اثر ميباشد
فشار ديناميكي
فشار استاتيكي
مكانيزم آتشكاري متوسط نامحدود
زون شكست (زون فشرده شده)
يك روش محاسبه زون شكست
زون شكست (زون گسيختگي)
زون ارتعاش الاستيك
فصل دوم : ادبيات تحقيق
عمليات در معدن
مشخصات پارامترهاي شكست سنگ
شكست سنگ بعد از انفجار در معدن روباز
روش هاي آزمايشگاهي تعيين چقرمگي شكست سنگ در حالت كشش و برش
نمونه هاي (SR)
نمونه هاي (CB)
نمونه هاي (CCNBD)
نمونه هاي (SNSCB)
روش (PTS)
تحقيقات انجام شده
فصل سوم : روشهاي تحقيقات
روشهاي تحقيقاتي براي ارتعاشات ناشي از انفجار
شاخصهاي چگالي ارتعاش
رابطه تجربي ميرايي
تعيين چقرمگي شكست يك نوع سنگ با استفاده از يك قطعه آزمايشگاهي اصلاح شده
معرفي روش تست جديد
اندازه گيري چقرمگي شكست سنگ و بررسي خصوصيات شكست آن تحت شرايط بارگذاري مركب
تحليل اجزاء محدود نمونه CNSR جهت تعيين چقرمگي شكست مواد سنگي
فصل چهارم : يافته ها و نتايج
مكانيزم شكست سنگ
چقرمگي شكست
حالتهاي مختلف گسترش ترك
فشار چال، فشار انفجار و نواحي اطراف چال انفجار
معيارهاي تجربي پيشبيني شعاع هاي آسيب اطراف چال انفجار
براساس يك معيار سرانگشتي
برآورد مناطق پودر شده و ترك هاي شعاعي اطراف چال انفجاري
عوامل اصلي ميرايي امواج لرزهاي
آزمايشهاي ميداني
تعيين ماكزيمم مقدار خرج در هر تاخير
نمودارهاي عملي آتش باري
تداخل طول موج
تحليل عددي مكانيزم شكست پايه هاي سنگي در معادن عميق
تشريح تستهاي آزمايشگاهي
خصوصيات مصالح
مدل المان محدود
فصل پنجم : نتيجه گيري
نتيجه
تاثير زواياي بارگذاري
منابع
فهرست اشكال:
مقايسه دو رفتار شكننده و شكل پذير سنگ در اثر بار گذاري
تاثير اثر انتهايي نمونه بر روي شكست سنگ
آزمايش مقاومت فشاري يك محوره سنگ با توجه به نسبت ارتفاع به قطر
شكل شماتيكي دياگرام تاثيرات آسيبي آتشكاري
هندسه و نحوه بارگذاري نمونه sr Ouchterlony , 1988)
هندسه و نحوه بارگذاري نمونه CB ouchterlony , 1988)
هندسه، نحوه بارگذاري و مراحل ايجاد شكاف در نمونه (khan and Al –shayea ,2000) SNSCB
هندسه نمونه، نحوه بارگذاري و نماي شماتيك از نوك ترك قبل و بعد از تغيير شكل براي PTS –test (Backers et al ,2002(
صورت گرافيكي نقاط اندازه گيري و منحني رگرسيون
قطعه SCB (ترك زاويه دار – تكيه گاه ها متقارن)
قطعه ASCB (ترك مستقيم – تكيخ گاه ها نامتقارن)
سه مود اصلي انتشار ترك
مقطع چال انفجار و مناطق پنج گانه اطراف آن براساس پيشنهاد ايورسن و هماران
تغييرات تنش فشاري به كششي در اثر بازتاب از سطح آزاد در فاصله 20 متري از مركز انفجار
فركانس ارتعاش از وقايع ثبت شده
نمودار تخمين PPV براساس Q,R
نمودار برآورد ماكزيمم خرج ويژه برپايه PPV , R
هندسه مدل ساخته شده و استفاده شده در تحليل عددي
منحني تيپ بار جابجايي براي يك پايه
منحني رفتار پايه در شرايط توده سنگ با صلبيت پايين
منحني رفتار پايه در شرايط توده سنگ احاطه كننده با صلبيت بالا
نحوه انجام تست با استفاده از روش ASCB
هندسه نمونه آزمايش اصلاح شده Arcan
نمونه و دستگاه اصلاح شده Arcan
طرح يك مدل مش بندي شده كامل از دستگاه و نمونه اصلاح شده Arcan الف- قبل از بارگذاري ب- بعد از بارگذاري
المان هاي سينگولار اطراف راس ترك
مقايسه نتايج چقرمگي شكست حاصل از تست آزمايشگاهي و معيار MTS در مودهاي مختلف
تاثير زاويه بارگذاري بر مقادير نرخ انرژي كرنشي آزاد شده كل (GT)
تاثير زواياي بارگذاري بر نرخ انرژي آزاد شده كل، نرخ انرژي آزاد شده مد كششي و مد برشي و انرژي محاسبه شده توسط –J انتگرال در يك نمونه سنگ آهك
تاثير زواياي بارگذاري بر مقادير فاكتور شدت تنش براي يك نمونه سنگ آهك
فهرست جداول:
مغزه گيري و آماده سازي نمونه
پارامترهاي پايه مربوط به ارتعاشات ناشي از آتش باري و نتايج آزمايش هاي ميداني
روابط گوناگون برآورد منطقه پودر شده و ترك هاي شعاعي اطراف چال انفجار
اجازه ارتعاش ناشي از انفجار بر اساس استاندارد چين
نتايج موفقيت كاهش ارتعاشات و ميزان كاهش در ارتعاشات
اطلاعات استفاده شده در تحليل عددي
مشخصات مكانيكي سنگ هاي مورد استفاده در تحليل هاي المان محدود
مقايسه بين روشهاي مختلف ارائه شده براي اندازه گيري چقرمگي شكست سنگ
چكيده:
عبور امواج حاصل از انفجار باعث ايجاد تنشهاي كششي و فشاري در سنگ شده و توده سنگ را از لحاظ رفتار مكانيكي و ديناميكي تحريك مي نمايد. در بررسي كارايي مواد منفجره و بطور كلي ارزيابي كيفيت انفجار، داشتن اطلاع دقيق از رفتار سنگ تحت تنش هاي ناشي از انفجار و كيفيت انتقال و توزيع انرژي حاصله از آتشكاري نقش بسزايي دارند.
پديده رشد ترك در مواد سنگي مساله پيچيده‌اي است و اغلب نيازمند تكنيكهاي پيشرفته‌اي جهت پيشبيني هندسه شكست ميباشد. فرآيند شكست با جوانه‌زني ترك شروع ميشود كه وابسته به چقرمگي شكست است و بنابراين دقت هرگونه مدلسازي و نتايج آن به مقدار چقرمگي شكست سنگ بستگي دارد. از اين رو تعيين مقدار چقرمگي شكست اهميت ويژه‌اي دارد. اولين تلاشها توسط اشميت به منظور تعيين مقدار چقرمگي شكست سنگها بر مبناي روش تست استانداردي صورت پذيرفت كه براي اندازه‌گيري چقرمگي شكست كرنش صفحه‌اي مواد فلزي پيشنهاد شده بود. به دنبال آن كارهاي آزمايشگاهي فراواني جهت تعيين چقرمگي شكست سنگهاي مختلف با استفاده از نمونه‌هايي متفاوت صورت گرفت. صحت نتايج روشهاي تست تدوين‌شده نيازمند نمونه‌هايي با ابعاد هندسي بزرگ و هزينه‌هاي گران ماشين‌كاري بود كه در عمل تهيه آن ها از موادسنگي گاهي غيرممكن و يا غيرعملي بود تا اينكه نمونه‌هاي Core معرفي شدند كه نسبت به ساير نمونه‌ها مزاياي متعددي داشتند. مكانيك شكست سنگ بطور گسترده اي در فرآيند آتشباري سنگ ها، شكست هيدروليكي، تحليل شيب هاي سنگي، ژئوفيزيك، مكانيك زلزله، استخراج انرژي ژئوترمال زمين، حفاري هاي زيرزميني، حفاري چاه هاي نفت و در بسياري از مسائل كاربرد فراواني دارد. هنگاميكه يك سنگ ترك يا شكست ذاتي دارد، رفتار مكانيكي پيرامون انتهاي ترك، فاكتور مهمي است كه بايد در طراحي و پايداري فرآيندهاي ذكر شده مورد توجه قرار گيرد. اين مطالعه، كاربرد مكانيك شكست را براي مشخص كردن خصوصيات شكست بررسي مي كند. هدف اصلي اين تحقيق بررسي مكانيزم شكست سنگ در اثر انفجار – بخش عمده شكستگي سنگ و ايجاد درز و ترك چقرمگي و مقاومت سنگ و همچنين اهداف ديگر اين تحقيق تحليل عددي و ميداني انتشار امواج و ترك هاي حاصل از انفجار پيش شكافي در توده سنگ، تحليل عددي مكانيزم شكست پايه هاي سنگي در معادن عميق، تعيين چقرمگي شكست يك نوع سنگ با استفاده از يك قطعه آزمايشگاهي اصلاح شده، اندازه گيري چقرمگي شكست سنگ و بررسي خصوصيات شكست آن تحت شرايط بارگذاري مركب با استفاده از روش هاي عددي و آزمايشگاهي، تحليل اجزاء محدود نمونه CNSR جهت تعيين چقرمگي شكست مواد سنگي
مقدمه:
مكانيك شكست به بررسي رشد ترك و مكانيزم شكست ميپردازد كه مبناي آن اصلاحات و تعميمات ايروين بر روي تئوري شكست گريفيس بوده است. در واقع مكانيزم شكست شرحي كمي بر فرآيند شكست يك قطعه بكر توسط رشد ترك ميباشد. حوزه مكانيك شكست در برگيرنده روابط ميان ماكزيمم تنش مجاز، اندازه و محل ترك، سرعت رشد ترك ناشي از اثرات محيطي وامكان جلوگيري از حركت ترك ها ميباشد.
تركها و ناپيوستگي ها از ويژگيهاي متداول توده‌هاي سنگي ميباشند و هر فعاليت تحريك كننده در توده‌هاي سنگي (مانند زلزله، انفجارسنگ در معادن و تخريب شيب هاي سنگي) ممكن است سبب جا به جايي آن ها در امتداد شكستهاي موجود و يا پيدايش شكستهاي جديد گردد.
چقرمگي شكست سنگ پارامتر كليدي مكانيك شكست سنگ براي پيش بيني شروع و گسترش ترك ها در سنگ است كه نقش مهمي را در طراحي ابزار برش سنگ، انفجار سنگ، تحليل پايداري شيب هاي سنگي، طراحي شكافت هيدروليكي مخازن هيدروكربوري، تحليل پايداري چاه هاي نفت و گاز و بسياري ديگر از كاربردهاي مهندسي سنگ ايفا ميكند. چقرمگي شكست سنگ به ميزان مقاومت آن در مقابل شروع و رشد ترك اطلاق مي شود و يكي از خواص ذاتي سنگ است كه با روشهاي آزمايشگاهي تعيين ميشود. لذا با توجه به مطالب فوق اندازه گيري دقيق چقرمگي شكست سنگ اهميت ويژه اي مييابد.
دانلود پروژه سكته