دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد معدن مدلسازی پیلارها در روش جبهه کار طولانی با استفاده از تکنیک های پیشرفته عددی

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد معدن مدلسازی پیلارها در روش جبهه کار طولانی با استفاده از تکنیک های پیشرفته عددی
عنوان پایان نامه: مدلسازی پیلارها در روش جبهه کار طولانی با استفاده از تکنیک های پیشرفته عددی
قالب فایل: PDF
تعداد صفحات: 150 صفحه

چکیده:
هدف اصلی از این پایان نامه مدلسازی عددی پیلارهای سیستم معدنکاری جبهه کار طولانی، به ویژه پیلارهای موقت می باشد . در این راستا پارامترهای اصلی از جمله نقش پیلارهای زنجیره ای اصلی و موقت، مکانیک سنگ کاربردی در پایداری سازه های زیرزمینی، شیوه های تعیی ن خصوصیات مکانیکی و مقاومتی سنگ، تکنیک های مدلسازی عددی و توانایی مدل عددی در شبیه سازی رفتار تسلیم شدن پیلار زغالی مطالعه شده است.
مطالعه روش های مرسوم طراحی پیلار زنجیره ای معادن جبهه کار طولانی زغال سنگ نشان داده است که این روش ها تمام پارامترهای موثر د ر رفتار پیلار را به طور همزمان در نظر نمی گیرند. همچنین استفاده از آنها برای طراحی پیلار موقت غیرمنطقی است.
بنابراین و بر اساس شناسایی پنج مرحله مختلف بارگذاری بر پیلار در سیستم معدنکاری جبهه کار طولانی، روش مدلسازی عددی به عنوان راهکار مناسب طراحی پیلار ز نجیره ای، به ویژه برای پیلار موقت پیشنهاد شده است.
با توجه به رفتار کرنش نرمی زغال سنگ در طول پروسه بارگذاری، مدل های مرسوم کرنش نرمی آنالیز و با یکدیگر مقایسه شده اند . بر اساس مطالعه صورت گرفته و با تکیه بر شرایط پیلارهای زغالی معادن جبهه کار طولانی و نیز داده های میدانی قابل دسترس، مدل کرنش نرمی FLAC برای مدلسازی پیلار انتخاب شده است.
در مدلسازی مقدماتی با استفاده از شبیه سازی های متعدد، پارامترهای فیزیکی و مجازی موثر بر رفتار پیلار شناسایی شده اند . همچنین با شبیه سازی تست مقاومت فشاری سه محوری، پتانس یل مدل ایجاد شده در شبیه سازی رفتار تسلیم شدن زغال سنگ ارزیابی شده است . نتایج این مطالعه نشان می ده د که مدل عددی می تواند رفتار پیلار زغالی تحت اعمال بارهای گوناگون را شبیه سازی نماید . مقایسه نتایج مدل عددی با برآورد روابط مرسوم طراحی پیلار بیانگر قابلی ت اعتماد بالای مدل عددی می باشد ؛ البته به شرطی که مدل عددی به صورت موردی با داده های میدانی تنظیم شود . بدین ترتیب، طراحی پیلار با استفاده از روش شبیه سازی ارائه شده در کنار مقایسه نتایج آن با برآورد روابط مرسوم طراحی می تواند میزان ریسک عملیات را کاهش دهد؛ به نحوی که امکان پرهیز از شکست غیر کنترل شده و فاجعه آمیز پیلار زغالی فراهم آید.

مقدمه:
روش استخراج جبهه کار طولانی، یک روش کاملا پر تولید با قابلیت مکانیزاسیون بالا می باشد که از اوایل قرن هفدهم میلادی در معادن زغال سن گ اروپا رواج یافت و پس از آن نیز در اوایل دهه 1960 با توسعه وسایل نگهداری خود پیشرو در معادن امریکا به کار گرفته شد.
در طول دهه 1990 سهم تولید معادن جبهه کار طولانی از کل تولیدات زیرزمینی زغال سنگ تقریباً دو برابر شده است و این روند همچنان ادامه دارد . دلایل اصلی این توسعه قابلیت بالای مکانیزه شدن در کنار شرایط ایمنی مطلوب بوده و لازمه ایمنی مطلوب، طراحی مناسب پانل ها و سیستم تهویه است.
طراحی مناسب پانل ها، شامل راه های دسترسی دو طرف آنها می باشد که علاوه بر داشتن شرایط تهویه مناسب، لازم است تا از ایمنی کافی برای رفت و آمد کارگران، دسترسی به سینه کار و نیز ترابری زغال سنگ برخوردار باشند.
ارتفاع معمول روباره (عمق معدن) در روش جبهه کار طولانی بین 200 تا 2700 فوت ( 60 تا 820 متر) بوده و هر چه عمق معدن افزایش یابد، طراحی راه های دسترسی دو طرف پانل و حفظ شرایط پایداری آنها مشکل تر می شود . در نتیجه برای نگهداری ایمن، لازم است تعداد و عرض پیلارهای زنجیره ای افزایش یابد که این امر باعث می شود بازیابی استخراج زغال سنگ کاهش یافته، هزینه ها افزایش یابند . همچنین وجود پیلارهای زیاد و پهن، به عنوان مانع در برابر جریان تهویه عمل نموده، افزایش هزینه های تهویه را به دنبال دارد.
راه کار مناسب برای این شرایط استفاده از پیلارهای موقت می باشد که ضمن اقتصادی بودن، شرایط پایداری راه های دسترسی دو طرف پانل را نیز در معادن عمیق تامین می نمایند . استفاده از پیلارهای موقت که پهنای کمتری دارند، شرایط توزیع تنش بر راه های دسترسی دو طرف پانل را تغییر داده، وضعیت ایمنی عملیات بهبود می یابد . همچنین بازیابی زغال سنگ را به طور موثری افزایش می دهد و مانع کمتری در برابر جریان هوای تهویه ایجاد نموده، تهویه راحت تر صورت می گیرد.
استفاده از پیلارهای موقت که باعث پیشگیری از افت بازیابی شده و هزینه های نگهداری در معادن عمیق جبهه کار طولانی را کاهش می دهد، ر اهکار جدیدی بوده و هنوز تئوری های مناسب طراحی آنها ارائه نشده است . به طوریکه تمام پیلارهای موقت توسط معدنکاران و با تکیه بر دانش تجربی و استفاده از روش کوشش و خطا طراحی شده اند.
هدف این پایان نامه بررسی پیلارهای اصلی و روش های طراحی آنها و نیز ارائه روش طر احی مناسب برای پیلارهای موقت می باشد . این مطالعه با استفاده از روش های پیشرفته عددی به دنبال راهکاری برای شبیه سازی انواع پیلارها، به خصوص پیلارهای موقت است و در این راستا نتایج حاصل از برآورد های تجربی را با نتایج روش های شبیه سازی عددی مقایسه نموده، در نهایت با شرایط واقعی تطبیق می دهد.


* برای دریافت فهرست مطالب پایان نامه (با حجم بسیار کم) اینجا کلیک کنید.

خرید و دانلود محصول

تکنیک های پیشرفته عددی , مدل ویلسون , مدل کرنش نرمی , طراحی پیلار , ALPS , جبهه کار طولانی , تنش افقی , شبیه سازی پیلار , مدل عددی