بخشی از مقاله
چکیده
بهترین عمل جهت نگهداری سقف دوختن لایههای سقف توسط راک بولت میباشد. با این عمل علاوه بر این که از سطح مقطع تونل کاسته نمیشود بلکه از خود سنگ نیز برای نهگداریش استفاده میشود. این مزیتها باعث کاربرد وسیع تکنیک پیچ کردن سقف در کانسارهای لایهای افقی شده است. درگیری راک بولتهادر داخل چالهایی که به منظور نصب و راک بولت حفر میشوند یا به صورت مکانیکی و یا به صورت رزینی است. پیچهای دوغابی که در آن محیط نصب راک بولت با تزریق سریع سیمان پر میشود، نیز نوعی از پیچ سنگهای رزینی است.
در این مقاله جهت طراحی سیستم نگهداری با استفاده راک بولت در تونل معدن شماره یک پروده طبس در مسیر W1-T/G از نرم افزار RocSupport و دستی مسیر W1-T/G - روابط تجربی - مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است، که نهایتا با مقایسه روشها، روش دستی دارای قابلیت انتخاب پروده طبس بیشتری میباشد. سیستم نگهداری باید به گونهای به کاربرده شود که سبک ترین تنش تونل و فاکتور ایمنی مناسبی RocSupport فاکتور ایمنی داشته باشد، تا بتواند با تنشها مقابله کند.
فاکتور ایمنی بدست آمده توسط نرم افزار به مراتب کمتر از فاکتور ایمنی مربوط به روش دستی است. فاکتور ایمنی در روش دستی برابر با 1/5 محاسبه شده است. تعداد بولت مورد نیاز در هر متر مربع با استفاده از روش دستی برابر با 1/8 محاسبه شده است. این در حالی است که تعداد بولت مورد نیاز در هر متر مربع با استفاده از 1 محاسبه شده است. هر چه تعداد بولت بیشتر باشد، میزان دوخنه شدن لایهها بیشتر بوده و از ایمنی بیشتری برخوردار می باشد.
-1مقدمه
عمل اصلی راک بولت عبارت است از دوختن لایههای متورق یا شکسته شده سنگها به یکدیگر و جلوگیری از ریزش سقف می باشد. با دوختن لایهها در حقیقت تیر سنگی با ضخامت زیادی ایجاد میشود که این تیر، خود به عنوان یک نگهدارنده فعال بار سقف را تحمل میکند. [1] راک بولت یکی از ابزارهای نگهداری است که در حوزه پایداری فضاهای زیرزمینی و شیروانهای سنگی کاربرد دارد. ظرفیت باربری راک بولت ، پارامتری کلیدی در طراحی است که مقدار آن با آزمایش کشش تعیین میشود.
این ظرفیت از یک سو به مقاومت فولاد بدنه راک بولت و از سوی دیگر به کیفیت دوغاب و چسبندگی آن بستگی دارد. هرچند مقاومت فولاد عددی معین و ثابت است، ولی پارامتر چسبندگی دوغاب به راک بولت و توده سنگ پیرامون چال تنها به کمک آزمایش کشش قابل محاسبه است. این آزمایش بایستی در نزدیکترین شرایط نسبت به شرایط واقعی صورت پذیرد.[2] در این مقاله طراحی الگوی راک بولت در مسیر W1-T/G شرکت زغال سنگ پروده طبس ارائه شده است.
-2معرفی منطقه پروده طبس
نواحی زغالدار ایران در حوضههای وسیعی در بخش شمالی کشور - البرز - و ایران مرکزی - کرمان طبس - رخنمون و گسترش داشته که ناحیه زغالدار طبس در جنوب استان خراسان و در جنوب و جنوب غربی شهر طبس به فواصل 180 تا 200 کیلومتری از آن واقع شده است. معادن زغالسنگ پروده طبس، در فاصله 85 کیلومتری جنوبغربی شهرستان طبس و در وسعتی معادل 1200 کیلومتر مربع و در استان خراسانجنوبی واقع شده است.
ناحیه پروده با وسعت 1200 کیلومتر مربع و ذخیره زمینشناسی 1/1 میلیارد تن زغالسنگ کک شو، یکی از چهار ناحیه حوزه زغالی طبس و بزرگترین حوزه زغالسنگ ککشو ایران محسوب میگردد. معدن شماره یک به روش جبههکار طولانی1 با ظرفیت تولید 1/25 میلیون تن زغال سنگ خام در سال میباشد. معدن مرکزی یکی دیگر از معادنیست که در محدوده پروده واقع شده است و این معدن به روش اتاق و پایه2 با ظرفیت تولید 250 هزار تن زغال سنگ خام در سال است. کارخانه زغالشویی با ظرفیت 300 تن در ساعت میباشد.[3]
-3 طراحی شبکه بولت گذاری
منظور از شبکه بولت گذاری، تعیین تعداد ردیفهای بولتگذاری مورد نیاز و طول بولتها میباشد.این کار معمولاً براساس تحقیقات انجام شده توسط بنیاویسکی صورت میگیرد . استفاده از پیج سنگ از سالها پیش برای پایدارسازی تونلها و سایر حفریات زیرزمینی مرسوم بوده به طوری کلی که اولین مورد استفاده از آن ها در سازههای زیر زمینی به سال 1872 در یکی از معادن زیر زمینی در ویلز شمالی 3 باز میگردد. امروزه استفاده از راک بولت، موثرترین و ارزان ترین شیوه نگهداری فضاهای زیرزمینی محسوب میشود. به طور کلی، راک بولت از یک میله فولادی ساده و تخت تشکیل شده است - در بعضی مواقع از میله گرد استفاده می شود - که برای اتصال لایه ها و قطعات مختلف سنگ به کار می رود و به همین جهت اصطلاح »سنگ دوز« را نیز در مورد آن به کار میبرند.
-3-1طبقه بندی توده سنگ ژئومکانیکی4
در سال 1976 بنیاویسکی جزئیات طبقهبندی توده سنگ ژئومکانیکی با سیستم امتباز بندی توده سنگ نیز گفته میشود را ارائه کرد و سیستم به طور پیوسته و در سالها تسحیح گردیده است. این طبقه بندی از شش پارامتر زیر استفاده میشود.[4] مقاومت فشاری تک محوره توده سنگ، شاخص کیفیت سنگ - RQD - ، فاصله ناپیوستگیها، شرایط آب-های زیرزمینی، شرایط ناپیوستگی ، جهت ناپیوستگی. جدول 1 پاراکترهای مورد نیاز جهت محاسبه طبقهبندی توده سنگ ژئومکانیکی را نمایش میدهد.
