فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

معدنکاری سطحی کواری، از روش‌‌های رایج استخراج سنگ‌‌های ساختمانی در ایران است. باطله‌برداری زیاد به دلیل افزایش عمق معدنکاری و معضلات زیست‌محیطی ناشی از تولید گرد و غبار حین استخراج در معدنکاری کواری، باعث استفاده گسترده روش معدنکاری زیرزمینی برای استخراج سنگ ساختمانی‌‌ در سایر کشورها شده است. اتاق و پایه، یکی از روش‌‌های معدنکاری زیرزمینی پرکاربرد و قابل اجرا برای استخراج بلوک‌های سنگ ساختمانی است. معمولا در این روش استخراج، افزایش ابعاد پایه و کاهش عرض اتاق‌‌ها باعث کاهش میزان استخراج یا درصد بازیابی می‌‌شود. بنابراین برای تعیین ابعاد بهینه اتاق و پایه باید به گونه‌‌ای کارگاه طراحی شود که با کمترین میزان جابه‌‌جایی، بیشترین میزان بازیابی ماده معدنی حاصل شود. از آنجا که هنوز در ایران معدنکاری زیرزمینی سنگ ساختمانی انجام نشده است، در این تحقیق به مطالعه فنی تغییر روش معدنکاری سنگ ساختمانی، از روش سطحی کواری به روش زیرزمینی اتاق و پایه، پرداخته شده است. بدین منظور با استفاده از اطلاعات معدن سنگ مرمریت دهبید، به طراحی و تحلیل پایداری کارگاه‌‌ استخراج اتاق و پایه پرداخته شده است. روش بکار رفته در این تحقیق، مدل‌‌سازی عددی به کمک نرم‌‌افزار تفاضل محدود FLAC3D است. در مرحله اول مدل‌سازی با ساخت هندسه سه‌بعدی معدن زیرزمینی به کمک نرم‌‌افزار SketchUp، توپوگرافی سطح زمین و فضاهای استخراجی زیرزمینی، شامل اتاق‌های منظم و پایه‌های مربعی، شبیه‌سازی شده است. برای تخصیص ویژگی‌های مکانیکی ‌‌سنگ به مدل، از نتایج آزمایش‌های مکانیک سنگ انجام شده و داده‌های به دست آمده از نرم‌افزار RocData استفاده شده است. همچنین برای تعیین ابعاد بهینه کارگاه استخراج، از چهار هندسه کارگاه استخراجی با ابعاد مختلف اتاق و پایه، یعنی 20×10، 18×16، 16×16 و 18×18 متر استفاده شده است. نتایج تحلیل تنش – جابه‌جایی نشان داد که با افزایش ابعاد پایه و کاهش عرض اتاق‌‌ها، یعنی از کارگاهی با ابعاد 20×10 متر به کارگاهی با ابعاد 16×16 متر، میزان جابه‌‌جایی در سقف کارگاه استخراج از 32/4 به 75/2 میلی‌متر کاهش یافته است. همچنین از بین چهار کارگاه استخراج در نظر گرفته‌شده، کارگاه با ابعاد اتاق و پایه برابر با 16×16 متر، به عنوان طرح بهینه برای احداث کارگاه استخراج انتخاب شده است. تحلیل پایداری بر اساس روش ساکورایی نیز نشان داد که کارگاه یاد شده دارای سطح تراز هشدار 2 بوده است، بنابراین این کارگاه پایدار و ایمن است.