روشهای تعیین چقرمگی شکست دینامیکی سنگ با نگاهی خاص بر آزمون هاپکینسون
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک سنگ دانشگاه تهران، ایران
2 استاد دانشکده مهندسی معدن،دانشکده فنی دانشگاه تهران، ایران
3 دانشجوی کارشناسی مهندسی معدن دانشگاه تهران، ایران
4 دانشجوی دکتری مهندسی عمران، دانشگاه تورنتو، کانادا
5 دانشجوی کارشناسی مهندسی معدن دانشگاه تهران، ایران
doi
چکیده
همگام با توسعه سریع فعالیتهای مهندسی، نیاز روزافزون جوامع به انجام انواع فعالیتهای مهندسی سنگ نظیر حفاری، استخراج، انفجار و جداسازی مواد معدنی، سبب به کارگیری اصول و روشهای مکانیک شکست دینامیکی سنگ شده است. در عملیات حفاری و برش سنگها، که اصولا بر مبنای مکانیزم رشد ترک در تودههای سنگی استوار است، خواص مکانیک شکست بخش مورد حفاری از جمله رفتار رشد ترک در شکست لایهها و تودههای مختلف سنگها نقش تعیین کننده ای دارد. علاوه بر این معادن یکی از پرمخاطرهترین محیطهای کاری میباشند. تقریباً در تمامی معادن از مواد منفجره برای شکستن سنگ و حفر فضاهای زیرزمینی استفاده میگردد؛ از این رو هر لحظه امکان سقوط و یا پرتاب سنگ به اطراف وجود دارد. با افزایش عمق حفاریها، پدیدهی انفجار سنگ پیش میآید. با توجه به رفتار سنگ ها تحت بارگذاری های مختلف و چگونگی شروع و گسترش شکست در سنگ ها می توان به انجام فعالیت های مهندسی فوق الذکر سرعت بخشیده و همچنین هزینه های اجرایی آنها را کاهش داد. بنابرین به منظور تامین ایمنی در برابر نیروهای دینامیکی و دانستن نحوهی صحیح شکستن سنگ ها، آگاهی از عوامل موثر در شکست آنها ضروری به نظر می رسد. در این مقاله سعی بر این است شکست دینامیکی سنگ و پارامترهای موثر بر آن، آزمون های مورد استفاده برای تعیین پارامترهای شکست دینامیکی، روابط مورد نیاز برای محاسبه آنها و تاثیر نرخ بارگذاری بر چقرمگی شکست دینامیکی ارائه شود. در ادامه برای تعیین چقرمگی شکست دینامیکی سنگ ها، آزمون هایی با دستگاه هاپکینسون انجام گرفته که نتایج آنها مورد بررسی قرار میگیرد.