تعیین ضریب آسیب هوک و براون ناشی از انفجار در اطراف تونلها با استفاده از مدلسازی عددی
نویسندگان
1 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه مهندسی نفت و معدن، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
doi
10.22034/anm.2022.2738چکیده
برآورد ناحیه آسیب حاصل از عملیات انفجار در سازههای زیرزمینی بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله اثر پارامتر آسیب در تونلی به قطر 5 متر و تودهسنگی با مقاومت متوسط در محیط پیوسته مطالعه شده است. در این راستا، مدلسازی سهبعدی المان محدود برای انفجار همزمان چالها در دو حالت 26 و 36 چال، قطر چال در دو نوع 41 و 51 میلیمتر و عمق تونل برای وضعیت کمعمق و عمیق بررسی شده است. فشار چال ناشی از انفجار آنفو نیز بر اساس معادله حالت JWL در هیدروکد LS_DYNA شبیهسازی شده است. مرزهای بیرونی مدل برای جلوگیری از بازگشت موج بهصورت انعکاس ناپذیر در نظر گرفتهشده است. از المانهای لاگرانژی برای توده سنگ و المانهای ALE برای ماده منفجره، هوا و توده سنگ محل انفجار بهرهگیری شده است. با توجه به اینکه در هیدروکد مورداستفاده مدل شکست هوک و براون تعریف نشده است از مدل موهرکولمب استفاده و نتایج با مقایسه ویژگیهای توده سنگ مورداستفاده در برنامه RocLab برای تبدیل مدل شکست موهرکولمب به مدل هوک و براون استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که الگوی انفجار تأثیر به سزایی در میزان آسیب خواهد داشت بهطوریکه که با افزایش تعداد چال انفجاری در یک تأخیر مقدار ضریب آسیب هوک و براون (D) افزایش و با کاهش قطر چال مقدار آن بهشدت کاهش مییابد. همچنین نتایج نشان میدهد که با افزایش عمق تونل ضریب آسیب کاهش خواهد یافت و برای خردشدگی بهتر سنگ نیاز به ماده منفجره قویتر و یا افزایش تراکم ماده منفجره خواهد بود.