انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 Numerical simulation of influence parameters on induced stresses distribution during first weighting process of longwall mining شبیه‌سازی عددی تأثیر پارامترهای اساسی بر توزیع تنش‌های القایی طی فرایند تخریب اول در استخراج جبهه‌کار طولانی 1 16 244629 10.22034/ijme.2021.115543.1757 FA سجاد محمدی فارغ التحصیل دکترای استخراج معدن محمد عطائی استاد دانشگاه صنعتی شاهرود 0000-0002-7016-8170 رضا خالوکاکایی استاد دانشگاه صنعتی شاهرود علی میرزا University of Southern Queensland Journal Article 2019 10 09 Investigation of first weighting process due to greater caving span and higher induced stresses when compared to the periodic ones is imperative in the planning stage of a longwall coal mining project. Hence, a reliable prediction of caving span and abutment pressure during this process has major role in stability analysis of operation. This paper presents the results of numerical simulation intended to examine stress distribution in terms of peak abutment pressures during first weighting process in longwall mining. Longwall mining was simulated by incorporating Universal Distinct Element Code (UDEC) to investigate the effects of five critical parameters included roof strata uniaxial compressive strength, immediate roof height, spacing of bedding planes and mining depth and in-situ stresses ratio on vertical and horizontal peak abutment pressures. The results showed that relationships between all critical parameters with the exception of in-situ stresses ratio and front and rear abutment pressures in vertical and horizontal directions are the same. In addition, it was concluded that all parameters have a direct relationship with the rear and front abutment pressures whereas this relationship is indirect for the immediate roof height and the extraction height. فرآیند تخریب در روش استخراج جبهه‌کار طولانی به طور مستقیم بر پایداری و پیوستگی عملیات استخراج تاثیر می‌گذارد. از این رو پیش‌بینی رفتار تخریبی سقف از دو دیدگاه گام‌های تخریب و مقدار تنش‌های القایی ایجاد شده در طی آن مساله‌ای ضروری در طراحی پروژه‌های استخراج جبهه‌کار طولانی است. در این راستا فرآیند تخریب اول که در آن گام تخریب و تنش‌های القایی بیش از تخریب دوره‌ای است، اهمیت ویژه‌ای دارد. بر این اساس در این مقاله به بررسی تنش‌های القایی ناشی از فرآیند تخریب اول از طریق شبیه‌سازی عددی گسسته پرداخته شده است. برای این منظور تاثیر تغییرات 5 پارامتر مقاومت کلی سقف بلاواسطه به صورت تابعی از مقاومت فشاری تک محوری لایه‌ها و ضخامت آن‌ها، ارتفاع سقف بلاواسطه، فاصله لایه‌بندی در سقف بلاواسطه، عمق معدنکاری و نسبت تنش‌های برجا بر روی بیشینه تنش‌های القایی قائم و افقی جلو و پشت جبهه‌کار با استفاده از نرم‌افزار UDEC مجموعا برای 62 مدل تحلیل شده است. نتایج حاصل شده نشان می‌دهد که به ‌جز برای نسبت تنش‌های برجا، روند تغییرات فشارهای پایه‌ای قائم و افقی جلویی و عقبی نسبت به تغییرات پارامترها یکسان است. همچنین رابطه تمام پارامترها با تنش‌های پایه‌ای به ‌جز ارتفاع سقف بلاواسطه به صورت مستقیم است. استخراج جبهه‌کار طولانی تخریب اول تنش‌های القایی شبیه‌سازی عددی گسسته نرم‌افزار UDEC https://ijme.iranjournals.ir/article_244629_60c1f3a8836a18afa29a18269d7a2b13.pdf
انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 An Experimental Study to Examine the Effect of Grouting Superfine Cement Slurry containing Nano-Silica additives in joint with different openings مطالعه و بررسی آزمایشگاهی تاثیر تزریق پذیری دوغاب سیمان سوپر فاین به همراه نانو سیلیس افزودنی 17 31 244630 10.22034/ijme.2021.130362.1819 FA بهنام بهنیا دانشگاه کاشان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی معدن، ایران، اصفهان، کاشان علی عالی انوری دانشگاه کاشان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی معدن، ایران، اصفهان، کاشان سید محمد حسن نظری مشاور صنعتی (دکتری زمین‌شناسی مهندسی) Journal Article 2020 07 05 Injection as a conventional method is used to seal permeable dams and tunnel walls. Faults, joints, and layering surfaces exist as open discontinuities of varying degrees in all rocks. Discontinuities can be completely closed or open, affecting the strength and permeability of the rocks. The injection is the process by which the material is injected into the seams and crevices and porous spaces of rocks and soils, improving physical and strength properties and reducing the permeability of the organization. In the last two decades, the use of nanoparticles in engineering, medical sciences, etc has been very significant. In recent years, the addition of silica nano-particles and iron nano-particles to concrete, cement, and all construction materials has been growing rapidly due to increased efficiency and improvement of important and essential parameters in this industry. The purpose of this study was to analyze by a cylinder under high-pressure superfine cement injection press with additive silica nano-particles with different W/C ratios. Simulation of broken rock environments, single-seam or one-sided, has been performed by laboratory blades with dimensions of 40, 50, 60, 80, 100, 150 and 200 microns in laboratory conditions. The results of super-fine cement injection operations with silica nanoparticles indicate that the best and most effective injection operations are W/C: 3/2, 3/1, 1/0.7 and 1/1 ratios in the blade filter. تزریق فرآیندی است که به وسیله آن ماده‌ تزریق به داخل درز و شکاف‌ها و فضاهای متخلخل سنگ‌ها و خاک‌ وارد شده و باعث بهبود ویژگی‌های فیزیکی، مقاومتی و کاهش نفوذپذیری تشکیلات می‌‌شود. در دو دهه گذشته کاربرد نانو ذرات در علوم مهندسی، پزشکی و نظایر آن بسیار قابل ‌توجه بوده است. در سال‌های اخیر افزودن نانو ذرات سیلیس، آهن و نظایر آن به بتن، سیمان و کلیه مصالح ساختمانی به دلیل افزایش راندمان و بهبود پارامترهای مهم و اساسی در این صنعت بسیار رو به رشد بوده است. هدف از انجام این تحقیق، تزریق سیمان سوپر فاین به همراه نانو ذرات سیلیس افزودنی با نسبت‌های W/C مختلف در شرایط فشار تزریق یکسان، به وسیله سیلندر تزریق انجام گرفت. شبیه‌سازی محیط‌های سنگی شکسته، دارای تک درزه و یا یک شکاف به وسیله فیلتر تیغه‌ای با ابعاد 40، 50، 60، 80، 100، 150 و 200 میکرون با سیلندر تزریق در شرایط آزمایشگاهی انجام گرفته است. نتایج حاصل از عملیات تزریق سیمان سوپر فاین به همراه نانو ذرات سیلیس بیانگر این موضوع است که بهترین و موثرترین عملیات تزریق مربوط به نسبت‌های 7<sub>/</sub>0/1 و 1<sub>/</sub>1، 1<sub>/</sub>3، 2<sub>/</sub>3 W/C: در فیلتر تیغه‌ای است. تزریق سیمان سوپر فاین نانو سیلیس نسبت اختلاط آب و سیمان بازشدگی درزه  https://ijme.iranjournals.ir/article_244630_c0090c4df1dd50895e505b36f31284a3.pdf
انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 Identification of geochemical patterns in Khoynaroud mineralization area by correspondence analysis and DENCLUE clustering method شناسایی الگوهای ژئوشیمیایی در محدوده کانی زایی خوینرود به روش تحلیل تطبیقی و خوشه بندی 32 51 244631 10.22034/ijme.2021.130712.1820 FA حمید گرانیان استادیار گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی بیرجند Journal Article 2020 07 10 Identification of the element dispersion patterns and relating them to the geochemical anomalies is one of the exploration tools, especially in the semi-detailed and detailed phases. Methods that can simultaneously analyze samples and elements are recommended for this purpose. In this paper, two methods namely, correspondence cluster analysis (CCA) and density-based clustering algorithm (DENCLUE) and the geochemical data of Khoynaroud region have been used. Clustering of 165 soil samples, along with the results of the 7 elements analysis associated to the porphyry copper-gold mineralization, namely As, Au, Cu, Hg, Pb, S and Zn, shows that four A, B, C and D areas are visible with mineralization potential in the study area. In CCA method, the data are divided into 6 clusters. These clusters contain S with 57 samples, 61 samples, Pb with 16 samples, Cu with 8 samples, As with 7 samples and Au, Hg and Zn with 17 samples, respectively. While in DENCLUE method include 5 clusters in the form of S with 66 samples, 43 samples, Pb and Zn with 38 samples, Au and Cu with 10 samples and As and Hg with 8 samples, respectively. Part C2 of area C and part D2 of area D are proposed as the best areas with the possibility of porphyry mineralization and as well as area A with the possibility of hydrothermal vein mineralization. Area B and part D1 with the possibility of vein mineralization and the need for additional exploration are also likely to be the next proposals. The results also show the better clustering of the elements, better adaptation of the proposed areas for mineralization with multi-element geochemical anomalies and geological conditions of the study area are the advantages of DENCLUE algorithm. Therefore, this algorithm can be used to relate the element dispersion pattern with their geochemical anomaly. شناسایی الگوهای پراکندگی عناصر و مرتبط کردن آن‌ها با آنومالی‌های ژئوشیمیایی یکی از ابزارهای اکتشافی به ویژه در فازهای نیمه‌تفصیلی و تفصیلی محسوب می‌شود. روش‌هایی که بتواند نمونه‌ها و عناصر شیمیایی را به طور همزمان مورد تحلیل قرار دهد، برای این منظور پیشنهاد می‌شود. در این مقاله از دو روش تحلیل تطبیقی خوشه‌ای (CCA) و الگوریتم خوشه‌بندی بر اساس توابع توزیع چگالی (DENCLUE) و داده‌های ژئوشیمیایی در فاز اکتشافی نیمه‌تفصیلی منطقه خوینرود استفاده شده است. خوشه‌بندی 165 نمونه‌ برداشت از محیط خاکی به همراه نتایج آنالیز 7 عنصر مرتبط با کانی‌زایی مس- طلای پورفیری یعنی As، Au، Cu، Hg، Pb، S و Zn نشان می‌دهد که چهار محدوده A، B، C و D مستعد کانی‌زایی در منطقه قابل مشاهده است. در روش CCA داده‌ها به 6 خوشه تفکیک شده که خوشه اول شامل عنصر گوگرد به همراه 57 نمونه، خوشه دوم شامل 61 نمونه، خوشه سوم شامل عنصر سرب به همراه 16 نمونه، خوشه چهارم شامل عنصر مس به همراه 8 نمونه، خوشه پنجم شامل عنصر آرسنیک به همراه 7 نمونه و خوشه ششم شامل عناصر طلا، جیوه و روی به همراه 17 نمونه است. درحالی که نتایج خوشه‌بندی داده‌ها به روش DENCLUE شامل 5 خوشه به ترتیب به صورت گوگرد با 66 نمونه، 43 نمونه، سرب و روی با 38 نمونه، طلا و مس با 10 نمونه و آرسنیک و جیوه با 8 نمونه است. بخش C2 از محدوده C و بخش D2 از محدوده D به عنوان بهترین محدوده‌ها با احتمال کانی‌زایی پورفیری و محدوده A به احتمال کانی‌زایی رگه‌ای هیدروترمال پیشنهاد می‌شود. محدوده‌های B و D1 نیز با احتمال کانی‌زایی رگه‌ای با نیاز به اکتشاف تکمیلی، پیشنهادات بعدی‌اند. همچنین نتایج نشان‌دهنده‌ خوشه‌بندی بهتر عناصر، انطباق بهتر محدوده‌های پیشنهادی برای کانی‌زایی با آنومالی‌های ژئوشیمیایی عناصر و شرایط زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه از برتری‌های الگوریتم DENCLUE است. بنابراین برای ارتباط الگوی پراکندگی عناصر با آنومالی ژئوشیمیایی آن‌ها می‌توان از این الگوریتم استفاده کرد. تحلیل تطبیقی خوشه‌بندی DENCLUE پتانسیل‌یابی معدنی آنومالی ژئوشیمیایی چند عنصری محدوده کانی‌زایی خوینرود https://ijme.iranjournals.ir/article_244631_896628e5cd5b8ad976c686afa9f57a19.pdf
انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 Measurement and control of external dilution in open-pit mines (Case study: Sungun copper mine) کنترل رقیق شدگی خارجی در معدن روباز مس سونگون 51 62 244632 10.22034/ijme.2021.136095.1828 FA ناصر بدخشان دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر 0000-0002-8716-2357 کوروش شهریار استاد گروه استخراج و مکانیک سنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر 0000-0002-8561-6984 Journal Article 2020 09 08 The phenomenon of dilution is one of the undesirable consequences of mining that is caused by the unwanted mixing of tailings and minerals. Adverse effects of dilution include increased costs of extraction, transportation, processing, mining grade, and environmental degradation. Dilution control requires identifying the causes of the dilution. Field surveys of the East Azerbaijan Sungun copper mine, which is extracted by the open-pit method, show that factors such as dyke infiltration, contact of tailings blocks and mineral at the borders, sample error Vector and Murphy's errors (human error) are the factors influencing the dilution. In this study, in order to estimate the amount of external dilution (dilution due to dykes) of Sungun copper mine, geostatistical modeling (index kriging) was used. The external dilution rate of the mine (11.3%) was calculated. The amount of external dilution seemed to be higher than the maximum initial estimate of dilution in open-pit mines with mass reserves, but this number is reasonable given the presence of dykes. To reduce the external dilution due to the penetration of the dykes, it was suggested to use the XRF model 7000. Statistical data available before and during the use of the XRF device showed that when using the device, the daily average (actual) grade obtained is closer to the predicted grade. Also, the amount of external dilution due to dykes has decreased. پدیده رقیق‎‎شدگی یکی از پیامد‎های نامطلوب معدنکاری است که در اثر مخلوط شدن ناخواسته باطله و ماده‎معدنی ایجاد می‌شود. از آثار نامطلوب رقیق‎‎شدگی می‎توان به افزایش هزینه‎های استخراج، حمل‎ونقل، فرآوری، افزایش عیار‎حد معدن و تخریب محیط‎زیست اشاره کرد. کنترل رقیق‎‎شدگی و اثرات نامطلوب آن نیاز به شناسایی عوامل ایجادکننده رقیق‎‎شدگی دارد. بررسی‎های میدانی انجام شده از معدن مس سونگون که به روش روباز استخراج می‎شود، نشان می‎دهد که عواملی مانند نفوذ دایک‎های عقیم، تماس بلوک‎های باطله و ماده‎ معدنی در مرز‎ها، خطاهای نمونه ‎برداری و خطاهای مورفی (خطای انسانی)، فاکتورهای موثر بر ایجاد رقیق شدگی‌اند. در این تحقیق برای تخمین میزان رقیق ‎‎شدگی خارجی (رقیق‎  شدگی ناشی از دایک ‎ها) معدن مس سونگون، از مدل‎سازی زمین ‎آماری (کریجینگ شاخص) استفاده شده است. میزان رقیق شدگی خارجی  معدن (۳<sub>/</sub>۱۱ درصد) محاسبه شد. مقدار رقیق ‎شدگی خارجی نسبت به حداکثر تخمین اولیه‎ رقیق ‎‎شدگی در معادن روباز با ذخایر توده ‎ای، بیشتر به نظر می رسید اما با توجه به وجود دایک‎ها این عدد معقول است. برای کاهش رقیق شدگی خارجی ناشی از نفوذ دایک‎ها پیشنهاد استفاده از دستگاه ایکس آر اف مدل 7000 داده شد. داده های آماری موجود قبل و حین استفاده از دستگاه ایکس آر اف نشان داد که هنگام استفاده از دستگاه، عیار میانگین روزانه به دست آمده (واقعی) نزدیکی بیشتری با عیار پیش‎بینی شده دارد و از میزان رقیق شدگی خارجی ناشی از دایک‎ها در حین عملیات کاسته شده است. رقیق‌شدگی خارجی معدنکاری روباز اندازه‎گیری رقیق ‎شدگی کنترل رقیق‌شدگی معدن مس سونگون دستگاه ایکس آر اف مدل 7000 https://ijme.iranjournals.ir/article_244632_b1aad2cc376f62313ec738ff722a730a.pdf
انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 Investigation of parameters affecting on direct lead leaching From Gole Zard mine بررسی پارامترهای موثر بر فروشویی مستقیم کلریدی سرب از کانسنگ سرب و روی معدن گل زرد 63 72 243293 10.22034/ijme.2021.138990.1836 FA نیلوفر ابدالی محمدی دانشجوی کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی، دانشگاه لرستان،گروه معدن سید محمد سید علیزاده گنجی استادیار گروه فرآوری، دانشگاه لرستان، گروه معدن محمد حیاتی استادیار گروه استخراج، دانشگاه لرستان، گروه معدن 0000-0003-2412-3323 Journal Article 2020 10 30 lead and zinc mine of Gole zard is located in ALigudarz city of Lorestan province and the grade of galena and sphalerite minerals in this sulfide ore is 5.4% and 23.7%, respectively. Research has shown that lead in ores is complexed by chlorine ions. For this purpose direct lead leaching was performed on the ore of this mine by mixing hydrochloric acid and NaCl solution and the effect of each of the parameters of temperature, time, pulp density, stirring and hydrochloric acid concentration on lead leaching was investigated. The results showed that the parameters of hydrochloric acid concentration, pulp density and time had the most effect and pulp stirring time and temperature had the least effect on lead recovery and finally under optimal conditions of 60 minutes, temperature 50 ° C, pulp density 10%, hydrochloric acid concentration 15% and the stirring speed 1000 rpm, the lead recovery was obtained about 91.7%. معدن سرب و روی گل زرد در شهرستان الیگودرز استان لرستان واقع شده است و میانگین عیار سرب و روی در این کانسنگ سولفیدی به ترتیب 68<sub>/</sub>4 و 88<sub>/</sub>15درصد است. تحقیقات نشان داده است که سرب موجود در کانسنگ به ‌وسیله یون‌های کلر به صورت کمپلکس محلول در می‌آید به همین منظور فروشویی مستقیم سرب بر روی کانسنگ این معدن به‌وسیله مخلوط اسید کلریدریک و محلول اشباع نمک طعام انجام گرفت و تاثیر هر یک از پارامترها مانند دما، زمان، درصد جامد پالپ، دور هم‌زدن و غلظت اسید کلریدریک در فروشویی سرب به صورت سناریو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پارامترهای غلظت اسید کلریدریک، درصد جامد پالپ و زمان بیشترین تاثیر و هم‌زدن پالپ و دما کمترین تاثیر را بر روی بازیابی سرب دارند و در نهایت تحت شرایط بهینه غلظت نمک طعام 355 گرم بر لیتر، زمان60 دقیقه، دما 50 درجه سانتی‌گراد، درصد جامد پالپ 10 درصد و غلظت اسید کلریدریک 5<sub>/</sub>1 مول بر لیتر و دور همزنی 1000 دور بر دقیقه، بازیابی فروشویی سرب حدود 7<sub>/</sub>91 درصد به‌دست آمد. معدن گل زرد فروشویی اسید کلریدریک محلول اشباع نمک طعام فروشویی سرب https://ijme.iranjournals.ir/article_243293_b24d0a8af208eda6eb8b2c73dc5c8845.pdf
انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 Safety risk analysis in Ardestan Dare Ashki and Esfahan Moteh gold mines تحلیل ریسک ایمنی در معادن طلای اردستان و موته 73 91 244628 10.22034/ijme.2021.522790.1847 FA حسن قاسم زاده دانشجوی دکترا دانشکده معدن و متالورژی، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران، حسن مدنی استادیاردانشکده معدن و متالورژی، دانشگاه امیرکبیر، تهران Journal Article 2021 01 10 Due to the increasing number of accidents while working in the mines, studies related to maintaining the safety and health and improving safety management are expanding today. To reduce accidents and injuries, risk assessment should be performed continuously in the mines. For this purpose, two gold mines of Ardestanِ Dareh Ashki and Isfahan Moteh were examined. In the first stage of risk assessment, information on hazards in the mines was collected and in the second stage, the probability of occurrence and severity of its effect were evaluated. The two gold mines were then developed using methods similar to the ideal option and fuzzy logic to assess the risks The total hazards of the ore mining and concentrating operations in these mines were 136, which were classified into 8 groups. Finally, after completing the necessary calculations, several groups with different risks were obtained. The first group with the highest risk included unpredictable explosions, non-standard explosives, tailings dam failure, cyanide leakage, people falling into the tailings dam, electrocution while working with equipment, slipping or slipping, not wearing safety clothing, unauthorized entry It was in the area of ​​extraction and explosion during firefighting. Based on the obtained results, it is possible to plan and take appropriate action to prevent the occurrence of undesirable results. در حین کار در معادن همواره پرسنل با خطرات زیادی موجه‌اند، بنابراین مطالعات مربوط به حفظ ایمنی و سلامتی پرسنل و بهبود مدیریت ایمنی در حال گسترش است. برای کاهش آسیب‌ها حین معدنکاری باید به طور پیوسته ارزیابی ریسک انجام گیرد. بدین منظور ارزیابی ریسک ایمنی پرسنل، برای دو معدن طلای اردستان و موته اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. در اولین مرحله ارزیابی ریسک، اطلاعات خطرات موجود در معادن جمع‌آوری شد. در مرحله دوم، احتمال وقوع و شدت اثر هر یک از آن‌ها بررسی و ارزیابی شد. سپس با استفاده از منطق فازی و شباهت به گزینه ایده‌آل، میزان ریسک برای هر کدام از خطرات احتمالی تعیین شده و رتبه‌بندی برای ارزیابی خطرات موجود برای پرسنل دو معدن طلای یاد شده انجام گرفت. در پژوهش حاضر، ریسک‌های عملیات استخراج و تغلیظ کانسنگ در هشت گروه ریسک فیزیکی، شیمیایی، کار با سیانید، ترابری، الکتریکال، تعمیرگاه، انسانی و ایمنی جمع‌آوری شد. به طور مجموع در این دو معدن 136 مورد احتمال خطر وجود داشت. با توجه به نتایج بدست آمده در این پژوهش، ریسک‌های موجود در معادن طلای اردستان و موته در پنج گروه طبقه‌بندی شدند. اولین گروه که بیشترین ریسک را به همراه داشت، شامل انفجارهای پیش‌بینی نشده، مواد منفجره غیراستاندارد، شکست سد باطله، نشت مواد سیانیدی، سقوط افراد در سد باطله، برق گرفتگی هنگام کار با تجهیزات، لغزش یا سرخوردن، عدم استفاده از لباس ایمنی، ورود غیر مجاز به ناحیه استخراجی و انفجار در هنگام اطفا حریق بود. در نهایت با توجه به اولویت‌بندی در ریسک‌های بدست آمده پاسخ مناسبی برای کنترل اولین گروه ریسک ارایه شد. ارزیابی ریسک معدن طلای اردستان معدن طلای موته اصفهان ایمنی پرسنل منطق فازی Fuzzy Logic شباهت به گزینه ایده‌آل TOPSIS https://ijme.iranjournals.ir/article_244628_af9c877a5b4bbf543b452ea08259db59.pdf
انجمن مهندسی معدن ایران نشریه مهندسی معدن 1735-7616 16 53 2021 12 22 Modeling of crack initiation and propagation in porous samples due to fluid pressure using Abacus software مدل سازی ایجاد و رشد ترک در نمونه های متخلخل در اثر فشار سیال با استفاده از نرم افزار آباکوس 92 112 244627 10.22034/ijme.2021.526485.1855 FA محمد مهدی گلابی کارشناسی ارشد مکانیک سنگ، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان سید احمد لاجوردی استادیار گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان صادق کریم پولی دانشیار گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان Journal Article 2021 03 07 Given the high importance of hydraulic failure in the oil and gas industry in order to stimulate and increase the capacity of oil reservoirs, the analysis of crack propagation in these environments during this process is very important. Although the amount of porosity in such reservoirs may be low, but these porosities and cracks, are considered as weaknesses and discontinuities of the environment and a determining factor in the number and propagation path of the cracks. In the present paper, using the linear elastic fracture mechanics, initiation, propagation and spread of cracks in porous samples are modeled by the finite element method (XFEM) developed in Abacus software, based on the criterion of the maximum principle stress and the criterion of independent of the failure. In order to validate the proposed method,, the results were compared with the KGD method and with an error of 0.04% in the maximum crack opening size and 4.87% in the maximum crack length, an acceptable agreement was obtained. The results showed that the use of spring elements as elastic support to simulate the elastic properties of the environment can be useful and effective. The hydraulic fracture modeling process is performed on microscopy-CT scan images of three real sandstone samples and the crack growth path is analyzed. Also, the amount of energy absorbed per unit length in each sample is calculated and the final path of crack propagation with increasing injection pressure is presented. Then, by calculating the percentage of empty space before and after failure in each sample, absolute and relative failures in each case are calculated and the results are compared with each other. The results show that due to compression and reduction of porosity, the absorbed energy per unit length decreases and a lower level of the sample is affected by hydraulic failure. با توجه به اهمیت بالای شکست هیدرولیکی در صنایع نفت و گاز برای تحریک و افزایش ظرفیت مخازن نفتی، تحلیل رشد ترک در این محیط‌ها طی این فرآیند، بسیار حایز اهمیت است. با وجود آن که مقدار تخلخل در این مخازن ممکن است پایین باشد اما این تخلخل‌ها و ترک‌ها حتی در مقیاس میکرو به عنوان نقاط ضعف و ناپیوستگی‌های محیط به شمار می‌آیند و عامل تعیین‌کننده‌ای در تعداد و مسیر ترک‌ها هستند. در مقاله حاضر، با استفاده از علم مکانیک شکست الاستیک خطی، نحوه ایجاد، رشد و گسترش ترک در نمونه‌های متخلخل در اثر فشار سیال، به روش اجزای محدود توسعه‌یافته (XFEM) با نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس، بر اساس معیار حداکثر تنش اصلی و معیار مستقل از حالت شکست، مدلسازی و تحلیل شده است. برای صحت‌سنجی روش ارایه شده، نتایج مدلسازی عددی با نتایج تحلیلی موجود به روش KGD مقایسه شده و با خطای 04<sub>/</sub>0 درصد در حداکثر اندازه دهانه ترک و 87<sub>/</sub>4 درصد در حداکثر طول ترک، تطابق قابل قبولی حاصل شد. صحت نتایج نشان داد که استفاده از المان‌های فنر با عنوان تکیه‌گاه الاستیک برای شبیه‌سازی خواص الاستیک محیط پیرامونی مدل، می‌تواند مفید و موثر باشد. فرآیند مدلسازی شکست هیدرولیکی روی تصاویر میکرو سی‌تی‌‌اسکن سه نمونه واقعی ماسه‌سنگ انجام و مسیر و نحوه رشد ترک تحلیل و بررسی شده است. همچنین میزان انرژی جذب شده در واحد طول در هر نمونه محاسبه و شکل نهایی گسترش ترک با افزایش فشار تزریق ارایه شده است. در ادامه، با محاسبه درصد فضای خالی قبل و بعد از شکست در هر نمونه، شکست مطلق و نسبی در هر مورد محاسبه و نتایج با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که در اثر فشرده شدن و کاهش تخلخل در نمونه‌ها، انرژی جذب شده در واحد طول کاهش یافته است و سطح کمتری از نمونه تحت تاثیر شکست هیدرولیکی قرار می‌گیرد. رشد ترک روش المان محدود توسعه یافته محیط متخلخل مدلسازی عددی شکست هیدرولیکی https://ijme.iranjournals.ir/article_244627_9d49b47ff5f512f321dcac2b6935b75b.pdf