نشریه مهندسی معدن

نشریه مهندسی معدن

ارایه رابطه تجربی برای تعیین هدایت هیدرولیکی محدوده آنومالی A معدن سنگ آهن سنگان با بهره‌گیری از اطلاعات گمانه‌های اکتشافی و ژئوتکنیکی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی معدن، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران
2 استاد، دانشکده مهندسی معدن، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران،
3 پژوهشگر، آزمایشگاه تحقیقاتی MEHR، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران
چکیده
انجام عملیات استخراج در معادن روباز مستلزم شناخت خواص هیدرولیکی توده سنگ به ویژه هدایت هیدرولیکی است. هدایت هیدرولیکی، میزان توانایی توده سنگ برای انتقال سیالات است که در بررسی مشکلات نشت، زهکشی و پایداری دیواره‌های کاواک معادن روباز اهمیت زیادی دارد. از این‌رو، محققان در جستجوی روش مناسبی برای تعیین هدایت هیدرولیکی توده سنگ تشکیل‌دهنده مناطق معدنی‌اند. در این مطالعه، برای تعیین رابطه تجربی هدایت هیدرولیکی بر اساس پارامترهای حاصل از گمانه‌های اکتشافی و ژئوتکنیکی شامل شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله‌داری درزه‌ها و مقاومت فشاری، ابتدا تصویر مغزه‌های گمانه‌های ژئوتکنیکی حفر شده در آنومالی A کانسار غربی معدن سنگ آهن سنگان بررسی و با نمودارنگاری مجدد مقدار RQD برای هر نوبت حفاری محاسبه شد و با بررسی تصاویر مغزه‌های حفاری، هدایت هیدرولیکی هر ران حفاری در طول گمانه با متغیرهای کیفی ارزیابی شد. سپس با استفاده از روابط تجربی با شرایط زمین‌شناسی مشابه و ضرایب هدایت هیدرولیکی ارایه شده بر اساس جنس سنگ متغیرهای کیفی به کمی تبدیل شدند. در نهایت نمودار پراکندگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به هر یک از فاکتورهای RQD، عمق، فاصله‌داری درزه‌ها و مقاومت فشاری سنگ رسم و منحنی رگرسیون بر هر یک از نمودارها برازش شده و مشخص شد با افزایش هر یک از فاکتورهای عمق، فاصله‌داری درزه‌ها و مقاومت فشاری سنگ، هدایت هیدرولیکی کاهش می‌یابد اما همبستگی بالایی بین تغییرات هدایت هیدرولیکی با هر یک از این فاکتورها وجود ندارد. نتایج نشان می‌دهد که رابطه هدایت هیدرولیکی بر اساس RQD ضریب تعیین بسیار بالایی دارد (R2=0.8247)، بنابراین این رابطه تجربی می‌تواند برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه بسیار مفید واقع شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Presenting an empirical relationship to determine the hydraulic conductivity of the anomaly A of Sangan iron ore mine using the information of exploratory and geotechnical boreholes

نویسندگان English

Mohsen Safari 1
Faramarz Dolati Ardejani 2
Soroush Maghsoudy 3
1 -
2 -
3 PhD Candidate
چکیده English

انجام عملیات معدنکاری در معادن روباز مستلزم شناخت خواص هیدرولیکی توده سنگ به خصوص هدایت هیدرولیکی می‌باشد. هدایت هیدرولیکی، میزان توانایی توده سنگ برای انتقال سیالات است، که در بررسی مشکلات نشت، زهکشی و پایداری دیواره‌های پیت معادن روباز اهمیت زیادی دارد. از این‌رو، محققین در جستجوی روش مناسبی برای تعیین هدایت هیدرولیکی توده سنگ تشکیل دهنده مناطق معدنی می-باشند. در این مطالعه، جهت تعیین رابطه تجربی هدایت هیدرولیکی بر اساس پارامترهای حاصل از گمانه‌های اکتشافی و ژئوتکنیکی شامل شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله‌داری درزه‌ها و مقاومت فشاری، ابتدا تصویر مغزه‌های گمانه‌های ژئوتکنیکی حفر شده در آنومالی A کانسار غربی معدن سنگ آهن سنگان بررسی و با نمودارنگاری مجدد مقدار RQD برای هر نوبت حفاری محاسبه شد و با بررسی تصاویر مغزه-های حفاری، هدایت هیدرولیکی هر ران حفاری در طول گمانه توسط متغیرهای کیفی ارزیابی شدند. سپس با استفاده از روابط تجربی با شرایط زمین‌شناسی مشابه و ضرایب هدایت هیدرولیکی ارائه شده بر اساس جنس سنگ متغیرهای کیفی به کمی تبدیل شدند. در نهایت نمودار پراکندگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به هر یک از فاکتورهای RQD، عمق، فاصله‌داری درزه‌ها و مقاومت فشاری سنگ رسم و منحنی رگرسیون بر هر یک از نمودارها برازش گردید. مشخص گردید با افزایش هر یک از فاکتورهای عمق، فاصله‌داری درزه‌ها و مقاومت فشاری سنگ، هدایت هیدرولیکی کاهش می‌یابد اما همبستگی بالایی بین تغییرات هدایت هیدرولیکی با هر یک از این فاکتورها وجود ندارد. نتایج نشان می‌دهد که رابطه هدایت هیدرولیکی بر اساس RQD ضریب تعیین بسیار بالایی دارد (R2=0.8247). لذا این رابطه تجربی می‌تواند برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه بسیار مفید واقع شود.

کلیدواژه‌ها English

Hydraulic conductivity
empirical relationship
rock quality designation
geotechnical parameters
Sangan mine
Tercan, A. and Y. Özçelik, (2000). Geostatistical evaluation of dimension-stone quarries. Engineering Geology. 58(1): p. 25-33##Ashmole, I. and M. Motloung, (2008). Dimension stone: the latest trends in exploration and production technology. Proceedings of the International Conference on Surface Mining in Johannesburg. p. 35-70##Taboada, J., A. Vaamonde, and A. Saavedra, (1999). Evaluation of the quality of a granite quarry. Engineering Geology. 53(1): p. 1-11##Taboada, J., et al., (2006). Fuzzy expert system for economic zonation of an ornamental slate deposit. Engineering Geology. 84(3-4): p. 220-228##Sousa, L.M., (2007). Granite fracture index to check suitability of granite outcrops for quarrying. Engineering Geology. 92(3-4): p. 146-159##Alade, S., O. Muriana, and H. Olayinka, (2012). Modified Volumetric Joint Count to check for suitability of granite outcrops for dimension stone production. Journal of Engineering Science and Technology. 7(5): p. 646-660##Mutlutürk, M., (2007). Determining the amount of marketable blocks of dimensional stone before actual extraction. Journal of mining science. 43(1): p. 67-72##Sohrabian, B. and Y. Ozcelik, (2012). Determination of exploitable blocks in an andesite quarry using independent component kriging. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 55: p. 71-79##Taboada, J., et al., (1997). Application of geostatistical techniques to exploitation planning in slate quarries.Engineering Geology. 47(3): p. 269-277##Elci, H. and N. Turk, (2014). Rock mass block quality designation for marble production. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 69: p. 26-30##Elmouttie, M., G. Poropat, and G. Krähenbühl, (2010). Polyhedral modelling of rock mass structure. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 47(4): p. 544-552##Stavropoulou, M., (2014). Discontinuity frequency and block volume distribution in rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 65: p. 62-74##Turanboy, A. and E. Ülker, (2012). A new approach For assessing dimension quarries using rock block size distributions. in ISRM International Symposium-EUROCK 2012##Ülker, E. and A. Turanboy, (2009). Maximum volume cuboids for arbitrarilyshaped in-situ rock blocks as determined by discontinuity analysis—A genetic algorithm approach. Computers & Geosciences. 35(7): p. 1470-1480##Mamasaidov, M., R. Mendekeev, and M. Ismanov, (2004). Generalized model of technology for article productionfrom stone massif. Journal of Mining Science. 40(5): p. 521-527##Palmstrom, A., (2005). Measurements of and correlations between block size and rock quality designation (RQD). Tunnelling and Underground Space Technology. 20(4): p. 362-377##
دوره 18، شماره 60
پاییز 1402
صفحه 1-15

  • تاریخ دریافت 18 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری 02 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 01 شهریور 1402