کاربرد تحلیل تنش و مکانیک شکست در آتشکاری کنترل شده به منظور استخراج سنگ های ساختمانی سخت

کاربرد حفاری و انفجار در شکست سنگ با نگرش مهندسی، حدود 300 سال سابقه دارد. ابتدا این عملیات با کمک باروت انجام می شد. با اختراع نیترو گلیسیرین و پیرو آن دینامیت عملیات حفاری و انفجار به صورت یک حرفه کاملا تخصصی ظهور کرد. امروزه این تخصص تا جایی رشد کرده که با بهره گیری از آن مجسمه های بسیار عظیم در دیواره کوه تراشیده می شود. یکی از کاربردهای عملیات حفاری و انفجار در استخراج سنگ های ساختمانی به صورت بلوک های بزرگ، سالم و منظم است. در این مقاله مروری بر روش های آتشکاری کنترل شده رایج در استخراج سنگ ساختمانی خواهد شد. در ادامه مدل های تجربی معمول، مورد بررسی قرار گرفته و سپس سه مدل ریاضی بر اساس تحلیل تنش و مکانیک شکست ارائه می شوند. چهار روش یعنی مدل تجربی، مدل انتقال انرژی (تحلیل تنش)، مدل ترموشیمی (تحلیل تنش) و مدل مکانیک شکست برای یک معدن گرانیت با شرایط مشخص مورد بررسی و محاسبه قرار گرفتند. با اصلاح یک ضریب در روش انتقال انرژی، می توان مشاهده کرد که نتایج به دست آمده تشابه بسیار نزدیکی با یکدیگر دارند. بنابراین با توجه به دسترسی و دارا بودن پارامترهای هر یک از مدل ها، می توان نسبت به استفاده از هر مدل اقدام نمود. در پیوست مقاله سه جدول با پارامترهای متنوع مکانیک سنگی و مکانیک شکست، برای طیف وسیعی از سنگ ها ارائه شده است که برای طراحی اولیه در هر معدن بسیار مناسب هستند.