تحلیل پایداری تقاطع تونل های شیب دار و دسترسی در معدن زغال سنگ طبس با استفاده از روش عددی تفاضل محدود

به علت پیچیدگی طرح شبکه تونل ها در معادن زیرزمینی معمولا در این معادن تقاطع های مختلفی وجود دارد که پایداری آن ها اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، پایداری یکی از تقاطع های دوشاخه معدن زغال سنگ پروده طبس که در اثر تقاطع تونل شیب دار شماره دو و تونل دسترسی به گالری شماره پنج ایجاد می شود، موردبررسی قرار گرفته است. برای این منظور توزیع تنش های القایی، شدت تمرکز تنش و گستردگی ناحیه پلاستیک با استفاده از روش عددی تفاضل محدود در محیط نرم افزار FLAC۳D بررسی شده است. بر اساس نتایج حاصل، در محدوده بین تونل شیب دار و تونل دسترسی، بیشینه تنش القایی قائم معادل ۵/۲۵ مگاپاسکال در سمت چپ تقاطع دوشاخه رخ داده است. همچنین بر اساس کانتورهای تمرکز تنش در محدوده بین تونل شیب دار و تونل دسترسی، تمرکز تنش در سمت چپ تقاطع دوشاخه در نزدیکی تونل شیب دار تا ۶۵/۱ و در نزدیکی تونل دسترسی تا ۷۱/۱ افزایش می یابد. در سقف تونل دسترسی با دورشدن از محل تقاطع، سطح تنش ها روند افزایشی دارد که ناشی از سطح مقطع غیرمدور و عریض آن است. بر اساس منحنی تنش های برشی نیز شدت تمرکز تنش برشی در پایه سنگی سمت چپ بیشتر است. بیشینه مقدار تنش برشی در گوشه سمت چپ و راست تقاطع دوشاخه به ترتیب معادل ۹۸/۷ و ۱۱/۷ مگاپاسکال است. به علت وجود لایه هایی با مقاومت متفاوت، گسترش ناحیه پلاستیک در فواصل مختلف از تقاطع تقریبا نامتقارن است و وجود لایه زغال سنگ در کف، منجر به تشدید گستردگی ناحیه پلاستیک و به تبع آن ناپایداری کف و بالازدگی آن می شود.

کلیدواژه ها:

تقاطع دوشاخه ، تحلیل پایداری ، تنش های القایی ، ناحیه پلاستیک ، روش تفاضل محدود ، معدن زغال سنگ پروده طبس