استفاده از روش فرکتالی مقدار- تعداد جهت طبقه بندی سنگ ها بر اساس مقاومت؛ مطالعه موردی: معدن زغالسنگ قشلاق

شناخت و طبقه بندی سنگ ها بر اساس مقاومت آنها یکی از ملزومات اساسی برای احداث و نگهداری بهینه فضاهای زیرزمینی از دیدگاه های فنی و اقتصادی اس. روش های زیادی برای طبقه بندی سنگ ها ارائه شده است که هر کدام برای محیط خاصی بهینه و کاربردی هستند . در این پژوهش به زون بندی و جدایش جوامع سنگی در لایه های رسوبی معدن زغالسنگ قشلاق بر اساس مقاومت آنها با استفاده از روش فرکتالی مقاومت- تعداد پرداخته شده است. بدین منظور تعداد 75 قطعه نمونه از بخش هایی از شبکه زیرزمینی این معدن برداشت شده و پس از طبقه بندی این سنگ ها در گروه های مختلف و تهیه قطعات کوچک تر آزمایش بار نقطه ای بر روی 300 نمونه و آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی نماینده هر گروه سنگی صورت گرفت. با مقایسه نتایج شاخص بار نقطه ای گروه های سنگی با مقاومت فشاری تک محوری هر گروه ضریب خطی تبدیل K برای هر یک از گروه ها جداگانه محاسبه شد و برای دو گروهی که آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی آنها انجام نشده لود مقدار میانگین K اعمال شذ. در نهایت مقدار مقاومت تک محوری با استفاده از ضریب تبدیل K برای همه نمونه ها محاسبه شد. سپس با انجام تحلیل فرکتالی بر روی داده های مقاومت فشاری، سه نقطه به عنوان مرز بین زون های مقاومتی مشخص گردید. در نتیجه این سنگ ها به چهار زون مقاومتی در بازه های بین این سه نقطه تقسیم شدند. با توجه به این که اکثر نمونه های تین معدن دارای مقاومت زیر 150MPa هستند این طبقه بندی در جوامع با مقاومت پایین پاسخگویی بهتری دارد. همچنین با مقایسه و تطبیق مدل سه بعدی با شرایط واقعی تونل ها این مدل نشان دهنده این است که زون مقاومتی بالای 115MPa در اکثر مناطق نیازی به نگهداری نداشته و خود ایستاست.

کلیدواژه ها:

طبقه بندی سنگ ، مدل سازی مولتی فرکتالی ، روش فرکتالی مقدار- تعداد ، معدن زغالسنگ قشلاق