وهاب سرفرازی - استادیار مکانیک سنگ گروه مهندسی معدن دانشگاه صنعتی همدان همدان
نسرین میخک بیرانوند - دانشجوی کارشناسی ارشد استخراج معدن دانشگاه صنعتی همدان همدان

برندهها به عنوان ابزار برش TBM از مهمترین و حساسترین پارامترهای حفاری در TBM میباشند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار PFC2D تاثیر شکل نوک برندهها بر مکانیزم خردشدگی سنگ و میزان نفوذ دیسک TBM بررسی شده است. به این منظور 6 برنده با اشکال هندسی متفاوت ساخته شد. مدل عددی سنگ شبیهسازی شده دارای مقاومت کششی 5Mpa و تحت تنش محصورکننده 5Mpa میباشد. نتایج نشان میدهد که فرآیند خردشدگی سنگ در سه مرحله انجام میپذیرد. این سه مرحله عبارتاند از مرحله فشردگی سنگ زیر برنده، مرحله شکل گیری میکروترکها در زیر قسمت فشرده شده و مرحله ایجاد و گسترش ترکهای کششی. همچنین شکل هندسی برندهها زون شکست را تحت تاثیر قرار میدهد. از مدلسازیها میتوان دریافت که میزان نیروی لازم برای شکست سنگ تحت اشکال هندسی مختلف برنده متفاوت میباشد. در این مقاله بهینهترین آرایش هندسی که با کمترین نیروی شکست بیشترین زون شکست را ایجاد مینماید، پیشنهاد شده است. در این مطالعه بهترین حالت شکست سنگ تحت تیغه TBM در سنگ ضعیف با فشار محصور شوندگی پایین برای تیغهای با لبه مقعر شکل دیده شد

نرم افزار PFC2D ، برنده ، TBM ، مقاومت کششی ، فشارمحصورشوندگی