پیش بینی عملکرد ماشین های بازویی حفر تونل )رودهدر( بر اساس انرژی ویژه و زاویه بین امتداد تونل و صفحات ناپیوستگی ها
محورهای موضوعی : فصلنامه زمین شناسی محیط زیست
آرش ابراهیم آبادی
1
(استادیار گروه مهندسی معدن،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر، قائمشهر، ایران)
کلید واژه: عملکرد, انرژی ویژه, زاویه آلفا, معدن زغالسنگ طبس,
چکیده مقاله :
ماشین های بازویی حفر تونل )رود هدرها( از آن دسته از ماشین هایی می باشند که قابلیت و انعطاف پذیری بی نظیری در حفاریمکانیکی تشکیلات سنگی نرم تا مقاومت متوسط را دارا می باشند، از این رو به طور گسترده در معدن کاری زیرزمینی و تونل سازیمورد استفاده قرار می گیرند. ارزیابی و پیش بینی عملکرد رود هدرها عاملی بسیار مهم در کاربرد موفقیت آمیز آنها محسوبمی شود. هدف اصلی این تحقیق، ارائه مدلی برای پیش بینی عملکرد ماشین های رودهدر بر اساس انرژی ویژه )کار انجام شدهبرای حفاری واحد حجم سنگ( و زاویه آلفا )زاویه بین امتداد تونل و صفحات ناپیوستگی ها( می باشد. برای این منظورطی ارزیابی دقیق عملکرد رود هدرها و برداشت های میدانی و عملیاتی مستمر در تونل های اصلی و گالری های دسترسی معدنزغالسنگ پروده طبس، یک بانک اطلاعاتی جامع با قابلیت اعتماد بالا از عملکرد رود هدرها و خصوصیات ژئومکانیکی تشکیلاتسنگی مورد حفاری تهیه شد و مورد تحلیل و بررسی دقیق قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نهایتاً منجر به ارائه مدل های پیش بینیعملکرد رودهدرها بر اساس انرژی ویژه ) (SEو زاویه آلفا )∝( گردید. نتایج نشان داد که ارتباط بسیار خوبی بین نرخ حفاری آنیرودهدر ) (ICRو ) (SEبا ضریب تعیین ) (R²=0.91وجود دارد. همچنین نتایج تحلیل ها نشان داد که رابطه خوبی نیز بین نرخحفاری آنی رود هدر ) (ICRو زاویه آلفا )∝( با ضریب تعیین ) (R²=0.96وجود دارد. نتایج حاصله از تحقیق نشان داد که اینسری جدید معادلات را می توان به طور موفقیت آمیزی برای پیش بینی عملکرد رودهدرها در معادن زغالسنگ به کار برد
Road headers offer a unique capability and flexibility for the excavation of soft to medium strength rockformations, hence; are extensively used in underground mining and tunneling operations. A critical issue insuccessful road header application is the ability to evaluate and predict the machine performance. The mainobjective of this research study is to investigate the cutting performance of road headers in coal measure rocksby paying special attention to the influence of discontinuity orientation (alpha angle) and the specific energy.With this respect, a database was established from detailed field data including the measured instantaneouscutting rates (ICR) and geomechanical parameters of the coal measure rocks for each cutting condition throughthe tunnels in Tabas coal mine project. The database was then analyzed by utilizing the statistical method inorder to yield new predictive models. The influence of alpha angle (the angle between tunnel axis and the planesof weakness) on road header performance was investigated and the correlation between them was found to begood (R²=0.96). The analysis of the specific energy also showed that there is a relatively good relation (R²=0.91)between this parameter and ICR. Finally, the new predictive models for ICR (with respect to alpha angle andspecific energy) showed to have highly correlated relationships within the limits of measured values and hencemay successfully be used to evaluate the performance of medium-duty road headers in coal measure rocks.