منبع تحقیق با موضوع چکش اشمیت

کلاس قابلیت انفجار
فاکتور مؤثر بر قابلیت انفجار
پارامتر توصیف
خیلی راحت
1
راحت
2
متوسط
3
سخت
4
خیلی سخت
5
مقاومت
مقاومت فشاری تک محوره (MPa)
25
25-60
60 – 100
100 – 180
180

شاخص بار نقطه‌ای (Mpa)
1
1–5/2
5/2 – 4
4 – 9
9
مقاومت در برابر شکست
مقاومت کششی (Mpa)
5/1
5/1–3
3 – 6
6 – 12
12
سفتی سنگ
چگالی (t/m3)
2
2–4/2
4/2 – 75/2
75/2 – 3
3
الاستیسیتۀ سنگ
E (GPa)
5/1
5/2–5/1
5/2 – 3
3 – 4
4
سختی سنگ
مقدار عدد چکش اشمیت
15
15-30
30 – 40
40 – 50
50
شکل پذیری
نسبت پواسن
35/0
3/0–35/0
25/0 – 3/0
2/0 – 25/0
<2/0
مقاومت گسستگی
زیری ترک سنگ (MPa.m1/2)
<5/0
5/0–5/1
5/1 – 5/2
5/2 – 5/3
>5/3
اندازۀ برجای بلوک‌ها
بعد فراکتال توده سنگ برجا، D
<35/0
35/0–55/0
55/0– 75/0
75/0 – 9/0
> 9/0
مقاومت در برابر بارگذاری دینامیک
سرعت موج P (km/s)
<5/1
5/1–5/2
5/2 – 5/3
5/3 –◦/4
>◦/4
یکپارچگی سنگ
نسبت سرعت میدانی موج P به سرعت آزمایشگاهی
<5/3
5/3–5/5
5/5 – 5/7
5/7 –9/◦
>9/◦

RQD(%)
<40
40-60
60 – 75
75 – 90
>90
مقاومت صفحات ناپیوستگی
چسبندگیC(MPa)
<05/0
05/0–15/0
15/0-25/0
25/0-5/0
>50/0

زاویۀ اصطکاک φ(0)
<5/7
5/7-15
15-20
20-30
>30

1-9-7- یاراحمدی و دشتکی45
یاراحمدی و دشتکی در سال 2005 بر اساس طبقه بندي مهندسی سنگ RMR به عنوان بهترین طبقه بندی توصیف توده سنگ‌های درزه دار به خصوص در منطقه مورد مطالعه (منطقه معدن چغارت) و اصلاحات صورت گرفته بر اساس طبقه بندی لاتهام و لو طبقه بندی خود را با عنوان 46BRMR ارائه نمودند. در اين طبقه بندي، علاوه برعواملي كه در طبقه بندي RMRقيد شده است، عواملي كه در طبقه بندي پيشنهادي آقایان لو و لاتهام ذكر گرديده است و در معدن چغارت قابل اندازه گيري بوده است، گنجانده شده است. ميزان تاثير هر يك از عوامل بر قابليت انفجار به مانند تاثيري است كه آقایان لو ولاتهام براي طبقه بندي خود لحاظ نموده اند. در بعضي موارد، تاثير يك پارامتر در طبقه بندي پيشنهادي معادل مجموع تاثير چند پارامتر در طبقه بندي آقایان لو لاتهام در نظر گرفته شده است و امتيازات بين اين عوامل تقسيم گرديده اند. در اين طبقه بندي حداکثر امتيازات مثبت 100 و حداکثر امتيازات منفي 30 در نظر گرفته شده است.[25]
جدول(1-11) پارامتر های داراي امتياز مثبت در طبقه بندی پيشنهادي BRMR
عامل
بازه مقادیر
1
مقاومت كششي تك محوري (Mpa)
5/1
3-5/1
6-3
12-6
12

امتیاز
2
4
6
8
10

مقاومت فشاری تك محوري(MPa)
1
5-1
25-5
50-25
100-50
250-100
250

امتیاز
0
1
2
3
7
12
15
2
مدول یانگ(MPa)
25
50-25
100-50
150-100
150

امتياز
2
4
6
8
10
3
چگالي
5/2
3-5/2
5/3-3
4-5/3
4

امتياز
2
4
6
8
10
4
RQD(%)
25-0
50-25
75-50
90-75
100-90

امتياز
2
4
6
8
10
5
فاصله ناپيوستگي‎ها
سانتیمتر6
20-6 سانتیمتر
6/0-2/0 متر
2-6/0 متر
2 متر

امتياز
4
6
8
12
15
6
شرایط ناپيوستگي‎ها
ضخامت پرشدگي بيش از mm5 با جدايش بزرگتر از mm5 پيوسته
سطوح جانبي صاف يا پرشدگي کمتر از mm 5 يا جدايش mm 5-1 پيوسته
سطوح نسبتاً زبر، جدايش جدايش کوچک‌تر از mm1، ديواره‎ها شديداً هوازده
سطوح نسبتاً زبر، جدايش جدايش کوچک‌تر از mm1، ديواره‎ها کمي هوازده
سطوح خيلي زبر فاقد پيوستگي، فاقد جدايش سنگ ديواره، غير هوازده

امتياز
0
4
8
12
15
7
شرایط آب زير زميني
جريان
قطره قطره
تر
مرطوب
کاملا خشک

امتیاز
0
4
7
10
15
جدول(1-12) امتيازات منفی مربوط به اختلاف جهتداري جبهه کار و ناپیوستگی ها و شيب
عوامل
بازه مقادیر
1
اختلاف جهت شیب
0-30
30-60
60-90
90-120
120-150
150-180

امتیاز
15-
12-
9-
6-
3-
0
2
اختلاف شیب
0- 15
15- 35
35-55
55- 75
75-90

امتیاز
0
4-
8-
12-
15-

Han و همكاران در سال 2000 از شبكه عصبي براي طبقه‎بندي قابليت آتشباري توده سنگ استفاده كردند (Han et al., 2000). در اين مدل بردار ورودي از 6 پارامتر توصيف كننده ساختار توده سنگ، مقاومت سنگ و درجه خردايش آتشباري تشكيل شده بود. خروجي شبكه عصبي بكار رفته نيز يك بردار منفرد دال بر رتبه قابليت آتشباري توده سنگ بود.
K=f{d_cp,L,S,R_cd,E_d,P_c }(1-31)
در این رابطه K پارامتر خروجی( قابلیت انفجار)، d_cp میانگین دانه بندی خردایش به میلی‌متر، L کل طول درزه در اندازه‎گیری بلوک 2×2 متر، S میانگین فاصله در بلوک 2×2 متر، R_cd مقاومت تراکمی دینامیکی سنگ به MPa، E_d مدول الاستیسیته دینامیکی سنگ به GPa و P_c درصد بلوک‎های بی کیفیت به درصد می‎باشد.

1-9-8- فرامرزی‌، منصوری و ابراهیمی
ایشان در سال 2013 یک مدل جدید برای پیش بینی خردایش توسط آتشباری بر اساس مفهوم سیستم مهندسی سنگ(RSE) ارائه دادند. برای این کار 16 پارامتر مؤثر بر خزدایش در نظر گرفته شدند که از 30 انفجار در معدن سونگون برداشت شدند.
برای تأیید مدل‌های جدید‌، خردایش حاصل از 9 آتشباری با مقادیر پیش بینی شده با روش‌های kuz-Ram و رگرسیون چند گانه با مقایسه ضریب همبستگی (R2 ) و ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) انجام گرفت[26].
برای مدل‌های RSE‌، خطی‌، چند جمله‌ای‌، توانی‌، لگاریتمی‌، نمایی و Kuz-Ram، R2 و RSME برابر شد با (0.65 و 14.51)‌، (0.58 و 29.73)‌، (0.54 و 21.58)‌، (0.6 و 32.64)‌، (0.61 و 23.8)‌، (0.5 و 184.6) و (0.46 و 22.22).
بهترین مدل‌، مدلی است که بیشترین ضریب همبستگی و کمترین ریشه میانگین خطا باشد.
جدول(1-13)عملکردمدل‌های تحلیلی مختلف

جدول(1-14)پارامترهای مؤثر بکار رفته در مدلRSE

جدول(1-15) وزن دهی پارامتر‌های مؤثر بر خردایش

1-10- بحث و جمع بندی نتایج
بر اساس مطالب مطروحه فوق سیستم توده سنگ به عنوان سیستم غیر قابل کنترل موثر بیشترین تأثیر را بر قابلیت انفجار ایفا می‌کند‌ و سپس سیستم انفجار که سیستمی قابل کنترل و بهینه سازی می‌باشد. البته لازم به ذکر است مطالعات صورت گرفته در یک منطقه اغلب با توجه به
محدودیت ها سعی شده است شرایط سیستم انفجار ثابت بماند و با تغییراتی که در توده سنگ بلوک‌های انفجاری بوجود می آید تاثیر آن‌ها مورد بررسی قرار گیرد لذا یکی از دلایل توجه دانشمندان اخیر به پارامترهای سیستم انفجار شاید این موضوع باشد.
در یک بررسی آماری ساده و تهیه فراوانی پارامترهای مورد توجه محققین مختلف موثر بر قابلیت انفجار به هیستوگرام شکل (1-12) می رسیم.

شکل (1-12)هیستوگرام فراوانی استفاده از پارامترهای موثر سیستم توده سنگ بر قابلیت انفجار
از بین پارامتر‌های توده سنگ موثر بر قابلیت انفجار، مقاومت تراکمی تک محوره توده سنگ دارای بیشترین فراوانی بوده که نشان دهنده اهمیت این پارامتر در قابلیت انفجار است.
ویژگی‌های درزه نیز از جمله عوامل مؤثر بر قابلیت انفجار می‌باشند که همانطور که مشاهده می‌شود در مطالعات مورد توجه قرار گرفته‌اند اما از میان آن‌ها بیشترین فراوانی را جهت‌داری درزه‌ها به خود اختصاص داده است.
سرعت امواج ناشی از انفجار از مؤثرترین پارامتر‌هایی است که در تعیین دانه بندی خردایش نقشی اساسی دارند‌، با این حال مشاهده می‌شود که هنوز تحقیقات زیادی بر روی آن برای دست یابی به ارتباط بین این پارامتر و میزان خردایش انجام نشده است.

1-11- اهداف تحقیق
با توجه به مطالعات فوق بدیهی است که ویژگی‌های توده سنگ مورد آتشباری، تأثیر بسزایی بر عملکرد آتشباری می‎گذارد. تغییر در حوزه مورد مطالعه نیز به عنوان یک مسئله اصلی مورد نظر بوده است. در تحقیق حاضر مسئله مورد مطالعه قابلیت انفجار در معادن سنگ آهن بلوک ایران مرکزی به خصوص بلوک بافق می باشد.
در این تحقیق سعی بر این است تا حد امکان کلیه پارامترهای مؤثر بر آتشباری معادن مورد مطالعه اندازه‎گیری شوند و اثر آن‌ها بر خردایش حاصله مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان راهکاریی جهت بهینه‎سازی عملیات آتشباری برای رسیدن به خردایش مطلوب ارائه کرد و به روابطی رسید که امکان طراحی و بهینه سازی آتشباری در این حوزه را ممکن سازد.
پارامترهای متعدد سیستم توده سنگ موثر بر قابلیت انفجار بعضا طبقه بندی ها و یا روابط شاخص قابلیت انفجار را غیر قابل دسترسی نموده است. از طرفی فرضیه وجود ارتباط تنگاتنگ بین ویژگی‌های دینامیکی توده سنگ مثل سرعت امواج الاستیک و ویژگی‌های ژئومکانیکی موثر بر قابلیت انفجار، ایده جایگزینی آن‌ها و ساده سازی روابط را خوشبینانه تر می نمایاند. لذا یکی ازاهداف این پروژه بررسی امکان این جایگزینی است.

فصل دوم
مشخصات موارد مطالعاتی و اندازه‌گیری ویژگی‌ها

2-1- مقدمه
بلوک ایران مرکزی به خصوص بلوک بافق از جمله بلوک‌های زمین شناسی دارای کانسنگ های مختلف فلزی و غیر فلزی اقتصادی است که علاوه بر وجود کوره های شدادی درآن، در یک قرن گذشته شاهد فعالیت‌های معدنکاری کوچک و بزرگ بوده است. مهم‌ترین مواد معدنی مورد استخراج از این منطقه سنگ آهن، سرب و روی، فسفات و سنگ‌های ساختمانی بوده است که بر اساس کارهای اکتشافی صورت گرفته عناصر نادر خاکی و عناصر رادیواکتیو نیز جزء مواد معدنی خواهند بود که در آینده نزدیک مورد توجه قرار می‌گیرند.
معدنکاری از دیرباز با انفجار و آتشباری همراه بوده است. از زمانی که تنها ماده منفجره باروت بود تا امروز که مواد منفجره قوی و ضد آب و ارزان قیمت قابلیت جابجایی بلوک‌های ماده معدنی و باطله ای به ابعاد بالای 100 متر را با حداقل مشکلات دارند. از طرفی بزرگ شدن ابعاد ماشین آلات بارگیری و باربری و سنگ شکن های اولیه این معادن قابلیت‌هایی را به عملیات اصلی معدنکاری اضافه نموده است. لذا شناخت کامل عوامل موثر قابل و غیر قابل کنترل و بهینه سازی پارامترهای طراحی در آن‌ها از جمله مهم‌ترین وظایف مهندسین معدن می‌باشد.
معادن سنگ آهن ایران مرکزی به عنوان نخستین معادن سنگ آهن کشور تأمین سنگ آهن کشور را از 50 سال گذشته به عهده داشته‌اند و امروزه سهمی حدود 10 میلیون تن از سنگ آهن تولیدی را از معادن چغارت، سه چاهون، چادرملو، چاه گز، میشدوان، لکه سیاه، زاغیا و… دارند. به دلیل تفاوت سنگ آهن‌ها و سنگ‌های در برگیرنده آن‌ها در معادن مختلف و شرایط محیطی آن‌ها طراحی عملیات اصلی به خصوص آتشباری برای رسیدن به شرایط مطلوب مستلزم شناخت عوامل ناشی از سیستم توده سنگ، سیستم انفجار و شرایط انفجار این معادن است.
بر اساس آنچه در فصل اول مطرح شد تعیین شاخص انفجار برای معادن سنگ آهن منطقه و طبقه بندی توده سنگ‌های مورد انفجار مختلف و نهایتا پهنه بندی معدن قابلیت انفجار منطقه را به صورت جامع تعیین خواهد کرد. لذا در این فصل بنا داریم ضمن ایجاد شناخت نسبت به معادن سنگ آهن ایران مرکزی شرایط آتشباری در آن‌ها را به صورت اجمالی بررسی نماییم.

2-1-1- معادن سنگ آهن ايران مركزي
سرزمين ايران با توجه به اكتشافات صورت گرفته داراي چهار كمربند آهن مي‎باشد كه عبارتند از:
كمربند زنجان ـ سمنان ـ مشهد
كمربند همدان ـ اصفهان ـ سيرجان
كمربند انارك ـ بافق ـ كرمان
كمربند خليج فارس
در كمربند انارك، بافق، كرمان حدود پنجاه ناهنجاري (آنومالی) وجود دارد و مهم‌ترين كمربند آهن‌دار ايران است. بلوك بافق از جمله مهم‌ترین بلوک‌های معدنی این کمربند است و از زمان‌هاي بسيار دور شناخته شده و شامل كانسارهاي با ارزشي مي‎باشد. از اين ميان مي‎توان به كانسارهاي سنگ آهن چغارت، چادرملو، چاه‎گز، ميشدوان، سه‎چاهون، سنگ آهن منگنز دار ناريگان، فسفات اسفوردي، سرب و روي كوشك اشاره کرد.
معادن مورد مطالعه در این پژوهش معادن چغارت، چادرملو و سه‎چاهون بودند كه در ادامه كار معدن سنگ آهن چاه گز نيز به آن افزوده شد. در هر چهار معدن عمليات استخراج كانسنگ آهن به روش روباز و پلكاني صورت مي‎گيرد. مراحل استخراج شامل عمليات حفاري و آتشباري، بارگیری و باربری