معدن زغالسنگ مکانیزه طبس در استان یزد در ناحیه ایران مرکزی واقع شده است. این معدن با دو روش استخراج زیرزمینی جبهه کار طولانی پسرو و اتاق و پایه برای تولید سالیانه 5/1 میلیون تن زغال سنگ طراحی شده است. در این تحقیق تونل دنبال لایه east 1 main gate در معدن زغالسنگ طبس مورد بررسی قرارگرفته است. حفاری تونل های دنبال لایه با ماشین های حفاری رودهدر انجام و سپس با پیچ سنگ های رزینی یا قاب فولادی نگهداری و تقویت می شود. پس از اتمام حفاری تونل های دنبال لایه بالادست و پایین دست و رسیدن به انتهای پهنه، تونل ها بهم متصل شده و کارگاه احداث می شود. بر اساس تحقیقات قبلی در هنگام پسروی کارگاه با افزایش 200 درصدی تنش مواجه هستیم. پس در هنگام استخراج، نگهداری و تقویت در تونل های ورودی باید آن چنان مطمئن باشد که در تونل ها در جلوی کارگاه ریزشی اتفاق نیافتد. لذا در این تحقیق، به تحلیل سیستم نگهداری های استفاده شده با استفاده از روش های عددی و نرم افزار flac2d پرداخته شده است.

با توسعه و گسترش شهرهای بزرگ و مسایل ترافیکی نیاز به وجود و احداث تونل ها در عمق های مختلف مورد توجه قرار گرفته است پیامد تونل سازی تغییر نحوه تمرکز تنش در اطراف فضای خالی شده می باشد. به جابجایی عمودی نقاط واقع در سطح زمین که در بالای فضای حفاری شده قرار دارند نشست گفته می شود. تخمین میزان نشست زمین در اثر حفر تونل در اعماق کم و به خصوص در محیط های شهری که این نشست ها مستقیما با زندگی مردم در ارتباط می باشد از اهمیت زیادی برخوردار است. برای تعیین نشست زمین و بررسی پارامترهای موثر در آن از روش های تجربی تحلیلی و عددی استفاده می شود که با توجه به کاربرد روزافزون رایانه در علوم مهندسی استفاده از روش های عددی مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. در این پایان نامه به بررسی نشست های سطحی و جابجایی هایقایم در زیر پی سی و سه پل ناشی از حفر دو تونل مشابه و موازی هم پرداخته شده است. این بررسی ها با استفاده از نرم افزارهایflac 3d و flac 2d و با بهره گیری از اطلاعات موجود از شرایط اولیه حاکم بر منطقه مورد مطالعه از طریق مدلسازیهای سه بعدی و دو بعدی بر اساس مدل موهر-کلمب و الاستیک در دو حالت استاتیکی و دینامیکی انجام شده است. با توجه به نتایح تحلیل های استاتیکی تا زمانیکه فاصله پل تا تونل ها به 5/12 متر کاهش می یابد میزان نشست در محدوده مجاز می باشد. در برسی های دینامیکی ابتدا با استفاده از اطلاعات اولیه موجود از شرایط حرکت قطارها، انالیز فوریه بارگذاری دینامیکی مربوطه جهت بدست اوردن فرکانس های طبیعی خاک منطقه برابر یک هرتز تعیین شده است با در نظر گرفتن این فرکانس طبیعی و همچنین با اعمال فرکانس های اصلی در مدلسازیهای مختلف دامنه جابجایی نقاط زیر سی و سه پل بدست آمد که بر مبنای این نتایج محدوده باند فرکانسی مجاز جهت طراحی و تعبیه مواد جاذب انرژی ارتعاشی (الاستومرها) در ریل ها، بینhz - 15/1 بدست آمده اند.

مغار نیروگاه تلمبه ذخیره ای رودبار در استان لرستان و در مجاورت مخزن سد رودبار لرستان در 92 کیلومتری جنوب شهر الیگودرز واقع شده است. به منظور ارزیابی پتانسیل تولید انرژی برقابی به ظرفیت 1500 مگاوات برای تنظیم برق شبکه سراسری در ساعات اوج مصرف برق (ساعات اولیه شب) طراحی و در حال اجرا می باشد. بدین منظور سازه زیرزمینی یعنی مغار اصلی حفر خواهد شد. طول، عرض و ارتفاع مغار نیروگاه به ترتیب برابر با 120، 5/ 24و 50 متر است. مغار نیروگاه در سازند دالان قرار می گیرد که از نظر سنگ شناسی شامل توالی آهک و آهک دولومیتی است. دراین تحقیق پایداری این سازه براساس مراحل حفاری به روش های تجربی، ساختاری و روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در این تحقیق مغار نیروگاه در شرایط بدون نگهداری و با نگهداری اولیه به روش عددی تحلیل شده است. برای تحلیل عددی از نرم افزارflac 3d که بر مبنای روش fdm می باشد، استفاده شده است. در خروجی های نرم افزار به مقدار و میزان تغییر شکل های افقی، قائم و مقدار ضریب اطمینان در اطراف سازه و تحلیل سیستم نگهداری بکار گرفته شده در مغار نیروگاه توجه شده است. برای تحلیل پایداری مغار نیروگاه برای شرایط بدون نگهداری از روش کرنش بحرانی ساکورایی بهره گرفته شده است. از تحلیل پایداری مغار نیروگاه به کمک روش های فوق نتایج زیر بدست آمده است: برای تحکیم و پایداری مغار نیروگاه، نصب شاتکریت مسلح با دو لایه مش فولادی به ابعاد چشمه 10*10 سانتی متر و به ضخامت 20 سانتی متر پیشنهاد شده است.

در این پژوهش اندرکنش حفر تونل خط2 متروی مشهد با ایستگاه موجود خط1 متروی مشهد ( ایستگاه شریعتی) در ناحیه تقاطع مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی شرایط تنش و تغییر مکان ایجاد شده در اثر حفر ایستگاه،فرآیند حفر ایستگاه به روش کندو پوش، مدل سازی شده است. این روش ساخت ایستگاه، روش متداولی در احداث ایستگاه های مترو در عمق کم است و در چندین مورد در خط1 متروی مشهد استفاده شده است. در قسمت پی ناحیه مرکزی این ایستگاه به منظور کاهش نشست و اثرات اندرکنش بین ایستگاه و تونل جدید از سیستم رادیه- شمع استفاده شده است. تونل جدید در زیر ایستگاه توسط شمع های جانبی به فاصله 20 سانتی متر تا دیواره این تونل احاطه شده است. در طراحی تونل خط2 که با استفاده از tbm- epbحفر خواهد شد، کنترل ایمنی عملیات در مجاورت تونل خط 1 اهمیت بالایی دارد. از این رو بررسی اندرکنش حفر تونل جدید و ایستگاه و همچنین بررسی نشست سطح زمین در این ناحیه از اهمیت بالایی برخوردار است. برای بررسی این ساز و کارتحلیل سه بعدی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار abaqusانجام شده و در آن از مدل رفتاری موهر- کلمب برای خاک استفاده شده است. برای بررسی اثر عوامل موثر بر اندرکنش ایستگاه و تونل جدید، تحلیل حساسیت بر روی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک، فاصله ایستگاه و تونل جدید، فشار وارد بر جبهه کار و شمع ها انجام شده است. نتایج نشان می دهد سیستم رادیه- شمع به خوبی نشست ها و اختلاف نشست های حاصل از حفاری خط2 را کاهش داده است. همچنین نتایج نشان دهنده ی کاهش اثرات اندرکنشی با افزایش فاصله بین ایستگاه و تونل است. نتایج حاصل از تحلیل حساسیت خصوصیات خاک نشان می دهد که با بهبود خصوصیات خاک در فاصله بین ایستگاه و تونل می توان نشست ها و اختلاف نشست های ناشی از حفر تونل خط2 را کاهش داد. همچنین نتایج حاصل از اثر فشار وارد بر جبهه تونل تحتانی حاکی از این است که با تغییر این فشار، نشست سطحی در ناحیه تقاطع به میزان ناچیزی تغییر می کند.

در معدن¬کاری روباز سرمته¬ سه¬مخروطی دورانی که از جنس مواد کارباید سیمانی¬شده (cc) است و حاوی دندانه¬های تنگستن کارباید (wc) می¬باشد محبوبترین ابزار برای حفاری چال¬های عمیق با قطر زیاد می¬باشند. نرخ نفوذ و نرخ سایش این سرمته¬ها دو پارامتر بسیار تعیین¬کننده در راندمان حفاری می¬باشند که تحقیق و مطالعه جهت بهبود نرخ نفوذ و ارزیابی سایش سرمته¬ها برای تعیین بهترین زمان تعویض آنها با کمترین وقفه در عملیات حفاری الزامی می¬باشند. ساختار کلی این رساله شامل سه موضوع اصلی می¬باشد: (الف) ارائه یک شاخص طبقه¬بندی قابلیت حفاری توده¬سنگ با در نظر گرفتن پارامترهای توده¬سنگ و دستگاه حفاری، (ب) مدل¬سازی احتمالاتی معادله نرخ نفوذ حفاری به روش مونت¬کارلو، (ج) ارزیابی سایش سرمته سه¬مخروطی دورانی به روش پردازش تصاویر. در این تحقیق در ابتدا از روش سیستم¬های مهندسی سنگ برای در نظر گرفتن اندرکنش بین عوامل موثّر حفاری و کل سیستم استفاده شده است و پارامترهایی که در مدل مشارکت دارند از صفر تا چهار امتیاز دهی شدند. ماتریس اندرکنش پارامترها تنظیم شد و از آنجا که اعداد این ماتریس متغیّر بوده و یک عدد یکتا و منحصر به فرد نیستند پس شدت اندرکنش هر ماتریس محاسبه و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی وزن پارامترهای مورد نیاز تعیین شد. در نهایت شاخص قابلیت حفاری توده¬سنگ بدست آمد که از صفر (سنگ خیلی سخت از دیدگاه حفاری) تا صد (خیلی آسان) متغیّر است. در ادامه یک معادله جدید نرخ نفوذ سرمته¬های سه¬مخروطی بر اساس مهمترین پارامترهای موثّر در حفاری شامل پارامترهای دستگاه حفاری و خواص سنگ بکر و توده¬سنگ بدست آمد. این پارامترها براساس مطالعات آزمایشگاهی و صحرائی روی نمونه¬های جمع¬آوری شده از دو معدن بزرگ روباز مس سرچشمه و گل¬گهر سیرجان تعیین شدند. با توجه به اینکه پارامترهای بسیاری در نرخ نفوذ سرمته¬های حفاری موثّر می¬باشند در این رساله از تکنیک کاهش ابعاد، آنالیز مولفه¬های اصلی (pca) برای انتخاب مهمترین پارامترهای تأثیرگذار براساس نسبت واریانس آنها استفاده شد. پس از استخراج پارامترهای مهم، معادله نرخ نفوذ به عنوان تابعی از این پارامترها و با استفاده از رگرسیون چندمتغیّره غیر خطی ارائه شد. بیشتر این پارامترها بخصوص پارامترهای توده¬سنگ غیرقطعی بوده و دارای سطحی از عدم اطمینان می¬باشند بنابراین بایستی به صورت احتمالاتی مطالعه شوند. توابع توزیع متغیّرهای ورودی و خروجی معادله بر اساس داده¬های آزمایشگاهی و صحرائی تعیین شدند و در نهایت تحلیل تصادفی روی معادله حفاری با استفاده از تکنیک شبیه¬سازی مونت¬کارلو صورت گرفت. نتایج نشان دادند که pca و روش مونت¬کارلو تکنیک¬های مناسبی برای مدل¬سازی و ارزیابی تغییرات پارامترهای نفوذ توده¬سنگ و عملیاتی دستگاه حفاری می¬باشند. به منظور ارزیابی سایش سرمته¬ها از سه تکنیک در پردازش تصویر در نرم¬افزار matlab، یعنی بافت سطح ، ماتریس رخداد همزمان سطوح خاکستری و طبقه¬بندی¬های مبتنی بر حداقّل فاصله استفاده شدند. برای اعتبارسنجی نتایج این تکنیک¬ها از دو روش استفاده شد. ابتدا سرمته¬ها قبل و بعد از عملیات حفاری به منظور تعیین افت وزن آنها توسط باسکولی با دقت 1/0 گرم توزین شدند. به منظور تعیین افت ابعاد سرمته¬ها از میکرومتری با دقت 02/0میلیمتر استفاده شد. نتایج نشان داد در میان شاخص¬های سطح: مساحت سرمته و محور طولی بزرگ؛ در میان شاخص¬های ماتریس رخداد همزمان سطوح خاکستری: کنتراست، انتروپی و همبستگی؛ و در میان شاخص¬های مبتنی بر حداقّل فاصله: طول اقلیدوسی، فاصله شهری، چبیشف و ضریب همبستگی سطوح خاکستری روابط منطقی با میزان سایش اندازه¬گیری شده داشتند.

چکیده ندارد.