آنالیز عدم قطعیت پایداری بلوک های سنگی در حفاری های بزرگ زیر زمینی با استفاده از مدل های عددی و تحلیلی - مطالعه ی موردی بر روی یک مغار حفر شده در کشور سوئد

تخریب بلوکی یکی از معمولی ترین انواع تخریب در حفاری های زیرزمینی است. حجم بلوک هایی که پتانسیل ناپایداری دارند توسط روش های مختلفی مانند آنالیز سینماتیکی و روش شبکه ی ناپیوستگی های مجزا (dfn) محاسبه می شود. نیروهایی که روی بلوک ها اثر می کنند توسط روش های مختلف عددی و تحلیلی مانند تعادل حدی و روش المان مجزا (dem) تعیین می گردند. آنالیز سینماتیکی می تواند در یک مسیر احتمالی قرار گیرد اگر این آنالیز مبتنی بر شبیه سازی مونت کارلو با استفاده از تابع توزیع پارامترهای هندسی باشد. مدل شبکه ی ناپیوستگی های مجزا نیز می تواند مبتنی بر نمایش تصادفی سیستم ناپیوستگی ها باشد. برای این منظور باید از تابع چگالی احتمال پارامترهای ناپیوستگی ها استفاده کرد، که این توابع چگالی از نتایج برداشت شده از منطقه به دست آمده اند. برای تعیین حجم بلوک های سنگی اطراف فضای حفاری با استفاده از روش dfn های تصادفی، ابتدا باید تعداد زیادی dfn تولید کرد. مسئله ای که حائز اهمیت است این است که از بین این dfn های تولید شده، مناسب ترین آنها را انتخاب کنیم. با استفاده از بعضی از آزمون های آماری مانند تست ولیام واتسون (w-w)، می توان dfn هایی که تطابق بیشتری با نقشه ی ناپیوستگی های منطقه دارند را برای آنالیز پایداری بلوک ها انتخاب کرد. هدف این مطالعه تعیین حجم بلوک های ناپایدار و سیستم نگهداری مورد نیاز مانند یک الگوی بولت می باشد، تا بدین وسیله میزان عدم قطعیت مدل های ساخته شده توسط آنالیز احتمالی سینماتیکی- تعادل حدی (pkle) از طریق مقایسه با نتایج آنالیز شبکه ی ناپیوستگی های مجزا- روش المان مجزا (dfn-dem) که به واقعیت نزدیک تر است، تعیین گردد. معرفی و تعیین میزان عدم قطعیت مدل های ساخته شده یکی از موضوعات مهم در روند طراحی است که به آسانی نادیده گرفته می شود، اما در میزان ایمن بودن پروژه بسیار موثر است. این برای اولین بار است که میزان عدم قطعیت مدل های ساخته شده توسط روش pkle و روش هیبریدی dfn-dem برای آنالیز تخریب بلوک های تشکیل شده در اطراف یک فضای بزرگ زیرزمینی، تعیین می گردد. پارامترهای هندسی ناپیوستگی ها و همچنین خصوصیات مکانیکی سنگ ها، از یک مغار بزرگ حفاری شده در جنوب کشور سوئد برداشت شده است، همچنین یک کد به زبان fortran ، مبتنی بر تست آماری ولیام واتسون نوشته شده است. مدل های dfn که به وسیله ی تست ولیام واتسون تایید شده اند برای انجام آنالیز پایداری بلوکی به وسیله ی روش dem ، به نرم افزار udec داده می شوند. برای آنالیز pkle از نرم افزار unwedge که مبتنی بر تعادل حدی است، استفاده شده است. برای تعیین میزان عدم قطعیت مدل ها نیز از اختلاف میانگین و نسبت واریانس های دو تابع توزیع نرمال استفاده گردیده است. نتایج نشان می دهد که روش pkle حجم بلوک های ناپایدار را کمتر ( دست پایین ) تخمین می زند. محاسبات نشان می دهد که متوسط حجم بلوک های ناپایدار تعیین شده توسط روش pkle ، کمتر از روش dfn-dem است. همچنین نسبت واریانس دو تابع توزیع نرمال مربوط به طول کل بولت مورد نیاز در آنالیزهای pkle و dfn-dem با هم برابر است اما مقدار میانگین این دو تابع توزیع اختلاف معنا داری با هم دارند که این بدین معنی است که استفاده از روش pkle باعث ایجاد مقداری عدم قطعیت در آنالیز پایداری بلوک های اطراف یک مغار می گردد.