1-1 مقدمه :
آشنايي با علل پيدايش، عوامل تشديد و آگاهي از پيامد هاي يك پديده، به عنوان نخستين گام در پيش بيني و مهار آن، مطرح است. در اين فصل پس از تعريف پديده ي عقب زدگي در آتشباري پله اي، عوامل به وجود آورنده و نتايج نامطلوب آن بررسي شده اند. هدف عمده در اين جا، بيان كيفي موضوع ابعاد و نتايج آن است.
2-1 تعريف عقب زدگي:
عقب زدگي يا به تعبير ديگر پس زدگي به شكستگي هاي ناخواسته اي اطلاق مي شود كه در حين انفجار در پشت آخرين رديف چال ها منتشر مي گردند. اگر اين گونه شكستگي ها در طرفين سايت انفجاري رخ دهند، كنارزدگي تعبير مي شوند
3-1 عوامل مؤثر در پيدايش و تشديد عقب زدگي
به طور كلي عقب زدگي ناشي از طراحي نامناسبِ انفجار است. پارامتر هاي مؤثر بر طراحي انفجاري در قالب سه دسته ي: 1- مشخصات توده سنگ، 2- ويژگي هاي خرج و نحوه ي خرج گذاري و 3- طراحي هندسي، نحوه ي زمان بندي و توالي انفجار، قابل تفكيك هستند
1-3-1 مشخصات توده سنگ
از ميان مشخصات توده سنگ ها، وضعيت ناپيوستگي ها و نحوه ي قرارگيري آن ها نسبت به رخساره ي پله از مؤثرترين موارد هستند. آن چه در اين زمينه شايان توجه است در قالب نكات زير بيان مي گردد:
(1) هنگامي كه دسته درزه ي اصلي مشابه شكل 1-1 عمود برسطح پله باشد، احتمال بروز عقب زدگي زياد است اما وقوع كنارزدگي محتمل نيست.
شكل1-1 وضعيت عقب زدگي، (ديد از بالا) وقتي دسته درزه ي اصلي عمود برسطح پله باشد
(2) درزه هاي با شيب هم جهت و تقريباً برابر با شيب پله سبب ايجاد عقب زدگي مفرط مي شوند.
شكل1-2 نماي درزه ها با شيب هم جهت و تقريباً برابر با شيب رخساره ي پله
(3) در صورتي كه دسته درزه ي اصلي چنان كه در شكل 1-3 ملاحظه مي شود، با رخساره ي پله يك زاويه ي كم (بيش تر از 30 و كم تر از 45 درجه) داشته باشد، عقب زدگي معمولاً در حد قابل قبول و ابعاد خردايش نيز مطلوب خواهند بود.
شكل1-3 دسته درزه ي اصلي، رخساره ي پله را با زاويه ي كمي قطع مي كند
(4) اگر آتشباري مطابق شكل 1-4 به موازات لايه ها صورت گيرد، ميزان عقب زدگي متغير خواهد بود و در صورتي كه سرعت سير صوت در توده سنگ (Sonic Wave Speed) مورد نظر خوب و بالا باشد اين ميزان بيش تر مي شود.
شكل1-4 چال زني و آتشباري به موازات لايه ها
(5) ناهم شكل بودن لايه بندي و يا درزه ها سبب توزيع ناهمسان انرژي خرج مي شود. در چنين مواردي عدم توجه به لوگ حفاري و خرج گذاري يكسان در طول چال، امكان شكستگي هاي ناخواسته در مرزهاي سايت را افزايش مي دهد
وجود حفره ها (Voids) و ناوداني هاي لجني(Mud Seams) (شكل هاي 1-5 و 1-6) در مسير چال ها و عدم توجه به آنها در حين خرج گذار ي علاو ه بر ايجاد مشكلات مطرح شده در بند 5، احتمال عقب زدگي شديد مقطعي، پرتاب سنگ (Fly Rock) و انفجار هوا (Air Blast) و لرزش هاي بيش از حد زمين در اثر خرج گذاري مفرط در اين قسمت ها وجود دارد.
شكل1-5 وجود حفره در سنگ هاي كربناته
شكل1-6 وجود لايه ي گلي و نرم به صورت ناوداني در سنگ هاي كربناته
(7) در توده سنگ هاي با درجه ي RMR پايين تر از 40 ، تعداد شكستگي ها فراوان، احتمال عقب زدگي بالا و نتايج خردايش، ضعيف ارزيابي مي شود. به طور كلي با افزايش RMR در توده سنگ ها، شيب خردايش (گستره ي ابعاد مواد خرد شده) كاهش يافته، نتايج انفجار بهبود مي يابد.
2-3-1 ويژگي هاي خرج و نحوه ي خرج گذاري
اين دو پارامتر طي دو فرآيند بر ميزان عقب زدگي تأثير مي گذارند. اثر ويژگي هاي خرج در فرآيند طراحي شرح داده خواهد شد . نحوه ي خرج گذاري نيز كه به عنوان يك عامل سايت آتشباري در مهار كننده ي عقب زدگي مطرح است اثر خود را در مبحث آتشباري كنترل شده نشان مي دهد.
3-3-1 طراحي هندسي، نحوه ي زمان بندي و توالي انفجار
اين دسته به طور كلي تحت عنوان متغيرهاي طراحي انفجار (Blasting Design Variables) بيان مي شوند.در اين جا تعدادي از اين متغيرها كه محاسباتي اين متغيرها در تأثيرشان بر عقب زدگي در اكثر منابع مورد پذيرش است، مطرح شده، مكانيسم اثر هر يك به صورت كيفي تشريح مي شود.
- انتخاب بارسنگ (Burden) بيش از اندازه
كوتاه ترين فاصله ي ميان يك رديف از چال ها تا رديف بعدي بارسنگ ناميده مي شود. وجود بارسنگ بيش از اندازه، موجب پايداري ستون سنگي جلوي چال مي شود كه در اثر آن مقداري از نيروي خرج به سمت پشت چال متمركز و باعث شكست اين ناحيه مي گردد اين شكستگي ها در هر رديف اتفاق مي افتد تا آن كه در رديف آخر به صورت عقب زدگي ظاهر مي شود.
- استفاده از تأخيرهاي نامناسب (بسيار كوتاه)
در لحظه ي انفجار ترك هاي منتشر شده در اطراف چال به سمت نزديك ترين سطح آزاد پيش مي روند. اعمال تأخير (Dilation) در بين چال ها در واقع نوعي ايجاد سطح آزاد از سوي يك رديف براي رديف بعدي است. پس از انفجار رديف اول چال ها، اعمال تأخير در انفجار رديف دوم باعث مي شود تا حجم توده سنگ پيشِ روي رديف اول كمي جابجا شود و اين تغيير به نحوي يك سطح آزاد براي حركت توده سنگ مقابل رديف دوم ايجاد مي كند. اين توالي تا رديف آخر چال ها ادامه مي يابد. با اين توضيح، اگر زمان تأخير بين دو رديف صفر يا كوچك تر از ميزان مورد نياز باشد، مقداري از انرژي خرج به عقب وارد مي شود و به اصطلاح سنگ به خود ضربه (Shock) وارد مي كند. اين پديده سبب عقب زدگي و چنان كه در شكل 1-7 ملاحظه مي شود، كوت شدگي (Muck Pile) نامناسب مواد در پاي سينه كار مي شود[34]. توجه به اين نكته ضروري است كه اگر تعداد رديف هاي انفجاري در يك دور انفجار، بيش از حد باشد در اين صورت حتي اعمال تأخير هاي طولاني هم در كاهش عقب زدگي مؤثر نخواهد بود ]16[
شكل 1-7: اثر اعمال تأخير سريع روي كوت شدگي توده سنگ در پاي سينه كار ]34[
(3) طول گل گذاري (Stemming Length) زياد
اتخاذ طول گل گذاري بيش از اندازه در يك چال، سبب تمركز انرژي خرج در راستاي عمود بر چال شده و مقداري از انرژي كه مي تواند با شكستن گل گذاري و نواحي جلوي آن آزاد شود به ناحيه ي پشت چال منعكس مي گردد[21] اين وضعيت در شكل 1-8 قابل مشاهده است.
شكل 1-9 : بروز شكستگي در پشت چال به علت اعمال طول گل گذاريِ بيش از حد ]21[
(4) عدم توجه به درجه ي سختي (Stiffness Ratio) پله
درجه ي سختي به صورت نسبت ارتفاع پله به بارسنگ تعريف مي شود. تذكر اين نكته لازم است كه اين تعريف، دچار تناقض لفظي است چرا كه با افزايش عددي اين نسبت در حقيقت ميزان سختي پله كم مي شود؛ با اين حال در اين جا براي حفظ پيوستگي با مراجع همين اصطلاح به كار گرفته مي شود. عملاً در پله هاي با نسبت K/B<2 احتمال عقب زدگي بسيار بالا و تنها تدبير ممكن تغيير بارسنگ از طريق كاهش قطر چال است ]19[
4-1 : آثار نامطلوب عقب زدگي
اگر عقب زدگي كنترل نشود، زاويه ي شيب پله ها كم تر از مقدار واقعي در نظر گرفته مي شود و در نتيجه كاهش قابل ملاحظه اي به صورت تحميل ي در شيب نهايي پيت رخ مي دهد. اين امر موجب افزايش باطله برداري و نهايتاً رشد هزينه هاي توليد مي گردد.]26[
عقب زدگي همچنين موجب عدم توزيع مناسب انرژي خرج و به طبع آن خردايش نامناسب مي شود. اين امر نيز موجب افزايش هزينه هاي خردايش، دانه بندي و گاهي فرآوري مي گردد.از منظري ديگر رخساره، يك فضاي نامطمئن كاري براي نيروي انساني و ماشين آلات ايجاد مي كند.عمليات پايدار سازي رخساره براي بالا بردن ضريب ايمني بخش ديگري از هزينه هاي تحميلي است.]25[
در مورد پله هايي كه در ارتباط با كارهاي عمراني طراحي مي شوند، بروز پديده ي عقب زدگي حتي در مقادير اندك غير قابل چشم پوشي است و لذا لزوم پيش گيري از آن نسبت به پروژه هاي معدني اهميتي دو چندان دارد. علت را بايد در عمر طولاني و ضريب ايمني بالاي اين پروژه ها جستجو كرد.]19[
5-1 : پيرامون پيش بيني و مهار كامل عقب زدگي
در پروژه هاي عمراني به ويژه در سدها و تونل ها و نيز درمعادن زيرزميني كه اغلب منظور از آتشباري، احداث يك ديواره ي كاملاً سالم و دست نخورده براي مقاصد طولاني مدت مي باشد حتي قوي ترين روش هاي پيش بينيِ حال حاضر قادر به مهار كامل عقب زدگي نيستند . در اين موارد از تكنيك هاي آتشباري كنترل شده به عنوان روش هاي پيش گيري (مهار كامل) استفاده مي شود. اين روش ها در توضيح داده مي شوند. لازم به ذكر است كه در صورت توجيه اقتصادي، مي توان از روش هاي پيش بيني به صورت مكمل در جهت كاهش هزينه هاي آتشباري كنترل شده بهره گرفت.
در پروژه هاي معدني اغلب كافيست كه ديواره ي به وجود آمده از لحاظ ريزش و عبور ماشين آلات در طول عمر نسبتاً كوتاه خود مطمئن باشد. در اين موارد استفاده از تكنيك هاي پر خرج آتشباري كنترل شده توجيه اقتصادي ندارد و انتخاب يكي از روش هاي پيش بيني (با توجه به شرايط) براي به حداقل رساندن عقب زدگي گزينه ي مناسب تري است.
6-1 : نتيجه گيري
عقب زدگي به شكستگي هاي ناخواسته در ديواره ي نهايي اطلاق مي شود. بروز اين پديده علاوه بر مشكلات ايمني، سبب تحميل هزينه هاي اضافيِ پايدارسازي بر پروسه ي معدن كاري و به طور غير مستقيم موجب افزايش هزينه هاي خردايش مي شود. بررسي ويژگي هاي ساختماني و زمين شناسي توده سنگ، مشخصات خرج، هندسه ي پله و نحوه ي اجراي توالي دور هاي انفجار از مهم ترين عوامل در بهبود نتايج آتشباري هستند. متخصصين انفجار با در نظر گرفتن عوامل فوق و ارزيابي اقتصادي پروژه اقدام به مهار كامل عقب زدگي و يا بهبود و تعديل آن مي نمايند.
عاشق شروع کردن هستم، هنر من جنگیدن برای آرزوهام هست؛ دنبال این هستم که درک درستی از زندگی پیدا کنم و ازش لذت ببرم برای همین بیشترین سرمایه‌گذاری رو روی خودم می‌کنم.
