ریپورتر
16th November 2009, 08:56 PM
اهمیت تنش در سنگ
آگاهی از مقدار و جهت تنش های اولیه در محل اجرای فضاهای زیرزمینی، چه در پروژه های معدنی و چه در پروژه های عمرانی، اهمیت زیادی داشته و فقدان آن ممكن است هزینه ها و خسارات جبران ناپذیری به همراه داشته باشد. این آگاهی در بسیاری از مراحل طراحی و اجرا راه گشا بوده و به مهندسین دید وسیعی می بخشد. برای مثال در انتخاب مسیر تونل تمایل داریم كه درازای تونل، بر امتداد تنش اصلی بزرگتر عمود نباشد چرا كه در این حالت حداكثر تنش را در سقف یا دیواره های تونل خواهیم داشت. همچنین اطلاع وضعیت میدان تنش كمك موثری در انتخاب شكل مقطع حفاری و نحوه جانمایی فضای زیرزمینی بزرگ مثل مغارنیروگاه خواهد نمود.درمورد تونل تحت فشاریا آب رسانی،چنانچه تنش اولیه از فشار داخلی آب بیشتر باشد، می توان این نوع تونلها را بدون پوشش بتنی اجرا نمود و به این ترتیب در هزینه ها صرفه جویی نمود.
گاهـی اوقات تنش برجـا نسبت بـه مقاومت تـوده سنگ به اندازه ای بزرگتراست كه در اثر حفاری پدیده هایی مثل شكست انفجاری، پوسته پوسته شدن، كمانش و آماس اتفاق می افتد. بطوركلی اگر تنش اصلی بزرگتر از٢۵ درصد مقاومت فشاری تك محوری سنگ باشد، ایجاد ترك های جدید در اثر حفاری قابل انتظار است.
در معدنكاری به روش اتاق وپایه، تنش ها در پایه ها تأثیر در نرخ استخراج كلی معدن دارد. و پایداری كلی معدن را كنترل می كنند. فاكتورهای معدن كاری مختلفی، شامل عمق معدنكاری، ژئومتری ، نرخ و حجم استخراجی، می تواند در توزیع دوباره تنش ها تأثیر داشته باشد و در نتیجه آنها وقوع شكست انفجاری سنگ و لرزه های معدنی قابل پیش بینی است. آگاهی از تنش های برجا همچنین برای ذخیره كردن باطله های هسته ای در سنگ نقش مهمی ایفا می کند .
در سال ۱۹۹٣میرونگ اهمیت داشتن تنش های سنگ برای ذخیره كردن گاز در مغارهایی در نروژ را مطالعه كرد. تنش اصلی برجای كوچكتر باید به اندازه كافی بزرگ باشد تا از نشست گاز در فشارهای حداقل گاز <!--[if !vml]-->file:///C:/DOCUME~1/SCORPI~1/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif<!--[endif]-->۱٠- ۸ جلوگیری كند.
پایدار بودن چاهها، كه یكی از اصلی ترین موارد در مهندسی نفت است، توسط نمركز تنش در طول دیواره چال كنترل می شود. همچنین تغییرات تنش در اثر ذخیره كردن و تخلیه منابع نفتی و ذخایر نباید نادیده گرفته شود .
از دیگر فعالیتهایی كه نیاز به داشتن آگاهی از تنش های برجا دارند عبارتند از:
حفاری و آتشباری، طراحی سیستم نگهداری، سدها، پایداری شیبها، گسیختگی در چاهها، جریان سیال و مشـكلات ژئوترمال، مدیریت تولید ذخایر، صفحات تكنوتیكی، زمین شناسی ساختمانی و پیش بینی زلزله .به دلیل اهمیت موضوع پروژه نقشه تنش جهانی درسال ٩۲ تكمیل شد. در زیر این نقشه آورده شده است.
آگاهی از مقدار و جهت تنش های اولیه در محل اجرای فضاهای زیرزمینی، چه در پروژه های معدنی و چه در پروژه های عمرانی، اهمیت زیادی داشته و فقدان آن ممكن است هزینه ها و خسارات جبران ناپذیری به همراه داشته باشد. این آگاهی در بسیاری از مراحل طراحی و اجرا راه گشا بوده و به مهندسین دید وسیعی می بخشد. برای مثال در انتخاب مسیر تونل تمایل داریم كه درازای تونل، بر امتداد تنش اصلی بزرگتر عمود نباشد چرا كه در این حالت حداكثر تنش را در سقف یا دیواره های تونل خواهیم داشت. همچنین اطلاع وضعیت میدان تنش كمك موثری در انتخاب شكل مقطع حفاری و نحوه جانمایی فضای زیرزمینی بزرگ مثل مغارنیروگاه خواهد نمود.درمورد تونل تحت فشاریا آب رسانی،چنانچه تنش اولیه از فشار داخلی آب بیشتر باشد، می توان این نوع تونلها را بدون پوشش بتنی اجرا نمود و به این ترتیب در هزینه ها صرفه جویی نمود.
گاهـی اوقات تنش برجـا نسبت بـه مقاومت تـوده سنگ به اندازه ای بزرگتراست كه در اثر حفاری پدیده هایی مثل شكست انفجاری، پوسته پوسته شدن، كمانش و آماس اتفاق می افتد. بطوركلی اگر تنش اصلی بزرگتر از٢۵ درصد مقاومت فشاری تك محوری سنگ باشد، ایجاد ترك های جدید در اثر حفاری قابل انتظار است.
در معدنكاری به روش اتاق وپایه، تنش ها در پایه ها تأثیر در نرخ استخراج كلی معدن دارد. و پایداری كلی معدن را كنترل می كنند. فاكتورهای معدن كاری مختلفی، شامل عمق معدنكاری، ژئومتری ، نرخ و حجم استخراجی، می تواند در توزیع دوباره تنش ها تأثیر داشته باشد و در نتیجه آنها وقوع شكست انفجاری سنگ و لرزه های معدنی قابل پیش بینی است. آگاهی از تنش های برجا همچنین برای ذخیره كردن باطله های هسته ای در سنگ نقش مهمی ایفا می کند .
در سال ۱۹۹٣میرونگ اهمیت داشتن تنش های سنگ برای ذخیره كردن گاز در مغارهایی در نروژ را مطالعه كرد. تنش اصلی برجای كوچكتر باید به اندازه كافی بزرگ باشد تا از نشست گاز در فشارهای حداقل گاز <!--[if !vml]-->file:///C:/DOCUME~1/SCORPI~1/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif<!--[endif]-->۱٠- ۸ جلوگیری كند.
پایدار بودن چاهها، كه یكی از اصلی ترین موارد در مهندسی نفت است، توسط نمركز تنش در طول دیواره چال كنترل می شود. همچنین تغییرات تنش در اثر ذخیره كردن و تخلیه منابع نفتی و ذخایر نباید نادیده گرفته شود .
از دیگر فعالیتهایی كه نیاز به داشتن آگاهی از تنش های برجا دارند عبارتند از:
حفاری و آتشباری، طراحی سیستم نگهداری، سدها، پایداری شیبها، گسیختگی در چاهها، جریان سیال و مشـكلات ژئوترمال، مدیریت تولید ذخایر، صفحات تكنوتیكی، زمین شناسی ساختمانی و پیش بینی زلزله .به دلیل اهمیت موضوع پروژه نقشه تنش جهانی درسال ٩۲ تكمیل شد. در زیر این نقشه آورده شده است.