منبع تحقیق با موضوع رتبه بندی، هیدرولیک، برداشت داده

دانلود پایان نامه

زیادی بر شرایط ناپایداری یا توسعه تغییر شکل‌های اضافی دارد. اهمیت جهت‌یابی وقتی شرایط دیگر مسبب تغییر شکل مانند مقاومت برشی کم و تعداد کافی ناپیوستگی‌ها حاضرند‌، افزایش می‌یابد.
جهت‌یابی یک ناپیوستگی در فضا را می‌توان به وسیله شیب و جهت شیب صفحه آن توصیف کرد. شیب زاویه میان صفحه ناپیوستگی با سطح افق در جهت عمود بر امتداد صفحه است. مقدار شیب بین 0-90 درجه متغیر است. جهت شیب زاویه میان راستای شمال با خط عمود بر امتداد صفحه در جهت شیب می‌باشد. این زاویه بین‌ 0-360 درجه است[32].

شکل (2-15) نحوه اندازه‌گیری جهت شیب با قطب نما
برای اندازه‌گیری جهت‌یابی ناپیوستگی‌ها از قطب نما استفاده می‌شود. البته قبل از استفاده بایستی قطب نما نسبت به میزان انحراف مغناطیسی منطقه اصلاح گردد. با توجه به این‌که منطقه مطالعاتی حاوی کانسار آهن می‌باشد‌، استفاده از قطب نما برای اندازه‌گیری جهت‌داری ناپیوستگی‌ها منجر به ایجاد خطا در داده‌ها می‌شود. این خطا متغیر بوده و رابطه مستقیم با فاصله از کانسار دارد. بنابراین در این مطالعه برای حذف این خطا‌، با ایجاد تغییراتی در ساختمان قطب نما قابلیت ابزار شیب سنج (clinorule) که برای اندازه‌گیری جهت‌داری ناپیوستگی‌ها نسبت به راستایی مشخص استفاده می‌شود‌، نیز به آن افزوده شد. حال به وسیله این ابزار می‌توان جهت شیب ناپیوستگی‌ها را نسبت به خط پیمایشی که جهت‌داری آن توسط دوربین نقشه برداری مشخص شده است را اندازه‌گیری کرد. مزیت این ابزار در این است که با قرائت هم‌زمان جهت شیب توسط عقربه قطب نما و شیب سنج می‌توان میزان انحراف مغناطیسی ناشی از کانسار را در نقاط پیت اندازه‌گیری و محاسبه کرد.

شکل (2-16) نمایش اشکال ساختاری با نرم افزار DIPS
پس از اندازه‌گیری جهت شیب کلیه ناپیوستگی‌ها در یک بلوک آتشکاری می‌توان با استفاده از روش‌های استریوگرافیک دسته درزه‌های اصلی توده سنگ را بدست آورد و از آن‌ها برای ارزیابی درجه درزه‌داری توده سنگ بهره جست.
2-7-7- تداوم ناپیوستگی
تداوم به توسعه محیطی یا اندازه‌ یک ناپیوستگی در یک صفحه دلالت دارد. این پارامتر‌ به وسیله مشاهده طول اثر یک ناپیوستگی بر روی سطح رخنمون قابل اندازه‌گیری است. این پارامتر یکی از مهم‌ترین پارامتر‌های توده سنگ است[27].

شکل (2-17) تداوم دسته‌های مختلف ناپیوستگی[27]

جدول(2-9) رتبه بندی تداوم ناپیوستگی[27]
تداوم(متر)
توصیف
<1
تداوم بسیار کم
1-3
تداوم کم
3-10
تداوم متوسط
10-20
تداوم زیاد
>20
تداوم بسیار زیاد

2-7-8- بازشدگی نا‌پیوستگی
بازشدگی فاصله جدایش عمودی سطوح سنگی مجاور را در یک ناپیوستگی باز گویند که فضای میان آن را هوا یاآب پر کرده است. بازشدگی و نوع و مقدار مواد پرکننده آن روی رفتار هیدرولیکی و خصوصیات مقاومت برشی بالاتری نسبت به ناپیوستگی‌های باز یا پر شده دارند. باز شدگی ناپیوستگی‌ها با ارتعاشات آتشکاری‌، حرکات بلوکی و اثرات هوازدگی محلی بسیار حساس است.

جدول (2-10) رتبه بندی بازشدگی ناپیوستگی[27]
بازشدگی(سانتیمتر)
توصیف
<01/0
بسیار بسته
025/0-01/0
بسته
05/0-025/0
نسبتاً باز
25/0-05/0
باز
1-25/0
بطور متوسط عریض
>1
عریض
10-1
بسیار عریض
100-10
بشدت عریض
100
حفره‎ای

2-7-9- پرکننده
پرکننده به مصالحی مانند کلسیت‌، کلریت‌، رس و اکسی آهن که یک ناپیوستگی را پر می‌کنند‌، گویند. ناپیوستگی پر شده بازه وسیعی از رفتار مکانیکی را نشان می‌دهد[27].

جدول (2-11) رتبه بندی انواع مصالح پرکننده
پرکننده
رتبه
توصیف
1
تمیز
2
موادسطحی
3
رس
4
اکسیدآهن
5
دیگرپرکننده ها

2-7-10- مقدار نشت
میزان بازشدگی‌، نوع و مقدار پرکننده از پارامتر‌های تأثیر گذار بر خصوصیات هیدرولیکی ناپیوستگی‌ها می‌باشند. خصوصیات هیدرولیکی ناپیوستگی‌ پارامتری مؤثر بر رفتار آن می‌باشد[27].
جدول (2-12) توصیف مقدار نشت در ناپیوستگی‌های پر شده[27]
توصیف
دسته‎بندی مقدار تراوش آب
مواد پرکننده بسیار تحکیم‎یافته و خشک هستند، جریان قابل ملاحظه بدلیل نفوذپذیری بسیار پایین بعید است.
1
مواد پرکننده مرطوب هستند اما جریان اب آزاد وجود ندارد.
2
مواد پرکننده خیس هستند، گاهی قطرات آب دیده می‎شود.
3
مواد پرکننده نشانه‎هایی از برون‎شست را نشان می‎دهند، جریان پیوسته آب را بر حسب لیتر بر دقیقه تخمین بزنید.
4
مواد پرکننده شسته‎شدگی محلی نشان می‎دهد، جریان قابل ملاحظه آب در طول کانالهای شسته‎شدگی را بر حسب لیتر بر دقیقه تخمین بزنید و فشار را توصیف کنید که پایین، متوسط یا بالا است.
5
مواد پرکننده شسته‎شدگی کامل را نشان می‎دهد، فشار بسیار بالا تجربه شده، جریان آب را بر حسب لیتر بر دقیقه تخمین بزنید و فشار را توصیف کنید.
6

شکل (2-18) مقادیر مختلف نشت در ناپیوستگی
2-7-11- فاصله داری ناپیوستگی
فاصله عمودی بین دو ناپیوستگی مجاور هم را فاصله‌داری گویند. طبق تعریف‌، فاصله داری بایستی در راستای عمود بر دسته ناپیوستگی اندازه‌گیری گردد. در غیر این صورت فاصله‌داری دارای حقیقی باید از رابطه زیر از فاصله‌داری ظاهری اندازه‌گیری شده بدست آید[27،30].
S_i=S_app sinθ
در این رابطه S
a متوسط فاصله‌داری ظاهری و S متوسط فاصله‌داری واقعی دسته ناپیوستگی می‌باشد.

شکل (2-19) نمایی از نحوه اندازه‌گیری فاصله‌داری ناپیوستگی‌ها
پس از اندازه‌گیری فاصله داری کلیه دسته ناپیوستگی‌های توده سنگ می‌توان با استفاده از رابطه زیر متوسط فاصله داری توده سنگ Sa را محاسبه کرد.
S_a=1/(∑_(i=1)^n▒1/S_i )(2-1)
برای ارزیابی میزان درزه داری توده سنگ از فاکتور شمارش حجمی درزه (Jv) نیز می‌توان استفاده کرد[4].
J_v=1/S_1 +1/S_2 +…+Nr/5(2-2)
در رابطه فوق S فاصله‌داری دسته درزه‌های توده سنگ و Nr تعداد درزه‌های تصادفی است.
جدول (2-13) نحوه رتبه بندی فاصله‌داری ناپیوستگی[27]
رتبه
توصیف
فاصله داری (cm)
1
بینهایت کم
<2
2
خیلی کم
2–6
3
کم
6–20
4
متوسط
20–60
5
زیاد
60–200
6
خیلی زیاد
200–600
7
بینهایت زیاد
>600

2-7-12- شرایط سطح درزه
شرایط سطح درزه شامل زبری و شکل مواجی سطح درزه می‌باشد. زبری نا‌منظمی‌های سطحی با طول موج کمتر از 10 سانتی متر را گویند. در مقابل نا‌منظمی‌های سطحی با طول موج بیشتر از 10 سانتی متر را مواجی گویند. زبری مقاومت برشی ناپیوستگی‌ها را گویند. ناپیوستگی‌های زبر مقاومت بیشتری نسبت به ناپیوستگی‌های هموار دارند. اهمیت زبری با افزایش بازشدگی و ضخامت پرکننده‌ها کاهش می‌یابد[27].
هدف از تعیین شرایط سطح درزه‌، تخمین مقاومت برشی سطح درزه است. برای توصیف این پارامتر می‌توان از پروفیل‌های ارائه شده استفاده کرد.
جدول (2-14) رتبه بندی شرایط ناپیوستگی
Rating
Shape
Roughness
1
Planar
Rough
2
Undulating
Smooth
3
Stepped
Slickensided

شکل (2-20) نمایی از زبری سطح درزه در یک ماسه سنگ

شکل (2-21) پروفیل نشانگر انواع زبری و شکل درزه[27]
2-8- تجهیزات برداشت داده‌های لرزه‌ای
در این طرح پژوهشی برای بدست آوردن میزان سرعت امواج تنه‎ای در توده سنگ از روش لرزه‌نگاری انکساری استفاده می‎شود.تجهیزات مورد استفاده جهت جمع‌آوری داده‌های لرزه‌ای شامل منبع ایجاد امواج لرزه‌ای، لرزه‌ سنج‌های امواج P و S، باتری، کابل‌های رابط، دستگاه ثبت اطلاعات داده‌های امواج لرزه‌ای و…. می‌باشند.

شکل(2-22)تجهیزات لرزه‎نگاری مورد استفاده
2-8-1- منبع لرزه‎زا
امواج لرزه‌ای در اثر وارد آمدن انرژی بر زمین ایجاد می‌شوند. در برداشت‌های صحرایی لرزه‌نگاری، می‌توان امواج لرزه‌ای را به صورت دستی یا ماشین‌آلات سنگین و یا به کمک مواد ناریه ایجاد کرد. پتک دستی می‌تواند یک شک با انرژی و بسامد مناسب ایجاد کند که تا اعماق 10 تا 50 متر قابل کاربرد است و قابلیت کار با آن بسیار آسان بوده و قابل حمل می‌باشد. اما مواد ناریه انرژی بسیار قوی‌تری آزاد می‌کنند و برای اعماق بیشتری قابل کاربرد هستند. در این پروژه با توجه به عمق مورد مطالعه که حداکثر با اندازه ارتفاع بلوک‎های آتشباری می‎باشد، از یک پتک با وزن تقریبی 18 کیلوگرم جهت ایجاد امواج لرزه‌ای استفاده شده است.

شکل(2-23) وسیله مورد استفاده برای ایجاد موجS
برای ایجاد موج P، پتک به صورت قائم بر روی یک صفحه دایره‎ای از جنس تفلون کوبیده می‌‌شود. برای ایجاد امواج لرزه‌ای S، پتک به صورت افقی بر سر یک تیر فلزی که به شدت بر زمین جفت شده است کوبیده می‌شود.‌ شکل (2-24) یک حالت ساده از نحوه ایجاد و ثبت موج S را نشان می‌دهد.

شکل(2-24)نحوه ایجادو ثبت موجS]
2-8-2- لرزه سنج
لرزه سنج‌ها برای واکنش در برابر حرکت زمین در راستای معین طراحی شده‌اند و ابزارآلات برای سنجش جابجایی زمین هستند. ابزارآلات الکترومغناطیسی در برابر سرعت حرکت زمین واکنش نشان می‌دهند و بر اساس نوع طراحی، توان ثبت حرکت‌های افقی و قائم را دارند. بعضی از ادوات الکترومغناطیس جدید، به صورت هم‌زمان قادر به ثبت مؤلفه‌های ۳ بعدی می‌باشند[33]. لرزه‌ سنج‌های مورد استفاده در انجام پروژه، ژئوفون‌های الکترومغناطیسی PE-3 ساخت شرکت سنسور هلندمی‎باشند. برای اندازه‌گیری سرعت هر یک از امواج P و S از ژئوفون‎های مختص به آن‌ها استفاده شده است. بسامد ذاتی هر کدام از این ژئوفون‌ها برابر 10 هرتز می‎باشد.

شکل(2-25) ژئوفون افقی برای اندازه‎گیری موج برشی

شکل(2-26) ژئوفون عمودی برای اندازه‎گیری موج تراکمی
2-8-3- لرزه نگار
به منظور برآورد خصوصیات دینامیکی توده سنگ سرعت امواج برشی و تراکمی در توده سنگ توسط دستگاه لرزهنگار TERRALOC Mk 8 ساخت شرکت ABEM سوئد اندازه‎گیری می‎شود. این دستگاه لرزه‎نگار چند کاناله بوده و برای برداشت‎های انکساری، انعکاسی، توموگرافی و اندازه‎گیری ارتعاشات در کلیه شرایط آب و هوایی مناسب می‎باشد[34].

شکل(2-27) دستگاه لرزه‎نگار TERRALOC Mk 8
برای انجام تنظیمات دستگاه، بررسی اولیه و مشاهده داده‎های ثبت شده در صحرا از نرم افزار SeisTW نصب شده بر روی لرزه‎نگار استفاده می‎شود.این نرم افزار قابلیت نشان دادن داده‌های برداشت شده را، بلافاصله بعد از ثبت آن‌ها دارد و لذا می‌تواندر صورت مناسب بودن داده‌های ثبت شده آن‌ها را در حافظه داخلی دستگاه ذخیره کرد. بعد از ثبت داده‌ها توسط دستگاه Mk8می‌توان به کمک نرم افزار SeisTW، یک بررسی ساده و ابتدایی از داده‌ها را در صحرا انجام داد.پردازش
نهایی داده‌ها که حاصل آن سرعت امواج P و S در لایه‌های زمین و ضخامت لایه‌ها است، با استفاده از نرم‎افزارReflexw انجام می‌گیرد.

شکل(2-28) محیط نرم‎افزارSeisTW
2-9- روند برداشت داده‌های لرزه‌ای
شاید بتوان گفت مشکل‌ترین و زمان برترین مرحله انجام این پروژه، مرحله لرزه‌نگاری آن بوده است. لرزه‌نگاری شامل مراحل خاصی می‌باشد که انجام ناقص هر کدام از آن‌ها باعث بروز مشکلات فراوان و هدر رفت زمان بیشتری می‌شد. این موضوع در مواقعی که این عملیات محدودیت زمانی داشته باشد بیشتر به چشم می‌خورد.
لرزه‌نگاری در طی مراحل زیر انجام می‌شد:
تعیین راستای پروفیل لرزه‌نگاری با توجه به امتداد جبهه کار بلوک معدنی.
انتخاب آرایش مناسب ژئوفون‌ها( فاصله‎داری 2، 3 یا 5 متر ) با توجه به طول پروفیل و گستردن طناب در امتداد آن.
پهن کردن کابل رابط ژئوفون‌ها و دستگاه لرزه‌نگار در راستای پروفیل.
کاشتن ژئوفون‌ها(ژئوفون‌های P و S ) و اتصال ژئوفون‌های S به کابل رابط.
روشن کردن دستگاه لرزه‌نگار و اتصال آن به کابل رابط.
آماده‌سازی دستگاه لرزه‌‌نگار برای ثبت داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های موج S.
استقرار در محل ضربه شماره 1، کاشتن ژئوفون راه‌‌انداز دستگاه لرزه‌نگار و اتصال آن به دستگاه توسط کابل رابط.
قرار دادن تیر فلزی در محل ضربه‎گاه و جفت کردن آن با زمین، وارد کردن ضربه به سمت راس

Author: mitra8--javid

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *