ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی وابسته به زمان سنگ دربرگیرنده شیستی در معدن طلای موته

بررسی پایداری دیواره های معدنی در معادن روباز از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی وابسته به زمان سنگ در شیست های معدن چاه خاتون و معدن سنجده ازمجتمع معدنی طلای موته مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به تنوع سنگهای شیستی در معادن طلای چاه¬خاتون و سنجده (دو معدن فعال در این مجتمع معدنی)، پدیده خزش نقش مهمی در گسیختگی دامنه¬ها دارد. در این تحقیق خصوصیات کانی شناسی سنگ های شیستی محدوده معدن و نقش انها در خصوصیات مقاومتی و رفتار خزشی این سنگ ها بررسی گردید. رفتار خزشی در سنگ¬های سخت بدلیل وجود ناهمسانی ساختاری آنها، یکی از عوامل ناپایداری در پروژه¬های عمرانی در سنگهای سخت می¬باشد. در مطالعه حاضر تعداد ده نمونه از شیستهای دیواره معادن در حال استخراج جهت انجام مطالعات کانی¬شناسی و آزمایش XRD نمونه برداری گردید. سپس بر روی این شیستها آزمایش¬های مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی برزیلین به منظور برآورد خواص مکانیکی و تعیین کیفیت توده سنگ در دیواره-های معدنی و آزمایش خزش برای ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی وابسته به زمان سنگ انجام گردید. نتایج حاکی از این است که مقاومت فشاری تک¬محوری و برزیلین در شیستها نسبت مستقیم با درصد Sio2 دارد، همچنین ساختارهای ثانویه در کاهش مقاومت سنگها نقش مهمی دارد. عواملی نظیر ساختارهای ثانویه (درز و شکاف)، سطوح تورق ممتد، اندازه ذرات و ترکیب کانی¬شناسی نقش مهمی در نحوه شکست این سنگها ایفا می¬نماید. بنابراین مقاومت فشاری تک محوری شیستهای مورد مطالعه از 14 تا 74 مگاپاسکال و مقاومت کششی برزیلین از 3/0 تا 2/10 مگاپاسکال متغیر می¬باشد. کمترین مقاومت فشاری تک محوری در سنگهای نسبتاً هوازده با درصد سیلیس پایین می¬باشد. کانی¬های رسی سنگهای شیستی شامل مونت موریلونیت، پرواسکایت، ایلیت و دیکیت در ناپایداری دیواره معدنی مؤثر می¬باشد. مطالعات کانی¬شناسی مشخص نمود که مهمترین عوامل ساختاری که روی پارامتر خزش تأثیر دارند شامل شکل دانه¬ها و نوع تماس و قفل شدگی دانه¬ها می¬باشد. تماس کانی¬های مقاوم با کانی¬های ضعیف در مقاومت سنگ از اهمیت بالایی برخوردار است. به طور کلی وجود ساختارهای ثانویه در سنگهای شیستی در بیشتر موارد باعث کاهش مقاومت سنگ می¬گردند. با توجه به مدل¬سازی انجام شده مشخص گردید نرخ کرنش¬های ایجاد شده در مدل¬های آزمایشگاهی از مدل¬های عددی در شروع بارگذاری بیشتر است و میزان کرنش نهایی مدل¬های عددی کمی از مدل آزمایشگاهی بیشتر می¬باشد. نرخ کرنش¬های مدل عددی و آزمایشگاهی در سطح تنش ۲۰ بار تقریبا معادل یکدیگر است ولی در سطح تنش 40، 70 و 100 بار شیب نمودار آزمایشگاهی از عددی بیشتر است. یکی از دلایل اصلی تغییرات نرخ کرنش در مدل آزمایشگاهی و عددی می¬توان به دلیل ناهمسانی سنگهای شیستی که ناشی از کانی¬شناسی متفاوت می¬باشد، نسبت داد.