رده‌ بندی دسته‌درزه ها با استفاده از 3 ویژگی آنها و مطالعه موردی در معدن سنگ چینی نی‌ریز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران.

2 کارشناس ارشد، شرکت مهندسین مشاور کاوشگران، تهران، ایران.

3 دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال؛ پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران.

چکیده

رده­بندی و بررسی ناپیوستگی­ها در شناخت و حل مسائل زمین­شناسی به‌ویژه در زمین­شناسی مهندسی و مکانیک سنگ بسیار اهمیت دارد. امروزه رده‌­بندی درزه­ها با استفاده از دو ویژگی شیب و جهت شیب در شبکه استریونت انجام می­شود، اما بررسی­های نوین بیانگر آن است که تنها دو عامل شیب و جهت شیب قادر به نشان دادن ویژگی­ها و رفتار آنها در حل بسیاری از مسائل از جمله پایداری سازه­های ژئوتکنیکی نیستند. در این نوشتار از روشی جدید برای رده­بندی درزه­ها با استفاده از 3 ویژگی درزه در یک محیط نرم‌افزاری 3 بعدی با استفاده از نرم‌افزارهای SPSSو Matlab استفاده شده است. همچنین به منظور کاربردی کردن این روش درزه­های معدن سنگ چینی نی­ریز به عنوان مطالعه موردی رده‌بندی شد. در بررسی و تحلیل درزه­ها در این معدن از ویژگی شیب و جهت شیب به همراه نوع پرشدگی به عنوان ویژگی سوم استفاده شده و در ادامه نتایج به دست آمده از این روش با روش معمول دسته بندی با 2 ویژگی مورد مقایسه قرار گرفته است. این مقایسه نشان داد که یک سامانه درزه در روش قدیمی به دو سامانه درزه در روش نوین تبدیل شده است که یک دسته درزه دارای پرشدگی با اکسید آهن و دسته درزه دیگر فاقد پرشدگی است. بررسی­ها نشان می­دهد که دسته درزه بدون پرشدگی در محدوده معدن سبب ریزش و ناپایداری دیواره­ها و همچنین سبب رخداد پدیده پوسته شدگی در پاشنه برخی پله­ها می‌شود. در پایان نیز با استفاده از نرم‌افزار SPSSمنحنی رگرسیون و مقدار کوواریانس برای هر یک از دسته درزه­های روش نوین رسم و محاسبه شد. نتایج نشان داد، هر چه جهت شیب درزه‌هایی که فاقد پرشدگی هستند به سمت شمال میل می­کند، شیب آنها به 90 درجه نزدیک­تر می­شود که این امر می‌تواند کلیدی  برای شناخت ناپایداری­ها و همچنین طراحی و برنامه‌ریزی استخراج در معدن سنگ چینی باشد.   

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Joint Sets Classification by 3-Parameters, Case Study: Neyriz Marble Mine (Fars Province, Iran)

نویسندگان [English]

  • M. Maghsoudi 1
  • F. Rafia 2
  • M. Ghorashi 3
1 Ph.D. Student, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran.
2 M.Sc., Kavoshgaran Consulting Engineers, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Islamic Azad University, North Tehran Branch; Research Institute of Earth Sciences, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Classification of discontinuities and fractures in rock plays an important role in study and problem solving in geosciences fields, especially in Engineering Geology and Rock Mechanics. Nowadays, joints are classified on the basis of two geometrical parameters of dip and dip direction, presented on stereonets. It is clear that the behavior of discontinuities cannot be thoroughly presented by these parameters in solving such related problems, as stability of geotechnical structures like rock slopes and tunnels. The present paper deals with the results of a research within which a new method of joint classification by 3 parameters has developed. This is done in 3D environment software, utilizing Matlab and SPSS softwares as supporting programs. Two employed parameters are conventional dip and dip direction, while the third parameter can be one of other joint characteristics such as infilling, length, aperture and so on.  In order to check the validity of the method, it was applied in one of the Neyriz Marble quarries, where rock mass contains well defined and clear joints. In this research, the type of infilling of joints has been taken into account as the third parameter, and the results were compared to the traditional 2-parameters classification. This revealed that one joint system defined on stereonets, in new 3-parameter classification, is distinguished as two separate joint systems regarding their type of infilling, namely, iron oxides and non-filling. Field investigation shows the joint system with no infilling is contributing in instability of rock walls and also occurrence of spalling phenomenon in toes of some benches. Utilizing SPSS software, a regression analysis has been performed for each set of joint data, and it is shown that a better correlation factor exists between the values in the new 3D classification. It also shows that the more non-filling joints extend northward, their dips tends to 90°, and this can be a key in slope stability studies, as well as in mining design and planning.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Joint Set
  • Neyriz Marble quarries
  • Classification of Joint
  • Discontinuity infilling
آقانباتی، ع.، 1385- زمین­شناسی­ ایران، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، ص610 .
تخم‌چی، ب.، معماریان،ح.،مشیری، ب. و احمدی، ح.، 1388- منطق جدید در رده‌بندی دسته‌درزه‌ها به روش شبکه عصبی MLP و بررسی عدم قطعیت در شبکه عصبی،      فصلنامه زمین دانشگاه آزاد واحد تهران شمال، سال چهارم، بهار 1388.
نقشه زمین‌شناسی 1:100000 نیریز، 1375- سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

References
Barton, N. R., 1974- A Review of the Shear Strengthof Filled Discontinuities in Rock. Norwegian GeotechnicalInstitute, Pub. No. 105.
Haller, D. & Hamon, G., 1993- Meillon-Saint Faust gas field, Aquitaine basin; Structural re-evaluation aids understanding of water invasion. In Parker, J. R. (ed.) Petroleum Geology of NW Europe, Proceedings of the 4th conference. Geological Society, London, 1519-1526 
Memarian, H. & Fergusson, C. L., 2003- Multiple fracture sets in the southeastern Permian-Triassic Sydney basin, New South Wales, Australian Journal of Earth Sciences, Vol.50, and PP.49-61.
Trollope, D. H., 1980- The Vaiont slope failure. Rock Mechanics, 13(2), 71–88.
Wyllie, D. C. &  Mah, C. W., 2005- Rock slope engineering: civil and mining, 4th edit, Taylor & Francis e-Library, ISBN 0-203-49908-5