The study of rock pillar failure mechanisms is an issue that is faced routinely in mining and civil industries. In mining operation, the establishment of several mining levels is often necessary to ensure adequate production. This result in the formation of pillars that must be recovered under often high stress conditions at later stages of excavation. It is, therefore, beneficial to develop guidelines that can be used in the design of rock pillars. The aim of this paper is to delve into the mechanisms involved in pillar failure as well as to investigate the non-linear behavior of rock pillars. An extensive numerical analysis was carried out to study the pillar deformation and failure process under natural loading conditions. Effects of pillar geometry and pillar strength parameters on pillar behavior were investigated for hard rock material typical of Canadian mining conditions. Numerical data were compared against field data recorded in Canadian mines. A fairly good match was achieved between numerical and field data and the conducted analysis can be used as a qualitative guideline in the design of rock pillars in underground structures

چکیده

مطالعه مکانیسم های شکست ستون سنگی موضوعی است که بطور معمول در صنایع معدنی و عمرانی مواجه است. در عملیات معدنی، برای اطمینان از تولید کافی، اغلب استقرار چند سطح معدن کاری ضروری است. این باعث تشکیل ستون هایی می شود که اغلب باید تحت شرایط تنش بالا در مراحل بعدی گودبرداری بازیابی شوند. بنابر این ایجاد خطوط راهنمایی که می تواند در طراحی ستون های سنگی استفاده شود، مفید است. هدف این مقاله تعمق در مکانیسم های درگیر در شکست ستون و بررسی رفتار غیر خطی ستون های سنگی است. آنالیز عددی گسترده ای برای مطالعه تغییر شکل ستون و فرآیند شکست تحت شرایط بارگذاری طبیعی انجام شده است. اثرات هندسه ستون و پارامترها مقاومتی ستون بر روی رفتار ستون برای مواد سنگی سخت نمونه ای از شرایط معدن کاری کانادایی، بررسی شده است. داده های عددی در مقابل داده های صحرایی گزارش شده در معادن کانادا مقایسه شده است. بین داده های عددی و صحرایی انطباقی نسبتاً خوب بدست آمد و آنالیز انجام شه می تواند بعنوان خط راهنمای کیفی در طراحی ستون سنگی در سازه های زیرزمینی استفاده شود.

1-مقدمه

ستون ها باقی مانده های سنگی بر جا گذاشته شده بین دهانه های زیر زمینی مجاور است. ستون های سنگی عمدتاً بعنوان جزء حمایتی در فضاهای بزرگ زیر زمینی استفاده شده اند. بدون ستون ها، تحمل وزن مواد رویی زمین یا تحمل فشار جانبی در دهانه های زیرزمینی عمیق بسیار مشکل است. با وجود مقدار قابل توجهی از تحقیقات انجام شده، شکست ستون هنوز مسائل ایمنی مهمی را نشان می دهد و گاهی اوقات زندگی را به خطر می اندازد...