توسعه نرم‌افزار کاربردی طراحی الگوی آتشکاری تونل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته‌ی کارشناسی ارشد؛ دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت ‌مدرس

2 دانشجوی دکتری؛ دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت ‌مدرس

3 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

چالزنی و آتشکاری به‌دلیل مزایایی مانند انعطاف‌پذیری به‌عنوان یکی از روش‌های پرکاربرد حفر تونل به‌شمار می‌آید. طراحی یک الگوی آتشکاری دقیق و بهینه برای دستیابی به پیشروی بالا، هزینه‌تمام‌شده کمتر و جلوگیری از پدیده‌های خارج از طرح بسیار سودمند است. طراحی الگوی آتشکاری فرایندی زمان‌بر بوده و دستیابی به الگوی بهینه آتشکاری مستلزم تکرار طراحی‌ها و انتخاب بهترین الگو است. از این‌رو، وجود ابزار رایانه‌ای می‌تواند در کاهش زمان محاسبات و طراحی‌ها مفید باشد. در تحقیق حاضر، با استفاده از زبان سی‌شارپ نرم‌افزاری گرافیکی برای طراحی الگوی آتشکاری فضاهای زیرزمینی با استفاده از 9 روش پرکاربرد شامل روش‌های انتقال انرژی موازی و زاویه‌ای، نروژی، هلمبرگ و پرسون، گوستافسون، مدل‌های ساده‌شده لوپز و الافسون و روش‌های موازی و زاویه‌ای کونیا توسعه داده شده‌است. این نرم‌افزار با دریافت ابعاد سطح‌مقطع، خصوصیات بستر تونل و خصوصیات خرج مصرفی به‌عنوان ورودی، الگوی آتشکاری را به‌صورت خودکار با استفاده از 9 روش اشاره‌شده طراحی نموده و پارامترهای کلیدی حاصل از طراحی را گزارش می‌دهد. برای اعتبارسنجی نرم‌افزار، نتایج حاصل از آن در شرایط ثابت با طراحی دستی مقایسه شده‌است. مقایسه نتایج نشان می‌دهد که در سطح‌مقطع مورد بررسی، نرم‌افزار جانمایی مناسبی برای چال‌ها ارائه نموده و مقدار خرج ویژه و حفاری ویژه را در روش‌های مختلف با کمتر از 12 درصد انحراف نسبت به طراحی دستی محاسبه می‌کند. در این نرم‌افزار قابلیت چاپ الگوها به‌صورت نسخه اجرایی فراهم شده‌است که می‌تواند به‌طور مستقیم در کارگاه‌های آتشکاری مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


Chakraborty, A. K.& P. Pal Roy & J. L. Jethwa & R. N. Gupta. (1998). "Blast performance in small tunnels-a critical evaluation in underground metal mines". Tunnelling and Underground Space Technology 13, no. 3: 331-339.
Dey, K. & V. Murthy. (2006). Development of a tunnel blast design software (ITBlade-1.0) - an aid for efficient blasting. 54: p. 402-410.
Gustafsson R. (1973). Swedish blasting technique. Sweden: Gothenberg.
Iverson, S &, C. Kerkering, & W. Hustrulid.(2008). "Application of the NIOSH-Modified Holmberg-Persson Approach to Perimeter Blast Design". In Proceedings Of The 34th Conference On Explosives And Blasting Technique.
Johnsen, J. & Matheisen, C.F.(2000). Modern Trends in Tunnelling and Blast Design, A.A.Balkema.
Longfors  &, Kihlstrom B.(1978) . The modern technique of rock blasting. Stockholm: Almqvist & Wiksell Forlag AB.
Lopez Jimeno & Carlos, E & F. J. A. Carcedo. (1995). Drilling and blasting of rocks, AA Balkema.
Ostovar, R. (2017). Blasting in mines. (J. D. Industrial unit)  Amirkabir
Parchin Chemical industry. (2015). Catalog of explosive materials.
Persson P & Holemberg R & Lee J. (1993). Rock blasting and explosive engineering. Florida: CRC Press.
Singh Tatla Dar & Bhawani Singh. (2006). Elsevier Geo-Engineering Book 5: Tunnelling In Weak Rocks. Vol. 5. Elsevier.
Vanhatalo L.K.. (1999) . Rock Excavation Handbook : Sandvik Tamrock.
Yilmaz, O. & T. Unlu. (2014). "An application of the modified Holmberg–Persson approach for tunnel blasting design". Tunnelling and Underground Space Technology. 43: p. 113-122.
Zare Shokrollah. (2007). "Drill and Blast Tunneling Blast Design." Doctoral thesis at NTNU University.
Zare Shokrollah, & Amund Bruland. (2006). "Comparison of tunnel blast design models". Tunnelling and underground space technology 21, no. 5: 533-541.
 Zou, D. (2017). Theory and technology of rock excavation for civil engineering. Springer Singapore.