جانمایی بهینه انبارناریه زیرزمینی - مطالعه موردی انبارهای ذخیره‌سازی مواد ناریه پروژه سد بختیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه محیط زیست

2 کارشناس شرکت مهندسی سپاسد

چکیده

در ذخیره‌سازی زیرزمینی مواد پر انرژی مانند مواد ناریه، گاز و نفت، اگر فاصله جانبی و عمق مجموعه انبارهای زیرزمینی کم باشد، در اثر وقوع انفجار غیر منتظره در یکی از انبار­ها انفجار به سایر انبارهای مجاور منتقل شده و در نتیجه باعث وقوع حوادث فاجعه‌بار گسترده‌‌ای در سطح و زیر زمین می‌‌شود. در این مقاله از یک مدل الاستو-پلاستیک کالیبره شده در نرم‌‌افزار FLAC3D  برای شبیه‌سازی عددی انفجار انبار زیرزمینی استفاده شده است. میزان گسترش خرابی در مدل‌ها  توسط دو معیار حداکثر سرعت ذره­ای (PPV) آستانه­ خرابی و گسیختگی پلاستیک اندازه‌گیری شده است. نتایج شبیه‌‌سازی‌‌ها نشان می­دهد که زون خرابی بر اساس معیار PPV نسبت به گسیختگی پلاستیک دارای محدوده بزرگ‌تری است. پاسخ سیستم نگهداری بتنی در انبار مجاور انبار منفجر شده، حاکی از وقوع گسیختگی‌های کششی در اثر انعکاس امواج از دیواره­ها است. این می‌تواند باعث انتقال انفجار شود، حتی در شرایطی‌که زون خرابی حاصل از انفجار در توده سنگ به نزدیکی انبار مجاور هم نرسیده باشد. در این مقاله همچنین فاصله جانبی و عمق ایمن برای سه انبار زیرزمینی مواد ناریه پروژه سد بختیاری بر اساس نتایج مدل­سازی عددی برای ضعیف‌ترین و مستحکم­ترین توده سنگ ساختگاه به ترتیب برابر 40 و 45 متر 60 و 40 متر پیشنهاد شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Bakhtiary Dam and Hydroelectric Power Project, (2009).
DoD. (2004). Department of Defense ammunition and explosives safety standards. DoD 6055.9-STD.
Dragos, J., Wu, C., & Oehlers, D. (2013). Simplification of fully confined blasts for structural response analysis. Engineering Structures, 56, 312-326.
Fathi, E., & Mortazavi, A. (2010). Investigation of Prespiltting Blasting Using Analytical Equations and Numerical Modelling. First Conference of Blasting and Its Role in Reconstruction in Iran (pp. 153-162). Amirkabir University of Technology, Tehran: Investigation of Prespiltting Blasting Using Analytical Equations and Numerical Modelling.
Goel, R. K., Singh, B., & Zhao, J. (2012). Underground Infrastructures Planning, Design, and Construction. Elsevier.
Hao, H., & Wu, C. (2001). Scaled-distance relationships for chamber blast accidents in underground storage of explosives. Fragblast, 5(1-2), 57-90.
 Hendron, A. J. (1978). Engineering of rock blasting on civil projects: Structural and Geotechnical Mechanics (Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1977). International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 15(3), 242–277.
Itasca, C. (1997). FLAC3D user’s manual.
Jiang, N., & Zhou, C. (2012). Blasting Vibration Safety Criterion for a Tunnel Liner Structure. Tunnelling and Underground Space Technology, 32, 52-57.
Jiang, N., Zhou, C., Luo, X., & Lu, S. (2015). Damage characteristics of surrounding rock subjected to VCR mining blasting shock. Shock and Vibration, 2015, 1-8.
Kendorski, F., Jude, C., & Duncan, W. (1973). Effect of Blasting on Shortcrete Drift Linings. Mining Eng, 25(12), 38–41.
Langefors, U., & Kihlström, B. (1978). The Modern Technique of Rock Blasting. Wiley.
Lu, Y., Wang, Z., & Chong, K. (2005). A comparative study of buried structure in soil subjected to blast load using 2D and 3D numerical simulations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 25(4), 275-288.
Ma, G., Hao, H., & Wang, F. (2011). Simulations of explosion-induced damage to underground rock chambers. J Rock Mech Geotech Eng, 3(1), 19-29.
Ma, G., Hao, H., & Zhou, Y. (1998). Comput Geotech, 22(3-4), 283–303.
North Atlantic Treaty Organization. (1993). Manual on NATO Safety Principles for the Storage of Ammunition and Explosives. Bonn, Germany.
Odello, R. J. (1980). Origins and Implications of Underground Explosives Storage Regulationss. Technical. USA: Civil Engineering Laboratory, Naval Construction Battalion Center, Port Hueneme.
Persson, P. A. (1997). The Relationship Between Strain Energy, Rock Damage, Fragmentation, and Throw in Rock Blasting. Fragblast, 1(1), 99–110.
Singh, P. (2002). Blast Vibration Damage To Underground Coal Mines From Adjacent Open-Pit Blasting. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 39(8), 959–973.
Tiwari, R., Chakraborty, T., & Matsagar, V. (2016). Dynamic Analysis of a Twin Tunnel in Soil Subjected to Internal Blast Loading. Indian Geotech J, 1-12.
UFC-3-340-02. (2008). Structures to resist the effect of accidental explosions. US Department of the Army, Navy and Air Force Technical Manual.
Wei, X., Zhao, Z., & Gu, J. (2009). Numerical Simulations of Rock Mass Damage Induced By Underground Explosion. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 46(7), 41206–1213.
Wu, C., & Hao, H. (2006). Numerical Prediction of Rock Mass Damage Due To Accidental Explosions in an Underground Ammunition Storage Chamber. Shock Waves, 15(1), 43–54.
Wu, C., Lu, Y., & Hao, H. (2004). Numerical prediction of blast‐induced stress wave from large‐scale underground explosion. International journal for numerical and analytical methods in geomechanics, 28(1), 93-109.
Xia, X., Li, H. B., Li, J. C., Liu, B., & Yu, C. (2013). A case study on rock damage prediction and control method for underground tunnels subjected to adjacent excavation blasting. Tunnelling and Underground Space Technology, 35, 1-7.
Yang, R. L., Rocque, P., Katsabanis, P. D., & Bawden, W. F. (1994). Measurement and Analysis of Near-Field Blast Vibration and Damage. Geotechnical and Geological Engineering, 12(3), 169-182.