مقاله پديده ترکش سنـــــــگ

[Alireza Hashemi 33,392]

پديده ترکش سنگ

پديده تركش سنگ را مي توان به عنوان شكستگي و خرد شدن ناگهاني توده سنگ ، در اثر تمركز تنشهاي برجايي كه بريك جسم سنگ اثر مي كنند ، تعريف كرد ، به گونه اي كه انرژي آزاد شده را بتوان به عنوان يك رخداد لرزه اي مشخص ، تلقي كرد.

انفجار سنگ شامل يک سري شکست هاي سنگي شديدي است که حاصل انفجار قطعات کوچک سنگ از سينه کار حفاري هاي زير زميني باديواره هاي کناري است اين گونه انفجار ناگهاني با عث ريزش قسمت بزرگي از تونل با يک سازه زير زميني مي شود.

اصولا سنگهايي که در سازه هاي زير زميني به صورت ناگهاني و شديد منفجر مي شوند ارتباط مستقيمي با تنش زياد ، نوع مواد ترد با الاستيک شکسته دارد. البته در بعضي حالات انفجار سنگ ناشي از خروج گازها است ولي اين نوع شکست جزء انفجار سنگ محسوب نمي شود.

معمولا شدت و تکرار انفجار است با افزايش عمق زياد مي شود. اين افزايش مطلب مربوط به افزايش وزني طبقات فوقاني مي باشد که بنوبه خود با عث افزايش تنش در سنگهاي عمق تر مي شود هر چند عمق تنها عاملي نيست که به انفجار سنگ کمک مي کند گزارشاتي از انفجار در معدنکاري با عمق 1000 فوت نيز منتشر شده است معمولا انفجار ها در حفاري هاي کم عمق کمتر رخ مي دهد در صورت بروز با شدت کمي انجام مي شود در اعماق بيشتر امکان انفجار در سنگها بيشتر شده و انفجار معمولا از عمق 2000 فوت (m6000) شروع مي شود در بيشتر موارد از عمق 3000 فوت به بعد مشکلات جدي تري به دنبال خواهد داشت در ضمن تعدادي حفاري زير زميني در عمق بيشتر از 5000 فوت انجام شده که بدون ترکش سنگ مي باشند. اين امر نشان دهنده اين نکته مي باشد که شرايط خاص ديگري غير از عمق وجود دارد که بر روي انفجار سنگ تاثيري مي گذارند.

يكي از پديده هاي همراه با تركش سنگ ، توزيع دوباره مسير تنشها و در نتيجه گسترش مناطق شكستگي و رها شدگي در اطراف حفريات زير زميني است و عمدتأ در سنگهاي ترد كه رفتار الاستيك دارند ، اتفاق مي افتد. همچنين در مناطقي كه تنش ها و تنجش هاي تكتوتيكي شديدي وجود دارد ، احتمال وقوع آن بيشتر است.

در زمانهاي گذشته تركش سنگ سبب بروز سوانح متعددي در تونلها و معادن ، در نقاط مختلفي از دنيا شده است. در سالهاي اخير ، به علت مطالعاتي كه در مورد اين پديده انجام گرفته ، تركش سنگ در حد مطلوبي شناخته شده است. بنابراين با شناخت و كنترل اين پديده ، تا حد قابل توجهي از سوانح آن كاسته شده است. با اين وجود ، هنوز هم در تونلسازي و معدنكاري ، خطرات اين پديده همچنان وجود دارد و هيچگاه نمي توان به طور خيلي دقيق و حتمي آن را پيش بيني كرد. بايد توجه داشت كه با افزايش عمق معادن و تونلها ، خطرات اين پديده بيشتر مي شود.

بسياري از تحقيقات مربوط به تركش سنگ ، در معادن طلاي آفريقاي جنوبي انجام گرفته است اما ساير كشورها نيز در اين زمينه فعال بوده اند. در بعضي موارد ، حاصل تركش سنگ ، جدا شدن قطعات كوچكي از سنگ از جبهه كار پيشروي است ، حال آنكه در موارد ديگر ممكن است سبب جا به جايي و حركت ميليون ها تن سنگ شود. جالب آن است كه اين دو حالت فقط از نظر مقدار انرژي آزاد شده با هم تفاوت دارند و الا مكانيسم تشكيل آنها يكسان و ناشي از آزاد شدن انرژي تنجش ذخيره شده در حجم معيني از توده سنگ است. البته ممكن است طبيعت و سطوح شكستگي يا لغزش و تغييرات انرژي در اين سطوح ، كه سبب آزاد شدن انرژي مي شود ، در انواع مختلف تركش سنگ بسيار متفاوت باشد. ميزان انرژي امواج لرزه اي حاصل از پديده تركش سنگ در موارد مختلف بين 1 تا 5 ريشتر گزارش شده است.

به نظر مي رسد كه علت اصلي تركش سنگ ، لغزش ناگهاني توده سنگ در امتداد يك ناپيوستگي زمين شناختي و يا ايجاد شكستگي باشد. واضح است كه هرچقدر ميزان انرژي آزاد شده بيشتر باشد ، به همان نسبت خسارت وارده نيز بيشتر خواهد بود. از سوي ديگر ، تركش هاي سنگ ضعيف موسوم به لرزش زمين به وفور اتفاق مي افتد ، حال آنكه امروزه با شناختي كه از اين پديده به وجود آمده است ، مي توان سيستم نگهداري را به گونه اي طراحي كرد كه در مقابل سوانح كوچك به خوبي مقاومت كند و خسارات ناشي از سوانح بزرگ را نيز كاهش دهد.