نقش عوامل عملیاتی در برآورد پارامترهای مقاومتی سنگ به روش میکروحفاری

چکیده

تعیین پارامترهای مقاومتی سنگ همچون چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی و مقاومت فشاری تک محوره بروش حفاری بدلیل سهولت و سریعتر بودن آن مورد توجه می‌باشد و حفاری در مقیاس کوچک می‌تواند بعنوان یک روش غیر مخرب محسوب شود. در این راستا روشهای مختلف تجربی و تحلیلی جهت استفاده از این تکنیک برای برآورد مقاومت فشاری تک محوره ارائه شده است که توجه به مکانیزم فرآیند حفاری به ویژه در مقایسه با فرآیند برش مستقیم توسط ابزارهای برشی تکی و نقش پارامترهای مختلف موثر اهمیت زیادی دارد. بررسی و تعیین نقش این پارامترها در مدلهای مختلف ارائه شده می‌تواند در افزایش کارائی آنها مفید باشد. از این رو در این تحقیق به نقش پارامترهای مختلف از جمله هندسه مته و ساییدگی آن و همچنین عوامل حفاری مانند نرخ نفوذ، سرعت چرخش مته و جنس مته پرداخته شده است. زیرا تعیین محدوده مناسب این پارامترها می‌تواند قدمی در جهت استاندارد سازی این روش برای استفاده مطمئن از آن باشد. آزمایشهای حفاری در یک سنگ مرمر توسط یک دستگاه حفاری دستی قابل حمل که برای این منظور ساخته شده انجام می‌گیرد و نقش هر کدام از پارامترهای عمق نفوذ، هندسه مته، ساییدگی مته و سرعت چرخش مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که درصورت انتخاب درست این پارامترها، پارامترهای مقاورمتی برآورد شده، با نتایج آزمونهای استاندارد مرسوم مطابقت خوبی دارد و بویژه پارامتر عمق نفوذ درصورت انتخاب سرعت چرخش و بار پشت مته مناسب جهت حفظ آن، تنها راندمان حفاری را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این میان پارامترهای ساییدگی مته و زاویه شیب مته نقش مهمی دارند. بطوریکه جهت برآورد پارامترهای مقاومتی سنگ استفاده از یک مته کند ضرورت دارد. در صورت استفاده از مته هایی با کندی محدود و زاویه شیب مناسب تاثیری در پارامترهای برآورد شده ندارد.