การเปลี่ยนแปลงรูปร่างเชิงเวลาของหินคาร์นัลลิไทท์ที่มีผลกระทบจากความชื้น

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปร่างที่ขึ้นกับเวลาของเสาค้ำยันในเหมืองแร่โพแทชที่ได้รับผลกระทบจากปริมาณแร่คาร์นัลไลต์ การทดสอบการคืบในแกนเดียวของแท่งตัวอย่างหินคาร์นัลลิไทท์ได้ผันแปรปริมาณแร่คาร์นัลไลต์ตั้งแต่ 0-90% โดยใช้หินทดสอบ 15 ตัวอย่าง ภายใต้แรงกดคงที่ระหว่าง 2-16 MPa และดำเนินการทดสอบอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 21 วัน ข้อมูลการทดสอบได้ถูกนำมาวิเคราะห์เพื่อทำการสอบเทียบค่าคงที่ของพฤติกรรมเชิงยืดหยุ่น ความหนืดเชิงยืดหยุ่นและเชิงพลาสติกให้อยู่บนพื้นฐานของแบบจำลอง Burgers ข้อมูลจากการทดสอบมีความสอดคล้องเป็นอย่างดีกับแบบจำลอง โดยมีค่า R มากกว่า 0.85 จากผลการทดสอบสามารถสรุปได้ว่าตัวแปรจากแบบจำลองของ Burgers ลดลงในรูปแบบของเอ็กซ์โพแนนเชียลเมื่อมีปริมาณของแร่คาร์-นัลไลต์เพิ่มขึ้น แต่เมื่อมีปริมาณแร่คาร์นัลไลต์ 100% ค่าความหนืดเชิงยืดหยุ่นจะเข้าใกล้ศูนย์ ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าตัวอย่างหินที่มีแร่คาร์นัลไลต์บริสุทธิ์จะมีแนวโน้มอยู่ในรูปแบบจำลองของ Maxwell มากกว่ารูปแบบจำลองของ Burgers ผลกระทบของปริมาณและการกระจายตัวของแร่คาร์-นัลไลต์ในตัวอย่างหินได้ถูกนำมาวิเคราะห์ด้วยการคำนวณเชิงตัวเลขโดยใช้โปรแกรม FLAC ผลการวิเคราะห์ระบุว่าภายใต้ปริมาณแร่คาร์นัลไลต์ที่เท่ากัน ถ้ามีการแทรกของจำนวนชั้นคาร์นัลไลต์มากขึ้นจะทำให้ค่าความหนืดเชิงพลาสติกมากขึ้น ส่งผลให้ค่าความเครียดเชิงเวลาลดลง ซึ่งบอกเป็นนัยว่าการคาดการณ์พฤติกรรมการเปลี่ยนรูปร่างของเสาค้ำยันโดยใช้ผลการทดสอบจากห้องปฏิบัติการอาจทำให้ค่าการเปลี่ยนรูปร่างของเสาค้ำยันในภาคสนามเกินกว่าความเป็นจริง เนื่องจากการวางตัวถูกจำกัดด้วยขนาดของแท่งตัวอย่าง ผลกระทบของความชื้นต่อเสาค้ำยันในเหมืองแร่โพแทช ได้ถูกประเมินโดยให้ตัวอย่างทดสอบอยู่ภายใต้ความชื้น 95% ผลที่ได้ระบุว่าเมื่อมีปริมาณแร่คาร์นัลไลต์เกินกว่า 37% การสูญเสียน้ำหนักของตัวอย่างทดสอบจะเพิ่มขึ้นในเชิงเวลาอย่างรวดเร็ว สำหรับแท่งตัวอย่างหินที่มีปริมาณแร่คาร์นัลไลต์เจือปนอยู่ 90% การสูญเสียน้ำหนักจะมีมากถึง 60% ภายในเวลา 60 ชั่วโมง ผลที่ได้บอกเป็นนัยว่าระบบระบายอากาศในเหมืองแร่โพแทชควรจะมีการควบคุมความชื้นเพื่อให้เสาค้ำยันมีเสถียรภาพดีในระหว่างดำเนินการทำเหมือง (ก่อนการติดตั้งวัสดุถมกลับ)

คำสำคัญ