وهاب سرفرازی - استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی همدان
هادی حایری - هیات علمی، گروه مهندسی معدن، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بافق، یزد
محمد فاتحی مرجی - دانشیار، گروه مهندسی معدن، دانشگاه یزد، یزد
نسرین میخک بیرالوند - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی همدان

در این مقاله با استفاده از نرم افزار PFC2D تاثیر فشار محصورکننده، فاصله داری و عمق نفوذ دیسک بر مکانیزم شکست سنگ بررسی شده است. به این منظور مدل عددی با ابعاد cm 60 و cm 120 آمادهسازی شد. این مدل که دارای مقاومت کششی MPa 5 می باشد، تحت 4 فشار محصورکننده متفاوت MPa 15 ، MPa 10 ، MPa 5 و MPa 20 قرار گرفت. در هر شرایط، دو دیسک U شکل با فاصله داری a5 ، a4 ، a3 ، a2 و a6 ( a: عرض انتهایی لبه دیسک) نیرو را به سطح سنگ اعمال مینمایند و باعث شکست سنگ میشود. در هر فاصله داری، دیسک در 5 عمق مختلف 6mm، 5mm،4mm،3mm، 7mm، در مدل نفوذ می کند. بطور کلی 100 مدل عددی ساخته شد. مقدار تنش شکست و مکانیزم شکست در هر مدلسازی ثبت گردید. نتایج نشان میدهند که 4 ناحیه با رفتار مکانیکی متفاوت در زیر دیسک قابل شناسایی است: ناحیه خردشده، ناحیه انتقالی، ناحیه پلاستیک و ناحیه الاستیک با افزایش فشار محصورکننده رشد ترک قایم متوقف شده و ترکها تمایل دارند به صورت افقی و به موازات تنش محصورکننده منتشر شوند. همچنین در فشارهای محصورکننده زیاد فاصله داری بهینه دیسکها برابر با a2 است. همچنین تنش شکست ارتباط زیادی با فشار محصورکننده دارد، در حالیکه فاصله داری دیسک ها در تنش شکست تاثیرگذار نمی باشد.

فشار محصورکننده، فاصله داری دیسک، عمق نفوذ، نرم افزار عددی PFC2D