Αριθμητική προσομοίωση της μηχανικής συμπεριφοράς της βραχόμαζας σε υπόγειες εκμεταλλεύσεις θαλάμων και στύλων - Χαλαστάνης, Γρηγόρης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλευτικής, 2016)
Η παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφει προσομοιώσεις για την μελέτη της συμπεριφοράς ενός στύλου και της περιβάλλουσας βραχόμαζας του ενός υπόγειου μεταλλείου, του οποίου η εκμετάλλευση γίνεται με την μέθοδο θαλάμων και στύλων. Η μέθοδος θαλάμων και στύλων αποτελεί μια ευρέως διαδεδομένη μέθοδο εκμετάλλευσης υπόγειων μεταλλείων καθώς είναι απλή και δεν έχει ιδιαίτερες απαιτήσεις σε εξοπλισμό και τεχνικές, ενώ παράλληλα προσφέρει συγκριτικό πλεονέκτημα σε σχέση με άλλες μεθόδους στην αξιοποίηση του χώρου μετά την εκμετάλλευση. Αρχικά περιγράφονται τα είδη των στύλων και αναλύεται το θεωρητικό υπόβαθρο της μεθόδου. Προσδιορίζονται οι ασκούμενες τάσεις στα πετρώματα και ο σωστός σχεδιασμός των στύλων. Τονίζεται η σημασία της κατάλληλης επιλογής γεωμετρικών χαρακτηριστικών του στύλου. Επιπλέον παρατίθενται οι μέθοδοι σχεδιασμού στύλων που έχουν διατυπωθεί διαχρονικά. Η εκτίμηση της αντοχής τους καθώς επίσης και ο τύπος αστοχίας τους αποτελούν το βασικό κριτήριο σχεδιασμού. Στο επόμενο μέρος της παρούσας διπλωματικής μελετάται η συνάρτηση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών και της τελικής μετατόπισης ενός δειγματικού στύλου, υπό συνθήκες σταθερής φόρτισης και προοδευτικά λαμβανόμενης τελικής μετατόπισης. Για την προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε το υπολογιστικό μοντέλο Phase2 της Rocscience, το θεωρητικό υπόβαθρο του οποίου περιγράφεται σε αυτήν την εργασία. Αναλύονται διεξοδικά τα βήματα που ακολουθήθηκαν στο πρόγραμμα και εντέλει λαμβάνονται αποτελέσματα σχετικά με την ευστάθεια του στύλου, τους τύπους αστοχίας και το μέγιστο φορτίο που μπορεί ο στύλος να παραλάβει ασφαλώς. Συνολικά, δημιουργήθηκαν δεκαέξι μοντέλα, τα μισά εκ των οποίων σχεδιάστηκαν με αραιό κάνναβο και τα άλλα μισά με πυκνό. Τα μοντέλα διαφοροποιήθηκαν με βάση τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά τους ( αναλογία πάτους-ύψους), την κλίση τους ως προς την επιφάνεια του εδάφους και την τελική μετατόπιση τους. Ωστόσο οι στύλοι σε όλα τα μοντέλα αποτελούνται από το ίδιο πέτρωμα. Τέλος καταγράφονται και ερμηνεύονται τα αποτελέσματα των αναλύσεων και με την χρήση διαγραμμάτων πραγματοποιούνται συγκρίσεις μεταξύ των μοντέλων, με σκοπό να διαμορφωθεί μία πλήρης εικόνα όσον αφορά στη γεωμηχανική συμπεριφορά του στύλου και της περιβάλλουσας βραχόμαζας του.