انجام عملیات استخراج در معادن روباز مستلزم شناخت خواص هیدرولیکی توده سنگ به ویژه هدایت هیدرولیکی است. هدایت هیدرولیکی، میزان توانایی توده سنگ برای انتقال سیالات است که در بررسی مشکلات نشت، زهکشی و پایداری دیواره های کاواک معادن روباز اهمیت زیادی دارد. از این رو، محققان در جستجوی روش مناسبی برای تعیین هدایت هیدرولیکی توده سنگ تشکیل دهنده مناطق معدنی اند. در این مطالعه، برای تعیین رابطه تجربی هدایت هیدرولیکی بر اساس پارامترهای حاصل از گمانه های اکتشافی و ژئوتکنیکی شامل شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری، ابتدا تصویر مغزه های گمانه های ژئوتکنیکی حفر شده در آنومالی A کانسار غربی معدن سنگ آهن سنگان بررسی و با نمودارنگاری مجدد مقدار RQD برای هر نوبت حفاری محاسبه شد و با بررسی تصاویر مغزه های حفاری، هدایت هیدرولیکی هر ران حفاری در طول گمانه با متغیرهای کیفی ارزیابی شد. سپس با استفاده از روابط تجربی با شرایط زمین شناسی مشابه و ضرایب هدایت هیدرولیکی ارایه شده بر اساس جنس سنگ متغیرهای کیفی به کمی تبدیل شدند. در نهایت نمودار پراکندگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به هر یک از فاکتورهای RQD، عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ رسم و منحنی رگرسیون بر هر یک از نمودارها برازش شده و مشخص شد با افزایش هر یک از فاکتورهای عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ، هدایت هیدرولیکی کاهش می یابد اما همبستگی بالایی بین تغییرات هدایت هیدرولیکی با هر یک از این فاکتورها وجود ندارد. نتایج نشان می دهد که رابطه هدایت هیدرولیکی بر اساس RQD ضریب تعیین بسیار بالایی دارد (R2=0.8247)، بنابراین این رابطه تجربی می تواند برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه بسیار مفید واقع شود.

دبی جریان در سرریزها به طور مستقیم با طول تاج سرریز متناسب است، در صورتی که عرض کانال یا مخزنی که سرریز بر روی آن اجرا می شود محدود باشد، یکی از راهکارهای افزایش ظرفیت، افزایش طول تاج سرریز با زیگزاگ کردن سرریز در پلان می باشد. در این تحقیق تعداد 196 آزمایش بر روی 9 مدل فیزیکی با تغییر پارامترهای هندسی از جمله زاویه دیواره سرریز (α)، ارتفاع سرریز (P)، شکل دماغه ها، فرم تاج سرریز و شیب دهانه های ورودی جهت بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کنگره ای انجام گردید. ضریب دبی سرریزهای کنگره ای با زاویه دیواره (o12=α) کمتر از زوایای دیگر (o20و o35=α) بدست آمده است. علت آن را می توان چنین بیان کرد که با افزایش زاویه دیواره سیکل ها، زاویه نزدیک شدن جریان با دیواره سیکل ها به حالت عمودی نزدیک تر شده و این سرریزها شبیه سرریزهای خطی عمل می کنند و در نتیجه ضریب دبی جریان بیشتر می شود. شیب دار کردن دهانه-های ورودی بدلیل کاهش افت جریان ورودی به سرریز و همچنین افزایش 10 درصدی ارتفاع سرریز و تغییر فرم تاج سرریز به فرم ربع دایره ای، ضریب دبی را افزایش داده ولی با نیم دایره ای کردن دماغه های بالادست تاثیر چندانی در ضریب دبی مشاهده نگردید. کارایی سیکل سرریزهای کنگره ای با افزایش زاویه دیواره ها کاهش می یابد بطوریکه در 2/0=H t/p کارایی سیکل سرریزهای کنگره ای با زوایای دیواره 35، 20 و 12 درجه به ترتیب برابر 1، 2 و 3 بدست آمده است.

امروزه بافت سنگ به وسیله ی بررسی مقاطع نازک میکروسکوپی و سیستم­ های اندازه­ گیری تصویر، کمی سازی می­ شود. یکی از اهداف اصلی کمی­ سازی بافت سنگ، بررسی ارتباط ویژگی­ های بافتی و فابریک سنگ با خصوصیات مهندسی آن است. روش ضریب بافت[1] یکی از روش­ های کمی­ سازی بافت سنگ است. در این روش با استفاده از توصیف پارامترهای شکل دانه­ ها، دایره­ ای بودن، کشیدگی، جهت­ گیری و چگالی فشردگی دانه­ ها، بافت سنگ کمی سازی می­ شود. در این تحقیق از این روش برای ارزیابی خصوصیات مهندسی سنگ­ های کربناته که قسمت­ های وسیعی از کشور را در برگرفته، استفاده شده است. بدین منظور تعداد 28 نمونه سنگ کربناته از سازندهای مختلف ایران گردآوری و علاوه بر تعیین ضریب بافت بر روی مقاطع نازک از هر نمونه، آزمایش های تعیین چگالی، تخلخل، جذب آب، مقاومت تراکمی تک محوره، شاخص بار نقطه­ ای، دوام و سایش لس­ آنجلس انجام شده است. برای بررسی ارتباط بین ضریب بافت با نتایج هر یک از آزمایش ها، از تحلیل­ های رگرسیون خطی و غیرخطی استفاده و بهترین رابطه دارای بیش ترین ضریب هم بستگی (R2) انتخاب شده است. طبق تحلیل­ های آماری انجام گرفته ضریب بافت با چگالی (r=0. 862)، شاخص بار نقطه­ ای (r=0. 635)، مقاومت تراکمی تک محوره (r=0. 942) و شاخص دوام (r=0. 701) رابطه ی مستقیم و با درصد جذب آب (r=0. 845)، تخلخل (r=0. 715) و درصد سایش لس­ آنجلس (r=0. 697) رابطه ی معکوس دارد. به طور کلی، با افزایش ضریب بافت، خصوصیات مهندسی سنگ­ های کربناته بهبود می­ یابد. با بررسی نتایج پژوهش های قبلی و هم چنین بررسی ضرایب هم بستگی در نمونه­ های متعلق به یک سازند، درمی­ یابیم که اگرچه ارتباط کلی بین ضریب بافت و خصوصیات مهندسی سنگ­ ها وجود دارد، ولی این ارتباط در سنگ­ های متعلق به یک سازند و یا یک منطقه بیش تر و محکم­ تر است.

در این تحقیق، جبر فازی به عنوان ابزاری برای حل عددی معادلات و روابط مهندسی دارای پارامترهای نامطمئن و نادقیق معرفی می شود. همچنین انواع مختلف اعداد فازی و روش های به کارگیری و پردازش آنها مورد بحث قرار خواهند گرفت؛ مثلا جرم رسوب سولفات استرانسیم در میدان های نفتی، هم به وسیله اعداد معمولی و هم توسط اعداد فازی، محاسبه می شود. ثابت حلالیت سولفات استرانسیم، غلظت سولفات آزاد و جرم رسوب به صورت اعداد فازی محاسبه و با نتایج معمولی مقایسه می شوند. به نظر می رسد، به دلیل اینکه اعداد فازی کل مقادیر ممکن را برای پارامتر نادقیق مدل در نظر می گیرند، نتایج به دست آمده از محاسبات فازی، در مقایسه با نتایج معمولی، به واقعیت نزدیک ترند.

رشد جمعیت و کمبود فضا در شهرهای بزرگ باعث افزایش نیاز به توسعه سیستم حمل و نقل عمومی و اجرای خطوط زیرزمینی مترو در این شهرها شده است. یکی از مهمترین مخاطرات حفاری تونل های مترو، نشست ناشی از حفاری این تونل ها و اثرات احتمالی آن بر روی سازه های سطحی است. هدف اصلی از انجام این تحقیق بررسی میزان تاثیر مهمترین پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح آبرفتی بر روی نشست سطح زمین است. مطالعه پیشینه تحقیق نشان می دهد که تجزیه و تحلیل همزمان پارامترهای موثر بر رفتارمصالح دربرگیرنده تونل، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به منظور دستیابی به این هدف می توان از روش طراحی آزمایش به دلیل امکان اعمال تغییرات آگاهانه در متغیرهای ورودی (پارامترهای ژئوتکنیکی) مدل و بررسی تغییرات خروجی (نشست سطح زمین) استفاده کرد. از طرف دیگر استفاده از دانش افراد خبره در یک مدل مبتنی بر سیستم مهندسی سنگ به منظور قضاوت در خصوص سیستم های پیچیده همواره از کارایی بالایی برخوردار است. به همین دلیل در این مطالعه از این روش نیز به منظور دستیابی به اهداف تحقیق استفاده شده است. جهت استفاده از روش طراحی آزمایش ابتدا با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود FLAC3D، بخشی از تونل خط دو مترو کرج مدل و نتایج مدل ساخته شده با اطلاعات رفتارنگاری مقایسه شد. بدین ترتیب از کارایی مدل عددی ساخته شده در شرایط زمین شناسی این محدوده اطمینان حاصل شد. در مرحله بعدی یک تحلیل دامنه ایی و تحلیل حساسیت با استفاده از روش تاگوچی انجام گرفت. در تحلیل دامنه ایی انجام گرفته پارامترهای مدول الاستیک و نسبت پواسون با محدوه 0.46 و 0.14 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی شاخص آزمایش و به تبع آن بر روی نشست سطح زمین هستند. همچنین خروجی های تحلیل انجام گرفته با استفاده از نرم افزار Minitab نشان می دهد که مدول الاستیسیته و نسبت پواسون به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تاثیر بر روی نشست سطح زمین هستند. نتایج مدل مبتنی بر نظرات افراد خبره نیز انطباق نسبی با نتایج روش طراحی آزمایش دارد. تحلیل مدل RES نشان می دهد که بیشترین و کمترین وزن فعالیت پارامترهای مورد بررسی به ترتیب مربوط به مدول الاستیک با وزن 28.6 و نسبت پواسون با وزن 7.1 است. بنابراین این دو پارامتر دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی نشست سطح زمین هستند.

سنگ مصنوعی ترکیبی از سنگ دانه های طبیعی و ماده ای چسباننده مانند رزین های پلیمری و یا سیمان است. از آن جاکه این سنگ ها به طور مهندسی ساخته می شوند بنابراین خصوصیات آن ها از نظر رنگ، استقامت و ابعاد هندسی متناسب با نیاز بازار مصرف تعیین می شود. مصالح استفاده شده در تهیه ی سنگ های مصنوعی باطله های معادن و دورریز کارگاه های سنگبری است درنتیجه ارزش افزوده آن ها از نظر اقتصادی چشم گیر است. در این مقاله تأثیر نوع سنگ دانه های سیلیکاته بر تغییر خصوصیات زمین شناسی مهندسی سنگ های مصنوعی نسبت به سنگ طبیعی بررسی شده است. در این راستا سه نوع سنگ آذرین شامل توف، گرانیت و آندزیت انتخاب شدند و سنگدانه های مورد نیاز برای تهیه ی سنگ مصنوعی از آن ها تهیه شد. ماده ی چسباننده استفاده شده رزین پلیمری است و از آن به میزان 15% وزنی در تهیه ی سنگ مصنوعی به کار گرفته شد. نمونه ها در قالب فولادی ریخته شده و به مدت 24 ساعت تحت فشاری معادل 12 مگاپاسکال قرار گرفتند. مغزه هایی از نمونه ها برای انجام آزمایش های مختلف از جمله مقاومت فشاری تک محوری تهیه شدند. نتایج بررسی ها از وجود تفاوت هایی در خصوصیات زمین شناسی مهندسی و فیزیکی سنگ های تهیه شده از سنگ دانه های مختلف نسبت به خصوصیات سنگ اولیه نشان می دهند. بدین ترتیب که سنگ های مصنوعی تولید شده از سنگدانه های گرانیتی دارای 86% کاهش جذب آب و 24% افزایش مقاومت را نسبت به نمونه های گرانیت طبیعی نشان دادند. درمقابل دو سنگ مصنوعی دیگر تولید شده از سنگ دانه های توف و آندزیت دارای کاهش شاخص های مقاومتی 56% و 59%، افزایش 137% و 527% جذب آب سنگ های اولیه بوده اند.