بررسی قابلیت حفاری ماسه سنگ لامیناسیون‌دار بر اساس شاخص شکنندگی با نگرشی بر تاثیر جهت و فواصل لامیناسیون

شاخص شکنندگی یکی ار پارامترهای مهم در مهندسی سنگ است که بر قابلیت حفاری سنگ ها در پروژه های مختلف ژئوتکنیکی مانند تونلها، مغارها، سدها، چاه های نفت و گاز، ترانشه جاده ها و معادن سنگ ساختمانی تاثیر گذار است. بررسی قابلیت حفاری سنگ ها قبل از عملیات حفاری می تواند کمک قابل توجهی به برنامه ریزی و مدیریت اجرای پروژه های ژئوتکنیکی داشته باشد که این منجر به صرفه جویی زمان و هزینه عملیات اکتشافی خواهد شد. در این مقاله قابلیت حفاری دو نمونه ماسه سنگ لامیناسیون دار (با فواصل لامیناسیون متفاوت) بر اساس شاخص شکنندگی با در نظر گرفتن جهت و فواصل لامیناسیون بررسی شده است. به این منظور با تهیه مغزه های استوانه ای شکل، مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی برزیلی نمونه های ماسه سنگ در زوایای لامیناسیون (β) °0، °30، °45، °60 و °90 تعیین و سپس بر اساس نتایج این مقاومت ها، مقادیر شاخص شکنندگی در βهای مختلف محاسبه شدند. بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها، جهت لامیناسیون نقش بسزایی در قابلیت حفاری دارد به طوری که در βهای °30 و °90 به ترتیب آسان ترین و سخت ترین شرایط قابلیت حفاری حاصل شده است. همچنین نتایج حاکی از آن است که نمونه ماسه سنگ با فواصل لامیناسیون کمتر در مقایسه با نمونه ماسه سنگ دیگر، شرایط مناسبتری از لحاظ قابلیت حفاری داشته است. در پایان، یافته های پژوهش حاضر می تواند در عمل برای پروژه های ژئوتکنیکی که برای اجرای آنها نیاز به حفاری در سنگهای لامیناسیون دار است، مفید و کارآمد باشد.

investigating the drillability of laminated sandstone based on the brittleness index, considering the effect of orientation and spacing of lamination

brittleness index is one of the important parameters in rock engineering, which affects the drillability of the rocks in various geotechnical projects such as tunnels, caves, dams, oil and gas wells, road trenches, and building stone quarries. investigating the drillability of the rocks before drilling operations can significantly help planning and managing the implementation of geotechnical projects, which will save time and cost of exploration operations. in this paper, the drillability of two laminated sandstone samples (with various lamination spacing) has been investigated based on the brittleness index, considering the orientation and spacing of lamination. for this purpose, after preparing cylindrical cores, uniaxial compressive strength and brazilian tensile strength of sandstone samples at lamination angles (β) of 0°, 30°, 45°, 60°, and 90° were determined. next, based on the results of these strengths, the brittleness index values were calculated in the various βs. based on the data analysis, lamination orientation plays a significant role in the drillability, so that the easiest and hardest drilling conditions are obtained at β of 30° and 90°, respectively. also, the results indicate that the sandstone sample with lesser lamination spacing had more suitable conditions in terms of drillability compared to other sandstone samples. in the end, the findings of the present research can be useful and efficient in practice for geotechnical projects that require drilling in laminated rocks.