การพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของพฤติกรรมการคืบของหินดินเหนียวแม่เมาะ

บทคัดย่อ

เหมืองถ่านหินแม่เมาะเป็นเหมืองเปิดที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในประเทศไทย ซึ่งในปัจจุบันเหมืองมีการดำเนินงานขุดเหมืองอย่างต่อเนื่องและจะมีการดำเนินการทำเหมือนต่อไปที่ระดับความลึกที่มากกว่า 300 เมตรในอนาคต ซึ่งจะต้องคำนึงถึงเสถียรภาพในระยาวของบ่อเหมือง ที่มีหินดินเหนียว (Claystone) เป็นองค์ประกอบหลักของลาดเหมืองแม่เมาะ โดยการคืบ(Creep) ซึ่งเป็นคุณสมบัติด้านการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่มีความเกี่ยวเนื่องกับเวลาของวัสดุ ภายใต้สภาวะความเค้นคงที่เป็นเวลานาน ดังนั้นการขุดเปิดเหมืองในระดับลึกจะส่งผลโดยตรงต่อการคืบของลาดเหมืองแม่เมาะและจะยังผลต่อเสถียรภาพของลาดเหมืองอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ บทความนี้เป็นการศึกษาและจำลองพฤติกรรมการคืบของหินดินเหนียวแม่เมาะบนพื้นฐานการทดสอบการคืบหลายระดับ(muti-stage creep tests) ที่ได้รับการออกแบบเพื่อทดสอบโดยเฉพาะ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการคืบถูกนำมาใช้ในการจำลองพฤติกรรมการคืบของหินดินเหนียวแม่เมาะ 3 แบบจำลอง ได้แก่ Maxwell model, Kelvin model และ Bugers Creep model จากการศึกษาพบว่าแบบจำลอง Bugers Creep model มีความสัมพันธ์ที่ดี มีความสอดคล้องกันระหว่างผลการทดสอบกับแบบจำลอง ซึ่งสามารถนำแบบจำลองนี้มาใช้ในการอธิบายพฤติกรรมการคืบของหินดินเหนียวแม่เมาะได้