فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                             صفحه

 

چکیده فارسی……………………………

 

فصل اول: کلیات…………………………

مقدمه…………………………………

بیان مسآله…………………………….

اهداف تحقیق……………………………

فرضیات تحقیق…………………………..

کاربران تحقیق………………………….

 

فصل دوم: مبانی نظری…………………….

روایت شناسی……………………………

روایت ………………………………..

انواع روایت……………………………

عناصر روایت در رمان…………………….

الگوی شخصیت……………………………

شخصیت و شخصیت پردازی……………………

پیشینه ی شخصیت پردازی…………………..

شخصیت و داستان…………………………

ریخت شناسی شخصیت……………………….

شخصیت پردازی مستقیم و غیر مستقیم…………

شخصیت ایستا……………………………

شخصیت پویا…………………………….

انواع شخصیت……………………………

نظریه های روایت………………………..

نظریه ی پراپ…………………………..

خویشکاری………………………………

ویژگی خویشکاری های داستان……………….

قصه…………………………………..

عناصر قصه……………………………..

انواع قصه……………………………..

سراینده ی بهمن نامه و زمان او……………

 

موضوع بهمن نامه………………………..

مقایسه بهمن نامه با داستان بهمن در شاهنامه..

 

فصل سوم: روش تحقیق

ابزار گردآوری اطلاعات در این پایان نامه……

تعریف روش تحقیق………………………..

طرح نظری مسئله تحقیق……………………

چارچوب نظری……………………………

روش کتابخانه ای………………………..

انواع سند……………………………..

ابزار سنجش و گردآوری اطلاعات……………..

 

فصل چهارم: یافته های تحقیق………………

شیوه ی شخصیت پردازی در بهمن نامه…………

آغاز حرکت اول داستان……………………

توزیع خویشکاری و تحلیل شخصیت ها در حرکت اول.

نمودار پایانی حرکت اول………………….

آغاز حرکت دوم داستان……………………

توزیع خویشکاری و تحلیل شخصیت ها در حرکت دوم.

نمودار پایانی حرکت دوم………………….

آغاز حرکت سوم داستان……………………

توزیع خویشکاری و تحلیل شخصیت ها در حرکت سوم.

نمودار پایانی حرکت سوم………………….

آغاز حرکت چهارم داستان………………….

توزیع خویشکاری و تحلیل شخصیت ها در حرکت چهارم

نمودار پایانی حرکت چهارم(آخر) داستان……..

 

موضوع بهمن نامه داستان زندگی بهمن پسر اسفندیار پادشاه کیانی و ستیزه جویی های او با خاندان رستم زال است. بهمن که قهرمان این داستان است در نوشته های باستانی و تاریخی دارای شخصیتی خاص است. در این آثار وی پایان دهنده ی دوران پهلوانی و آغازگر دوران تاریخی است. در این تحقیق  با بهره گرفتن از الگوی ریخت شناسی پراپ به تحلیل و بررسی شخصیت های بهمن نامه پرداخته ایم زیرا با بهره گرفتن از این الگو به راحتی می توانستیم خویشکاری ها و اعمال شخصیت ها را مورد تحلیل و بررسی قرار دهیم. داستان بهمن نامه نیز به دلیل این که داستانی حماسی است و در آن از کینه توزی ها و رزم و ستیز سخن به میان رفته است و شخصیت هایش نیز مانند الگوی پراپ از دو حالت  قهرمان و شریر و کارکرد های آن دو خارج نمی باشند زمینه ساز استفاده از این الگو شد. ضرورت انجام این تحقیق بررسی و تحلیل شخصیت های بهمن نامه بر اساس الگوی مورد نظر و همچنین واکاوی شحصیت ها از چهار دیدگاه: (1- قهرمان و ضد قهرمان 2- تیپ و نوع 3- ایستایی و پویایی 4- صفات) . چنین نتیجه گیری می شود که شخصیت ها یا حامی  و یاریگر قهرمان داستان هستند و یا رفتاری ضد قهرمان دارند و حامی شریر می باشند. هر کدام از شخصیت ها برای ارائه ی خدمتی و یا مآموریتی وارد صحنه ی داستان می شوند و از خود خویشکاری (کارکردی) را بر جای می گذارند. این داستان دارای چهار حرکت است که در آن خویشکاری هایی رخ می دهد و مهم ترین آن ها، شرارت، نبرد شریر با قهرمان، شکست قهرمان یا شریر،مجازات شریر، رهایی، پاداش، و بر تخت نشستن می باشند.

واژگان کلیدی: بهمن، ریخت شناسی ، خویشکاری، شریر، یاریگر، قهرمان، عامل جادویی.

 

مقدمه

ریخت شناسی واژه ای است که در زمینه های مختلف به کار می رود اما وقتی که در عرصه ی ادبیات و داستان از آن یاد می شود معنای دیگری به خود می گیرد و کارکرد آن متفاوت می شود. در طی سالیان گذشته پژوهشگران و منتقدان زیادی خصوصآ در غرب در زمینه ی تحلیل و بررسی آثار ادبی و داستانی تلاش و کوشش نموده اند و هرکدام الگو و طرحی را برای بررسی آثار مطرح کرده اند. با مطالعه و تحقیق در این آثار بهترین الگویی که می توان از آن در انجام این تحقیق بهره برد الگوی ریخت شناسی ولادیمیر پراپ می باشد که در ادامه به شرح و توضیح آن می پردازیم.

واژه ی ریخت شناسی بنا به تعریف ولادمیر پراپ به معنی بررسی وشناخت ریخت هاست و ریخت شناسی شخصیت تحلیل و بررسی وشناخت جزئیات و خصوصیات رفتار ،کردار و منش افراد می باشد. شیوه های شخصیت پردازی در داستان متعدد است، نویسنده با توسل به ابعاد مختلف حیطه ی ریخت شناسی به تحلیل و بررسی و واکاوی شخصیت و شناسایی همه جانبه ی او می پردازد. شخصیت داستانی مانند یک انسان واقعی است. دارای ابعاد متفاوتی است که بعضی از آن ها از چشم انسان پوشیده است و بعضی در معرض چشم همه قرار دارد. بعد اصلی و زیر بنایی شخصیت اندیشه و روان است و طبیعی است که روان افراد قابل درک و لمس نیست ولی اعمال و رفتار و گفتار و حتی قیافه ظاهری افراد نشان دهنده ی ابعاد پنهانی و درونی آن هاست بنابراین ما با درون افراد از طریق گفتار و رفتار و قیافه شان آشنا می شویم. اگر انگیزه ی شخصیت روشن و مشخص نباشد اعمال او غیر قابل توضیح یا باور نکردنی است. انگیزه ی شخصیت اساسآ از دو منبع ناشی می شود : 1-از طبیعت درون شخصیت که قبل از شروع رمان شکل گرفته است. 2- از سلسله ای از حوادث بیرونی که بعد از شروع رمان نیاز ها و انتظارهای خاص برای شخصیت ایجاد می کند.

در تعریف شخصیت گفته اند : « شبه شخصیتی است تقلید شده از اجتماع که بینش جهانی نویسنده بدان فردیت و تشخص بخشیده است.» آبرامز می گوید : « شخصیت ها، افرادی هستند که در یک نمایش نامه یا اثر روایی دارای ویژگی اخلاقی و آگاهانه ی پیش شناخته اند. این ویژگی ها در گفتار و عملشان نشان داده می شود. انگیزه و زمینه ای که نویسنده می سازد حالت و طبیعت اخلاقی شخصیت را برای گفتار و عمل تشکیل می دهد. ( عبداللهیان ، 1381: 52-53 )

اشخاص ساخته شده ای (مخلوقی) را که در داستان و نمایش نامه و……ظاهر می شوند، شخصیت می نامند. شخصیت : اثر روایتی یا نمایشی، فردی است که کیفیت روانی و اخلاقی او، در عمل او و آنچه می گوید و می کند، وجود داشته باشد. خلق چنین شخصیت هایی را که برای خواننده در حوزه ی داستان تقریبآ مثل افراد واقعی جلوه می کنند، شخصیت پردازی می خوانند.

1-2-بیان مسئله

واژه ی ریخت شناسی طبق تعریف ولادیمیر پراپ، به معنای بررسی و شناخت ریختهاست و ریخت شناسی شخصیت به معنی بررسی وشناخت جزئیات و خصوصیات رفتاری یک فرد می باشد که یک شخصیت را از نظر حالات گوناگون و کنش هایی که در روند داستان دارد مورد بررسی قرار می دهد. بهمن نامه اثری است حماسی که شرح حال و زندگی بهمن پسر اسفندیار و کینه توزی های او نسبت به خاندان زال است که با بهره گرفتن از الگوی ریخت شناسی پراپ به تحلیل و بررسی شخصیت های موجود در آن می پردازیم .

1-3-اهداف تحقیق

الف: معرفی وشناخت شخصیت های موجود در بهمن نامه ،بررسی خصوصیات روحی و روانی و کنش ها و حالات رفتاریشان در سیر داستان بر اساس کارکردهای آنان.

ب: دیگر اینکه بعضی از شخصیت های بهمن نامه به مرور زمان به فراموشی سپرده شده اند و در این تحقیق سعی بر آن است تا اطلاعاتی در مورد این اشخاص و اهداف انسانی و یا غیر انسانی آنها بیان شود .

ج: معمولا آن دسته از منظومه های حماسی که پس از شاهنامه سروده شده اند چندان مورد توجه پژوهشگران قرار نگرفته اند. دراین تحقیق با اشاره به نکات حماسی ارزشمندی که در منظومه ی بهمن نامه وجود دارد  نشان می دهیم که حماسه های ملی بعد از شاهنامه تا چه اندازه ارزش و اهمیت دارند.                                د: پدید آوردن  یک الگوی ساختاری که مورد استفاده پژوهشگران در زمینه ی آثار اسطوره ای و حماسی  قرار گیرد .

 1-4- فرضیات تحقیق  

-مطالعه در تاثیرگذاری شاعران و نویسندگان در دوره های گوناگون

– صرفه جویی در وقت و عمر پژوهندگان و خوانندگان یک اثر با یاری گرفتن از فرهنگ نوشته شده برای آن

در سال‌های اخیر از سوی پژوهشگران عرصه‌ی فرهنگ و ادبیات توجّه ویژه‌ای به فرهنگ‌نویسی برای متون کهن شده است و آثار متعدّدی در این زمینه تدوین شده است که از جمله‌ی آن‌ ها می‌توان به فرهنگ شاهنامه از مصطفی شهابی، واژه‌نامه‌ی غزل‌های حافظ از حسین خدیو جم، واژگان و تعبیرات و اصطلاحات دیوان خاقانی نوشته‌ی ضیاءالدین سجّادی، فرهنگ نوادر و لغات و تعبیرات عطار نیشابوری از رضا اشرف‌زاده و فرهنگ لغات و تعبیرات مثنوی از سید صادق گوهرین اشاره کرد.

بدین ترتیب رساله‌ی حاضر نیز با توجّه به مقام شعری اثیر اخسیکتی در میان شاعران قرن ششم و نبود فرهنگی جامع برای دیوان این شاعر،  همّ خود را صرف تدوین لغتنامه‌ای برای دیوان او کرده و به دلیل حجم بالای لغات دشوار این متن، کار را به حروف الف تا سین محدود نموده است.

شرح و بیان مساله پژوهش

اثیر اخسیکتی شاعری پرآوازه در اواخر قرن ششم بوده و سخن‌شناسان او را با انوری و خاقانی مقایسه کرده‌اند و از قصیده‌سرایان تراز اوّل به شمار آورده‌اند. به رغم این که از او دیوانی پر حجم پر از ظرایف زبانی و واژگان و اصطلاحات دشوار علمی به جا مانده است، به اندازه‌ی دیگر قصیده‌سرایان این قرن شناخته شده نیست و از این رو کار چندانی بر روی دیوان او انجام نگرفته و یک تصحیح بیش‌تر از آن به چاپ نرسیده است که آن نیز خود به کاستی‌های متعدّدی دچار است. به این ترتیب به نظر می‌رسد که تدوین فرهنگی برای دیوان این شاعر گامی باشد هم برای شناساندن بیشتر اثیر به دانشجویان و محقّقان ادبیات و هم برای تسهیل تحقیق بر روی این متن پرمایه.

1-2-مروری بر پژوهش‌های گذشته

همان‌طور که گفتیم، اثیر اخسیکتی در مقایسه باشاعران هم‌عصرش کم‌تر شناخته شده و کار چندانی پیرامون او و دیوانش صورت نگرفته است و درباره‌ی لغات و اصطلاحات دیوان اثیر تا کنون کاری انجام نشده است. از میان اندک پژوهش‌های صورت گرفته بر روی دیوان او می‌توان به سه مقاله‌ی زیر اشاره کرد:

• «اثیر اخسیکتی». سید علی میرافضلی، دانشنامه‌ی زبان و ادب فارسی ، ۱۳۸۴
• نگرشی نو بر دیوان اثیرالدین اخسیکتی، احمدرضا یلمه‌ها، آینه‌ی میراث، 1388
• تصحیح چند بیت از دیوان اثیر اخسیکتی، احمدرضا یلمه‌ها، فصلنامه‌ی پژوهش‌های ادبی، 1388

1-3-اهداف تحقیق

زبان اثیرالدین اخسیکتی در شعر زبانی دشوار و مشحون از لغات و اصطلاحات علمی و فنّی و نیز واژه‌های عربی است که درک معنای شعر او را دشوار ساخته است. او در علوم مختلف عصر خود از جمله ریاضی، حکمت، پزشکی، اخترشناسی، هیئت، منطق، فقه، اصول و کلام ورود داشته و برای عرض اندام در عرصه‌ی پیچیده‌گویی، از هر یک معانی و لغاتی را در شعر خود آورده است که این امر کار محقّق ادبی را برای بررسی دیوان او با موانع بسیار روبه‌رو می‌سازد و می‌تواند موجب ناشناخته ماندن شاعر گردد. با توجّه به پرکاری اثیر و تعاملات او با شاعران شناخته شده‌ای چون خاقانی، نظامی گنجوی، رشید وطواط، مجیر بیلقانی و ظهیر فاریابی و تأثیرگذاری وی در قصیده‌سرایی اواخر قرن ششم هجری، ناشناخته ماندن قدر او و اثرش مایه‌ی نقص دانش ادبی و ایجاد اخلال در فهم درست تاریخ ادبیات خواهد شد. از این رو در تحقیق حاضر بر آن شدیم که به منظور تسهیل تحقیق درباره‌ی اشعار این شاعر و ایفای نقشی هرچند کوچک در راه حفظ میراث ادبی زبان فارسی، لغات و اصطلاحات دشوار شعر او را استخراج کنیم و با جمع‌ آوری معانی آن‌ ها از لغتنامه‌های مختلف، فرهنگی تخصصی برای این اثر تدوین نماییم.

1-4-فرضیه‌ها

• با توجّه به کهنگی زبان در دیوان اثیرالدین، لغات و اصطلاحات بسیاری در آن وجود دارد که فارسی زبانان امروزی از معنای آن بی‌خبرند.
• استفاده‌ی زیاد اخسیکتی از اصطلاحات و لغات علمی واژگان دیوان او را دیریاب‌تر کرده است.
• اخسیکتی با میل به پیچیده‌گویی از لغات عربی بسیاری که در زبان فارسی چندان رایج نیستند، استفاده کرده است

• 

•  

• اخسیکتی از شاعران تأثیرگذار قرن ششم است و نگارش آثار پژوهشی درباره‌ی او ضرورت دارد.

 

 

1-5-روش تحقیق

روش تحقیق در این رساله‌، روش کتابخانه‌ای است و برای تدوین آن، نخست دیوان اثیرالدین اخسیکتی به دقّت مطالعه و از لغات و اصطلاحات دشوار آن فیش‌برداری شده است و پس از تنظیم الفبایی این لغات، برای استخراج معنای آن‌ ها به فرهنگ‌های مختلف، از جمله لغتنامه‌ی دهخدا مراجعه شده و آن معانی که با معنای بیت همخوانی داشته است، انتخاب و ثبت شده است.

تنها چاپی که از دیوان این شاعر صورت پذیرفته، نسخه‌ای به تصحیح رکن‌الدین همایونفرخ است که کتابفروشی رودکی در سال 1337 آن را منتشر کرده است؛ ناگزیر همین نسخه اساس کار ما قرار گرفت هر چند که این تصحیح به دلایل فراوان از جمله متأخّر بودن نسخه‌ی اساس مصحّح و دسترسی نداشتن او به نسخ متقدّم تحریفات و تصحیفات زیادی دارد و بسیاری از بیت‌ها با اغلاط، افتادگی‌ها و ابهام و تعقید فراوان ضبط گردیده است. این امر در کار ما نیز موجب مسایلی شد و گه‌گاه در ابیات موجود در تحقیق حاضر قابل تشخیص است و در مواردی معنای کلمه‌ای که در بیت آمده و ما توضیح داده‌ایم با کلیت بیت نمی‌خواند، برای رفع این نقیصه کوشیدیم تا حد امکان بیت را تصحیح کنیم در این موارد صورت تصحیح شده‌ی بیت در پانویس صفحه آمده است.

نشانی ابیات در پایان هر بیت آمده که عدد سمت راست شماره‌ی صفحه و عدد سمت چپ شماره‌ی بیت است.

شرح زندگی اخسیکتی

ابوالفضل محمدبن ابی طاهر از شعرای پارسی گوی اواخر قرن ششم و از مشاهیر شعر وادب فارسی است .وی در اشعارش خود را اثیر و گاه اثیراخسیكتی نامیده است (فروزانفر، 1350: 532)

نسبت او به اخسیكت از شهرهای فرغانه، واقع در ماورالنهر است. اثیر سخنوری را در زادگاهش آغاز کرد. با حمله‌ی ترکان غز و زوال دولت سنجری و پریشانی خراسان که خود از آن با عنوان «وحشت خراسان» یاد می‌کند (همایونفرّخ، 1337: 122) ، نواحی شرقی ایران را ترک گفت و به نواحی غرب و شمال غرب ایران روی آورد. نخست در همدان به دربار غیاث الدین محمد بن ملکشاه سلجوقی (۵۵۵ ق) پیوست و سال‌های متمادی او و جمعی از وزیران و امیران دربارش را مدح گفت. در لشکر غیاث الدین محمد، با علاءالدین عربشاه (۵۸۴ ق) حاکم کُهستان آشنا شد. عربشاه شعر اثیر را پسندید و او را نواخت. اثیر مدت زیادی از عمر خود را به تفاریق در همدان و کُهستان در دستگاه عربشاه بود.

اثیر اخسیکتی پس از مرگ غیاث الدین محمد، قصایدی در مدح جانشین او رکن‌الدین  ارسلان بن طغرل سلجوقی (۵۷۱ ق) و سپس طغرل بن ارسلان (۵۹۰ ق) پرداخت. از دیگر ممدوحان شاعر، نام اتابکان آذربایجان شامل شمس‌الدین ایلدگز (۵۷۱ ق) و پسرانش محمّد جهان‌پهلوان (۵۸۱ ق) و قزل ارسلان (۵۸۵ ق) در قصایدش مکرر دیده می‌شود.

اخسیکتی با شاعران بزرگ هم‌عصر خود همچون خاقانی شروانی، نظامی گنجوی، رشید وطواط، مجیربیلقانی و ظهیر فاریابی مراودات و معارضاتی داشته است. اثیر بعضی از قصاید خاقانی را جواب گفته و پایه‌ی خود را بالاتر شمرده است. همچنین حکایتی در مورد ملاقات این دو شاعر در دست است که کمابیش بوی افسانه دارد.(سفینه‌ی تبریز،722: 265 ) نویسندگان معاصر اثیر، به رقابت میان او و مجیر بیلقانی اشاره کرده‌اند. (راوندی، 1921: 327) اثیر در یکی از اشعارش مجیر را دزد شعر خود خوانده است:

از برای خدای خواجه مجیر           کاروانهای شعر من چه زنی؟ (اثیر، 1337: 21)

رقابتهای شعری اثیر اخسیکتی و مجیر بیلقانی گاه باعث کدورت ممدوحین ایشان، قزل ارسلان و محمد جهان پهلوان، که برادر بودند، نیز می‌شد (دیوان اثیر:21 ).

اثیر سالهای پایانی زندگانی را در شهر خلخال بسر برد و در سال ۶۰۹ ق در همین شهر درگذشت (دولتشاه، 1337: 135). تاریخ مرگ اثیر را سالهای ۵۶۳ ق و ۵۷۷ ق هم ذکر کرده‌اند که با توجه به اینکه تاریخ سرایش بعضی از اشعار او بعد از این سالهاست، اعتباری ندارد(فروزانفر، 1350: 539).

جایگاه شعری اخسیکتی

اثیرالدین در بیش‌تر قالب‌های شعر فارسی، طبع آزمایی و هنرنمایی كرده، اما هنر اصلی او بیش‌تر در قصیده سرایی است و سخن سنجان، وی را از قصیده سرایان تراز اول به شمار آورده‌اند. وی با برخی از شاعران معاصر خویش، مناظراتی داشته و میان او و خاقانی و مجیر بیلقانی كار به تعریض و هجو نیز كشیده است (صفا، 1373: 2/ 709)

اثیر در آوردن ردیف‌های شعری دشوار، تركیب‌های تازه، آفریدن مضامین نو و به كارگیری صنایع ادبی و بهره گیری از دانش‌های فراوان خود، مهارت نشان داده است؛ لیكن پایبندی وی به آوردن مضامین دشوار و بهره‌گیری از اصطلاحات علمی و فلسفی،موجب دیریابی معانی برخی از ابیات او شده و از جذابیت و ملاحت آنها كاسته است. (فروزانفر، 1350: 533). از سوی دیگر، ورزیدگی شاعر در علوم مختلف عصر، از جمله ریاضی، حکمت، پزشکی ، اخترشناسی، هیئت، منطق، فقه ، اصول و کلام و آوردن معانی و اصطلاحات آن علوم، باعث پیچیدگی سخنش شده است. ظاهراً قصد شاعر از سرودن این نوع شعرها، هماوردی با خاقانی و عرض اندام در عرصه پیچیده‌گویی بوده است.

کلمات کلیدی: قابلیت انفجار-روش­های معدن­کاری تخریبی-روش­های تخمین خردایش-معدن سه­چاهون
فهرست مطالب
فصل اول.. 1
كلیات تحقیق.. 1
1-1- مقدمه. 2
1-2- پیشینه تحقیق.. 3
1-3- هدف تحقیق.. 5
1-4- ساختار تحقیق.. 5
قابلیت انفجار. 6
2-1- مقدمه. 7
2-2- تأثیر ویژگی‌های ماده سنگ بر قابلیت انفجار 9
2-2-1- مقاومت سنگ بکر. 10
2-2-2- شکنندگی سنگ.. 10
2-2-3- طاقت سنگ.. 11
2-2-4- سفتی سنگ.. 11
2-2-5- سختی.. 11
2-2-6- وزن مخصوص سنگ.. 12
2-2-7- الاستیسیته. 12
2-2-8- پلاستیسیته. 12
2-2-9- تخلخل. 13
2-2-10- بافت سنگ.. 14
2-2-11- ساخت سنگ.. 14
2-2-12- اصطکاک داخلی.. 15
2-3- تأثیر ویژگی‌های توده­سنگ بر قابلیت انفجار 15
2-3-1- لایه‌‌بندی.. 15
2-3-2- چین خوردگی.. 16
2-3-3-گسل‌ها 17
2-3-4- حفره‌ها و نواحی غیر مقاوم. 17
2-3-5- شکاف‌های اولیه و درزه‌ها 18
2-3-6- میدان‌های تنش… 29
2-4- تأثیر وجود آب بر قابلیت انفجار 30
2-5- تأثیر دما بر قابلیت انفجار 30
2-6- تأثیر نیروی انسانی بر قابلیت انفجار 31
2-7- تأثیر ویژگی‌های مواد منفجره بر قابلیت انفجار 31
2-7-1- سرعت انفجار 32
2-7-2- قدرت ماده منفجره 32
2-7-3 خردکنندگی.. 32
2-8- تأثیر پارامتر‌های طراحی انفجار بر قابلیت انفجار 33
2-8-1- قطرچال. 33
2-8-2- بارسنگ.. 34
2-8-3- فاصله ردیفی چال‌ها 35

 

2-8-4- ارتفاع پله. 36
2-8-5- اضافه حفر چال. 37
2-8-6- گل‌گذاری.. 38
2-8-7- شیب چال. 38
2-8-8- خرج ویژه 39
2-8-9- الگوی چال‌ها 40
2-8-10- توزیع مواد منفجره داخل چال‌ها 41
2-8-11- زمان‌های تأخیر و ترتیب انفجار 43
2-8-12- حفاری ویژه 43
2-9- تأثیرپارامتر‌های دینامیکی سنگ بر قابلیت انفجار 44
2-9-1- امواج لرزه‌ای.. 45
2-9-1-2- امواج سطحی.. 48
2-10- تاریخچه­ی مطالعات مربوط به قابلیت انفجار 51
2-10-1- باند. 52
2-10-2- فرانکل (1954) 53
2-10-3- اشبی.. 53
2-10-4- بورکویز. 55
2-10-5- لیلی.. 56
2-10-6- ‌گوس.. 57
2-10-7- لوولاتهام. 59
2-10-8- روش مومیوند. 60
فصل سوم. 63
معدنکاری به روش تخریبی.. 63
3-1- مقدمه. 64
3-2- روش های استخراج تخریبی.. 65
3-2-1- روش استخراج تخریب در طبقات فرعی.. 65
3-2-1- روش استخراج تخریب بزرگ.. 67
3-3- جریان ثقلی مواد تخریبی در معادن. 70
3-3-1- تشکیل کمان. 75
فصل چهارم. 83
تخمین دانه­بندی ناشی از انفجار. 83
4-1- مقدمه. 84
4-2- مدلهای پیش بینی خردایش سنگ.. 85
4-2-1- معادله لارسون. 85
4-2-2- فرمول سوئدفو. 86
4-2-3- مدل کوز- رام. 86
4-2-4- مدل اصلاح شده کوز – رام. 88
4-2-5- فرمول دنیس و گاما 89
4-2-6- مدل JKMRC. 90
4-3- نرم افزار JKSIMBLAST. 90
4-3-1- نرم افزار 2Dbench. 91
4-3-2- نرم افزار 2DFace. 91
4-3-3- نرم افزار 2DRing. 93
4-4-تخمین خردایش و محاسبه قابلیت انفجار 94
4-4-1- رابطه کوز-رام اصلاح شده 94
4-4-2-رابطه سوئبرک.. 95
فصل پنجم.. 99
مورد مطالعاتی.. 99
آنومالی 12 معدن سه­چاهون.. 99
5-1- مقدمه. 100
5-2- مشخصات عمومی كانسار سه چاهون. 100
5-2-1- موقعیت جغرافیایی.. 100
5-2-2- زمین‎شناسی منطقه. 100
5-2-3- تشریح توده‌های معدنی و کیفیت آنها 102
5-3- طراحی پارامترهای آتشباری.. 103
5-3-1- مشکلات پیشرو و فرضیات موجود. 103
5-3-2- مشخصات ژئومکانیکی کانسار 104
5-3-3- پارامترهای طراحی.. 105
5-4- تخمین قابلیت انفجار 105
5-4-1- تخمین قابلیت انفجار با بهره گرفتن از مدل کوز- رام. 105
5-4-2- تخمین قابلیت انفجار با بهره گرفتن از نرم­افزار JKSimblast 110
نتیجه ­گیری  و پیشنهادات برای پژوهشهای آینده. 114
نتیجه ­گیری.. 115
پیشنهادات.. 117
منابع.. 118
1-Kuz-Ram
2-Swebrec
-3 Lu & Latham
1-1-       مقدمه
امروزه عملیات انفجار در توده­سنگ­های سخت امری اجتناب­ناپذیر در بسیاری از پروژه­ های معدنی و عمرانی محسوب می­ شود و در صورت عدم دقت در طراحی آن می ­تواند خسارات جانی و مالی زیادی را به تمامی پروژه­ های عمرانی یا معدنی وارد آورد.
نتیجه یک عملیات آتشباری به پارامترهای متعددی مانند خصوصیات مکانیکی­سنگ توده‌سنگ ( مقاومت فشاری تک محوری و سه محوری، مقاومت برشی، مقاومت کششی و مدول ارتجاعی توده سنگ و…)، خصوصیات دینامیکی سنگ، میزان و نوع ناپیوستگی‌ها، مشخصات الگوی انفجار ( قطر چال، طول چال، ضخامت بار سنگ، فاصله ردیفی چال‌ها، ارتفاع گل‌گذاری، طول اضافه حفاری و …)، نوع مواد منفجره، نحوه خرج‌گذاری، ترتیب انفجار چال‌ها، میزان تاخیرها و

1-3- سیستم انفجار. 5
1-4- شرایط انفجار. 7
1-5- تعیین قابلیت انفجار توده سنگ… 9
1-6- روابط تخمین خردایش…. 10
1-6-1- باند. 10
‌1-6-2- هینو. 11
1-6-3- دنیس و گاما 12
1-6-4- لارسون.. 12
1-6-5- فورنی.. 13
1-6-6- دا گاما 13
1-6-7- کازنتسوف.. 13
1-6-8- رزین ـ راملر. 14
1-6-9- کانینگهام. 14
1-6-10- کو و روستن.. 15
1-6-11- آلر. 15
1-6-12- کیسر. 15
1-6-13- کلیک… 16
1-7- روابط تخمین خرج ویژه. 16
‌‌1-7-1- هانسن.. 16
‌1-7-2- هنین و دیماک… 17
1-7-3- اشبی.. 17
1-7-4- لانگفورس… 18
1-7-5- پریلت… 19
1-7-6- لیتون.. 19
1-7-7- لوپز جیمنو. 20
1-7-8- گوپتا 21
1-7-9- پال روی و ذر. 21
1-8- شاخص قابلیت انفجار. 21
1-8-1- فرانکل.. 22
1-8-2- ساسا و ایتو. 22
1-8-3- بورکویز. 22
1-8-4- راکیشف… 24
1-9- طبقه بندی قابلیت انفجار. 24
1-9-1- لایلی.. 25
‌1-9-2- گوس… 27
1-9-3- هاگان.. 28
1-9-4- اسکوت.. 28
1-9-5- مرکز تحقیقات JKMRC.. 29
1-9-6- لاتهام و لو. 29
1-9-7- یاراحمدی و دشتکی.. 33
1-9-8- فرامرزی‌، منصوری و ابراهیمی.. 35
1-10- بحث و جمع بندی نتایج.. 37
1-11- اهداف تحقیق.. 38
39
2-1- مقدمه. 40
2-1-1- معادن سنگ آهن ایران مركزی.. 41
2-2- معدن سنگ آهن چغارت.. 42
2-2-1- زمین‎شناسی كانسار چغارت.. 42
2-2-2- استخراج معدن چغارت.. 45
2-3- معدن سنگ آهن سه چاهون.. 46
2-3-1- زمین‎شناسی کانسار سه چاهون.. 46
2-3-2- استخراج معدن سه چاهون XI. 49

 

2-4-معدن سنگ آهن چادرملو. 50
2-4-1- زمین‎شناسی معدن چادرملو. 50
2-4-2- استخراج معدن چادرملو. 53
2-5- پارامتر های هندسه انفجار (طراحی آتشباری) و مواد منفجره. 54
2-6- خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگ… 57
2-7- اندازه‌گیری خصوصیات توده سنگ… 57
2-7-1- نوع سنگ… 60
2-7-2- هوازدگی.. 60
2-7-3- ساخت سنگ و اندازه بلوک‌ها 61
2-7-4- مقاومت سنگ… 62
2-7-5- نوع ناپیوستگی.. 64
2-7-6- جهت داری ناپیوستگی.. 66
2-7-7- تداوم ناپیوستگی.. 68
2-7-8- بازشدگی نا‌پیوستگی.. 68
2-7-9- پرکننده. 70
2-7-10- مقدار نشت… 70
2-7-11- فاصله داری ناپیوستگی.. 71
2-7-12- شرایط سطح درزه. 72
2-8- تجهیزات برداشت داده‌های لرزه‌ای.. 74
2-8-1-  منبع لرزه‎زا 74
2-8-2-  لرزه سنج.. 75
2-8-3-  لرزه نگار. 76
2-9- روند برداشت داده‌های لرزه‌ای.. 78
2-10-  پردازش داده‌های لرزه‌ای برداشت شده. 80
2-11- تعیین میزان خردایش ناشی از انفجار. 82
.. 85
3-1- مقدمه. 86
3-2- روش‌های آماری.. 86
3-2-1-آمار توصیفی‌: 86
3-2-2-آمار استنباطی‌: 86
3-3-تحلیل حساسیت ویژگی‌های ژئومكانیكی توده سنگ… 88
3-4-تحلیل حساسیت ویژگی‌های سیستم انفجار. 91
3-5- رگرسیون‌گیری خطی چند‌متغیره. 93
3-6 شبکه عصبی‌ 105
3-7- تحلیل‌های شبکه عصبی.. 108
3-8- جمع بندی فصل.. 114
… 117
4-1- تخمین خردایش و خرج ویژه. 118
4-2- اندیس خردایش…. 118
4-3- طبقه بندی.. 119
4-3-1- طبقه بندی با بهره گرفتن از مفهوم سطح معنی داری (Signification): 120
4-3-2- توزیع امتیاز بر اساس داده‌های نرمال شده. 121
4-3-3- طبقه بندی با بهره گرفتن از مفهوم همبستگی (Correlation) 125
4-4- پهنه بندی قابلیت انفجار در معدن چغارت.. 128
بحث و نتیجه گیری.. 133
پیشنهادات.. 134
منابع و مآخذ. 135
چکیده
قابلیت انفجار توده سنگ ویژگی بسیار مهمی در طراحی‌های آتشباری در معادن و فعالیت‌های عمرانی می‌باشد که با سیستم توده سنگ‌، شرایط محیطی و سیستم انفجار ارتباطی تنگاتنگ دارد. از میان عوامل مؤثر بر قابلیت انفجار مواردی قابل کنترل بوده و مواردی هم وجود دارند که غیر قابل کنترل می‌باشند و چه بسا بیشترین تأثیر را نیز بر قابلیت انفجار همین پارامتر‌ها دارند. این پارامتر‌ها مربوط به سیستم توده سنگ می‌باشند. از جمله عوامل مؤثر بر  قابلیت انفجار ویژگی‌های دینامیکی توده سنگ مانند سرعت امواج الاستیک است. به دلیل تعدد و پیچیدگی عوامل مؤثر بر قابلیت انفجار هر یک از محققان تنها تأثیر یک یا تعداد محدودی از این پارامتر‌ها را بر قابلیت انفجار مورد بررسی قرار داده‌اند‌، اما با جمع بندی مطالعات انجام شده مشخص شد که با وجود تأثیر بسیار زیاد سرعت امواج در قابلیت انفجار‌، تحقیقات زیادی بر روی آن انجام نگرفته است. هدف اصلی در این پایان نامه بررسی امکان جایگزینی سرعت امواج طولی با پارامتر های ژئومکانیکی توده سنگ و ارائه یک رابطه برای پیش بینی میزان خردایش پس از انفجار با بهره گرفتن از نرم افزار تحلیل آماری SPSS و سپس بررسی و مقایسه ضریب همبستگی روابط بدست آمده با روش داده کاوی شبکه عصبی مصنوعی و نرم افزارneuro solution می‌باشد. هدف دیگر ارائه یک طبقه بندی برای تعیین قابلیت انفجار در معادن سنگ آهن بلوک ایران مرکزی است که با بهره گرفتن از سیستم مهندسی سنگ انجام گرفت که روش کار در ادامه به تفصیل توضیح داده خواهد شد.
کلمات کلیدی‌: قابلیت انفجار‌، سیستم توده­سنگ‌، پارامتر‌های دینامیکی‌، طبقه ­بندی قابلیت انفجار
 
1-1- مقدمه
آتشباری یكی از اصلی‌ترین عملیات معدن­كاری برای جدا کردن سنگ از توده و خردایش آن تا حد قابل قبول است. و در اصل به کار بردن انرژی آزاد شده حاصل از انفجار مواد منفجره برای شکستن و جدا کردن آن از توده می‌باشد. لذا این عملیات نیازمند شناخت کامل همه پارامترهای موثر و طراحی بهینه می‌باشد که در نتیجه شرایط نامناسب زمین یا طراحی ضعیف، ممكن است باعث پیامد های نامطلوبی مثل پرتاب سنگ، لرزش زمین، لرزش هوا، عقب زدگی، ایجاد سر و صدا، تولید گرد و غبار وبر جای ماندن بلوك‎های بزرگی نیازمند شكستن مجدد شود (شکل1-1).
شکل (1-1)حفاری مجدد قطعات بزرگ ناشی از آتشباری ناموفق (معدن چادرملو)
یک عملیات آتشباری خوب طراحی شده، عملیاتی است كه منجر به تولید سنگ خرد شده‌ای شود که ابعاد و توزیع دانه بندی آن مطابق با ابعاد و توزیع دانه بندی قابل بارگیری و باربری توسط تجهیزات موجود و قابل خردایش توسط كارخانه سنگ‎شكنی باشد و نیاز به خرد كردن مجدد سنگ نباشد. از آنجایی كه میزان خردایش ناشی از آتشباری تأثیر مهمی بر فرایند دیگر عملیات معدن‎كاری از قبیل بارگیری، باربری، سنگ‎شكنی و آسیا كنی دارد، انجام مطالعات جهت بهینه­سازی خردایش اهمیت بسزایی دارد چرا که علاوه بر تأثیر مستقیم بر هزینه استخراج و فرآوری ماده معدنی، بر ایمنی این عملیات و كنترل پرتاب سنگ و دیواره‌ها نیز مؤثر است [1][2][3].
علی­رغم توسعه روش‌های مختلف در زمینه  تعیین قابلیت انفجار تاكنون تلاش كمی جهت توسعه پارامترهای كمی و سیستماتیک مؤثر بر این قابلیت سنگ صورت گرفته است. مطالعات صورت گرفته در این زمینه كه گاهاً منجر به ارائه روابطی نیز شده است، قادر به بیان خصوصیت قابلیت آتشباری توده سنگ نیستند و هنوز رابطه یا سیستم طبقه‎بندی جامعی جهت پیش‎بینی این قابلیت توده سنگ ارائه نگردیده است. تلاش‌هایی نیز كه در این زمینه صورت گرفته، قابلیت كاربرد وسیع در عملیات آتشباری را ندارند. زیرا جهت عملیاتی كردن این سیستم‎های طبقه‎بندی نیاز به بررسی یكسری از خصوصیات توده سنگ می‎باشد كه برآورد آن‌ ها زمان زیادی را می‎طلبد. در حالی که در صنعت معدن کاری وقت و سرعت تولید بسیار حائز اهمیت است و این طراحی سیستم طبقه‎بندی توده سنگی را می‎طلبد كه به سرعت بتواند خصوصیات توده سنگ را در رابطه با قابلیت آتشباری آن توصیف كند. از طرفی نیز قابلیت ایجاد رابطه با پارامترهای طراحی و مواد منفجره را دارا باشد.
اهمیت وجود چنین سیستم طبقه‎بندی توده سنگی قابلیت كاربرد آن در پروژه‎های معدنی جهت طراحی بهینه طرح آتشباری برای رسیدن به توزیع اندازه مورد نظر ذرات حاصل از انفجار با حداقل مواد منفجره مصرفی می‎باشد. در صورت دست‎یابی به چنین طبقه‎بندی توده سنگی علاوه بر كاهش هزینه تولید مصالح معدنی دلخواه می‎توان هزینه بارگیری، حمل‎و‎نقل، خردایش و فرآوری ماده معدنی را تا حد زیادی كاهش داد و در نتیجه قابلیت اقتصادی معدن را به شدت افزایش داد.
قابلیت انفجار توده سنگ ویژگی بسیار مهمی در طراحی آتشباری در معادن و فعالیت‌های عمرانی می‌باشد که با سیستم توده سنگ، سیستم انفجار و شرایط محیطی انفجار دارای ارتباط تنگاتنگ است (شکل1-2) و نتیجه آن خردایش توده سنگ به ابعاد و با توزیع دانه بندی مورد نیاز می‌باشد.

مقدمه. 1
فصل 1: تعیین ویژگی‌های هندسی و مطالعات ژئومکانیکی معدن تاگویی 2 بوکسیت جاجرم. 7
1-1 کلیات.. 8
1-2 موقعیت جغرافیایی معدن بوکسیت جاجرم. 8
1-3 چینه‌شناسی معدن بوکسیت جاجرم. 10
1-4 معیار تعیین کیفیت ماده معدنی در زون بوکسیت سخت (HB) 13
1-5 وضعیت ساختاری معدن.. 14
1-6 مشخصات هندسی پله‌ها و ناپیوستگی‌های موجود در دیواره‌ها 15
1-7 تحلیل ساختاری ناپیوستگی‌ها در معادن تاگویی یک و شش…. 19
1-8 تحلیل پایداری دیواره‌های شیلی-زغالی و دولومیتی معادن تاگویی.. 22
1-9 بررسی ارتباط جهت‌گیری ناپیوستگی‌های معادن تاگویی.. 23
فصل 2: تعیین خواص سنگ بکر و توده‌سنگ… 27
2-1 تعیین پارامترهای ژئومکانیکی ماده‌سنگ… 28
2-1-1 آزمایش تعیین وزن مخصوص…. 28
2-1-2 آزمایش مقاومت فشاری تک‌محوری.. 29
2-1-3 آزمایش اندیس بار نقطه‌ای.. 35
2-1-4 آزمایش برش مستقیم.. 39
2-1-5 نتایج خواص سنگ بکر. 44
2-2 تعیین خواص توده‌سنگ… 45
2-2-1 محاسبه ضریب زبری درزه. 48
2-2-2 تعیین مقادیر RQD.. 51
2-2-3 تعیین مقدار RMR.. 52
2-2-4 تعیین شاخص GSI. 55
2-2-5 نتایج خواص توده‌سنگ… 57
فصل 3: تخمین پتانسیل ریزش بر اساس روش‌های تعادل حدی.. 59
3-1 بررسی ساختاری پتانسیل ریزش… 60
3-1-1 بررسی ساختاری دیواره شمالی.. 61
3-1-2 بررسی ساختاری دیواره شرقی.. 62
3-1-3 بررسی ساختاری دیواره غربی.. 63
3-2 تحلیل پایداری تعادل حدی با بهره گرفتن از نرم‌افزار Swedge. 64
3-2-1 تحلیل پایداری دیواره شمالی.. 64
3-2-2 تحلیل پایداری دیواره شرقی.. 68
3-2-3 تحلیل پایداری دیواره غربی.. 70
3-3 تحلیل پایداری تعادل حدی با بهره گرفتن از نرم‌افزار Slide. 73
3-3-1 تحلیل پایداری دیواره شمالی.. 74
3-3-2 تحلیل پایداری دیواره شرقی.. 82
3-3-3 تحلیل پایداری دیواره غربی.. 87
3-4 نتایج روش‌های تعادل حدی.. 92
فصل 4: تحلیل پایداری بر اساس روش‌های عددی.. 95
4-1 کلیات.. 96
4-2 پارامترهای لازم جهت تحلیل پایداری شیروانی‌ها در نرم‌افزارهای عددی.. 96

 

4-3 تحلیل پایداری عددی دو بعدی با بهره گرفتن از نرم‌افزار FLAC/SLOPE.. 97
4-3-1 تحلیل پایداری دیواره شمالی.. 98
4-3-2 ‎تحلیل پایداری دیواره شرقی.. 102
4-3-3 تحلیل پایداری دیواره غربی.. 106
4-4 تحلیل پایداری عددی سه بعدی با بهره گرفتن از نرم‌افزار 3DEC.. 110
4-4-1 ساخت مدل هندسی محدودۀ معدن.. 110
4-4-2 تحلیل پایداری دیواره شمالی.. 112
4-4-3 تحلیل پایداری دیواره جنوبی.. 113
4-4-4 تحلیل پایداری دیواره شرقی.. 113
4-4-5 تحلیل پایداری دیواره غربی.. 113
4-5 نتایج روش‌های عددی.. 118
فصل 5: نتیجه‌گیری.. 121
منابع.. 125
مقدمه
امروزه مبحث پایداری شیب یکی از پارامترهای اصلی و تعیین­کننده در اقتصاد و ایمنی معادن روباز است. اختصاص یک شیب برای کل دیواره‌های معدن در بیش‌تر معادن درست نیست چرا که دیواره‌های معدن معمولاً از مصالح مختلف و با شرایط ساختاری متفاوتی تشکیل‌شده‌اند و بنابراین، باید طراحی شیب پس از تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی، سنگ‌شناسی مختلف و مشخص­شدن محدوده­های ژئوتکنیکی تعیین شود.
مطالعات پایداری دیواره‌های معادن، پس از وقوع چند ریزش، به طور جدی مورد توجه قرار گرفت. از جملۀ این موارد می­توان به ریزش دیوارۀ معدن چوکیکاماتا[1] در کشور شیلی اشاره کرد. ارتفاع این دیواره در زمان ریزش ۲۸۴ متر و زاویۀ آن ۴۳ درجه بوده است. علت اصلی این ریزش، لرزش­های ناشی از زمین­لرزه تشخیص داده‌شده است. [1]
از طرف دیگر کسب حداکثر سود ممکن حاصل از استخراج مادۀ معدنی تحت شرایط ایمن یکی از اهداف اصلی معدن­کاری در طول تاریخ بوده است. اگر چه در ظاهر ایمنی و سود دو هدفی هستند در خلاف جهت یکدیگر (بدین معنی که با افزایش یکی، دیگری کاهش می­یابد) اما تجربه نشان داده که افزایش ایمنی تا یک حد قابل‌قبول در معادن باعث عدم وقوع حوادث ناگواری شده که این به نوبۀ خود به طور غیرمستقیم باعث افزایش سود قابل وصول برای معدن­کار می­ شود؛ بنابراین یکی از جلوه‌های اثر متقابل ایمنی و سود، بحث پایداری شیب در معادن روباز است. افزایش شیب سرتاسری معادن روباز از یک طرف باعث کاهش نسبت باطله برداری و به تبع آن افزایش عایدی معدن شده و از طرف دیگر افزایش شیب، احتمال ناپایداری را در شیروانی افزایش می‌دهد. لذا در اولین مرحله از طراحی معدن باید مطالعات ژئوتکنیکی، زمین‌شناسی ساختمانی و زمین آب‌شناسی کاملی از معدن انجام پذیرد تا بر اساس این مطالعات و همچنین شناخت کافی از نوع ریزش احتمالی در بخش‌های مختلف معدن، در مرحله دوم حداکثر زاویة شیب ایمن برای معدن به دست آید. مسلماً در این مراحل تأثیر روش‌های مختلف پایدارسازی نظیر آبکشی روی زاویة شیب ایمن و همچنین هزینه‌های تحمیلی آن‌ ها به معدن­کار باید مورد بررسی دقیق قرار گیرد.
روش استخراج روباز یکی از روش‌های معدن­کاری با هزینۀ استخراج به نسبت پایین است که در آن قابلیت مکانیزاسیون و مقدار تولید می‌تواند خیلی زیاد باشد. لذا استخراج کانی‌هایی با عیار خیلی کم که استخراج آن‌ ها با روش‌های زیرزمینی غیراقتصادی است، امکان‌پذیر است. در چند دهة اخیر عمق معادن روباز افزایش یافته و عمق‌های بیش‌تر از 500 متر، دیگر غیرمعمول نیستند. از آنجایی که روش استخراج زیرزمینی هنوز پرهزینه‌تر از روش استخراج روباز است، استخراج یک چنین کانسارهایی با روش زیرزمینی و چشم‌پوشی از استخراج روباز در آینده غیر محتمل است. لذا انتظار می‌رود که عمق معادن روباز در آینده افزایش یابد، البته به شرط اینکه هزینة تولید کاهش و قیمت فلز ثابت بماند. یک پیچیدگی مهم که با افزایش عمق به ‌وجود می‌آید‏، خطر ناپایداری بزرگ‌مقیاس است. شکست بزرگ‌مقیاس به طور بالقوه در کل ارتفاع شیروانی و آن هم در محدودة نهایی معدن اتفاق می‌افتد. لذا پر شیب نگاه‌داشتن دیوارة معدن تا آنجا که ممکن است در کاهش نسبت باطله‌برداری که به نوبة خود با هزینة معدن­کاری رابطة تنگاتنگ دارد، بسیار حیاتی است. پس در این حالت طراحی محدودة نهایی فقط به توزیع عیار و هزینة تولید بستگی ندارد بلکه به مقاومت کلی توده‌سنگ و پایداری نیز وابسته است. در هر معدن باید پتانسیل ریزش، ارزیابی‌شده و آن را با طرح پیت نهایی هماهنگ ساخت.
برای یک معدن روباز چندین زاویۀ شیب وجود دارد. زاویة شیب دیوارة پله، زاویة دیوارة بین رمپی و زاویة دیوارة سرتاسری باید بر اساس ارزیابی پایداری در هر واحد به طور جداگانه تعیین شوند. به طور کلی ناپایداری‌های ایجادشده در پلۀ معادن روباز به نسبت معمول است و تأثیر چندانی در طرح پیت ندارد. پله‌های منفرد و دیواره‌های بین رمپی در یک معدن روباز می‌توانند همزمان پایدار باشند درحالی‌که ممکن است دیوارة سرتاسری پایدار نباشد ]2[.
روش‌های پیشنهادی برای بررسی پایداری شیروانی‌ها به دو گروه تقسیم می‌شوند:
الف- روش‌های مبتنی بر تعادل حدی.
ب- روش‌های مبتنی بر تحلیل عددی.
یکی از پرکاربردترین روش‌های تحلیل پایداری شیروانی‌ها روش تعادل حدی است. دلیل کاربرد وسیع این روش، سهولت فرضیات و سابقة ایجاد آن است. این روش برای اولین بار توسط کولمب در اواخر قرن هجدهم در مسائل مکانیک خاک به‌کار برده شد. در این روش با فرض یک سطح لغزش اختیاری، صلب بودن بخش گسیخته شده و استفاده از معیار گسیختگی موهر-کولمب، ضریب اطمینان به صورت مقایسة مقاومت برشی موجود با مقاومت برشی مورد نیاز برای تعادل تعریف می‌گردد. در این روش هرگاه ضریب اطمینان بزرگ‌تر از 1 باشد، توده‌سنگ پایدار و اگر کوچک‌تر از 1 باشد، ناپایدار است. در حالتی که ضریب اطمینان برابر 1 باشد، حالت بحرانی یا حدی (آغاز گسیختگی) خواهد بود.
اگر سطح لغزش مشخص نباشد، سطوح مختلفی به عنوان سطح لغزش فرض می‌شوند و ضریب اطمینان آن‌ ها محاسبه می­ شود. در نهایت سطحی که کم‌ترین ضریب پایداری را دارا است، به عنوان محتمل‌ترین سطح لغزش در نظر گرفته خواهد شد.
باید توجه داشت که روش‌های مبتنی بر تعادل حدی هرچند به طور گسترده برای تحلیل مسائل پایداری شیب به کار می‌روند، اما چندین نقطه‌ضعف در این روش‌ها وجود دارد که مهم‌ترین آن، منظور نکردن رابطه تنش-کرنش مصالح در تحلیل‌ها است. همچنین به دلیل عدم رعایت قوانین مکانیک محیط‌های پیوسته، جایگاه پاسخ مسایل نسبت به جواب واقعی در این روش مشخص نیست [3]. از معایب دیگر این روش‌ها این است که این روش‌ها در نظر نمی‌گیرند که شیروانی آیا یک خاک‌ریز یا یک شیب طبیعی است یا یک شیروانی حفاری شده است و از اثرات نمو ساخت، تنش اولیه، رفتار تنش- کرنش و غیره صرف‌نظر می‌کنند و احتمالاً در این روش‌ها پایداری شیب به طور محتاطانه­ای پیش‌بینی می‌شود [4].
یکی از دیگر از روش‌های بررسی پایداری شیروانی‌ها، مدل­سازی عددی است. استفاده از مدل­سازی عددی، به دلیل مزایای زیادی که دارد روزبه‌روز گسترش بیش‌تری پیدا کرده است. مبنای روش‌های عددی، مدل­سازی معادلۀ حاکم بر رفتار پدیده و حل این معادله بر اساس داده‌های شرایط مرزی است. در نتیجه، دقت نتایج مدل­سازی به عواملی همچون درک مناسب معادله حاکم بر پدیده، انتخاب روش مدل­سازی متناسب با مشخصات معادله حاکم، دقت حل معادلات، دقت در تعریف شرایط مرزی و در نهایت میزان دقت و صحت شرایط مرزی بستگی دارد.
با پیشرفت رایانه‌های شخصی، روش‌های عددی به طور روزافزونی در تحلیل پایداری شیروانی‌ها استفاده می‌شود. مزایای روش‌های عددی مثل اجزای محدود، تفاضل محدود، اجزای مرزی و غیره برای تحلیل پایداری شیب نسبت به روش‌های متداول تعادل حدی به صورت زیر خلاصه می‌شود:

مقدمه. 1
فصل 1: تعیین ویژگی‌های هندسی و مطالعات ژئومکانیکی معدن تاگویی 4 بوکسیت جاجرم. 7
1-1 کلیات.. 8
1-2 موقعیت جغرافیایی معدن بوکسیت جاجرم. 8
1-3 چینه‌شناسی معدن بوکسیت جاجرم. 10
1-4 معیار تعیین کیفیت ماده معدنی در زون بوکسیت سخت (HB) 13
1-5 وضعیت ساختاری معدن.. 14
1-6 مشخصات هندسی پله‌ها و ناپیوستگی‌های موجود در دیواره‌ها 15
1-7 تحلیل ساختاری ناپیوستگی‌ها در معادن تاگویی یک و شش…. 19
1-8 تحلیل پایداری دیواره‌های شیلی-زغالی و دولومیتی معادن تاگویی.. 22
1-9 بررسی ارتباط جهت‌گیری ناپیوستگی‌های معادن تاگویی.. 24
فصل 2: تعیین خواص سنگ بکر و توده‌سنگ… 27
2-1 تعیین پارامترهای ژئومکانیکی مادهسنگ… 28
2-1-1 آزمایش تعیین وزن مخصوص…. 28
2-1-2 آزمایش مقاومت فشاری تکمحوری.. 30
2-1-3 آزمایش اندیس بار نقطه‌ای.. 33
2-1-4 آزمایش برش مستقیم.. 37
2-1-5 نتایج خواص سنگ بکر. 40
2-2 تعیین خواص توده‌سنگ… 41
2-2-1 محاسبه ضریب زبری درزه. 44
2-2-2 تعیین شاخص GSI. 47
2-2-3 نتایج خواص توده‌سنگ… 49
فصل 3: تخمین پتانسیل ریزش بر اساس روش‌های تحلیلی.. 51
3-1 بررسی ساختاری پتانسیل ریزش… 52
3-2 تحلیل پایداری دیوارۀ شمالی.. 53
3-2-1 تحلیل ریزش گوه‌ای.. 54
3-2-2 تحلیل ریزش قاشقی.. 57
3-3 تحلیل پایداری دیواره شرقی.. 61
3-3-1 تحلیل ریزش گوه‌ای.. 62
3-3-2 تحلیل ریزش قاشقی.. 64
3-4 تحلیل پایداری دیواره غربی.. 67
3-4-1 تحلیل ریزش گوه‌ای.. 68
3-4-2 تحلیل ریزش قاشقی.. 70
3-5 نتایج روش تحلیلی.. 72
فصل 4: تحلیل پایداری شیب سرتاسری سه بعدی به روش عددی.. 75
4-1 کلیات.. 76
4-2 پارامترهای لازم جهت تحلیل پایداری شیروانی‌ها 76
4-3 ساخت مدل هندسی.. 77
4-4 تحلیل پایداری.. 79
4-4-1 تحلیل دیواره جنوبی.. 80
4-4-2 تحلیل دیواره شمالی.. 80

 

4-4-3 تحلیل دیواره شرقی.. 80
4-4-4 تحلیل دیواره غربی.. 81
4-5 نتایج روش عددی.. 86
فصل 5: طراحی شیب پله­های معدن تاگویی 4 بوکسیت جاجرم. 87
5-1 کلیات.. 88
5-2 پایداری پلههای معادن.. 88
5-2-1 خصوصیات اصلی پله. 88
5-2-2 معیار پلهی با بهره گرفتن از رویکرد قابلیت اعتماد. 90
5-2-3 آنالیز احتمالاتی عقبزدگی.. 92
5-3 طراحی شیب پله­های معدن.. 94
5-3-1 تقسیم بندی پیت معدن به نواحی مختلف… 94
5-3-2 وضعیت درزه­های موجود. 95
5-4 تحلیل پایداری با بهره گرفتن از رو­ش­های تعادل حدی.. 96
5-4-1 تحلیل پایداری شیب پله شمالی در دیوارهی ماسه سنگی.. 96
5-4-2 تحلیل پایداری شیب پله شمالی در دیوارهی شیلی.. 98
5-4-3 تحلیل پایداری شیب پله غربی در دیوارهی ماسه سنگی.. 99
5-4-4 تحلیل پایداری شیب پله شرقی در دیوارهی ماسه سنگی.. 101
5-4-5 تحلیل پایداری شیب پله جنوبی در دیوارهی دولومیتی.. 103
5-5 نتایج تحلیل پایداری شیب پله به روش تحلیلی.. 104
5-6 تحلیل پایداری با بهره گرفتن از روش­های عددی.. 105
5-6-1 تحلیل پایداری شیب پله شمالی در دیواره ماسه سنگی به روش عددی.. 108
5-6-2 تحلیل پایداری شیب پله شمالی در دیواره شیلی به روش عددی.. 110
5-6-3 تحلیل پایداری شیب پله غربی در دیواره ماسه سنگی به روش عددی.. 111
5-6-4 تحلیل پایداری شیب پله شرقی در دیواره ماسه سنگی به روش عددی.. 113
5-6-5 تحلیل پایداری شیب پله جنوبی در دیواره دولومیتی به روش عددی.. 115
5-7 نتیجه ­گیری روش عددی.. 118
فصل 6: نتیجه‌گیری.. 119
منابع.. 121
مقدمه
امروزه مبحث پایداری شیب یکی از پارامترهای اصلی و تعیین­کننده در اقتصاد و ایمنی معادن روباز است. اختصاص یک شیب برای کل دیواره­ های معدن در بیشتر معادن درست نیست چرا که دیواره­ های معدن معمولاً از مصالح مختلف و با شرایط ساختاری متفاوتی تشکیل‌شده‌اند و بنابراین، باید طراحی شیب پس از تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی، سنگ‌شناسی مختلف و مشخص­شدن محدوده­های ژئوتکنیکی تعیین شود.
مطالعات پایداری دیواره­ های معادن، پس از وقوع چند ریزش، به طور جدی مورد توجه قرار گرفت. از جملۀ این موارد می­توان به ریزش دیوارۀ معدن چوکیکاماتا در کشور شیلی اشاره کرد. ارتفاع این دیواره در زمان ریزش ۲۸۴ متر و زاویۀ آن ۴۳ درجه بوده است. علت اصلی این ریزش، لرزش­های ناشی از زمین­لرزه تشخیص داده‌شده است. [1]
از طرف دیگر کسب حداکثر سود ممکن حاصل از استخراج مادۀ معدنی تحت شرایط ایمن یکی از اهداف اصلی معدن­کاری در طول تاریخ بوده است. اگر چه در ظاهر ایمنی و سود دو هدفی هستند در خلاف جهت یکدیگر (بدین معنی که با افزایش یکی، دیگری کاهش می­یابد) اما تجربه نشان داده که افزایش ایمنی تا یک حد قابل‌قبول در معادن باعث عدم وقوع حوادث ناگواری شده که این به نوبۀ خود به طور غیرمستقیم باعث افزایش سود قابل وصول برای معدن­کار می­ شود؛ بنابراین یکی از جلوه‌های اثر متقابل ایمنی و سود، بحث پایداری شیب در معادن روباز است. افزایش شیب سرتاسری معادن روباز از یک طرف باعث کاهش نسبت باطله برداری و به تبع آن افزایش عایدی معدن شده و از طرف دیگر افزایش شیب، احتمال ناپایداری را در شیروانی افزایش می‌دهد. لذا در اولین مرحله از طراحی معدن باید مطالعات ژئوتکنیکی، زمین‌شناسی ساختمانی و زمین آب‌شناسی کاملی از معدن انجام پذیرد تا بر اساس این مطالعات و همچنین شناخت کافی از نوع ریزش احتمالی در بخش‌های مختلف معدن، در مرحله دوم حداکثر زاویة شیب ایمن برای معدن به دست آید. مسلماً در این مراحل تأثیر روش‌های مختلف پایدارسازی نظیر آبکشی روی زاویة شیب ایمن و همچنین هزینه‌های تحمیلی آن­ها به معدن­کار باید مورد بررسی دقیق قرار گیرد.
روش استخراج روباز یکی از روش‌های معدن­کاری با هزینۀ استخراج نسبتاً پایین است که در آن قابلیت مکانیزاسیون و مقدار تولید می‌تواند خیلی زیاد باشد. لذا استخراج کانی‌هایی با عیار خیلی کم که استخراج آن­ها با روش‌های زیرزمینی غیراقتصادی است، امکان‌پذیر است. در چند دهة اخیر عمق معادن روباز افزایش یافته و عمق‌های بیش­تر از 500 متر، دیگر غیرمعمول نیستند. از آنجایی که روش استخراج زیرزمینی هنوز پرهزینه‌تر از روش استخراج روباز است، استخراج یک چنین کانسارهایی با روش زیرزمینی و چشم‌پوشی از استخراج روباز در آینده غیر محتمل است. لذا انتظار می‌رود که عمق معادن روباز در آینده افزایش یابد، البته به شرط اینکه هزینة تولید کاهش و قیمت فلز ثابت بماند. یک پیچیدگی مهم که با افزایش عمق به ‌وجود می‌آید‏، خطر ناپایداری بزرگ‌مقیاس است. شکست بزرگ‌مقیاس به طور بالقوه در کل ارتفاع شیروانی و آن هم در محدودة نهایی معدن اتفاق می‌افتد. لذا پر شیب نگاه‌داشتن دیوارة معدن تا آنجا که ممکن است در کاهش نسبت باطله‌برداری که به نوبة خود با هزینة معدن­کاری رابطة تنگاتنگ دارد، بسیار حیاتی است. پس در این حالت طراحی محدودة نهایی فقط به توزیع عیار و هزینة تولید بستگی ندارد بلکه به مقاومت کلی توده‌سنگ و پایداری نیز وابسته است. در هر معدن باید پتانسیل ریزش، ارزیابی‌شده و آن را با طرح پیت نهایی هماهنگ ساخت.
برای یک معدن روباز چندین زاویۀ شیب وجود دارد. زاویة شیب دیوارة پله، زاویة دیوارة بین رمپی و زاویة دیوارة سرتاسری باید بر اساس ارزیابی پایداری در هر واحد به طور جداگانه تعیین شوند. به طور کلی ناپایداری‌های ایجادشده در پلۀ معادن روباز نسبتاً معمول است و تأثیر چندانی در طرح پیت ندارد. پله‌های منفرد و دیواره‌های بین رمپی در یک معدن روباز می‌توانند همزمان پایدار باشند درحالی‌که ممکن است دیوارة سرتاسری پایدار نباشد ]2[.
روش‌های پیشنهادی برای بررسی پایداری شیروانی‌ها به دو گروه تقسیم می‌شوند:
الف- روش‌های مبتنی بر تعادل حدی.
ب- روش‌های مبتنی بر تحلیل عددی.
یکی از پرکاربردترین روش‌های تحلیل پایداری شیروانی‌ها روش تعادل حدی است. دلیل کاربرد وسیع این روش، سهولت فرضیات و سابقة ایجاد آن است. این روش برای اولین بار توسط کولمب در اواخر قرن هجدهم در مسائل مکانیک خاک به‌کاربرده شد. در این روش با فرض یک سطح لغزش اختیاری، صلب بودن بخش گسیخته شده و استفاده از معیار گسیختگی موهر- کولمب، ضریب اطمینان به صورت مقایسة مقاومت برشی موجود با مقاومت برشی مورد نیاز برای تعادل تعریف می‌گردد. در این روش هرگاه ضریب ایمنی بزرگ‌تر از 1 باشد، توده‌سنگ پایدار و اگر کوچک‌تر از 1 باشد، ناپایدار است. در حالتی که ضریب اطمینان برابر 1 باشد، حالت بحرانی یا حدی (آغاز گسیختگی) خواهد بود.
اگر سطح لغزش مشخص نباشد، سطوح مختلفی به عنوان سطح لغزش فرض می‌شوند و ضریب ایمنی آن­ها محاسبه می­ شود. در نهایت سطحی که کمترین ضریب پایداری را دارا است، به عنوان محتمل‌ترین سطح لغزش در نظر گرفته خواهد شد.
باید توجه داشت که روش‌های مبتنی بر تعادل حدی هرچند به طور گسترده برای تحلیل مسائل پایداری شیب به کار می‌روند، اما چندین نقطه‌ضعف در این روش‌ها وجود دارد که مهم‌ترین آن، منظور نکردن رابطه تنش- کرنش مصالح در تحلیل‌ها است. همچنین به دلیل عدم رعایت قوانین مکانیک محیط‌های پیوسته، جایگاه پاسخ مسایل نسبت به جواب واقعی در این روش مشخص نیست [3]. از معایب دیگر این روش‌ها این است که این روش‌ها در نظر نمی‌گیرند که شیروانی آیا یک خاک‌ریز یا یک شیب طبیعی است یا یک شیروانی حفاری شده است و از اثرات نمو ساخت، تنش اولیه، رفتار تنش- کرنش و غیره صرف‌نظر می‌کنند و احتمالاً در این روش‌ها پایداری شیب به طور محتاطانه‌ای پیش‌بینی می‌شود [4].

فصل اول: اصول مربوط به الکتروریسی و پارامترهای آن. 1
1-1-مقدمه. 2
1-2-الکتروریسی.. 3
1-3- فرایند شکل گیری  جت پلیمر در عملیات الکتروریسی.. 4
1-3-1- مخروط تیلور 6
1-3-2- مسیر مستقیم جت.. 9
1-3-3- ناپایداری‌های جت.. 10
1-4- مدل کردن ناپایداری خمشی.. 14
1-5 پارامترهای مؤثر بر الکتروریسی.. 15
1-5-1-پارامترهای محلول.. 16
1-5-1-1-وزن مولکولی و ویسکوزیته محلول.. 16
1-5-1-2-کشش سطحی.. 17
1-5-1-3-ضریب هدایت الکتریکی محلول.. 18
1-5-1-4-تأثیر محتوای نمک… 18
1-5-2-پارامترهای فرایند الکتروریسی.. 19
1-5-2-1-ولتاژ و میدان الکتریکی.. 20
1-5-2-2-نرخ تغذیه. 22
1-5-2-3-تأثیر جمع کننده. 22
1-5-2-4- فاصله نازل از جمع کننده. 23
1-5-2-5-اثرات قطبیت بر الکتروریسی.. 24
1-5-3-عوامل محیطی.. 25
1-5-3-1-دما 26
1-5-3-2-رطوبت… 26
1-5-3-3-نوع جوّ. 27
1-5-3-4-فشار. 27
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته. 28
2-1-مقدمه. 19
2-2- جمع کننده سیلندری با سرعت بالا.. 29
2-3- استفاده از یک جفت میدان الکتریکی در الکتروریسی    30
2-4- الکتروریسی با میدان نزدیک… 33
فصل سوم: تجربیات… 39
3-1-بررسی­های تئوری انجام شده 40
3-2- انتخاب سیستم مختصات.. 41
3-3-تأثیر میدان مغناطیسی خارجی بر جت پلیمر … .42
3-4- بدست آوردن اندازه نیروها 47
3-5-مشخصات مواد مورد استفاده 53
3-6- مشخصات دستگاه­های مورد استفاده 55
3-6-1- دستگاه الکتروریسی.. 55
3-6-2- آهن­رباهای ایجاد کننده میدان مغناطیسی … . 56
3-6-3- سنسور اثر هال. 59
3-6-4-دستگاه كوتینگ یا پوشش­دهنده به روش كندوپاش… 60
3-6-5-دستگاه میكروسكوپ الكترونی روبشیSEM.. 61
3-7- روش انجام آزمایش… 62
3-7-1- تهیه محلول الكتروریسی.. 62
3-7-2- انجام الكتروریسی.. 63
3-8-اندازه ­گیری چگالی شار میدان مغناطیسی بین نازل و جمع کننده 65
3-9-محاسبه سطح وب نانوالیاف جمع آوری شده 66
فصل چهارم: بحث و نتایج.. 70
4-1- مقدمه. 71
4-2-بررسی مساحت وب های تولید شده .. 71
4-1-نتیجه ­گیری.. 77
4-2-پیشنهادات.. 78

 

پیوست­ها 79
پیوست 1. 80
پیوست 2. 81
مراجع. 82
-1-مقدمه
در سال 1934 Formals فرایندی را ثبت کرد که یک دستگاه آزمایشگاهی برای تولید نانو الیاف پلیمری با بهره گرفتن از نیروی الکترواستاتیک طراحی شده بود. وقتی از این روش برای ریسیدن الیاف استفاده شود، به آن اصطلاحاً الکتروریسی گفته می‌شود. به عبارت دیگر الکتروریسی عملیاتی است که نانو الیاف را به واسطه بار الکتریکی روی جریان شتابدار از محلول پلیمر یا مذاب تولید می‌کنند. با این روش الیاف پلیمری با قطر نانومتر یا زیر میکرون (معمولاً بین 5 تا 100 نانومتر) تولید می‌شود [1].
الکتروریسی موفقیت­های زیادی در تکنولوژی شکل­ گیری نانوالیاف از محلول­های پلیمری با گرانروی زیاد، داشته است. روش­های مختلفی برای تولید نانوالیاف وجود دارد. اما هنگامی­که به امکانات تجاری، تنوع پلیمرها و کاربردهای تجاری آن­ها، سادگی فرایند تولید و کاربرد آن در تکنولوژی­های مختلف تولید توجه شود، الکتروریسی به عنوان کارآمدترین روش برای تولید نانوالیاف شناخته می­ شود [2]. از عوامل دیگری که این روش را مورد توجه قرار می­دهد کنترل قطر، تولید نانوالیاف با مورفولوژی‌های مختلف، داشتن تنوع در مواد اولیه (پلیمرهای طبیعی، مصنوعی، پلیمرهایی که در روش‌های معمولی نمی­توان برای تولید الیاف استفاده کرد) می­باشد [3].
1-2-الکتروریسی
الکتروریسی در منابع مختلف به عنوان روشی که در آن نانوالیاف از مایعات پلیمری با بهره گرفتن از میدان الکتریکی تهیه می­شوند، تعریف شده است. شایان ذکر است که هم محلول­های پلیمری و هم پلیمرهای مذاب می­توانند الکتروریسی شوند. نانو الیاف به علت ظرافت و سطح ویژه زیاد کاربردهای متعددی دارند که به عنوان مثال می‌توان به استفاده از این الیاف در کامپوزیت‌ها [4]، ساخت صافی‌ها [5]، الیاف رسانا [7،6]، حسگرها [9،8]، الیاف سرامیکی [10]، داربست بافت [11]، حمل دارو [12]، زخم پوشش‌ها [13] اشاره کرد [14]. یکی از معایب این روش ناپایداری خمشی جریان شتاب­دار مایع در آن است، بنابراین لازم است که حرکت جت (جریان شتاب­دار مایع) در الکتروریسی به نحوی کنترل گردد [15].
در فرایند الکتروریسی معمولی، میدان الکترواستاتیکی قوی بین نازل ظرف حاوی محلول پلیمری متصل به یک پمپ تزریق دقیق و صفحه‌ی جمع کننده اعمال می‌شود. هنگامی‌که نیروی الکتریکی بر کشش سطحی قطره پلیمری در نوك نازل غلبه کند، جت الکتروریسی تشکیل می‌شود. جت ایجاد شده یک سری ناپایداری‌های خمشی را در حین گذر تا صفحه‌ی جمع کننده (فاصله الکتروریسی) تحمل می‌کند که این عامل باعث کشش فوق‌العاده‌ی لیف تشکیل شده در جت می‌شود. این کشش به همراه تبخیر سریع مولکول‌های حلال در فاصله‌ی الکتروریسی منجر به کاهش قطر الیاف شده و الیاف مداوم نسبتاً خشک بر روی صفحه جمع کننده به طور تصادفی تشکیل می‌شوند. جت پلیمری در میدان الکتریکی به موجب اینکه نیروهای متضاد روی آن اثر می‌کند، ناپایدار است. کشش سطحی متمایل است که سطح جت را کوچک نماید و دافعه‌ی بارهای الکتریکی همنام موجود در سطح جت آن را نامتعادل می‌کند و سطح آن را افزایش می‌دهد. بنابراین یکی از ناپایداری‌هایی که در طول الکتروریسی اتفاق می‌افتد ناپایداری‌های خمشی است که با چگالی شار الکتریکی سطحی بالا افزایش می‌یابد [16].       
اجزاء متداول دستگاه الکتروریسی اساساً شامل یک سرنگ پر از محلول یا مذاب پلیمری، یک صفحه جمع کننده وب نانوالیاف و یک منبع تغذیه ولتاژ بالا برای تأمین نیروی الکتریکی مورد نیاز برای کشیدن جت مایع، می­باشد. در شکل 1-1 نمای شماتیکی از الکتروریسی نشان داده شده است.
شکل 1-1-نمای شماتیکی از دستگاه الکتروریسی [17]
1-3- فرایند شکل گیری جت پلیمر در عملیات الکتروریسی
در فرایند الکتروریسی یک میدان الکترواستاتیکی بین یک نازل و یک جمع کننده ایجاد می­گردد، در حقیقت ولتاژ بالایی به یک پلیمر سیال اعمال می­ شود تا توسط آن سیال باردار گردد. در اثر نیروی الکتریکی، محلول پلیمری از نازل به سمت جمع کننده خارج می­ شود بدین ترتیب که وقتی بارهای الکتریکی در سیال به مقداری بحرانی برسد، یک جریان شتاب­دار محلول که «جت» نامیده می­ شود از قطره نوک سوزن در اثر شکل­ گیری مخروط تیلور با شتاب خارج می­ شود. جت الکتروریسی به سمت منطقه با پتانسیل کمتر، که در بیشتر موارد صفحه جمع کننده‌ای است که به زمین متصل شده، حرکت می­ کند سپس حلّال از میان جت پلیمر تبخیر می­ شود، علاوه بر این جت، ناپایداری­هایی را تحمل می­ کند که عمدتاً به وجود آورنده اندازه نانویی قطر لیف هستند و بر مورفولوژی الیاف تولید شده نیز اثر می­گذارد [19،18]. با توجه به شکل 1-2 پلیمر در مسیر خود به منظور ریسیده شدن سه مرحله را طی می‌کند که عبارتند از :

1. تشکیل مخروط تیلور و خارج شدن جت از آن
2. نازک شدن جت خارج شده از مخروط و حرکت آن به سمت جمع کننده (مسیر مستقیم)

3.ایجاد ناپایداری‌های خمشی در جت پلیمر
شکل1-2- مسیر جت پلیمر در حین الکتروریسی
به این ترتیب قطره پلیمری نوک سوزن باردار شده و با افزایش چگالی بار الکتریکی، شکل کروی قطره را به مخروط تبدیل می‌کند (مخروط تیلور) و نهایتاً به صورت جت شتابدار در می‌آید.
کروی بودن شکل قطره به دلیل نیروهای کشش سطحی است که محلول را به سمت شکلی با کمترین نسبت سطح به حجم متمایل می‌کند [19].
به طور کلی نیروهای وارد بر محلول پلیمری عبارتند از :
نیروی کشش سطحی: در ابتدای کار از ایجاد جت جلوگیری نموده و باعث کاهش سطح و جمع شدن محلول می‌شود.
نیروی ویسکوزیته: از کشیده شدن محلول بین نوک سوزن و جمع کننده جلوگیری می‌کند.
نیروی کلمبیک: نیروی دافعه بین بارهای همنام روی سطح پلیمر می‌باشد که سبب کشیده شدن محلول پلیمری می‌شود.
نیروی الکترواستاتیک: نیرویی که میدان الکتریکی بر جت وارد می‌کند و سبب شتاب دار شدن محلول پلیمری می‌گردد.
مخروطی شدن قطره به دلیل نیروهای دافعه کولمبیک و نیروهای الکترواستاتیک است که وقتی که این نیروها بر نیروی کشش سطحی غلبه کرد جت تشکیل می‌گردد [19].
1-3-1-مخروط تیلور
بین سال‌های 1964 تا 1969، تیلور [1]در یک مجموع از کارهای پیوسته برای بهبود و توسعه کارهای زنلی[2] به بررسی رفتار یک قطره در دو حالت زیر پرداخت:
1 – حالتی که یک قطره بار دار به طور مداوم در پتانسیل معلوم نسبت به زمین قرار داشته باشد.
2- حالتی که یک قطره در میدان الکتریکی یکنواخت قرار داشته باشد.
 در حالت اول تیلور نشان داد که افزایش پتانسیل منجر به کشیدگی بیشتر قطره خواهد شد. برای حالت دوم قطره‌ای را درون خازن در نظر گرفت و نشان داد که با افزایش شدت میدان الکتریکی قطره بیشتر و بیشتر کشیده می‌شود و در میدان الکتریکی بیشتر از یک مقدار بحرانی، قطره شکل پایدار خود را از دست خواهد داد و ناگهان به شکل یک مخروط در خواهد آمد [20].
تیلور با بهره گرفتن از یک مخروط نامحدود که توسط یک سیال پیوسته شکل گرفته است به محاسبه نیم زاویه رأس مخروط پرداخت.
او دلایل تجربی مفیدی در مورد مخروط تیلور جمع آوری نمود و شکل مخروط ایجاد شده در نتیجه جت خارج شده از سطح یک مایع را محاسبه نمود. وی همچنین اولین محققی است که تلاش نمود نرخ باز شدگی و آشفتگی را برای یک جت مایع ایجاد شده توسط میدان الکتریکی را با یک تقریب خطی برای حالتی که آشفتگی کوچک است محاسبه نماید و محاسبات خود را برای مایع لزج انجام داد [20].
در سال‌های اخیر رنکر و همکارانش [20] تحقیقات قابل توجهی را به صورت تجربی و تئوری در زمینه رفتار قطره بار دار در میدان الکتریکی و فرایند الکتروریسی انجام داده‌اند. آنها با بررسی داده‌های آزمایشگاهی نشان دادند که قطره مورد بحث مستقل از شکل اولیه‌اش شکل ثابتی به خود خواهد گرفت و این شکل تا زمانی که شدت میدان الکتریکی از مقدار بحرانی فراتر نرود پایدار خواهد ماند. با فراتر رفتن شدت میدان الکتریکی از مقدار بحرانی شکل قطره به شکل مخروطی با نوک گرد شبیه می‌شود. شعاع انحنای نوک مخروط می‌تواند آنقدر کوچک باشد که با سیستم‌های معمولی تصویر برداری قابل تشخیص نباشد ولی باید توجه داشت که حتماً گرد است زیرا در غیر این صورت اندازه شدت میدان الکتریکی در نوک آن بینهایت خواهد شد [20].
جزییات مربوط به شکل حقیقی نوک مخروط، یک مسئله انتگرال و دیفرانسیل گیری غیر خطی است. همچنین رنکر نشان داد که شکل قطره در نوک سوزن قبل از آن که جت از آن خارج شود هذلولی گون بسیار شبیه به مخروطی با نوک گرد می‌باشد [20].
 رنکر و همکارانش با نوشتن معادلات و حل آنها مقدار نیم زاویه مخلوط تیلور را 33.5 درجه به دست آوردند. آنها برای مقایسه نتایج تئوری و عملی، دو نوع آزمایش طراحی و در هر یک از حالات، از مخروط تیلور تصاویری تهیه نمودند. در