تاریخچه میل مهار

با وجود این که سابقه ای چند هزار ساله در استفاده از مهار ها (مهارهای دریانوردی و مهارهایی جهت ایستایی سازه های سطحی، مانند چادر ها و بست های دم چلچه ای در اتصالات سنگی سازه های ایران باستان مانند تخت جمشید، پاسارگارد و معبد کنگاور ) توسط بشر وجود دارد، اولین مورد استفاده از آنها در سازه های زیرزمینی به سال 1872 در یکی از معادن زیرزمینی در ولز شمالی باز می گردد. پس از این ابتکار، فن استفاده و کاربرد میل مهار برای حفظ پایداری انواع سازه های زیرزمینی در اوایل قرن بیستم مورد توجه خاص قرار گرفت، اما بنابر دلایلی از قبیل ضعف دانش فنی برای تعیین رفتار واقعی میل مهار و توده ی سنگ درگیر با آن و همچنین محافظه کاری شرکت های معدنی و عمرانی مرتبط با این تکنیک ، کاربرد میل مهار ها توسعه ی چندانی نیافت . پس از جنگ جهانی دوم، به لحاظ توسعه ی دانش فنی در ساخت و تعیین رفتار میل مهارها و همچنین پیشرفت فنون چال زنی، استفاده از میل مهارها جهت نگهداری فضاهای زیرزمینی گسترش فراوانی یافت بطوری که بین سال های 1950 تا 1955 در 500 معدن امریکا میل مهارها جایگزین حائل های سنتی شدند. امروزه، استفاده از میل مهارها، موثرترین و ارزان ترین شیوه ی نگهداری فضاهای زیرزمینی محسوب می شود . جهت درک اهمیت و گسترش کاربرد میل مهار در صنعت معدن کاری ذکر چند آمار خالی از فایده نخواهد بود .

در حال حاضر صنعت معدن کاری ایالات متحده ی امریکا سالانه در حدود 120 میلیون میل مهار مصرف می نماید که غالب آن در معادن زغال سنگ به کار گرفته می شود . در سال 1978 در حدود 27500 کیلومتر تونل در معادن زغال سنگ امریکا با تولید زغال 10500 تن به ازای هر کیلومتر تونل ساخته شده است (بر اساس آمار سال 1981 ). بخش زیادی از تولید زغال سنگ زیرزمینی به روش اتاق و پایه انجام می شود که اقتصادی ترین روش برای استخراج زغال در عمق متوسط 150 متری سطح زمین و شیب بسیار اندک و نزدیک به افق به نظر می رسد . میل مهار ، معمول ترین وسیله نگهداری برای تونل های موقت و نیمه موقت است و روش اتاق و پایه تنها روش معدن کاری زیرزمینی است که استخراج آن از چنین تونل هایی انجام می شود ؛ بنابراین در روش اتاق و پایه بیشترین میل مهار استفاده می شود و از آن جا که در امریکا مقدار زیادی از کل زغال تولیدی کشور از این روش استحصال می شود، استفاده از میل مهارها در امریکا بسیار زیاد است . در معادن فلزی نیز در بسیاری از روش ها مانند تخریب کلی ، کندن و پر کردن و حتی روش های انباره ای و استخراج از طبقات فرعی هم ممکن است از میل مهار استفاده شود .

اهمیت میل مهار و نکات فنی و اجرایی آن به حدی است که سی امین عنوان کد مقررات فدرال (1977) بیان می دارد که عرض دهنه ی گشایه ها (باز کننده هایی مثل تونل) نبایستی در مواردی که میل مهار تنها وسیله نگهداری است از 1/6 متر و در مواقعی که میل مهار همراه با دیگر انواع نگهداری همچون : تیر های چوبی استفاده می شود از 2/9 متد تجاوز نماید . در قسمتی دیگر تصریح می کند که در هیچ مورد نباید طول میل مهار های سقف کمتر از 76/0 متر، به علاوه ی3/0 متر برای نگهدای سقف بلاواسطه و در گیر شدن در طبقات قوی تر در صورت نیاز باشد. فواصل میل مهار ها از هم و فاصله ی میل مهار ها و پایه های کناری یا سینه کار نبایستی بیشتر از 5/1 متر باشد .

میل مهار های مکانیکی بایستی تا 50 درصد نقطه ی تسلیم میل مهار یا ظرفیت تکیه گاه تحت کشش قرار گیرند.