基于连续-非连续单元方法的露天矿三维台阶爆破全过程数值模拟

• 作者: 冯春 崔晓荣 李世海 贾建军 郑炳旭
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 三维台阶爆破 连续-非连续单元方法 损伤断裂 接触检测 露天矿 爆破开采
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 实验技术与数值方法
• 页码范围: 107-117
• 页数: 11页
• 分类号: O389
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2017-0393

摘要

爆破开采是露天矿采选总成本控制的首要环节,数值模拟是进行露天矿爆破开采优化设计及爆破效果分析的有效手段.利用连续-非连续单元方法(continuum-discontinuum element method,CDEM)对露天矿的三维台阶爆破过程进行了模拟,通过朗道爆炸模型实现了爆炸作用力的精确计算,通过弹性-损伤-断裂本构实现了岩体损伤破裂过程的描述,通过半弹簧-目标面及半棱-目标棱的联合接触算法实现了破碎岩块碰撞、飞散及堆积过程的高效模拟.开展了小尺度单自由面爆破过程的数值模拟,计算给出的块度分布曲线、爆破漏斗体积等参数与文献中模型实验的结果基本一致,证明了CDEM及本文所述各类模型在模拟爆炸破岩方面的精确性.以鞍千矿南采区的露天铁矿爆破开采为研究对象,建立了3排21炮孔的三维台阶爆破概化模型,模拟了从炸药起爆、岩体损伤破裂到最后爆堆形成的全过程;计算结果表明,除后缘拉裂槽外,数值计算给出的爆堆形态、顶部鼓起高度等与现场的测试结果基本一致,证明了利用CDEM开展三维露天台阶爆破全过程模拟的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李世海	中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室	109	1855	24.0	40.0
2	郑炳旭		61	449	11.0	18.0
3	崔晓荣		50	316	11.0	14.0
4	冯春	中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室	57	423	12.0	18.0
5	贾建军		14	32	3.0	4.0