基于LS-DYNA与PFC联合的岩体爆破数值模拟方法分析

• 作者: 吴再海 安龙 齐兆军 寇云鹏 李宝石
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 关键词: 岩体爆破 LS-DYNA PFC 爆炸应力波 爆生气体
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 609-614
• 页数: 6页
• 分类号: TD323
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0133

摘要

岩体爆破过程中,爆炸应力波的加载率大,而爆生气体的加载率小,导致在炸药爆炸过程中爆炸应力波和爆生气体的作用时间存在明显不同.依据这一认识将岩体爆破过程分为2个阶段,即"动压作用"阶段和"准静压作用"阶段.基于LS-DYNA和PFC程序,建立了改进的岩体爆破离散元模拟方法.采用PFC程序建立岩体模型,实现岩体破裂、抛掷的模拟;采用LS-DYNA动力有限元程序获得炸药爆炸所产生的爆炸应力波,实现动压作用过程的模拟;采用Weibull分布函数建立爆生气体压力加载曲线,实现准静压过程的模拟.以山东黄金某金矿为依托,采用该方法开展单自由面球状药包爆破模拟,分析了爆破过程中的裂纹产生、发展过程以及速度场的演化规律,并开展了现场爆破漏斗试验,试验结果表明采用该方法所得到的数值计算结果与现场爆破试验结果相吻合,验证了本文所提出的岩体爆破模拟方法的可行性与合理性.