露天爆破LS—DYNA数值模拟分析
材料。模型选用实体单元3D-SOLID164，利用体分割技术，炸孔周围进行扫掠网格划分，其余部分采用映射网格划分。炸药和空气采用多物质ALE算法，岩石和填塞物采用Lagrange算法，进行流固耦合。数值模拟采用cm-g-μs单位制。
模型总高度为2000cm，底面积为2000cm×1500cm，此为空气尺寸，与之耦合的岩土高度为1750cm，同心底面积为1750cm×1200cm，药柱半径为31cm，总高度为1000cm，其余高度为填塞高度。
炸药采用耦合装药，起爆点在底部。建模时采用全尺寸建模。模型的外表面和上表面采用透射边界。乳化炸药及岩石参数如表2、表3。
表2乳化炸药材料参数及JWL状态方程参数
密度ρ
/（kg/m3）爆速D
/（m/s）爆压PCJ
/GPaA/GPaB/GPa120045007.62326.425.8089R1R2ωE0/GPaV05.801.560.572.67281.0表3岩石的岩石力学参数
密度ρ/
（kg/m3）杨氏模量
E/ GPa泊松比μ屈服强度
M/Pa330032.500.2570切线模量ET/GPaβ参数C/（S-1）参数P6.710.52.54.03.模拟结果及分析
图1、图2、图3分别为岩体底部炮孔中心监测点（A点）、底部岩体表面易出现大块部位（B点）和顶部岩体表面易出现大块部位（C点）的应力时程图。
图1A点应力时程
从图中可以看出，底部岩体由于在起爆点附近，受到的应力大，达到108MPa，因此爆破效果好，大块少；底部岩体表面与顶部岩体表面由于爆炸产生的应力波在岩体内反射与叠加，随着传播距离的变大而衰减，因此所受到的应力较小，约20～30MPa，所以，底部表面与顶部表面易出现大块。
模拟结果与现场试验结果相吻合，在岩体底部表面和顶部表面易出现大块。
图2B点应力时程
图3C点应力时程
4.结论
当前，爆破仍然是露天矿开采的主要手段，合理的爆破参数选取可以有效避免爆破飞石、爆破冲击波以及爆破振动带来的危害，同时可以降低后续二次开采的成本，因此，爆破参数的选取至关重要。通过软件模拟可以判断爆破参数的选取是否合理，从而节约了经济成本，降低了二次爆破开采带来的安全隐患。
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