基于ANSYS/LS-DYNA的岩石爆破结构数值模拟分析

孙西濛¹，叶春琳¹，胡燕川¹，张凯^2,3，刘宝林^2,3，薛启龙^2,3，周鹏^2,3

1. 北京市政路桥股份有限公司2. 中国地质大学〈北京〉工程技术学院3. 自然资源部深部地质钻探技术重点实验室

摘 要：等离子爆破技术是一种新型爆破技术,其爆破孔的设计对整个爆破效果及爆破效率起着决定性的作用。本文基于ANSYS/LS-DYNA建立了爆破孔的有限元模型,并对爆炸荷载作用下掏槽孔孔壁压力及其破碎区进行了数值模拟。研究结果表明,爆破时畸变能的变化自始至终都基本呈椭圆形,孔径越小,积累的能量越大,对岩体破坏越大;孔深长度越短,能量积聚空间越小,爆破对岩体造成的破坏越大;孔深长度的改变对下部岩体影响较小,对中部岩体影响较大。此外由于爆炸实验多为破坏性实验,很难进行原型试验,因此使用数值模拟方法研究爆破孔的结构是可行的,可以作为实际工程的参考。

关键词：岩石爆破;数值模拟;爆破结构;爆破孔径;