某露天矿间隔装药ANSYSLS-DYNA数值分析和应用

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1、某露天矿间隔装药ANSYS/LS-DYNA数值分析及应用李宗楠，余斌，吴春平（北京矿冶研究总院，北京100160）摘要：间隔装药爆破技术能够有效用于露天矿山台阶爆破，其优点主要在于能够减少单孔装药量，降低最深填塞段长度，使爆破能量沿炮孔深度相对均匀，可获得较好的爆破效果和降低爆破成本，是工程爆破的重要技术之一。本文借助大型计算机软件ANSYS/LS-DYNA，对某露天矿间隔装药爆破进行数值分析，研究间隔装药爆破技术改善爆破质量的内在机理及其力学本质，是ANSYS/LS-DYNA在矿山精细化爆破技术方面的重要实践和应用，

2、可为分析和研究间隔爆破技术提供有益参考。关键字：间隔装药；ANSYS/LS-DYNA；底盘抵抗线；根底；大块ANSYS/LS-DYNAanalysisandapplicationofintervalchargeblastinginanopenpitmineLIZongnan,YUBin,WUChunping(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China)Abstract：Intervalcharge technology

3、 iseffectivefor benchblasting, themainadvantage istoreducetheboreholecharge, reducethemaxlengthofstemming,andmaketheblastingenergy relatively evenlyalongthe borehole. So,itcanbe enoughtoobtain agoodblasting effectand reducethecostofblasting, itis one of the impo

4、rtant techniquesonblasting.Withtheusingof theANSYS/LS-DYNAsoftware, thispaperwillstudyontheeffectofthe intervalblasting technology，trytofindouttheinternalmechanismand themechanicalnature of thesectionalblasting technology ,takeaopenpitmineasanexample.Thispaperis

5、animportantpracticeandapplicationintheFineBlastingTechnology,anditalsoprovideusefulreferencefortheanalysisandresearchofintervalchargeblasting.Keywords:intervalcharge;ANSYS/LS-DYNA;toeburden;tightbottom;blastingboulder.引言某露天矿山设计矿台阶高度12m，坡面角70°左右，生产过程中存在大块和根底现象，为了

6、提高爆破质量，减少大块和根底，该矿山对台阶爆破采取了一系列技术措施，获得了良好的综合效益，其中，间隔装药爆破技术是主要措施之一。通过细致的工程地质调查和对产生大块和根底的原因进行分析，本文借助ANSYS/LS-DYNA数值模拟计算，在原连续装药爆破的基础上调整了设计方案，修改了爆破设计网络结构参数，并在现场多次进行了试验，结果显示，间隔装药爆破对克服底盘抵抗线过大而引起大块和根底具有明显优势。LS-DYNA是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰

7、撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题[1]。ANSYS/LS-DYNA程序系统是将非线性动力分析程序LS-DYNA显式积分部分与ANSYS程序的前处理PREP7和后处理POST1、POST26连接成一体。这样既能充分运用LS-DYNA程序强大的非线性动力分析功能，又能很好地利用ANSYS程序完善的前后处理功能来建立有限元模型与观察计算结果，在运用之中，配合LS-PREPOST前后处理器，可以较好的完成非线性动力显示分析[1-3]。1数值分析建模通过简化爆破模型，剔除次要因素，本文

8、主要分析外排孔间隔装药的爆破效果，拟通过分析自由面及外排孔之间区域应力和位移变化，以及坡面上不同位置质点的位移和应力变化情况来考察间隔装药在克服过大的底盘抵抗线问题上的作用，以期验证爆破设计方案的可行性。设计的间隔装药爆破设计参数如图1：图1间隔装药结构参数图Fig.1Sketchofparametersofintervalcha