露天矿含水炮孔爆破的数值模拟分析

针对巴润露天矿深部开采炮孔含水的实际情况,研究铵油炸药代替防水炸药进行台阶爆破可行性,设计了水、空气耦合孔底间隔装药法。采用ANSYS/LS-DYNA模拟了水、空气耦合装药结构在孔内水深不超过4.0 m条件下台阶深孔爆破后岩体的受力状况,选取台阶顶部、台阶坡底和两孔中间剖面3个特定部位,得到了不同时刻的Von Mises应力云图和特定监测单元的Mises等效应力图,以动态抗拉强度为岩石破坏判据,分析了特定单元的岩石有效应力大小及分布特征。结果表明,采用水、空气耦合装药结构在一定水深条件下装填成本低廉,不防水的铵油炸药能够实现台阶顶部、台阶底部和孔间充分破碎岩石的目的,有效缓解了巴润矿防水炸药短缺和爆破单耗高的情况。