تحلیل عددی تاریخچه فشار چال و تخریب توده‌سنگ ناشی از انفجار به روش‌های مرسوم و بالشتک هوایی

در پدیده انفجار، مواد منفجره پس از انفجار مقادیر بسیار زیاد انرژی آزاد می‌کنند، که موجب تخریب و شکستگی توده‌سنگ برجا می‌شود. از جمله‌ پارامترهای موثر در نتایج انفجار، نحوه‌ خرج‌گذاری درون چال انفجاری است. در مطالعات پیشین، انفجار بالشتک هوایی به عنوان یک روش انفجاری برای کاهش یا حذف اضافه‌ حفاری، بهینه‌سازی خردایش و کاهش نتایج نامطلوب معرفی شده است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر روش انفجار بالشتک هوایی بر توزیع فشار چال و تخریب توده‌سنگ اطراف چال انفجاری نسبت به روش مرسوم است. در این راستا، شبیه‌سازی عددی تک چال انفجاری به روش‌های مرسوم و بالشتک هوایی با استفاده از نرم‌افزار ls-dyna انجام شد. نتایج نشان داد که در روش بالشتک هوایی، در ناحیه‌ ستون هوا فشار اولیه چال نسبت به انفجار مرسوم کاهش می‌یابد و فشارهای ثانویه تولید می‌شود که این امر به کاهش 45 درصدی طول بازشدگی چال در امتداد ستون هوا و افزایش چند مرحله‌ای تخریب منجر می‌شود. از طرف دیگر تولید فشارهای ثانویه در روش بالشتک هوایی باعث افزایش 30 و 48 درصدی طول تخریب توده‌سنگ در ناحیه کف چال نسبت به روش مرسوم می‌شود. در نتیجه، روش انفجاری بالشتک هوایی با استفاده از ماده منفجره کمتر، مقدار بازشدگی و تخریب را بهبود می‌بخشد که نشان‌دهنده‌ استفاده بهینه از انرژی ماده منفجره است.

numerical analysis of the borehole pressure history and rock mass damage caused by conventional and power deck blasting

in the blast phenomenon, the explosives release a lot of energy, which causes damage and fractures the rock mass. one of the influencing parameters in the blasting results is the way the blast hole is charged. power deck blasting has been introduced as a blasting method to reduce or eliminate sub-drilling, optimize crushing, and reduce undesirable results. the purpose of this research is to investigate the impact of the power deck blasting method on the borehole pressure and damage to the rock mass compared to the conventional method. in this regard, the numerical simulation of a single blast hole was carried out using conventional and power deck methods by using ls-dyna software. the results showed that in the power deck method, in the area of the air deck, the initial pressure of the hole is reduced compared to conventional blasting, and secondary pressures are produced, which leads to a reduction in the expansion of the hole along the air deck by 45% and increases the destruction in multi-stage. on the other hand, the generation of secondary pressures in the power deck method causes a 30% and 48% increase in rock mass destruction in the area of the bottom of the hole compared to the conventional method. as a result, the power deck blasting method improves the amount of expansion and destruction by using less explosive, which indicates the optimal use of the explosive energy.