Symulacja na odłamkach skalnych powstałych w wyniku odstrzału z wykorzystaniem hydrodynamiki cząstek wygładzonych (SPH) z oprogramowaniem LS-Dyna

Bao Tran DINH; Trieu Do VAN; Viet Pham VAN; Nguyen Dinh AN

doi:10.29227/IM-2023-02-08

Bao Tran DINH Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi 100000, Vietnam; Innovations for Sustainable and Responsible Mining (ISRM) Research Group, Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi 100000, Vietnam; email: trandinhbao@humg.edu.vn https://orcid.org/0000-0003-1801-1165
Trieu Do VAN Institute of Mining Science and Technology – Vinacomin https://orcid.org/0009-0007-7887-9034
Viet Pham VAN Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi 100000, Vietnam; Innovations for Sustainable and Responsible Mining (ISRM) Research Group, Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi 100000, Vietnam https://orcid.org/0009-0003-3345-9328
Nguyen Dinh AN Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi 100000, Vietnam; Innovations for Sustainable and Responsible Mining (ISRM) Research Group, Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi 100000, Vietnam https://orcid.org/0009-0003-2156-6011

DOI: https://doi.org/10.29227/IM-2023-02-08

Słowa kluczowe: flyrock, hydrodynamika cząstek wygładzonych, symulacja, wybuchy, LS-Dyna

Abstrakt

W kopalniach odkrywkowych powszechnie stosuje się urabianie metodę strzałową, która w dużym stopniu odpowiada za pozyskanie skał płonnych i minerałów. Głównym celem działania jest fragmentacja poprzez wykorzystanie energii wybuchu materiałów wybuchowych. Jednak tylko 20% do 30% energii wybuchu jest wykorzystane do rozdrobnienia skały. Pozostała energia jest tracona na odpryski skał, wibracje gruntu, nadciśnienie powietrza, pył.

Flyrock oznacza skałę odlotową jako skały wyrzucone z obszaru wybuchu pod wpływem siły eksplozji. Ogólnie rzecz biorąc, skała odlotowa (flyrock) jest spowodowana niedopasowaniem energii wybuchu do wytrzymałości geomechanicznej górotworu otaczającego ładunek wybuchowy.

Występowanie zjawiska Flyrock podczas robót strzałowych stwarza duże ryzyko dla kopalń odkrywkowych i występuje w ponad połowie wypadków związanych z pracami strzałowymi w kopalniach odkrywkowych, gdyż jest to poważny problem i powoduje negatywną oddziaływanie na otoczenie. Jednak badania na temat przewidywania zjawisk flyrock podczas robót strzałowych w Wietnamie są ograniczone. W pracy wykorzystano metodę analizy symulacyjnej eksperymentu FLYROCK indukowanej wybuchem z wykorzystaniem hydrodynamiki cząstek gładkich (SPH) z oprogramowaniem LS-Dyna. Zbudowano i zastosowano modelowanie dla przekroju poprzecznego B2 kamieniołomu Mong Son w prowincji Yen Bai. Korzystając z modelowania parametrów kamieniołomu monitorowano prędkość skał w ustalonych odstępach czasu, np. przez 1,5 sekundy, gdy skały poruszały się z prędkością maksymalną w odległości od miejsca strzału 85 m i średnią prędkością 40 m/s.