抵抗线对水下台阶爆破效果影响的模型试验及其数值分析

摘要

抵抗线作为爆破设计中的核心参数，与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系，从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性，影响水下爆破效果的因素错综复杂，因此，探究抵抗线参数对水下台阶爆破的影响规律是必不可少的。通过设置不同抵抗线参数的水下台阶钻爆试验，并采用FLUENT-EDEM耦合方法对抵抗线为2 cm、4 cm、5 cm、6.5 cm四种情况下的爆破试验进行数值模拟，将试验与数值模拟相结合综合评估了抵抗线参数对水下台阶爆破效果的影响。结果表明：抵抗线参数增加初期，用于破碎岩石的有效能量占比增加，且爆破漏斗体积也进一步增大，但随着抵抗线的进一步增加，岩体单位体积所承担的爆炸能量反而降低，另外应力波反射作用强度也减弱了，因此爆破块度的不均匀性呈现出随抵抗线先减小后增大的规律。此外，数值计算能较好地对模型试验的爆破效果进行模拟且结果一致，说明运用FLUENT-EDEM流固耦合方法来探究水下台阶爆破块度破碎问题是切实可行的。

关键词

水下爆破 / 流固耦合 / FLUENT / EDEM / 抵抗线