Page 147 - 《爆炸与冲击》2025年第5期
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第 45 卷 康普林，等： 考虑药包爆破动-静时序作用的漏斗形成机理 第 5 期
1.3 考虑药包爆破动-静时序作用的离散元模拟流程
改进的离散元爆破漏斗模拟流程如图 3 所示。细观参数标定完成后，确定边界条件，建立爆破漏斗
的爆区模型；根据式 (2)～(3)，计算爆炸应力波的应力拟合曲线，加载爆炸应力波载荷；及时遍历炮孔壁
颗粒的位置，获得炮孔爆腔体积，并根据式 (6) 计算并调整下一循环中加载在孔壁颗粒上的爆生气体应
力，当爆腔半径大于最大半径 R 时，完成爆炸载荷施加；破碎岩块抛掷一段时间后脱离原岩部分，形成
m
爆破漏斗。
开始
标定细观参数
确定边界条件
建立爆区模型
生成炮孔并对 获取爆炸
孔壁颗粒分组 空腔体积
是
计算爆生气体
计算爆炸应力 应力波载荷 压力
波加载曲线
下降至p d
加载爆生气体
载荷
加载爆炸
应力波载荷 否
爆腔半径≥R m
是
爆炸应力波 爆生气体
加载完成 加载完成
载荷加载完成
图 3 改进的爆破漏斗模拟流程图
Fig. 3 Flowchart of the improved blasting crater simulation
2 爆破漏斗模型构建
2.1 标定模型细观参数
在离散元软件 PFC （particle flow code 2D）中，通过改变颗粒间的接触模型以及相关参数实现对不
2D
同材料宏观力学特性的模拟，一般采用平行黏结模型模拟岩土类材料，模型中颗粒通过胶结连接并传递
力的作用。根据山东黄金集团某金矿 [35] 采集岩样的宏观力学参数，建立单轴抗压模拟试验，如图 4(a) 所
示，一共生成 12 952 个颗粒，采用“试错法”标定平行黏结模型的细观参数，结果如表 1 所示，将采用该
细观参数的模拟结果与室内单轴抗压试验结果进行对比，其应力-应变曲线如图 4(b) 所示。可以看出，模
拟结果的弹性模量、抗压强度与试验结果较为接近，两者误差保持在 2% 以下，说明该细观参数足以反
映试验区域岩体的力学特性。
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