Abstract
This numerical study was intended to evaluate the applicability of the half charge blasting to mining and tunnelling. The half charge blasting is a method that two separate rounds are sequentially blasted for the rock burdens in which long blast holes have already been drilled at one operation. The aim of the method is to decrease the construction cost and period in mining and tunnelling projects as well as to increase the blasting efficiency. Several numerical analyses were conducted by using the Euler-Lagrange solver on ANSYS AUTODYN to identify the effects of the suggested method on the blasting results in underground excavations. The overall performance of the suggested method was also compared to an ordinary blasting method. The analysis model was comprised of the Eulerian parts (explosive, air, and stemming materials) and the Lagrangian parts (rock material). As a result, it was found that, owing to the air decks formed in the bottom parts of the long blast holes, the first round of the suggested method presented a higher shock pressure and particle velocities in the vicinity of the blast holes compared to the ordinary blasting method.
본 수치해석 연구는 하프장전 발파법의 채광발파 및 터널발파에의 적용성을 평가하기 위해 수행되었다. 하프장전 발파란 한 차례의 천공공정 중에 설계된 공깊이보다 2배로 깊은 발파공을 미리 천공한 다음, 연속적인 두 차례의 발파공정을 통해 굴착하는 방법을 말한다. 이 방법의 목표는 발파효율의 향상뿐만 아니라 광산발파나 터널굴착 프로젝트에서 공사비용과 공기를 단축시키는 데 있다. 본 연구에서는 ANSYS AUTODYN 프로그램 상의 Euler-Lagrange 해석기를 사용하여 몇 차례의 해석을 실시함으로써 제안된 방법이 지하굴착에서의 발파결과에 어떠한 영향을 미치는지를 확인하였다. 해석모델은 오일러 모델(폭약, 공기 및 전색 재료)과 라그랑쥬 모델(암석 재료)로 구성되어 있다. 해석 결과, 제안된 발파방법의 경우에는 긴 발파공의 바닥부에 형성되는 에어데크로 인하여 통상의 발파방법에 비해 발파공 부근에서 더 높은 충격압력과 입자속도를 발휘하는 것으로 나타났다.
