岩石爆破と破砕最適化におけるシミュレーション手法と画像処理技術の応用

岩石破砕は、岩石爆破の効果を評価するための重要な指標であり、後続の掘削効率に直接影響します。しかし、爆薬の起爆に関与する複雑な物理的および化学的プロセスにより、岩石破砕の結果を予測することは困難です。本研究では、有限要素法と画像処理技術を統合した岩石爆破破砕効果のシミュレーションと分析手法を開発しました。この手法の信頼性を確認するために、現場での爆破実験が行われました。さらに、提案された方法に基づいて、爆破穴の間隔の岩石爆破パラメータが最適化されました。その結果、爆薬の過程は充填方法によって異なることが示されました。特に、水をデカップリング媒体として使用することは、空気デカップリングされた充填よりも良好な爆破結果をもたらしました。円筒形の充填に沿った方向効果により、爆破穴壁への爆薬負荷は最初に増加し、その後安定化します。この手法の実行可能性は、現場のふるい試験とシミュレーションによって得られた岩片の粒度曲線が50〜300 mmの範囲で良好な一致を示すことによって裏付けられています。加えて、このアプローチは爆破パラメータの最適化にも使用され、破片サイズ分布曲線がプロジェクトの要件を満たすことが保証されました。全体として、この方法は岩石爆破破砕の研究と分析に利用できます。