露天爆破中炸药单耗对岩石破碎块度的数值模拟研究

露天爆破中岩石破碎块度是钻爆、铲装、运输及后续工艺等综合成本的主要衡量标准，炸药单耗是其主要影响因素，而炸药单耗对破碎块度的研究一般采用爆破模型试验，但其存在成本高、试验结果误差大等缺点.为了优化炸药单耗来降低爆堆的大块率、平均块度，并预测实际工程块度，在爆炸破岩理论基础上，运用基础力学测试设备对模型材料进行了单轴抗压、弹性模量、断裂韧度等测试，标定RHT本构模型参数，通过LS-DYNA数值仿真软件和粒子流算法(SPH)构建了三维露天台阶爆破数值仿真模型，首次对爆破破岩数值模拟结果实现块度精准统计，并对爆破破岩块度随炸药单耗的变化规律开展了系统研究.研究结果表明：炸药单耗在0.23～0.79 kg·m^-3范围内，岩块最大尺寸均小于240 mm，其变化区域分为240、220、140 mm三个最大块度相近区和240～220 mm、220～140 mm两个明显下降区；随单耗增加，均匀性指数n呈波浪式减小，分形维数D与n的变化趋势相反，平均块度尺寸呈现先快速下降后缓慢变化的趋势；炸药单耗的块度分布拟合曲线采用G–G–S函数拟合，相关系数均在0.91～0.97间，其变化规律...