先进的地下开挖爆破设计和分析软件

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1 引言

在前几天的公众号文章中，介绍了一个露天矿爆破设计软件O-Pitblast，这个软件旨在规划、控制和优化岩石爆破作业，能够满足爆破工程师的所有需求，以优化、控制、降低成本和提高爆破的安全性。可以导入地形特征，如地形和岩石特征，并为每项作业设计最佳爆破方案，使用了人工智能技术识别潜在的安全风险。除了所有的操作模块，它还有一个管理模块，允许记录爆破数据、生成爆破计划和报告、KPI控制图形、追踪技术、用户控制和多个项目的管理。目前安装的是最新版本O-Pitblast 1.5.93，安装文件160M。

在这个软件介绍发出之后，有不少同学问它能不能用于地下爆破设计，由于这个软件主要是为露天爆破设计的，因此不能用于地下爆破设计；其次，有的同学问有没有地下爆破设计的软件。由于土木工程中的隧道现在大都不采用爆破方法开挖，因此爆破设计软件的发展主要集中在采矿工程领域。下面简要介绍几个适用于地下爆破设计的软件。

2 地下开挖爆破设计软件

其实大部分的采矿规划软件都有爆破设计功能：

(1) MineSight

(2) MinePlan Blast

(3) MineScape

(4) iSURE

(5) MapTek BlastLogic

(6) Aegis

(7) Surpac

(8) Blastop

(9) Deswik 【矿山规划软件Deswik.CAD---设计和固体模拟(Design & Solids Modeling)】

3 Blo-Up

Blo-Up是一个Itasca开发的一个爆破过程分析软件，目的是使用混合应力爆破模型(HSBM, Hybrid Stress Blast Model)模拟岩石爆破过程，该软件使用连续和非连续数值方法组合表示爆破过程中发生的关键过程。Blo-Up是一个岩石爆破的三分量耦合模型。之所以选择耦合建模方法，是因为没有发现单一的数值技术能够充分描述爆破过程中发生的所有物理现象。这三个分量是：(i) 用于早期引爆和近场破碎的连续地质力学模型；(ii) 用于应力波传播、断裂和岩体运动的脆性离散元模型；(iii) 用于气体膨胀、断裂流动和空气排放的的气体产物模型。

[1] (2006) Developments using the Particle Flow Code to simulate rock fragmentation by condensed phase explosives

[2] (2009) Developments in numerical modeling of blast induced rock fragmentation: Updates from the HSBM project

[3] (2011) Numerical Modeling of Rock Blasting: Validation Tests for Blo-Up 2.5

[4] (2013) Modelling blast induced damage from a fully coupled explosive charge

[5] (2020) Using machine learning, experimental observations, and numerical modeling to better understand the crushed zone in rock blasting

来源：计算岩土力学