발파에 의한 암반의 손상이나 파쇄는 폭약의 폭굉 과정에서 발생하는 충격파와 가스팽창의 영향에 의해 야기된다. 발파에 의한 파괴 메커니즘을 완전히 이해하기 위해서는 두 메커니즘을 같이 연구해야한다. 본 연구에서는 개별 요소법에 기초한 수치해석 프로그램인 PFC2D를 이용하여 발파공 벽면에 작용하는 폭굉압과 가스압을 동시에 모델링 할 수 있고 이에 따른 암반 내 균열 발생을 확인할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한 시멘트-모르타르 블록에서의 모형 발파시험을 수치해석을 수행함으로써, 개발된 알고리즘을 검증하였다.
During blasting, both shock wave and gas are generated in detonation process of explosives and the generated wave and gas expansion may create new fractures and damage rock mass. In order to explain and understand completely the fracture mechanism by blasting, we have to consider both effects of the wave and gas expansion simultaneously. In this study, we use a discrete element code, PFC2D and develop an algorithm which is capable of modeling both detonation and gas pressures acting on blasthole wall and visualizing generated cracks within rock mass. Moreover, the gas-pressure modeling method which applies a corresponding external force of gas pressure to parent particles of radial fractures is adopted to simulate a coopting between rock mass and gas penetrating created radial fractures. The developed algorithm is verified by reproducing numerical simulations of a lab-scale test blast successfully.
