A model for rock mass fragrnentation by blasting

The complexity of predicting rock fragmentation under explosive action in excavation works is due to the large number of variables, both controllable and not controllable by the operator, that influence the outcome of these phenomena. Blast design is normally based on empirical criteria helped by approximate formulae or computer software with restricted physical and geomechanical background. A new approach correlating explosive released energy with block size reduction caused by blasting in jointed rock masses is presented, based on concepts of fracture initiation and propagation, and leading to fragmentation evaluations. The basic expression of this model is: https://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">w=K(sbsa)0.5 where W represents the expended explosive energy per ton of broken rock, K is a constant of the rock mass called fragmeetaaility, and S, and S are maximum sizes of blocks respectively, before and after the blast. Validation of this criterion was obtained by results from field blasts and it is expected that the proposed model may be useful for the mining and heavy construction industries. La complexité de la prévision de la fragmentation des roches qui sont abbatues avec des explosifs dans les travaux d’excavation est attribuée à la grande quantité de variables contrôlables et nom contrôlables pour l’opérateur, qui conditionnent les résultats de ce phénomene. Le project d’abbatage est donc normalement basé sur des critères empiriques aidés par des formules pratiques ou des logiciels,dans lesquels les principes physiques et geomecaniques sont limités. Une nouvelle fagon de correlationner l’energie liberée par l’explosif avec la réduction de taille des fragments résultants est fondée sur des concepts d’initiation et de propagation des fractures, en permetant la quantification de la fragmentation obtenue. L’equation de base de ce modèle est: https://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">w=K(SbSa)0.5 ou W représent l’energie liberée par l’explosif pour chaque tonne de roche fragmentée, K étant une constant du massif rocheux appelé fragmentabilite,et Sb et Sa étant les plus grandes tailles des blocs, respectivement avant et après l’abbatage. La validation de ce critère a été obtenue avec les résultats des travaux d’excavation des roches dans un certain nombre de carrières et l’on espère que ce modèle sera utile pour l’industrie des mines et de la construction lourde. Die Schwierigkeit, die Gesteinszertrummerung durch eine Sprengwirkung bei Abbauarbeiten vorauszusehen, besteht in der Vielzahl der, teils durch den Sprengmeester kontrollierbaren, teils nicht kontrollierbaren Variabein, die das Resultat dieser Phänomene beeinflussen. Der Entwurf der Sprengarbeiten stiitzt sich im allgemeinen auf empirische Kriterien,mit Hilfe von angenäherten Formeln oder Berechnungsprogrammen, die physikalisch und geomechanisch nur wenig abgesichert sind. Es wird eine neue Annäherung vorgestellt, die die durch eine Explosion freigesetzte Energie mit der durch Sprengungen in gekliifteten Felsen verursachten Verringerung der Blockgrösse in Beziehung bringt sich auf die Begriffe des Rissbegins und der Rissfortpflanzung stiitzt, und zu Schätzungen der Zertriimmerung führt. Die Grundgleichung dieses Models ist https://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">w=K(SbSa)0.5 wobei W die verbrauchte Sprengenergie pro t zertrummerten Gesteins darstellt, K eine Zertrümmeebarkeit genannte Felskonstante ist und Sb und Sa die maximalen Blockgrössen vor bzw nach der Sprengungen sind. Die Gültigkeit dieses Kriteriums wurde durch Ergebnisse von Feldsprengungen bestätigt, und es wird erwartet, dass das vorgeschlagene Modell für den Bergbau und die Grossbauprojekte von Nutzen sein kann.