(Poster session/Short oral-presentation) Earth & Resources

[2105-19-02] [Student presentation: Master’s course] Development of a blasting simulator that takes into account the interaction between detonation-produced gas and rock

○Wataru Ikawa¹, Daisuke Fukuda², Yoshiaki Takahashi³, Tei Saburi³, Shiro Kubota³ (1. Hokkaido University Graduate School of Engineering, 2. Hokkaido University Faculty of Engineering, 3. National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)

Chairperson: Naoki Kinoshita (Ehime University)

Keywords:Rock blasting, CIP, FDEM, Fluid-structure-interaction, GPGPU parallel computation

穿孔発破の合理的な数値解析手法の開発は，採鉱における省エネルギー・コスト削減・安全性等を高度に議論する観点から極めて重要である．このためには，(i)爆轟による発破孔内における衝撃波伝播と爆発生成ガスの高速膨張過程，(ii)岩石の複雑な動的破壊過程，(iii)発破孔壁面への爆轟圧作用と時々刻々と変化する生成き裂ネットワークへのガスの流入過程（流体と岩石の相互作用）をモデル化することが求められる．また，(i)～(iii)の過程を詳細にモデル化する場合，計算量が莫大になることから，大規模並列計算の導入が不可欠である．本発表では，(i)～(iii)の過程をCIP法(Cubic-Interpolated Pseudo Particle Method)，FDEM(The Combined Finite-Discrete Element Method)および埋め込み境界法によりモデル化し， GPGPU(General Purpose Graphic Processing Unit)を用いた大規模並列計算で実装した解析手法について紹介し，二次元発破解析を例として，単一発破や多孔発破の解析例について紹介する．解析結果から，(i）〜（iii）の過程を並列計算の枠組みで合理的に表現できることを示す．以上より，今後，より高度な発破解析法を構築する上で重要な数値解析のフレームワークを構築することに成功した．