資源開発技術・岩盤工学

[2201-10-08] 室内小規模発破試験による強度特性が亀裂進展挙動に及ぼす影響に関する研究

○高橋 良尭¹、久保田 士郎²、佐分利 禎²、笹岡 孝司¹、山内 哉¹、ワヒューディ スゲン¹、濵中 晃弘¹、島田 英樹¹、緒方 雄二²、一之瀬 政友³ (1. 九州大学、2. 産業技術総合研究所、3. 都市基盤・環境・資源センター)

司会：武川 順一（京都大学）

キーワード：発破、露天掘り鉱山、画像相関法

露天掘り鉱山採掘において、安全かつ高効率の発破を実施することは、持続可能な採掘のために必要不可欠である。そのため、火薬類起爆後の岩盤の亀裂進展挙動に関して、定量的に理解することは、粒度制御や飛石発生抑制の観点から非常に重要であるといえる。また、発破の数値解析モデルの確立のためにも、検討を行うことは喫緊の課題である。しかし、実際の操業現場での検討では、実験機器・計測環境の面での制約や、岩盤状態が鉱山・切羽毎に異なることから、未だ十分検討がなされているとは言い難い。そこで、本研究では、強度の異なるコンクリート供試体を用いることで、露天掘り鉱山を模擬した室内小規模発破試験を実施し、発破により発生する亀裂の進展様相に関して種々検討を行った。本実験では、火薬類起爆後の自由面の様子を高速度カメラにより撮影し、得られた画像を基に画像相関法（Digital Image Correlation; DIC）を用いたひずみ解析を実施した。実験の結果、DICを用いることで、火薬類起爆後の自由面のひずみの挙動、応力波の干渉の様子を定量的に評価することができた。また、亀裂上の解析結果から、亀裂の発生時にひずみ速度のピークが確認できること、供試体の強度の低下にともないピーク値が低下することが明らかとなった。