Hoppa till innehåll

Numerisk modellering av Kiirunavaara för BeFo

BeFo är en forskningsledningsorganisation som initierar, planerar och finansierar angelägna forskningsprojekt inom Bergteknik. Rejlers genomförde numerisk modellering av bultar installerade vid LKAB:s gruva Kiirunavaara med syftet att analysera beteendet hos bergmassor och bergförstärkningen under dynamiska belastningsförhållanden.

Reference

Om projektet

  • Kund

    BeFo

  • Syfte

    Genomföra storskaliga dynamiska fälttester för att öka förståelsen för bergförstärkningens respons vid dynamisk belastning från sprängningar i tunnlar.

  • Rejlers roll

    Utförde tredimensionella numeriska analyser av tunnlarna och bergförstärkningen, med hjälp av finita elementkoden LS-DYNA och diskretelementkoden 3DEC för att simulera explosions- och vägutbredningssteget.

Sju storskaliga dynamiska fälttester på bultar har genomförts av LKAB för att öka förståelsen för bergförstärkningens respons när den installeras i väggar och tak i en tunnel som utsätts för stark dynamisk belastning från en närliggande sprängning. Testerna innefattade två parallella tvärtunnlar, varav den ena var förstärkt med bultar av typen Swellex Mn24 och den andra icke-förstärkt.

I detta uppdrag har Rejlers utfört tredimensionella numeriska analyser av tunnlarna och bergförstärkningen i två steg:

  • explosionssteget har modellerats med den finita elementkoden LS-DYNA
  • vägutbredningssteget har modellerats med diskretelementkoden 3DEC från Itasca, där explosionslasten från LS-DYNA tagits som input

De numeriska resultaten syftar till att jämföra beteendet hos olika kommersiella bergbultar (Swellex Mn24 och D-bolt) under dynamiska belastningsförhållanden.

Beräknade skador i berget kring sprängborrhålet m.h.a. koden LS-DYNA.

Konturerna för bergblockrörelse i millimeter i modellen beräknade med koden 3DEC efter simulerad spränging

a) förstärkt tvärtunnel

b) oförstärkt tvärtunnel

3DEC-modelleringen i den aktuella studien visar att:

a) numeriskt beräknade hastighetsmönster överensstämmer väl med dem som observerats i fältet

b) större förskjutningar inträffade för vissa bergblock i den oförstärkta tvärtunnel

c) mönstren för de mest förskjutna bergblocken i modellen liknar mycket väl de positioner där utfall observerades i fältet nära fotväggstunneln i den oförstärkta tvärtunneln

Kontakta oss

Ta reda på mer