7毫秒延时爆破理论课件
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2024年度-爆破教学课件
消防器材
配备灭火器等消防器材, 以应对可能发生的火灾事 故。
12
03
露天矿山爆破技术应用
13
台阶式开采中的爆破设计
台阶高度和坡面角设计
根据矿体赋存条件和开采设备参数, 合理确定台阶高度和坡面角,确保开 采安全和效率。
炮孔布置和装药结构
根据矿岩性质、节理裂隙发育程度和 爆破效果要求,设计炮孔布置和装药 结构,实现矿岩破碎块度均匀、抛掷 距离适中。
定期对爆破作业现场进行环境监测, 评估环境质量状况。
26
企业内部环保管理体系建设
建立完善的企业内部环保管理体系,明确各级环保管理 职责。
加强环保宣传教育,提高员工的环保意识和技能水平。
制定环保管理制度和操作规程,加强环保设施的运行和 维护管理。
定期开展环保自查和风险评估,及时发现和整改环保问 题。
01
02
03
雷管
用于引爆炸药的一种小型 爆炸装置,需通过电流或 撞击激活。
导爆索
一种传递爆轰波的索状传 爆器材,用于连接雷管和 炸药。
起爆器
用于给雷管提供起爆电能 的专用设备,需确保安全 、可靠。
9
钻孔机械与设备选型
钻孔机械
包括手持式钻机、支架式钻机等,用于在岩石上钻孔以放置炸药。
设备选型
根据爆破工程需求选择合适的钻孔机械,考虑岩石硬度、孔径大小等因素。
炸药性能
包括爆速、爆热、爆力等,决定了炸药的爆炸效果和适用范 围。
6
爆轰波传播特性
爆轰波定义
炸药爆炸后,在介质中传播的高压、高速冲击波。
传播特性
具有极高的压力和速度,能瞬间对周围介质产生巨大破坏作用。同时,爆轰波 的传播受到介质性质、炸药性能等多种因素的影响。
爆破教程课件ppt
水利水电工程爆破
总结词
水利水电工程爆破主要用于建设水库、大坝、水电站等水利设施,以及进行山体 开挖和岩石开挖。
详细描述
水利水电工程爆破通常需要在复杂的地形和地质条件下进行,因此需要精确的爆 破设计和严格的施工管理。在水利水电工程爆破中,炸药的选用、药量计算、爆 破孔的钻孔和装药都需要精确控制,以确保工程的安全和顺利进行。
01
02
03
04
爆破作业人员必须经过专业培 训,掌握安全知识和技能。
爆破作业人员应具备相应的资 格认证,确保具备从事爆破作
业的资质。
定期进行安全培训和复训,提 高作业人员的安全意识和技能
水平。
对新员工进行安全教育和培训 ,确保其掌握基本的安全知识
和技能。
爆破事故的应急处理与救援
制定爆破事故应急预案,明确应急处 理程序和救援措施。
感谢观看
THANKS
加强应急演练,提高作业人员的应急 处理能力。
配备必要的应急救援设备和器材,确 保能够及时有效地进行救援。
与当地应急救援部门建立联系,以便 在必要时获得外部救援支持。
05
爆破应用案例分析
矿山爆破
总结词
矿山爆破是爆破技术应用的重要领域之一,主要用于矿石开 采和矿山的整修。
详细描述
矿山爆破需要精确的设计和严谨的施工管理,以确保安全、 有效地破碎和松动矿石。在矿山爆破中,炸药的选用、布设 方式、起爆网络的设计以及安全防护措施都至关重要。
城市拆除爆破
总结词
城市拆除爆破主要用于拆除旧建筑、桥梁等城市设施,以实现城市更新和改造。
详细描述
城市拆除爆破需要综合考虑安全、环保和经济等因素,因此需要采取一系列安全措施和防护手段,如设置防护墙 、搭建脚手架、使用减震孔等。同时,城市拆除爆破也需要遵守相关的法律法规和规章制度,确保施工的合法性 和规范性。
爆破工程课件PPT第二部分
当爆破在无限均匀的理想介质中进行时,爆炸能量将以药包中心为球心, 呈同心球向四周传播。 此时,爆破作用的最终影响范围划分为:粉碎圈、破碎圈和振动圈(如 图2-7所示),
炸药爆轰后,气体产物温度高达2500度以上,作用在药室壁面上的初始 压力高达数千至1万多兆帕,冲击力远高于介质的动抗压强度,致使 药包附近的介质粉碎或压缩,形成粉碎区 粉碎区介质消耗了冲击波很大一部分能量,致使冲击波迅速衰减为应力 波。粉碎区半径很小,其半径约为药包半径的2~3倍
在确定单位耗药量中若采用非标准炸药,需 用炸药换算系数e对确定的单位耗药量进行 修正。以2号岩石铵梯炸药作为标准炸药, 其爆力B0=320ml,猛度M0=12mm。若实际 使用的非标准炸药的爆力和猛度分别为B和 M,则实际单耗应为标准炸药与炸药换算系 数e之乘积,e的值为
B e 0 B
B M 1 0 0 e 2 B M
破碎区
粉碎区外紧接破碎区。 破碎区内,应力波引起的介质径向压缩导致环向拉伸。由于 岩石的动抗拉强度只有动抗压强度的1/16~1/8,所以环向 拉应力很容易超过岩石的抗拉强度而产生径向裂隙。 径向裂隙与粉碎区连通后,高压爆生气体呈尖劈之势渗入裂 隙并驱动其进一步扩展。 径向裂隙一般可延伸到8~10倍药包半径处 应力波通过后,破碎区岩石应力释放,产生与原压应力方向 相反的拉伸应力而导致环向裂隙的产生。 径向裂隙与环向裂隙相互交叉、贯通,越近粉碎区,裂隙间 距越小,破碎区内的岩石被纵横交错的裂隙切割成碎块
3、爆破作用指数 系数 n=r/W,它反映了爆破漏斗的几何特征。 工程应用中,通常根据n值大小对爆破进行分类。 当n=1即r=W时,称为标准抛掷爆破; 当n>1即r>W时,称为加强抛掷爆破; 当0.75<n<1时,称为减弱抛掷爆破; 当0.33<n≤0.75时,称为松动爆破; 当n≤0.33时,称为隐藏式爆破。
《爆破理论基础》PPT课件
(3)生成的气体多。
硝酸铵炸药爆炸全部生成气体。 1kg工业炸
药爆炸时约产生700 ~1000升的气体。
例如:C H N (NO )→ 26.12.2020
3 63
2
2 3C2 O 2 3C O 2 3N 2 O 2 3H 2 3 N 2
精选PPT
3
二、炸药及其分类 1、炸药的概念 炸药是在一定条件下能够发生快速
岩石铵梯炸药分为:1号、2号、2号抗水、3号抗水、 42号6.12抗.202水0 等。
精选PPT
17
26.12.2020
精选PPT
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26.12.2020
精选PPT
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铵梯炸药,一般制成直径27mm、 32mm、35mm、38mm,重100g、150g、 200g的药卷;
聚能穴:药卷一端为平顶,另一端内凹 入,称为聚能穴。
最小抵抗线:药包中心到自由面的垂直
距离叫最小抵抗线。
爆破漏斗:炸药爆炸后在靠近自由面一
侧所形成的漏斗状的坑叫爆破漏斗。
爆破作用指数:爆破漏斗半径γ与最小抵
抗线W之比,
26.12.2020
n W
精选PPT
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2、破岩原理 将药包埋入岩石中,起爆后的瞬间产生高
温高压气体,它以冲击波的形式(压缩级)作 用于药包周围的岩石上,并以药为中心,以每 秒数千米的速度向四周作径向传播,在药包附 近形成一个粉碎圈,在粉碎圈外形成一个环状 裂隙圈,当冲击波达到自由面后,产生反射而
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精选PPT
6
3、炸药的爆温 爆温是指炸药爆炸瞬间放出的
热在定容条件下爆炸产物被加热达 到的最高温度。
单质炸药:3000~5000℃ 矿用混合炸药:2000~2500℃
爆破作业基本知识培训教学课件1爆破的概念
秒内完成。
反应生成物必定含有大量的气态物质
03
炸药爆炸产生的气体对周围介质产生强烈的压缩和冲击作用,
从而形成爆炸波。
爆轰波传播特性
爆轰波传播速度
爆轰波在炸药中传播的速度称为爆速,它是衡量炸药爆炸性能的重要指标之一。
爆轰波传播方向
爆轰波沿炸药柱轴向传播,其传播方向与药柱轴向一致。
爆轰波传播稳定性
在理想条件下,爆轰波在炸药中传播是稳定的,即其传播速度和方向保持不变。但在实际 工程中,由于各种因素的影响,如药柱形状、尺寸、装药密度、起爆方式等,爆轰波传播 可能会产生不稳定现象。
04
控制起爆顺序和时间
合理安排起爆顺序和微差时间 ,降低震动效应和减少后冲。
04
钻孔技术与装药结构优化
钻孔设备类型及选择依据
手持式钻机、气腿式钻机、车 载式钻机等。
02
选择依据
01
钻孔设备类型
根据岩石性质、孔径、孔深、施 工条件等因素进行选择。
钻孔参数设计原则和方法
设计原则
保证爆破效果、控制爆破振动和 飞石、提高钻孔效率等。
岩石硬度
表示岩石抵抗外力破坏的能力,决定炸 药破碎效果。
岩石波阻抗
描述岩石抵抗爆炸波传播的能力,影响 爆破震动效应。
炸药性能参数解读
爆速
炸药爆炸后产生的冲击波在炸药中 传播的速度,影响破碎效果和震动
效应。
猛度
炸药爆炸时产生的冲击波的强度, 决定破碎效果和抛掷作用。
殉爆距离
一种炸药爆炸时,引起与其相隔一 定距离的另一炸药爆炸的最大距离 ,反映炸药传爆能力。
爆破作业基本知识培训教学 课件1爆破的概念
目录
• 爆破基本概念与原理 • 爆破器材与起爆方法 • 岩石性质与炸药性能匹配 • 钻孔技术与装药结构优化
凿岩爆破工程-毫秒爆破作用理论
凿岩爆破工程 6.8 毫秒爆破作用理论
第六章 岩石爆破理论
毫秒爆破
(MS blas统称延期爆破更准确).
它是利用毫秒雷管(millIseconcond MS)或其他毫秒延期引 爆装置,将同一网路的装药分组,以毫秒级的时间间隔进行顺序 起爆的方法。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 25 50 75 110 150 200 250 310 380
凿岩爆破工程 6.8 毫秒爆破作用理论
(1)毫秒爆破作用机理
第六章 岩石爆破理论
5. 毫秒爆破的减振作用 4. 岩块碰撞辅助破碎 3. 剩余应力叠加 2. 形成新的自由面 1. 应力波相互干涉
△t =KW(24 – f)( 不发育k=0.5,k=0.75, 发育k=0.9)
依经验公式计算
D
E D C B A
凿岩爆破工程
第六章 岩石爆破理论
6.8 毫秒爆破作用理论 (2)毫秒间隔时间计算原理 A
按应力波干涉计算
B
按形成新的自由面计算
C
按地震效应最小的原则确定
1)我国长沙矿冶研 究院提出的公式:
△t = (20~40)Wo /f
2)瑞典经验公式 : △t = 3.3KW(
k=1-2) 3)前苏联的公式:
第六章 岩石爆破理论
毫秒爆破
(MS blas统称延期爆破更准确).
它是利用毫秒雷管(millIseconcond MS)或其他毫秒延期引 爆装置,将同一网路的装药分组,以毫秒级的时间间隔进行顺序 起爆的方法。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 25 50 75 110 150 200 250 310 380
凿岩爆破工程 6.8 毫秒爆破作用理论
(1)毫秒爆破作用机理
第六章 岩石爆破理论
5. 毫秒爆破的减振作用 4. 岩块碰撞辅助破碎 3. 剩余应力叠加 2. 形成新的自由面 1. 应力波相互干涉
△t =KW(24 – f)( 不发育k=0.5,k=0.75, 发育k=0.9)
依经验公式计算
D
E D C B A
凿岩爆破工程
第六章 岩石爆破理论
6.8 毫秒爆破作用理论 (2)毫秒间隔时间计算原理 A
按应力波干涉计算
B
按形成新的自由面计算
C
按地震效应最小的原则确定
1)我国长沙矿冶研 究院提出的公式:
△t = (20~40)Wo /f
2)瑞典经验公式 : △t = 3.3KW(
k=1-2) 3)前苏联的公式:
7毫秒延时爆破理论详解
(图7.2 ),以间孔或波形微差爆破的效果最好。
此外,除间排微差爆破外,由于先期爆炸产生的新自由 面改变了后期爆炸装药的作用方向(不再垂直原有自由 面),故能减小岩石的抛掷距离和爆堆宽度,并为运动岩 块相互碰撞、利用动能使之发生二次破碎创造了条件。
图7.2 微差爆破的各种型式
a—间孔;b—波形;c—楔形;d—梯形;e—间排。
式中:K——系数,ms/m, 矿岩的 f 值较大时,取K=3, f 值较小时,取K=6; w——最小抵抗线,m。
t 3.3Kw
K—各因素影响系数取(1~2)
一般取15~75ms,自由面少、孔深时可取100ms。
7.3 毫秒延时爆破的减震作用 7.3.1 爆破地震波的产生机理
爆炸能量经过粉碎区与破裂区,大部分能量耗散掉了,剩余小部分 能量以球面波或柱面波的形式在介质内继续传播,随着曲面半径的增大, 单位曲面上的能量不断减小。由于岩土介质都是不均匀、不连续的,在其 中传播的波动现象也是非常复杂的,波的能量不断耗散,因此,地震波向
7 毫秒延时爆破理论
(教材目录)
ห้องสมุดไป่ตู้
7.1 毫秒延时爆破原理
7.2 毫秒延时爆破间隔时间的确定 7.3 毫秒延时爆破的减震作用 7.5 光面爆破和预裂爆破
学习要点:
1、了解毫秒延时爆破的特点和破岩机理的几种假说;
2、熟悉毫秒延时爆破减震机理; 3、掌握光爆实质、特点、成缝机理和评价标准; 4、掌握预裂爆破的概念、特点以及与光面爆破的区别。
有四种假说:
应力波干涉假说
自由面假说 岩块碰撞假说
剩余应力假说
1)应力波干涉假说
若相邻两装药同时爆炸,由于应力波的相互干涉,在两装药中间岩 体某区域内将形成无应力或应力降低区,从而容易产生大块。但若使相邻 的两装药间隔一定时间爆炸,即当先期爆炸装药在岩体内激起压缩波从自 由面反射成拉伸波后,再引爆后期爆炸的装药,不仅能消除无应力区,而 且能增大该区内的拉应力,改善破碎块度(图7.1 )。
爆破知识培训课件(2024)
安全教育培训
加强对施工人员的安全教育培训工作,提高他们的安全意 识和操作技能水平,确保他们能够熟练掌握各种安全防护 措施和应急处理技能。
22
2023
PART 05
爆破作业安全管理与法规 要求
REPORTING
2024/1/29
23
爆破作业许可制度介绍
1 2
爆破作业许可的种类和适用范围
根据爆破作业的性质、规模和危险程度,明确不 同种类的爆破作业许可,并规定其适用范围。
17
2023
PART 04
地下工程爆破技术实践
REPORTING
2024/1/29
18
地下工程开挖方法概述
全断面法
台阶法
适用于地质条件较好、断面面积不大 的隧道。其优点是施工工序少、便于 组织大型机械化施工,缺点是对地质 条件要求严格,围岩必须有足够的自 稳能力。
将隧道断面分上半断面和下半断面两 次开挖成型。台阶法又有正台阶法和 倒台阶法之分,而正台阶法又可分为 三台阶法和多台阶法。其优点是灵活 多变、适用性强,有足够的作业空间 和较快的施工速度,能较早地使支护 闭合,有利于开挖面的稳定性和控制 其变形。缺点是上下部作业有互相干 扰。
2023
爆破知识培训课件
REPORTING
2024/1/29
1
2023
目录
• 爆破基本概念与原理 • 爆破器材与设备简介 • 露天矿山爆破技术要点 • 地下工程爆破技术实践 • 爆破作业安全管理与法规要求 • 爆破事故案例分析与经验教训
2024/1/29
2
2023
PART 01
爆破基本概念与原理
REPORTING
2024/1/29
3
加强对施工人员的安全教育培训工作,提高他们的安全意 识和操作技能水平,确保他们能够熟练掌握各种安全防护 措施和应急处理技能。
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2023
PART 05
爆破作业安全管理与法规 要求
REPORTING
2024/1/29
23
爆破作业许可制度介绍
1 2
爆破作业许可的种类和适用范围
根据爆破作业的性质、规模和危险程度,明确不 同种类的爆破作业许可,并规定其适用范围。
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2023
PART 04
地下工程爆破技术实践
REPORTING
2024/1/29
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地下工程开挖方法概述
全断面法
台阶法
适用于地质条件较好、断面面积不大 的隧道。其优点是施工工序少、便于 组织大型机械化施工,缺点是对地质 条件要求严格,围岩必须有足够的自 稳能力。
将隧道断面分上半断面和下半断面两 次开挖成型。台阶法又有正台阶法和 倒台阶法之分,而正台阶法又可分为 三台阶法和多台阶法。其优点是灵活 多变、适用性强,有足够的作业空间 和较快的施工速度,能较早地使支护 闭合,有利于开挖面的稳定性和控制 其变形。缺点是上下部作业有互相干 扰。
2023
爆破知识培训课件
REPORTING
2024/1/29
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2023
目录
• 爆破基本概念与原理 • 爆破器材与设备简介 • 露天矿山爆破技术要点 • 地下工程爆破技术实践 • 爆破作业安全管理与法规要求 • 爆破事故案例分析与经验教训
2024/1/29
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2023
PART 01
爆破基本概念与原理
REPORTING
2024/1/29
3
爆破培训课件
详细描述
地下爆破工程实例
总结词
水下爆破工程是一种极具挑战性的工程爆破作业,需要应对复杂的水文地质条件和较高的安全风险。
详细描述
水下爆破工程是指在江、河、海等水域底部进行的爆破作业,由于水下环境复杂、水压大、流速快等因素,水下爆破工程具有极高的安全风险和挑战性。在进行水下爆破工程时,需要对水文地质条件进行详细的勘察和分析,选择合适的爆破器材和方案,制定科学的安全措施和应急预案,以确保作业安全和顺利完成。同时,还需要加强与水域管理部门、航运部门等相关部门的沟通和协调,确保作业的顺利进行和社会安全。
详细描述
地下爆破工程是一种高风险的工程爆破作业,需要严格控制爆破器材的使用和管理,提高安全生产意识。
总结词
地下爆破工程是指在地下矿坑、隧道、地下室等场所进行的爆破作业,由于作业环境复杂、空间受限等原因,地下爆破工程具有较高的风险和难度。在进行地下爆破工程时,需要严格控制爆破器材的使用和管理,提高安全生产意识,加强现场监管和应急处理能力,以确保作业安全和顺利完成。
总结词
操作不规范
安全管理制度不健全
安全教育培训不足
爆破安全事故的原因与对策
01
02
03
04
提高爆破施工效率的方法主要包括优化施工计划、合理安排人力资源、改进爆破技术等。
总结词
提高爆破施工效率的方法
在爆破工程中,优化施工计划是提高施工效率的重要手段之一。这包括合理安排工作面、制定合理的施工流程和工期计划等,确保工程能够按照预定计划顺利推进。
xx年xx月xx日
爆破培训课件
爆破基础知识爆破器材与使用爆破施工流程与规范爆破安全防护与应急措施工程爆破实例分析工程爆破常见问题及解决方案
contents
地下爆破工程实例
总结词
水下爆破工程是一种极具挑战性的工程爆破作业,需要应对复杂的水文地质条件和较高的安全风险。
详细描述
水下爆破工程是指在江、河、海等水域底部进行的爆破作业,由于水下环境复杂、水压大、流速快等因素,水下爆破工程具有极高的安全风险和挑战性。在进行水下爆破工程时,需要对水文地质条件进行详细的勘察和分析,选择合适的爆破器材和方案,制定科学的安全措施和应急预案,以确保作业安全和顺利完成。同时,还需要加强与水域管理部门、航运部门等相关部门的沟通和协调,确保作业的顺利进行和社会安全。
详细描述
地下爆破工程是一种高风险的工程爆破作业,需要严格控制爆破器材的使用和管理,提高安全生产意识。
总结词
地下爆破工程是指在地下矿坑、隧道、地下室等场所进行的爆破作业,由于作业环境复杂、空间受限等原因,地下爆破工程具有较高的风险和难度。在进行地下爆破工程时,需要严格控制爆破器材的使用和管理,提高安全生产意识,加强现场监管和应急处理能力,以确保作业安全和顺利完成。
总结词
操作不规范
安全管理制度不健全
安全教育培训不足
爆破安全事故的原因与对策
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提高爆破施工效率的方法主要包括优化施工计划、合理安排人力资源、改进爆破技术等。
总结词
提高爆破施工效率的方法
在爆破工程中,优化施工计划是提高施工效率的重要手段之一。这包括合理安排工作面、制定合理的施工流程和工期计划等,确保工程能够按照预定计划顺利推进。
xx年xx月xx日
爆破培训课件
爆破基础知识爆破器材与使用爆破施工流程与规范爆破安全防护与应急措施工程爆破实例分析工程爆破常见问题及解决方案
contents
7毫秒延时爆破理论课件
图7.3 延期时间与振速
2)相反相位震动的叠加
这种观点认为,毫秒延时爆破的减震作用主要取决于炸 药先后爆炸产生地震波的相位差,与岩石破碎质量或爆破效 果无关。当相位相反时,地震波叠加后的强度和质点振速将 减小。如果这种观点成立的话,那么同样也存在着使强度和 振速加强的可能性,然而在实际中并未观测到有这种现象的 发生。
微差爆破不仅可以改善岩石破碎质量,提高爆破效果,而且可以减 小在巷道围岩内产生的震动。
§7.4 光面爆破和预裂爆破
7.4.1 光面爆破
瑞典从20世纪50年代开始,率先研究一种能按设计轮廓线爆破岩体,
使巷道周壁或开挖面平整,并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术,即光 面爆破技术。美国、加拿大等国也相继进行了研究。
据上得出以下结论:不论是单孔或是两孔同时起爆,裂缝均能产生, 后者更易形成裂缝;强调堵塞和不耦合装药结构,使爆破气体在炮孔内 作用时间延长;要求使用爆速低、生成气体量多的炸药;他们认为应力 波不会形成孔间贯穿裂缝,仅能形成潜在的闭合裂缝,对于单孔而言, 这些裂隙是无规则的,对于双孔而言,两孔连线方向的裂缝最长,裂缝 的贯穿是在气体作用下完成的;裂缝是由孔壁向中间发展的。
毫秒延时爆破的地震效应是一个比较复杂的问题影响振速和频率影响振速和频率的因素的因素很多例如炸药性能炸药性能介质特性介质特性总药量及最大一段药量总药量及最大一段药量距爆心的距离的距离爆区与测点的相对位置爆区与测点的相对位置微差间隔时间微差间隔时间迟发段数迟发段数起爆方式及起爆方式及测试系统性能测试系统性能等
§7.1 毫秒延时爆破原理
毫秒延时爆破是一种相邻药包以极短的毫秒级时间间隔顺 序起爆,使各药包造成的能量场相互影响而产生一系列良好 的爆破效果,称之为毫秒爆破或微差爆破。
2)相反相位震动的叠加
这种观点认为,毫秒延时爆破的减震作用主要取决于炸 药先后爆炸产生地震波的相位差,与岩石破碎质量或爆破效 果无关。当相位相反时,地震波叠加后的强度和质点振速将 减小。如果这种观点成立的话,那么同样也存在着使强度和 振速加强的可能性,然而在实际中并未观测到有这种现象的 发生。
微差爆破不仅可以改善岩石破碎质量,提高爆破效果,而且可以减 小在巷道围岩内产生的震动。
§7.4 光面爆破和预裂爆破
7.4.1 光面爆破
瑞典从20世纪50年代开始,率先研究一种能按设计轮廓线爆破岩体,
使巷道周壁或开挖面平整,并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术,即光 面爆破技术。美国、加拿大等国也相继进行了研究。
据上得出以下结论:不论是单孔或是两孔同时起爆,裂缝均能产生, 后者更易形成裂缝;强调堵塞和不耦合装药结构,使爆破气体在炮孔内 作用时间延长;要求使用爆速低、生成气体量多的炸药;他们认为应力 波不会形成孔间贯穿裂缝,仅能形成潜在的闭合裂缝,对于单孔而言, 这些裂隙是无规则的,对于双孔而言,两孔连线方向的裂缝最长,裂缝 的贯穿是在气体作用下完成的;裂缝是由孔壁向中间发展的。
毫秒延时爆破的地震效应是一个比较复杂的问题影响振速和频率影响振速和频率的因素的因素很多例如炸药性能炸药性能介质特性介质特性总药量及最大一段药量总药量及最大一段药量距爆心的距离的距离爆区与测点的相对位置爆区与测点的相对位置微差间隔时间微差间隔时间迟发段数迟发段数起爆方式及起爆方式及测试系统性能测试系统性能等
§7.1 毫秒延时爆破原理
毫秒延时爆破是一种相邻药包以极短的毫秒级时间间隔顺 序起爆,使各药包造成的能量场相互影响而产生一系列良好 的爆破效果,称之为毫秒爆破或微差爆破。
毫秒爆破
(5)采用毫秒爆破时,掘进工作面应全断 面一次起爆,不能全断面一次起爆的,必须 采取安全措施;在采煤工作面,可分组装药, 但一组装药必须一次起爆。 (6)相邻两炮眼的距离不得小于0. 4m;一 次爆破的雷管数应根据通风、顶板、运输能 力等情况确定。炮采工作面采用一次打眼, 间隔分组一次装药,分组起爆时,未装药的 炮眼必须用炮棍堵好。
毫秒爆破与秒延期、瞬发爆破相比,有如下
优点: (1)一次爆破可以增加起爆雷管个数,缩 短爆破时间和炮后检查时间,提高效率。 (2)提高爆破作业的安全性。与瞬发电雷 管相比,较好地解决二次爆破引爆瓦斯、煤 尘的隐患,有效保证“一炮三检”、一次装 药一次起爆和严禁两台发爆器同时在一个工 作面爆破等制度的实施。
பைடு நூலகம்
在有瓦斯的采掘工作面采用毫秒
爆破,为了确保安全生产,必须 制定切实可行的安全措施。 (1)加强采掘工作面的瓦斯检查, 严格执行“一炮三检”制度,瓦 斯浓度达到1%时不准装药、爆破。 (2)煤矿许用毫秒延期电雷管总 延期时间必须控制在130ms以内。
(3)毫秒爆破,无论是正向起爆 还是反向起爆,都应装填水炮泥, 封泥质量和长度必须符合规程的 要求,严防“打筒子”、炮眼喷 火。 (4)电雷管使用前必须导通测试 全电阻值并要分组;爆破工要熟 记电雷管的段别标志,防止装错。
(5)降低爆破时产生的地震作用。减轻和防止 采掘工作面顶板围岩的破坏,有利于顶板管理。 据实际观测,毫秒爆破的地震作用比一般爆破 大约降低1/3一2/3。 (6)有利于安全生产和工人的身体健康,并大 大减轻爆破工的体力劳动。瞬发爆破时,工人 必须连续多次进人帮顶容易冒落的爆破工作面 进行连线作业,使发生冒顶伤人事故的可能性 增加,同时,工人多次吃炮烟,不利于身体健 康;采用毫秒爆破时,因可实现全断面一次起 爆,故而没有上述这些弊端。
爆破第七讲
冲击荷载的特点:
加载速度很大,加载时间很短
波:扰动的传播 应力波:应力应变改变的传播就叫应力波。
岩石在冲击载荷作用下,岩石内的应力状态( ,,v )表现为: 对于某一点而言(,,v)=f(t) 对于某时刻(,,v)=f(x,y,z) 即岩石的应力状态(,,v)即是坐标的函数,又是时间的函数 岩石的应力在岩体中的分布叫做岩石的应力场
土壤和岩石分类(普式)
我国土木建筑、市政工程普遍采用的建设部《全国统一 建筑工程基础定额》中的土壤及岩石开挖分类表,它是
按坚固性系数(普氏系数) f 和轻型钻孔机钻进1m的耗
时将土壤和岩石分成Ⅰ~ⅩⅥ 类,f 的单轴极限抗压强度。
R 100
式中R为岩石
2008年修订的《爆破工程消耗量定额(GYD-102-2008)》 也采用该分类表作为土石方爆破的分类,计算爆破器材 消耗、劳动生产定额的依据。即把土壤和岩石共划分为 五类:Ⅰ-Ⅳ为土壤类;Ⅴ为松石(软石);Ⅵ-Ⅷ为次 坚石;Ⅸ- Ⅹ为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石
认为选用炸药波阻抗若与岩石波阻抗相匹配或接近,则能取得较
好爆炸效果
2017/4/17
岩石的风化程度:它是指岩石在地质内力和外力的作用下发生破坏疏 松的程度。一般来说随着风化程度的增大,岩石的孔隙率和变形性增
大,其强度和弹性性能降低。所以,同一种岩石常常由于风化程度的
不同,其物理力学性质差异很大。岩石的风化程度用未风化、微风化、 弱风化、强风化和全风化划分。
室内对岩石试件所做的试验表明,裂隙发育的半坚硬砂岩,其岩体的
抗压强度约为岩石抗压强度的1/6;裂隙发育的软弱黏土岩,其岩体为 岩石抗压强度的1/12 。而对爆破来说,应力波在岩体中传播时与静
加载速度很大,加载时间很短
波:扰动的传播 应力波:应力应变改变的传播就叫应力波。
岩石在冲击载荷作用下,岩石内的应力状态( ,,v )表现为: 对于某一点而言(,,v)=f(t) 对于某时刻(,,v)=f(x,y,z) 即岩石的应力状态(,,v)即是坐标的函数,又是时间的函数 岩石的应力在岩体中的分布叫做岩石的应力场
土壤和岩石分类(普式)
我国土木建筑、市政工程普遍采用的建设部《全国统一 建筑工程基础定额》中的土壤及岩石开挖分类表,它是
按坚固性系数(普氏系数) f 和轻型钻孔机钻进1m的耗
时将土壤和岩石分成Ⅰ~ⅩⅥ 类,f 的单轴极限抗压强度。
R 100
式中R为岩石
2008年修订的《爆破工程消耗量定额(GYD-102-2008)》 也采用该分类表作为土石方爆破的分类,计算爆破器材 消耗、劳动生产定额的依据。即把土壤和岩石共划分为 五类:Ⅰ-Ⅳ为土壤类;Ⅴ为松石(软石);Ⅵ-Ⅷ为次 坚石;Ⅸ- Ⅹ为普坚石;Ⅺ-ⅩⅥ为特坚石
认为选用炸药波阻抗若与岩石波阻抗相匹配或接近,则能取得较
好爆炸效果
2017/4/17
岩石的风化程度:它是指岩石在地质内力和外力的作用下发生破坏疏 松的程度。一般来说随着风化程度的增大,岩石的孔隙率和变形性增
大,其强度和弹性性能降低。所以,同一种岩石常常由于风化程度的
不同,其物理力学性质差异很大。岩石的风化程度用未风化、微风化、 弱风化、强风化和全风化划分。
室内对岩石试件所做的试验表明,裂隙发育的半坚硬砂岩,其岩体的
抗压强度约为岩石抗压强度的1/6;裂隙发育的软弱黏土岩,其岩体为 岩石抗压强度的1/12 。而对爆破来说,应力波在岩体中传播时与静
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关叠加原理 相邻两孔装药同时爆炸
时,应力波沿炮孔连线相 向传播,相互干涉叠加, 当切向拉应力大于岩石的 抗拉强度时,切断岩石形 成贯穿裂缝,图7.14 。
以高压气体为主要作用的理论
U.兰格福斯、山口梅太郎等人认为,爆生气体的作用对预裂爆破和 光面爆破成缝的影响更大。试验证明,两圆孔连线与孔壁的交点在切线 方向产生很大的拉应力。因此,裂缝应首先在孔壁上出现。预裂爆破与 光面爆破时岩石的开裂,可认为是由孔壁切向拉应力造成的,而且孔的 间距与裂缝的开裂关系很大。
但这种观点不能用来说明毫秒延时爆破与秒延时爆破在减 震作用方面的区别。
17
7.3.3 井巷微差爆破的安全性及减震作用
在有瓦斯危险的工作面内进行爆破工作,以瞬发爆破最安全,但在 这种情况下,全断面只能分次放炮。爆破次数愈多对巷道开挖进度影响 愈大,爆破次数愈少对爆破效果和震动作用影响愈大。 研究指出,若爆破前瓦斯浓度已达爆炸极限,则总延期时间超过 75~100ms,就有可能引燃瓦斯。因此,在有瓦斯危险工作面内采用 微差爆破时,总延期时间有明确规定:<130ms。爆破前必须严格检 查工作面内瓦斯含量,并按安全规程规定进行装药、放炮。 从理论上讲,相邻两段爆破引起的爆破地震,若时间间隔等于爆破 振动周期T的一半和T/2的奇数倍,可以使两次爆破峰谷相消,最大程 度地降低地震效应。
t1 t2 t3
式中:t1——弹性应力波传至自由面并返回所需的时间,ms; t2——形成裂缝所需的时间,ms; t3——破碎的岩块离开原岩,裂隙宽度达到S=0.8~1.0cm 时,所
需的时间。
7.2.3 按增强碰撞作用原理确定间隔时间
国内外学者在总结实践经验的基础上,认为合理的间隔 时间与岩石性质、最小抵抗线和爆破参数有关,并提出间隔 时间的经验公式。
成
4)光爆参数
(1)不耦合系数(Kb)
由不耦合装药炮孔壁上产生的冲击压力知
P2
0D2
8
dc db
6 n
令 P2 Kb c 可求得Kb。一般取Kb=1.5~2.5
(2)最小抵抗线(w)
在爆破中,为了使保留区岩壁光滑而不致破坏,抵抗线w
也不宜过大,否则爆破后不能形成光滑的岩壁,达不到光面
可以采用微差爆破。
7.2 毫秒延时爆破间隔时间的确定
7.2.1 按应力波叠加原理确定时间间隔
前苏联学者波克洛夫斯基提出,自由面岩石在先爆炸药产生的压应 力波及气楔作用下,发生强烈变形,随着爆生气体的逸散,孔内空腔压力 下降,在岩石弹性恢复力作用下,自孔壁向围岩产生拉伸波,此时是后爆 炸药起爆的最佳时间。按此原理,间隔时间应由下式确定:
据上得出以下结论:不论是单孔或是两孔同时起爆,裂缝均能产生, 后者更易形成裂缝;强调堵塞和不耦合装药结构,使爆破气体在炮孔内 作用时间延长;要求使用爆速低、生成气体量多的炸药;他们认为应力 波不会形成孔间贯穿裂缝,仅能形成潜在的闭合裂缝,对于单孔而言, 这些裂隙是无规则的,对于双孔而言,两孔连线方向的裂缝最长,裂缝 的贯穿是在气体作用下完成的;裂缝是由孔壁向中间发展的。
然而,在井下粘土页岩试验巷道内的观测资料表明,一 次爆炸产生震动过程的延续时间只有4~8毫秒,而微差爆破 采用的间隔时间远比该时间大,这说明实际不可能发生震动 的叠加。
3)减小了一次齐爆药量
这种观点认为,由于震动过程的延续时间很短,可将每组 装药爆炸激起的地震波看作是孤立的,相互之间没有影响。 当一次齐爆的药量愈大时,距爆源相同距离处产生的振速就 愈大。
爆破的目的。
因此对于露天深孔光面爆破的抵抗线w最好采用与钻孔直
径d有关的关系式计算,即w =(7~20)d;或w =(1.5~2.0)a
(3) 钻孔直径(d) 深孔爆破时,公路、铁路与水电取80~100mm,大直径
150~300mm多用于矿山;浅孔爆破取42~50mm。 (4)台阶高度(H)
与主爆区台阶高度相同,一般情况,深孔不大于15m, 浅孔取1.5~5.0m为宜。 (5)炮孔超深(h)
§7.1 毫秒延时爆破原理
毫秒延时爆破是一种相邻药包以极短的毫秒级时间间隔顺 序起爆,使各药包造成的能量场相互影响而产生一系列良好 的爆破效果,称之为毫秒爆破或微差爆破。
7.1.1 毫秒延时爆破破碎原理
目前,国内外对毫秒延时爆破原理的分析意见尚不一致, 现以露天台阶单排深孔爆破为例对目前公认的观点加以论述。
图7.3 延期时间与振速
2)相反相位震动的叠加
这种观点认为,毫秒延时爆破的减震作用主要取决于炸 药先后爆炸产生地震波的相位差,与岩石破碎质量或爆破效 果无关。当相位相反时,地震波叠加后的强度和质点振速将 减小。如果这种观点成立的话,那么同样也存在着使强度和 振速加强的可能性,然而在实际中并未观测到有这种现象的 发生。
毫秒延时爆破的地震效应是一个比较复杂的问题,影响振速和频率 的因素很多,例如炸药性能、介质特性、总药量及最大一段药量、距爆心 的距离、爆区与测点的相对位置、微差间隔时间、迟发段数、起爆方式及 测试系统性能等。
由于影响因素较多,所以到目前为止,国内外尚无一个统一的精确 公式来计算微差爆破的地震效应。
7.3.2 毫秒延时爆破的减震机理
7 毫秒延时爆破理论
(教材目录) 7.1 毫秒延时爆破原理 7.2 毫秒延时爆破间隔时间的确定 7.3 毫秒延时爆破的减震作用 7.5 光面爆破和预裂爆破
学习要点:
1、了解毫秒延时爆破的特点和破岩机理的几种假说; 2、熟悉毫秒延时爆破减震机理; 3、掌握光爆实质、特点、成缝机理和评价标准; 4、掌握预裂爆破的概念、特点以及与光面爆破的区别。
其它
由于微差爆破能够在很大程度上降低爆破震动的危害, 于是又提出了地震波相互干扰的观点。该观点认为由于相 邻炮孔之间有一个短的时间间隔,使得地震波相互干扰, 因而减弱爆破地震效应。
7.1.2 微差爆破的特点
1)增强了破碎作用,减小了岩石块度,降低了单耗; 2)降低了地震效应; 3)减小了抛掷,爆堆集中; 4)能实现全断面一次爆破,缩短了爆破、通风时间; 5)在有瓦斯、煤尘的工作面,总延时只要不超过130ms,
3)光爆原理
光面爆破的基本原理是合理选择周边眼爆破参数(即眼间 距、抵抗线、装药量),在井巷掘进轮廓线上钻凿相互平 行的炮眼;控制炸药的爆破作用,选用低密度和低爆速的 炸药或专用药包,控制每个炮眼的装药量和装药结构,降 低炸药爆炸的初始冲量;保证周边眼同时起爆,使炸药的 爆炸作用刚好切断周边炮眼连线上的岩石,形成贯穿裂缝, 从而减少了对炮眼眼壁岩体的破坏,并将井巷轮廓线内岩 石崩落下来,爆后形成围岩形状规整、表面光滑,符合设 计要求的井巷断面。
波克罗弗斯基提出能够增强破碎效果的合理间隔时间公
式:
t a 2 4w2 Cp
式中:a——炮孔间距,m; Cp——岩石纵波波速,m/s ; w——最小抵抗线,m。
7.2.4 为改善爆破效果确定间隔时间
以达到爆破块度均匀的目的,在实践资料的基础上,瑞 典的兰格福斯提出在最小抵抗线为0.5~0.8m的条件下,能保 证产生较好的爆破效果的的计算公式:
产生一系列裂缝; (2)其后,岩体承受高压爆炸气体的作用,使裂缝进一步扩
展,但随着爆炸气体的膨胀,压力不断降低; (3)后期爆炸装药应在先期爆炸装药产生的静态应力场尚未
消失前起爆,利用先期爆炸装药在岩体产生的剩余应力 来改善岩石的破碎质量。
该假说与自由面假说是相辅相成的。
4)岩块碰撞假说
当先爆炮孔爆落的岩石尚未落地时,后爆炮孔爆下的岩 石朝新形成的自由面方向飞散,利用其动能产生碰撞破碎, 并使爆堆比较集中。
t Kw
式中:K——系数,ms/m, 矿岩的 f 值较大时,取K=3, f 值较小时,取K=6; w——最小抵抗线,m。
t 3.3Kw
K—各因素影响系数取(1~2)
一般取15~75ms,自由面少、孔深时可取100ms。
7.3 毫秒延时爆破的减震作用
7.3.1 爆破地震波的产生机理
爆炸能量经过粉碎区与破裂区,大部分能量耗散掉了,剩余小部分 能量以球面波或柱面波的形式在介质内继续传播,随着曲面半径的增大, 单位曲面上的能量不断减小。由于岩土介质都是不均匀、不连续的,在其 中传播的波动现象也是非常复杂的,波的能量不断耗散,因此,地震波向 外传播的过程是一个指数不断衰减的过程。
应力波与爆生气体共同作用原理 实际爆破时,两孔难以保证同时,故连线上应力波叠加
难以实现。因此,认为贯穿裂缝的形成,是基于各装药爆 炸所激起的应力波先在孔壁上产生初始裂缝,然后,在爆 生气体静压作用下,形成“气楔”使裂缝扩展,最终贯通。
图7.14.2 光面爆破断裂面的形成 a-炮孔和装药;b-孔边初始裂纹;c-贯穿裂缝形
微差爆破不仅可以改善岩石破碎质量,提高爆破效果,而且可以减 小在巷道围岩内产生的震动。
§7.4 光面爆破和预裂爆破
7.4.1 光面爆破
瑞典从20世纪50年代开始,率先研究一种能按设计轮廓线爆破岩体,
使巷道周壁或开挖面平整,并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术,即光 面爆破技术。美国、加拿大等国也相继进行了研究。
有四种假说: 应力波干涉假说 自由面假说 岩块碰撞假说 剩余应力假说
1)应力波干涉假说
若相邻两装药同时爆炸,由于应力波的相互干涉,在两装药中间岩 体某区域内将形成无应力或应力降低区,从而容易产生大块。但若使相邻 的两装药间隔一定时间爆炸,即当先期爆炸装药在岩体内激起压缩波从自 由面反射成拉伸波后,再引爆后期爆炸的装药,不仅能消除无应力区,而 且能增大该区内的拉应力,改善破碎块度(图7.1 )。
此外,除间排微差爆破外,由于先期爆炸产生的新自由 面改变了后期爆炸装药的作用方向(不再垂直原有自由 面),故能减小岩石的抛掷距离和爆堆宽度,并为运动岩 块相互碰撞、利用动能使之发生二次破碎创造了条件。
图7.2 微差爆破的各种型式
时,应力波沿炮孔连线相 向传播,相互干涉叠加, 当切向拉应力大于岩石的 抗拉强度时,切断岩石形 成贯穿裂缝,图7.14 。
以高压气体为主要作用的理论
U.兰格福斯、山口梅太郎等人认为,爆生气体的作用对预裂爆破和 光面爆破成缝的影响更大。试验证明,两圆孔连线与孔壁的交点在切线 方向产生很大的拉应力。因此,裂缝应首先在孔壁上出现。预裂爆破与 光面爆破时岩石的开裂,可认为是由孔壁切向拉应力造成的,而且孔的 间距与裂缝的开裂关系很大。
但这种观点不能用来说明毫秒延时爆破与秒延时爆破在减 震作用方面的区别。
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7.3.3 井巷微差爆破的安全性及减震作用
在有瓦斯危险的工作面内进行爆破工作,以瞬发爆破最安全,但在 这种情况下,全断面只能分次放炮。爆破次数愈多对巷道开挖进度影响 愈大,爆破次数愈少对爆破效果和震动作用影响愈大。 研究指出,若爆破前瓦斯浓度已达爆炸极限,则总延期时间超过 75~100ms,就有可能引燃瓦斯。因此,在有瓦斯危险工作面内采用 微差爆破时,总延期时间有明确规定:<130ms。爆破前必须严格检 查工作面内瓦斯含量,并按安全规程规定进行装药、放炮。 从理论上讲,相邻两段爆破引起的爆破地震,若时间间隔等于爆破 振动周期T的一半和T/2的奇数倍,可以使两次爆破峰谷相消,最大程 度地降低地震效应。
t1 t2 t3
式中:t1——弹性应力波传至自由面并返回所需的时间,ms; t2——形成裂缝所需的时间,ms; t3——破碎的岩块离开原岩,裂隙宽度达到S=0.8~1.0cm 时,所
需的时间。
7.2.3 按增强碰撞作用原理确定间隔时间
国内外学者在总结实践经验的基础上,认为合理的间隔 时间与岩石性质、最小抵抗线和爆破参数有关,并提出间隔 时间的经验公式。
成
4)光爆参数
(1)不耦合系数(Kb)
由不耦合装药炮孔壁上产生的冲击压力知
P2
0D2
8
dc db
6 n
令 P2 Kb c 可求得Kb。一般取Kb=1.5~2.5
(2)最小抵抗线(w)
在爆破中,为了使保留区岩壁光滑而不致破坏,抵抗线w
也不宜过大,否则爆破后不能形成光滑的岩壁,达不到光面
可以采用微差爆破。
7.2 毫秒延时爆破间隔时间的确定
7.2.1 按应力波叠加原理确定时间间隔
前苏联学者波克洛夫斯基提出,自由面岩石在先爆炸药产生的压应 力波及气楔作用下,发生强烈变形,随着爆生气体的逸散,孔内空腔压力 下降,在岩石弹性恢复力作用下,自孔壁向围岩产生拉伸波,此时是后爆 炸药起爆的最佳时间。按此原理,间隔时间应由下式确定:
据上得出以下结论:不论是单孔或是两孔同时起爆,裂缝均能产生, 后者更易形成裂缝;强调堵塞和不耦合装药结构,使爆破气体在炮孔内 作用时间延长;要求使用爆速低、生成气体量多的炸药;他们认为应力 波不会形成孔间贯穿裂缝,仅能形成潜在的闭合裂缝,对于单孔而言, 这些裂隙是无规则的,对于双孔而言,两孔连线方向的裂缝最长,裂缝 的贯穿是在气体作用下完成的;裂缝是由孔壁向中间发展的。
然而,在井下粘土页岩试验巷道内的观测资料表明,一 次爆炸产生震动过程的延续时间只有4~8毫秒,而微差爆破 采用的间隔时间远比该时间大,这说明实际不可能发生震动 的叠加。
3)减小了一次齐爆药量
这种观点认为,由于震动过程的延续时间很短,可将每组 装药爆炸激起的地震波看作是孤立的,相互之间没有影响。 当一次齐爆的药量愈大时,距爆源相同距离处产生的振速就 愈大。
爆破的目的。
因此对于露天深孔光面爆破的抵抗线w最好采用与钻孔直
径d有关的关系式计算,即w =(7~20)d;或w =(1.5~2.0)a
(3) 钻孔直径(d) 深孔爆破时,公路、铁路与水电取80~100mm,大直径
150~300mm多用于矿山;浅孔爆破取42~50mm。 (4)台阶高度(H)
与主爆区台阶高度相同,一般情况,深孔不大于15m, 浅孔取1.5~5.0m为宜。 (5)炮孔超深(h)
§7.1 毫秒延时爆破原理
毫秒延时爆破是一种相邻药包以极短的毫秒级时间间隔顺 序起爆,使各药包造成的能量场相互影响而产生一系列良好 的爆破效果,称之为毫秒爆破或微差爆破。
7.1.1 毫秒延时爆破破碎原理
目前,国内外对毫秒延时爆破原理的分析意见尚不一致, 现以露天台阶单排深孔爆破为例对目前公认的观点加以论述。
图7.3 延期时间与振速
2)相反相位震动的叠加
这种观点认为,毫秒延时爆破的减震作用主要取决于炸 药先后爆炸产生地震波的相位差,与岩石破碎质量或爆破效 果无关。当相位相反时,地震波叠加后的强度和质点振速将 减小。如果这种观点成立的话,那么同样也存在着使强度和 振速加强的可能性,然而在实际中并未观测到有这种现象的 发生。
毫秒延时爆破的地震效应是一个比较复杂的问题,影响振速和频率 的因素很多,例如炸药性能、介质特性、总药量及最大一段药量、距爆心 的距离、爆区与测点的相对位置、微差间隔时间、迟发段数、起爆方式及 测试系统性能等。
由于影响因素较多,所以到目前为止,国内外尚无一个统一的精确 公式来计算微差爆破的地震效应。
7.3.2 毫秒延时爆破的减震机理
7 毫秒延时爆破理论
(教材目录) 7.1 毫秒延时爆破原理 7.2 毫秒延时爆破间隔时间的确定 7.3 毫秒延时爆破的减震作用 7.5 光面爆破和预裂爆破
学习要点:
1、了解毫秒延时爆破的特点和破岩机理的几种假说; 2、熟悉毫秒延时爆破减震机理; 3、掌握光爆实质、特点、成缝机理和评价标准; 4、掌握预裂爆破的概念、特点以及与光面爆破的区别。
其它
由于微差爆破能够在很大程度上降低爆破震动的危害, 于是又提出了地震波相互干扰的观点。该观点认为由于相 邻炮孔之间有一个短的时间间隔,使得地震波相互干扰, 因而减弱爆破地震效应。
7.1.2 微差爆破的特点
1)增强了破碎作用,减小了岩石块度,降低了单耗; 2)降低了地震效应; 3)减小了抛掷,爆堆集中; 4)能实现全断面一次爆破,缩短了爆破、通风时间; 5)在有瓦斯、煤尘的工作面,总延时只要不超过130ms,
3)光爆原理
光面爆破的基本原理是合理选择周边眼爆破参数(即眼间 距、抵抗线、装药量),在井巷掘进轮廓线上钻凿相互平 行的炮眼;控制炸药的爆破作用,选用低密度和低爆速的 炸药或专用药包,控制每个炮眼的装药量和装药结构,降 低炸药爆炸的初始冲量;保证周边眼同时起爆,使炸药的 爆炸作用刚好切断周边炮眼连线上的岩石,形成贯穿裂缝, 从而减少了对炮眼眼壁岩体的破坏,并将井巷轮廓线内岩 石崩落下来,爆后形成围岩形状规整、表面光滑,符合设 计要求的井巷断面。
波克罗弗斯基提出能够增强破碎效果的合理间隔时间公
式:
t a 2 4w2 Cp
式中:a——炮孔间距,m; Cp——岩石纵波波速,m/s ; w——最小抵抗线,m。
7.2.4 为改善爆破效果确定间隔时间
以达到爆破块度均匀的目的,在实践资料的基础上,瑞 典的兰格福斯提出在最小抵抗线为0.5~0.8m的条件下,能保 证产生较好的爆破效果的的计算公式:
产生一系列裂缝; (2)其后,岩体承受高压爆炸气体的作用,使裂缝进一步扩
展,但随着爆炸气体的膨胀,压力不断降低; (3)后期爆炸装药应在先期爆炸装药产生的静态应力场尚未
消失前起爆,利用先期爆炸装药在岩体产生的剩余应力 来改善岩石的破碎质量。
该假说与自由面假说是相辅相成的。
4)岩块碰撞假说
当先爆炮孔爆落的岩石尚未落地时,后爆炮孔爆下的岩 石朝新形成的自由面方向飞散,利用其动能产生碰撞破碎, 并使爆堆比较集中。
t Kw
式中:K——系数,ms/m, 矿岩的 f 值较大时,取K=3, f 值较小时,取K=6; w——最小抵抗线,m。
t 3.3Kw
K—各因素影响系数取(1~2)
一般取15~75ms,自由面少、孔深时可取100ms。
7.3 毫秒延时爆破的减震作用
7.3.1 爆破地震波的产生机理
爆炸能量经过粉碎区与破裂区,大部分能量耗散掉了,剩余小部分 能量以球面波或柱面波的形式在介质内继续传播,随着曲面半径的增大, 单位曲面上的能量不断减小。由于岩土介质都是不均匀、不连续的,在其 中传播的波动现象也是非常复杂的,波的能量不断耗散,因此,地震波向 外传播的过程是一个指数不断衰减的过程。
应力波与爆生气体共同作用原理 实际爆破时,两孔难以保证同时,故连线上应力波叠加
难以实现。因此,认为贯穿裂缝的形成,是基于各装药爆 炸所激起的应力波先在孔壁上产生初始裂缝,然后,在爆 生气体静压作用下,形成“气楔”使裂缝扩展,最终贯通。
图7.14.2 光面爆破断裂面的形成 a-炮孔和装药;b-孔边初始裂纹;c-贯穿裂缝形
微差爆破不仅可以改善岩石破碎质量,提高爆破效果,而且可以减 小在巷道围岩内产生的震动。
§7.4 光面爆破和预裂爆破
7.4.1 光面爆破
瑞典从20世纪50年代开始,率先研究一种能按设计轮廓线爆破岩体,
使巷道周壁或开挖面平整,并使围岩不受明显破坏的控制爆破技术,即光 面爆破技术。美国、加拿大等国也相继进行了研究。
有四种假说: 应力波干涉假说 自由面假说 岩块碰撞假说 剩余应力假说
1)应力波干涉假说
若相邻两装药同时爆炸,由于应力波的相互干涉,在两装药中间岩 体某区域内将形成无应力或应力降低区,从而容易产生大块。但若使相邻 的两装药间隔一定时间爆炸,即当先期爆炸装药在岩体内激起压缩波从自 由面反射成拉伸波后,再引爆后期爆炸的装药,不仅能消除无应力区,而 且能增大该区内的拉应力,改善破碎块度(图7.1 )。
此外,除间排微差爆破外,由于先期爆炸产生的新自由 面改变了后期爆炸装药的作用方向(不再垂直原有自由 面),故能减小岩石的抛掷距离和爆堆宽度,并为运动岩 块相互碰撞、利用动能使之发生二次破碎创造了条件。
图7.2 微差爆破的各种型式