爆破工程中影响爆破效果的因素分析

爆破工程中影响爆破效果的因素分析

发表时间：2017-07-14T10:38:01.573Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：李荫

[导读] 摘要：科学准确地就爆破工程当中影响爆炸效果的原因开展分析，是得到理想爆破效果以及增强爆破效率的重要前提。

广东爆破工程有限公司广东省 510660

摘要：科学准确地就爆破工程当中影响爆炸效果的原因开展分析，是得到理想爆破效果以及增强爆破效率的重要前提。凭借技术人员所开展的专项分析，能够有效就该爆破工程当中的有利因素进行了解，防止不利现象的出现。基于实践经验，本文就爆破工程当中会对爆破效果产生影响的因素（岩石因素、炸药因素以及炸药、岩石之间的关联性以及爆破技术等）进行了逐一的分析。希望在今后的爆破工程当中，相关技术人员可以最大程度使用其中有利条件，规避其中的不利条件，以达到最佳的爆破效果。

关键词：爆破工程；影响因素；爆破效果

1岩石因素对爆破效果的影响

首先，因为岩石具有各向异性，所以在同一环境不同方向上的岩石强度，也会存在有较大的差异。在爆破工程当中，冲击波在岩石当中的传播会出现畸变，导致岩石当中的动应力场受到影响。所以在各个位置上动应力所造成的岩体缝隙宽度、密度、形状、长度等都会有所不同。长期实践结果表明，针对岩石层进行爆破非常容易导致原生层发生开裂现象，这是因为岩体原生层的强度较低所导致的。

再次，在爆破工程当中所出现的应力波在遇见裂隙时会出现反射现象，让炸药药包和裂隙面之间的岩石击碎情况变得更加均衡。但是裂隙面以外的岩层却由于应力的衰弱而无法使其破碎，导致这一部分岩层出现大块状况。此外，炸药药包在岩层差异性巨大的岩体当中被引爆时，其产生的冲击波更容易在岩层较为松软的区域进行突破，而相对较为坚硬的岩石却无法被击碎。

2炸药因素对爆破效果的影响

对爆破工程当中炸药性能产生影响的原因，主要有炸药投放密度、爆速、爆炸压力、爆轰压力、炸药波阻抗、爆炸气体量以及爆炸能量的有效使用率等几个方面。

2.1炸药能量的有效使用率

从物理的角度进行分析，炸药的爆炸做工主要表现在下列几种方式当中：让爆破点周围的岩层产生剧烈的塑性形变同时让岩层被粉碎；把已经破碎的岩石块抛出；出现噪音和空气冲击破；在岩体当中发生爆破型地震以及热化学损失。通过实验检测，作用在岩层破碎的能力实际上只占到爆炸过程中所产生的总能量的10%左右。由此通过相关技术手段，增强爆破作业当中对岩层的破碎效果能够显著提升炸药能量的有效利用率。

2.2爆轰压力

爆轰压力越大，在爆炸过程中对岩层所产生的冲击波的压力也就回越大。由此使得爆炸过程中，岩层拥有极高的应力形态，有利于增加爆破粉碎的整体效果。但值得关注的是，过于强大的爆轰压力将会导致爆炸源周围的岩层过于粉碎，由此导致大量的爆炸能量浪费，让爆破的整体效果变得不理想。所以，爆轰压力以符合应力波强度能够让岩层碎裂为最佳。

2.3爆炸压力

在爆破工程当中，爆炸压力又被称之为爆孔压力，它的含义是爆炸所产生的气体做爆孔当中膨胀而产生的压力。实践研究证明，爆孔压力的实际作用时间是远高于爆轰压力的实际作用时间的。如图1所示，在该图当中t1代表此次爆炸工程当中爆轰反应所持续的时间，t2代表爆炸压力所持续的时间，p1是爆轰压力的大小，图中的曲线AB则表示爆炸压力随时间的推移而产生的变化。

在针对软性岩层进行爆破作业时，针对爆炸压力的有效控制对于增强爆破效果有着十分重大的意义。在爆破工作时，裂隙在低应力环境当中便大量产生，之后在很长一段时间内，受到爆炸过程中所产生气体的影响，导致裂隙被进一步扩展。所以，在针对软性岩层进行爆破时，需要使用相关技术手段（例如事前做好堵塞工作），最大限度提高爆炸压力的有效作用时间，以期增强岩层的碎裂效果。 3岩层和炸药之间的相互关联性对爆破效果造成的影响

3.1岩石波阻抗和炸药波阻抗的匹配程度

在炸药爆炸时，爆轰压力给岩层传递的能量总量和传递效率和岩石阻抗和炸药波阻抗之间有着密切的关联性。为了提升爆破效果，技术人员需要根据爆破区域岩层的波阻抗来进行炸药品种的选择，让两者的波阻抗可以实现有效匹配。如图2所示，该图即为炸药在不同岩层当中爆炸之后，在距离爆破点一定的距离所检测到了岩层的应变值、岩石阻抗以及炸药波阻抗之间的关系图。

3.2岩层和炸药包的耦合情况

在岩层和炸药包的不耦合系数为1时，代表炸药包与岩层孔壁之间接触紧密，在岩层和炸药包的不耦合系数超过1时，就代表炸药包和岩层孔壁之间存在有一定的空气间隙。若炸药包和岩层之间含有空气间隙时，在爆破作业当中所产生的爆轰波将对大幅度衰减，致使直接作用于岩层孔壁之间的拉应力明显降低。从科学合理使用爆轰能量的角度来进行分析，若岩层和炸药包之间的不耦合系数过大时，是不利于岩层的破碎的。但值得注意的是，若为了防止岩层的过度破碎，同样也不能让炸药包和岩层之间的不耦合系数等于1。 4爆破技术对爆破效果所造成的影响

4.1自由面的总数和规格

实践结果表明，自由面的总数和规格对爆破工程整体爆破效果将会产生非常明显的影响。自由面总数越少，规格越小，则在爆破工程当中受到的钳制效果也就越明显，爆破作业的难度也就会越高。

4.2炸药包的形状

数据结果显示，技术人员若采用球状炸药包进行爆破作业时，爆破点周围的岩层会出现过度破碎的情况，但是远离爆破点的岩层却会出现破碎程度不足的现象。若采用平面炸药包或者柱状炸药包进行岩层爆破时，岩层的整体破碎效果则相对更好。所以在爆破孔容积相等的前提下，爆破企业应尽可能地选择平面或柱状炸药包。

4.3堵塞情况

爆破孔在炸药装填完毕以后孔口的堵塞质量好坏，对于该爆破工程同样会产生比较大的影响。若炸药包在爆破的过程中处在堵塞状态，爆炸时产生的爆轰气体便会在很短的时间之内就快速扩散，无法达到最为理想的爆破效果，如果堵塞状况良好，炸药的爆炸性能便可以得到显著的增强，让炸药在爆炸过程中始终处在高压的状态，增加了气体膨胀做功的有效时间，大幅度增强整体爆破效果。

技术人员为了保障爆破孔的整体堵塞效果，需要根据爆破地点岩层的实际状况，选出最为有效的堵塞材料并保障必要的堵塞长度。在药室爆破尤其是增强抛掷爆破工作的过程中，需要重点强化爆轰气体在爆破过程中所起到的作用。

从安全的角度进行考虑，工作人员也必须要强化针对爆破孔的堵塞工作，正确的堵塞能够有效增加爆轰气体的推力作用时间，使得炸药完全爆轰反应，降低爆炸过程中有毒有害气体产生的可能性。尤其是在针对瓦斯矿井或可燃性矿区进行爆破作业时，正确的堵塞能够有效降低危险发生的可能性。

结语

在开展爆破作业的过程中，技术人员需要首先就爆破现场的实际情况进行勘察，并搜集相关的资料，权衡爆破中的各种因素，选择最为优秀的爆破方案。只有这样，才能达到最为理想的爆破效果。

参考文献

[1]孙鸿立. 影响爆破效果的主要因素探讨[J]. 陕西水利,2008, (S1):49-50.

[2]李春军. 浅析爆破工程中影响爆破效果的因素[J]. 中国水运(理论版),2007,(07):88-89.