5爆破破岩机理

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爆破破岩机理

爆破破岩机理【转发】：一、爆生气体膨胀压力作用破坏论Kutter和Hagan从静力学的观点出发，提出了“气楔作用”（PneumaticWedgtng)这种假说，认为炸药爆炸后产生的高温高压的气体，由于膨胀而产生的推力作用在炸药周围的岩壁上，引起岩体质点的径向位移，从而在岩体中形成剪切应力。

当这种剪切应力超过岩体的极限抗剪强度时，就会引起岩体的破坏。

当爆生气体的膨胀推力足够大时，还会引起自由面附近的岩体隆起、鼓开并沿径向方向抛掷。

这种假说认为，动能仅占炸药总能量的5％~15％，绝大部分能量包含在爆生气体产物中，另一方面，岩体爆破时岩石发生破裂和破碎所需的时间小于爆生气体作用于岩体的时间。

二、应力波反射拉伸作用破坏论以Coates和Hin。

为代表的这种假说，从爆轰动力学的观点出发，认为炸药爆炸后，强大的冲击波冲击和压缩周围的岩体，在岩体中激发出强烈的压缩应力波。

当压缩应力波传播到自由面时，从自由面处反射而形成拉伸波。

当拉伸波的强度超过岩体的极限抗拉强度时，从自由面处开始向爆源方向产生拉伸片裂作用。

三、应力波和爆生气体联合作用破坏论以Fairhurst为代表的这种假说认为，爆破时岩体的破坏是应力波和爆生气体共同作用的结果。

但在解释破碎岩体的主导原因时存在不同观点。

一种观点认为，应力波在破碎岩体时不起主导作用，只是在形成初始径向裂隙时起先锋作用，岩体的破碎主要依靠爆生气体的膨胀推力和尖劈作用；另一种观点则认为，爆破时破碎岩体的主导作用取决于岩体的性质，即取决于岩体的波阻抗。

对于波阻抗为（10一15）× 10^5g/(cm^2．s）的高波阻抗的岩体，即极致密坚韧的岩体，爆炸应力波在其中的传播性能好，波速高。

爆破时岩体的破碎主要由应力波引起。

对于波阻抗为（2一5）× 10^5 g/（cm^2. s) 低波阻抗的松软而具有塑性的岩体，爆炸应力波在其中的传播性能较差，波速低，爆破时岩体的破碎主要依靠爆生气体的膨胀压力；对于波阻抗为（5～10）× 10 ^5g/〈cm^2.S )的中等波阻抗的中等坚硬的岩体，应力波和爆生气体同样起重要作用。

爆破作用原理

在松软岩石、低猛度炸药、装药不偶合系数较大旳条件下，爆轰气体旳破坏作用是主要旳。
二.爆破作用
一）单个药包旳爆破作用
㈠自由面和最小抵抗线假如将一种球形或立方体形炸药包(爆破上称之为集中药包)埋入岩石中，岩石与空气接触旳表面称为自由面。最小抵抗线:药包中心到自由面旳垂直距离W。
爆破旳内部作用
光面爆破机理光爆炮眼同步起爆，在各炮眼旳眼壁上产生细微旳
径向裂隙，因为起爆器材旳起爆时间误差，各炮眼不可能在同一时刻爆炸，先爆炮眼旳径向裂隙，因为相邻后爆炮眼所起旳导向作用，成果沿相邻两炮眼旳连心线旳那条裂隙得到优先发展，并在爆愤怒体旳作用下扩展，形成贯穿裂缝。贯穿裂缝形成后，周围岩体内旳应力因释放而下降，从而能够克制其他方向上有裂隙发展，同步又隔断了从自由面反射旳应力波向围岩传播，因而爆破形成旳壁面平整。
衡量爆破作用旳效果：当n=1时，形成原则抛掷漏斗（c）； 1<n<3时，形成加强抛掷漏斗（d）； 0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗（b）； n=0.75时，岩石只形成松动而不形成抛掷，叫做松动漏斗（a）； n<0.75时，爆破漏斗不能形成。二）多种药包旳爆破作用
三、微差爆破
利用毫秒雷管或其他设备控制放炮旳顺序，使每段之间只有几十毫秒旳间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。
随即，爆轰气体产物继续压缩被冲击波压碎旳岩石，爆轰气体“楔入”在应力波作用下产生旳裂隙中，使之继续向前延伸和进一步张开。当爆轰气体旳压力足够大时，爆轰气体将推动破碎岩块作径向抛掷运动。
对于不同性质旳岩石和炸药，应力波与爆轰气体旳作用程度是不同旳。
在坚硬岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶合系数较小旳条件下，应力波旳破坏作用是主要旳；

第六章岩土中爆炸的基本理论

爆破工程
岩石爆破破碎机理
3、爆生气体和应力波共同作用理论、
该理论认为岩石的破碎是冲击波和爆生气体压力综合作用的结果。生产和试验研究证明，这种假说客观地、作用的结果。生产和试验研究证明，这种假说客观地、全面地反映了爆破破岩的机理。全面地反映了爆破破岩的机理。实质：最初裂隙由应力波造成，实质：最初裂隙由应力波造成，随后爆生气体渗入裂并在准静态作用下使裂隙扩展。隙，并在准静态作用下使裂隙扩展。岩石按波阻抗的大小分类
爆破工程
岩石爆破破碎机理
反射拉伸应力波作用理论动作用理论）（动作用理论）该理论单纯强调冲击波的作用，认为岩石破波的作用，碎是由于爆炸产生的压缩应力波从自由面反射而形成的拉伸应力引起的这种拉伸应力，的这种拉伸应力，从自由面朝向装药的位置将岩石成片拉裂。岩石成片拉裂。这种假说忽视了爆生气体的作用。实验基础：实验基础：杆件和板件实验。件实验。
e K ( ρc) F = ln 38.44v d 1.89 4.75 Kp Kx e

爆破工程
岩石中的爆炸应力波
• 冲击载荷在岩体内引起的应力－－应变
爆破工程
岩石中的爆炸应力波
OA段为直线,变形模量为dσ/dε(常数) OA段为直线,变形模量为dσ/dε(常数)，当σ在此区域段为直线 dσ/dε(常数在固体中传播弹性波，时，在固体中传播弹性波，其速度为恒定的未扰动固体中的声速；中的声速； AB段为凹向下的曲线 dσ/dε不为常数且随应力增大段为凹向下的曲线， AB段为凹向下的曲线，dσ/dε不为常数且随应力增大而减小，若应力不超过此区域之值，而减小，若应力不超过此区域之值，则固体中传播弹塑性波，波速低于声速为亚音速；性波，波速低于声速为亚音速； BC段为凹向上的曲线 dσ/dε不为常数且随应力增大段为凹向上的曲线， BC段为凹向上的曲线，dσ/dε不为常数且随应力增大而增加，若应力处于此区域，则因dσ/dε仍小于OA dσ/dε仍小于OA段而增加，若应力处于此区域，则因dσ/dε仍小于OA段 dσ/dε值，波速仍低于声速， dσ/dε值波速仍低于声速，当应力超过C点后， dσ/dε值超过OA段的dσ/dε值值超过OA段的dσ/dε 当应力超过C点后，因dσ/dε值超过OA段的dσ/dε值，在固体中将传播冲击波，为超音速。在固体中将传播冲击波，为超音速。

培训笔记-破岩机理

培训笔记（三）——破岩机理一、破岩过程一阶段：炸药爆炸阶段二阶段：冲击波反射阶段三阶段：气体膨胀阶段二、破岩理论1．爆炸气体产物膨胀压力破坏理论：岩石主要由于装药空间内爆炸气体产物的压力作用而破坏。

2．冲击波引起应力波反射破坏理论：岩石的破坏主要是由自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。

3．爆炸气体膨胀压力和冲击波所引起的应力波共同作用理论：爆破时岩石的破坏是爆炸气体和冲击波共同作用的结果，它们各自在岩石破坏过程的不同阶段起重要作用。

三、波阻抗：即岩石密度与冲击波在岩石中传播速度的乘积。

岩石按波阻抗值分为三类：1、岩石波阻抗为10X105~25X105（g/cm2·s）；2、岩石波阻抗为5X105~10X105（g/cm2·s）；3、岩石波阻抗为2X105~5X105（g/cm2·s）。

四、爆破内部作用1．压缩区受到爆炸冲击波的强动作用，炮孔壁周围的介质被粉碎或强烈压缩，形成压缩区或粉碎区成压缩区或粉碎区。

2．破碎区爆炸冲击波在岩石中形成新鲜裂纹或激活原生裂纹，爆炸气体的高压气楔作用，对裂纹进行扩展，形成破碎区。

3．震动区在破坏区以外的岩体，只发生弹性震动。

五、爆破漏斗：当药包产生外部作用时，在地表会形成一个爆破坑，称为爆破漏斗。

1、爆破漏斗的构成要素（1）自由面；（2）最小抵抗线；（3）爆破漏斗底圆半径；（4）爆破作用半径；（5）爆破漏斗深度；（6）爆破漏斗可见深度；（7）爆破漏斗张开角。

图7-6 爆破漏斗2、爆破作用指数n=r/W在最小抵抗线相同的情况下，爆破作用愈强，爆破漏斗底圆半径愈大。

根据n的大小爆破漏斗分为：（1）标准抛掷（n=1）；（2）加强抛掷(n>1)；（3）减弱抛掷(0.75<n<1)；（4）松动爆破(0<n<0.75)。

爆破工程-知识点

●爆破工程特点:对安全的高度重视和对爆破作业人员的素质有较高的要求.●爆破方法：（1）按药包形状：集中、平面、延长药包法,异性药包.(2）按装药方式和装药空间形状不同：药室、药壶、炮孔、裸露药包法。

（3）按爆破技术：定向,预裂、光面，微差爆破;其他特殊条件下爆破技术。

●浅孔:孔径＜50mm，孔深≥3～5m ●深孔：孔径≥80mm,孔深＞12~15mm ●钻孔方法：冲击式、旋转式、旋转冲击式、滚压式。

●潜孔钻机：工作方式属于风动冲击式凿岩,穿孔过程中风动冲击器跟钻头一起潜入孔内。

●潜孔钻机优点：（1)其冲击器活塞直接撞击在钻头上，能量损失少，穿孔速度受孔深影响少，因此能穿凿出直径较大和较深的炮孔。

(2）冲击器潜入孔内工作，噪声小. (3）冲击器排出的飞起可用来排碴，节省动力. (4）冲击力传递简单，钻杆使用寿命长. (5）与牙轮钻机相比，钻孔结果好，购置费用低。

●潜孔钻机缺点:（1）冲击器的气缸直径受钻孔直径限制，孔径愈小,穿孔速度愈低。

（2）当孔径在200mm以上时，穿孔速度没有牙轮款，而动力消耗更多.●工业炸药：指用于矿山、铁道、水利、建材等部门的民用炸药.●工业炸药的基本要求:（1）有足够的爆炸能量. （2）有合适的感度. （3）有一定的化学安定性。

（4）爆炸生成的有毒气体少。

(5)原料来源广，成本低廉，便于生产。

●工业炸药分类：（1）按主要化学成分：硝胺类、硝化甘油类、芳香族硝基化合物类炸药，液氧炸药。

（2）按使用条件：准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药，包括有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山；准许在（同上）,但不包括（同上);只准许在露天爆破工程中使用的炸药。

●起爆药：雷汞（不铝）,氮化铅（二氧化碳湿不铜），二硝基重氮酚（常用）。

●单质炸药(加强药）：梯恩梯（TNT），黑索金（RDX），泰安(PETN)。

●混合炸药：(1）铵梯炸药：岩石、露天、煤矿、高威力硝铵炸药。

（2)铵油炸药。

（3）铵松蜡炸药。

爆破工程期末必考题

1．岩石爆破破坏原因的理论学说和破坏过程。

理论1“爆生气体膨胀作用理论：炸药爆炸引起岩石破坏，主要是高温高压气体产物对岩石膨胀做功的结果；2爆炸应力波反射拉伸作用理论：岩石的破坏主要是由于岩石中爆炸应力波在自由面反射后形成反射拉伸波的作用,岩石中的拉应力大于其抗拉强度二产生的，岩石是被拉断的；3爆生气体和应力波综合作用理论：实际爆破中，爆生气体膨胀和爆炸应力波都对岩石破坏起作用，不能绝对分开，而应该是两种作用综合的结果，因而加强了岩石破碎效果，比如冲击波对岩石的破碎,作用时间短，而爆生气体的作用时间长，爆生气体膨胀促进了裂隙的发展，同样，反射拉伸波也同样加强了径向裂隙的扩展。

过程1.炮孔周围岩石的压碎作用2.景象裂隙作用3。

卸载引起的岩石内部环状裂隙作用 4。

反射拉伸引起的“片落”和引起径向裂隙的延伸 5。

爆炸气体扩展应力波所产生的裂隙。

2。

巷道掘进爆破中炮眼形式：掏槽眼：用于爆出新自由面，为辅助眼/周边眼爆破创造有利条件,直接影响循环进尺，掘进效果；周边眼：控制爆破后的巷道断面形状、大小和轮廓，使之符合设计要求；（顶眼、底眼、周边眼）辅助眼:破碎岩石的主要炮眼，利用掏槽眼爆破后创造的平行于炮眼的自由面，爆破条件大大改善；3.中深孔爆破设计的基本内容：确定台阶高度,网孔参数，装药结构，装填长度,起爆方法，起爆顺序，炸药的单位消耗量4炸药爆炸与燃烧区别燃烧与爆炸传播速度截然不同，燃烧几毫米到几百米每秒，亚音速，爆炸通常几千米每秒1。

从传播连续进行的机理来看，燃烧的能量通过热传导,辐射和气体产物的扩散传到下一层炸药,激起未反应炸药产生化学反应，是燃烧连续进行,爆炸，能量以压缩波的形式提供给前沿冲击波,维持前沿冲击波的强度，然后前沿冲击波冲击压缩激起下一层炸药进行化学反应，是爆轰连续进行；2从反应产物的压力来看,燃烧产物压力很低,对外界显示不出力的作用,爆炸产物有强烈的力效应3从反应产物质点运动方向，燃烧产物质点运动方向与燃烧传播的方向相反，二爆炸产物质点运动方向与爆炸传播方向相同；4从炸药本身条件，燃烧随装药密度的增加，燃烧速度下降，而爆轰速度随密度增加而增加；5从外界条件，燃烧易受外界压力和初温影响，爆炸基本不受外界条件影响；5氧平衡：指炸药中所含的氧用以完全氧化其所含的可燃元素后氧的剩余情况的衡量指标。

爆破考试资料

第四章1、何谓岩石的波阻抗？其物理意义是什么？岩石的密度与纵波在该岩石中传播速度的乘积。

物理意义：使岩石介质产生单位质点运动速度所需的应力波的应力值。

2、何谓岩石可爆性？岩石可爆性分级的目的和意义是什么？岩石的可爆性是指岩石抵抗爆破破坏的能力或者岩石爆破破坏的难易程度。

目的：岩石可爆性分级是岩石可爆性的定量指标，按爆破破坏的难易程度将岩石划分成不同的等级。

意义：岩石可爆性分级是选择爆破作业方案、确定爆破参数和定额编制爆破的重要依据。

3、岩石爆破破岩机理有哪几种假说？其主要内容1)爆生气体膨胀作用理论：该理论认为使岩石破碎和抛掷的推力是炸药爆炸过程中建立起来的巨大的气体膨胀压力，这一假说完全忽视冲击波的作用。

2)反射拉伸应力波作用理论：该理论单纯强调冲击波的作用，认为岩石破碎是由于爆炸产生的压缩应力波从自由面反射而形成的拉伸应力引起的这种拉伸应力，从自由面朝向装药的位置将岩石成片拉裂。

这种假说忽视了爆生气体的作用。

3)爆生气体和应力波共同作用理论：该理论认为岩石的破碎是冲击波和爆生气体压力综合作用的结果。

生产和试验研究证明，这种假说客观地、全面地反映了爆破破岩的机理。

其实质为最初裂隙由应力波造成，随后爆生气体渗入裂隙，并在准静态作用下使裂隙扩展。

4、试简述爆生气体和应力波综合作用破岩理论。

该理论认为岩石的破碎是冲击波和爆生气体压力综合作用的结果。

生产和试验研究证明，这种假说客观地、全面地反映了爆破破岩的机理。

其实质为最初裂隙由应力波造成，随后爆生气体渗入裂隙，并在准静态作用下使裂隙扩展。

5、什么叫爆破的内部作用和外部作用？1)爆破内部作用:当药包爆炸后，在自由面上不会看到爆破迹象。

也就是说，爆破作用只发生在岩石的内部，未能达到自由面，药包的这种作用叫做爆破的内部作用。

2)爆破外部作用:当最小抵抗线小于临界抵抗线时，即不是在无限岩石中，而是在半无限岩石中装药爆破时，炸药爆炸后除发生内部的破坏作用外，自由面附近也将发生破坏。

爆破工程复习资料

第二章2、起爆药与单质炸药有哪些特点：炸药：凡在外部施加一定的能量后，能发生化学爆炸的物质称为炸药。

按炸药的组成分类：单质炸药与混合炸药。

单质炸药：指成分为单一化合物的炸药，各组成元素以一定的化学结构存在于同一分子中。

混合炸药：爆炸性成分和非爆炸性成分按照一定配比混合制成的炸药。

（既可以含单质炸药，也可以不含单质炸药，但应含有氧化剂和可燃剂两部分，而且二者是以一定的比例均匀混合在一起的，当受到外界能量激发时，能发生爆炸反应。

）单质炸药按用途可以分为：起爆药、猛炸药、火药。

起爆药：起爆药主要用于起爆其他工业炸药。

特点：十分敏感，受到很小的外界作用就能发生爆炸反应，但威力不大，一般用来制作雷管、信管等起爆器材。

猛炸药:不十分敏感，需要有较强的外界作用才能爆炸，破环作用强烈，是制造工业和军事爆破器材的主要成分。

火药（发射药）：能产生快速的燃烧反应，军事上用作发射药，工业上做导火索和延期雷管中的延期药。

分为有烟火药和无烟火药。

3、硝铵类炸药的主要成分有哪些？各在炸药中起什么作用？1、铵梯炸药：以硝酸铵为氧化剂、梯恩梯为敏化剂、木粉为可燃剂与松散剂组成的爆炸性混合物（主要原材料是硝酸铵、梯恩梯与木粉）。

硝酸铵：主要成分，氧化剂。

梯恩梯：敏化剂，提高炸药的敏感度和威力。

木粉：可燃剂和松散剂，一调节炸药的氧平衡和增加爆炸反应时的放热量和爆生气体量，提高炸药的做功能力二是防止硝酸铵结块。

沥青、石蜡、松香：憎水剂，使炸药有一定的防潮和抗水能力。

食盐和路化钾：消焰剂，降低爆温和减少爆炸时的火焰以降低引起瓦斯和煤尘爆炸的危险性。

铵梯炸药的品种：1、岩石铵梯炸药：只允许在无瓦斯、矿尘爆炸危险的场合使用，且适用于在中硬及其以上矿岩爆破作业使用铵梯炸药，称为岩石铵梯炸药。

由于该类炸药允许在地下工程中使用，规定爆炸后生成的有毒气体量不超过80L/kg。

2、露天铵梯炸药。

3、煤矿许用铵梯炸药。

分为普通型和抗水型，增加食盐作为消焰剂。

全国工程爆破技术人员统一培训内容(9)

——指炸药在炮孔中的装填情况。连续装药间隔装药耦合装药
各种装药结构
不耦合装药
正向装药反向装药有堵塞装药无堵塞装药（作图示意）
图3-12-5 平巷掘进爆破装药结构图
（a）偶合装药；（b）不偶合装药；（c）连续装药，（d）空气间隔装药，（e）反向装药，（f）正向装药
2
2
3
1
(a) 6 5 4 3 2
1）井筒名称：X X矿主井井筒
2）井筒深度：425m 3）掘进直径和掘进断面积：＝5.8m，S＝26.42m。
4）岩石性质：表土层占32％，基岩f＝8硬砂岩占54％，f＝4
页岩占14％。 5）瓦斯等级，低瓦斯矿井。
6）钻眼方式；伞形钻架。
7）凿岩机台数：6台。
8）炸药类型：高威力防水铵黑炸药，药包规格； 45mm×300mm×500g。 9）炮眼直径：55mm。 10）雷管类型：段发电雷管。
①掏槽眼：顺前进方向掏出一个凹槽作为第二自由面，以便提高其它炮眼利用率； ②辅助眼：扩大和延伸掏槽范围，崩落岩石； ③周边眼：按设计断面轮廓切断岩石，形成光滑、平整的壁面。
9.1.1 掏槽爆破
掏槽方式包括两大类：斜眼掏槽、直眼掏槽 1、斜眼掏槽 1）形式：单斜掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽（作图表示） 2）优缺点优点：适用于各种岩层，并能获得好效果；掏槽眼少，炸药单耗低；眼位和斜度对掏槽效果影响较小。
表：炮孔参数、装药参数表；预期的爆破效果和技术经济指标表
9.2 立（竖）井掘进爆破
1、井筒炮眼种类
根据爆破作用不同，井筒炮眼种类有：
掏槽眼、周边眼和崩落眼三类。
掏槽眼的作用：在于向深部揭开岩石，并为其它炮眼的爆破提供第二个自由面，是决定爆破有效进尺的关键。

凿岩爆破工程精品课程讲义教程-6机械凿岩原理与凿岩机械

5 牙轮钻机工作时，钻杆以较高的轴向压力将钻头压在岩石上，并带着钻头转动。
6 岩石对牙轮有很大的滚动阻力，牙轮便在钻头旋转的摩擦阻力作用下绕自身的轴线自转。
装药机械
装药机械
装药机械
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深孔凿岩机械（牙轮钻机）
1 在我国中、大露天矿钻凿d200mm孔径以上的炮孔，广泛使用牙轮钻机。
2 属于旋转冲击式破碎岩石，机体通过钻杆给钻头施加足够大的轴压力和回转扭矩。
3 牙轮钻头在岩石上边推进边回转，使牙轮在孔底滚动中连续地切削、冲击破碎岩石。
4 被破碎的岩碴不断被压气从孔底吹至孔外，直至形成炮孔。
按凿岩工具破碎岩石的原理
冲击式凿岩
旋转式凿岩
冲击式凿岩
当钎头在冲击力作用下凿到岩石上时，钎刃便切入其中。此时，钎刃下方和旁侧的岩石被破坏，形成一条凿沟A—A；随后将钎头转动一个角度，再进行下一次冲击，形成第二条凿沟B—B。若钎头的冲击力足够大，转动角度适合，两条凿沟之间的扇形岩体，在凿B—B凿沟的同时，就会被剪切破坏。上述过程循环往复，钎头便不断凿碎岩石，炮眼就可逐渐加深。但必须及时排除岩粉，并对凿岩机施以轴向推力，使钎刃可靠地接触眼底岩石，才能更有效地破岩。
炮孔种类的划分
炮眼按深度分为浅孔、中深孔和深孔3种。一般把深度小于5m的炮眼称为浅孔，把深度在5m~15m之间的叫中深孔，而深度大于15m的炮孔称为深孔。钻凿不同深度的炮眼应采用不同的凿岩机械，因此，凿岩机械可相应地分为浅孔凿岩机械、中深孔凿岩机械和深孔凿岩机械。
液压钻车
TROCK712.TROCK812系列全液压钻车
第六章机械凿岩原理与凿岩机械
1
凿岩原理
2
凿岩机类型及其适用范围

井巷工程课后习题及概念[整理版]

井巷工程课后习题及概念1-1.岩石的可钻性和可爆性：表示钻眼和爆破岩石的难易程度,是岩石物理力学性质在钻眼爆破的具体条件下的综合反映.1-2.岩石工程分级的目的和意义:采掘工程要求对岩石进行定量区分，以便能正确地进行工程设计，合理地选用施工方法、施工设备、机具和器材，准确地制定生产定额和材料消耗定额等。

表示方法：普氏分级法、煤炭部围岩分类法、松动圈分类法和围岩变形分类法。

1-3.坚固性系数：岩石破坏的相对难易程度，f=Rc/10.2-1. 爆炸三要素：反应的放热性，生成大量气体，反应和传播的快速性. 工业炸药：单质猛炸药（TNT、RDX、PETN）、硝铵类炸药（硝铵、铵油、高威硝铵）、水胶炸药、乳化炸药。

2-2氧平衡：氧平衡用来表示炸药内含氧量与充分氧化其可燃元素所需氧量之间的关系，通常用每克炸药不足或多余的氧的克数或百分数来表示.间隙效应：爆轰波在传播过程中，其高温高压爆轰气体使其前端间隙中的空气受到强烈压缩，从而在空气间隙内产生了超于爆轰波传播的空气波。

2-3. 微差爆破：利用毫秒或其他设备控制放炮的顺序，使每段之间只有几十毫秒的间隔。

破岩机理:应力波干涉假说、自由面假说、岩块碰撞假说、残余应力假说。

2-4. 光面爆破：在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线——井巷轮廓线，将岩石崩落下来。

优点是掘出的巷道轮廓平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙少，稳定性高，超挖量小；成本低、工效高、质量好。

3-1.巷道分类：为开采水平服务的巷道、为采盘/区服务的巷道、为采煤工作面服务的巷道、联络巷、硐室、交岔点。

3-2. 巷道断面形状：矩形类，梯形类，拱形类，圆形类。

选择依据：主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质，作用在巷道上地压的大小和方向，巷道的用途及其服务年限，选用的支架材料和支护方式，巷道的掘进方式和采用的掘进设备等因素，也可参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况等。

关于岩石爆破破碎机理及影响爆破作用的因素

关于岩石爆破破碎机理及影响爆破作用的因素班级：____________姓名：____________学号：____________指导教师：__________关于岩石爆破破碎机理及影响爆破作用的因素摘要：岩石爆破破坏是一个高温、高压、高速的瞬态过程，在几十微秒到几十毫秒之内即完成。

使得研究岩石爆破破碎机理变得困难，所提出的各种破岩理论还只能算是假说。

关键词：岩石爆破、压力膨胀、冲击波1.岩石爆破破碎机理研究的问题1.1岩石爆破破碎机理研究的主要内容（1）炸药爆炸释放的能量是通过何种形式作用在岩石上；（2)岩石在这种能量作用下处于什么样的应力状态；（3）岩石在这种应力状态中怎么发生破坏、变形和运动的。

（4）影响岩石破坏的因素。

（5）炸药装药量和爆破效果关系。

1.2岩石爆破破碎机理研究存在的主要困难(1)炸药爆炸荷载复杂性:高速、高温、高压、高能量密度荷载(2)岩体本身的复杂性:不均质性，各向异性，非连续，非线性(3)爆破施工工艺多样性2.岩石爆破破碎的主因破碎岩石时炸药能量以两种形式释放出来，一种是冲击波，一种是爆炸气体。

但是，岩石破碎的主要原因是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的结果，由于认识和掌握资料的不同，便出现了不同的结果。

2.1爆炸气体产物膨胀压力破坏理论2.1.1爆炸气体产物膨胀压力破坏理论基本观点1953年以前，该派观点在爆破界极为流行。

从静力学观点出发，认为药包爆炸后，产生大量高温、高压气体，这种气体膨胀时所产生的推力作用在药包周围的岩壁上，引起岩石质点的径向位移，由于作用力不等引起的不同径向位移，导致在岩石中形成剪切应力。

当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石的破裂。

当爆炸气体的膨胀推力足够大时，还会引起自由面附近的岩石隆起、鼓开并沿径向方向推出。

它在很大程度上忽视了冲击波的作用。

后来经过村田勉等人的努力，利用近代观点重新做了解释，形成了一个完整的体系。

2.1.2理论依据（1）炸药爆炸→气体产物（高温，高压）→在岩中产生应力场→引起应力场内质点的径向位移→径向压应力→切向拉应力→岩石产生径向裂纹（2）如果存在自由面，岩石质点速度在自由面方向上最大，位移阻力各方向上的不等，产生剪切应力，通过剪切破坏岩石。

钻爆作业爆破破岩作用机理及有关概念无限介质中的爆破

4.3.2 钻爆作业1. 爆破破岩作用机理及有关概念（1）无限介质中的爆破作用假定将药包埋置在无限介质中进行爆破，则在远离药包中心不同的位置上，其爆破作用是不相同的。

大致可以划分为四个区域，如图7—1所示。

◆压缩粉碎区——指半径为1 R 范围的区域。

该区域内介质距离药包最近，受到的压力最大，故破坏最大。

当介质为土壤或软岩时，压缩形成一个环形体孔腔；介质为硬岩时，则产生粉碎性破坏，故称为压缩粉碎区。

◆抛掷区——1 R 与 2 R 之间的范围叫抛掷区。

在这个区域内介质受到的爆破力虽然比压缩粉碎区小，但介质的结构仍然被破坏成碎块。

炸药爆炸能量除对介质产生破坏作用外，尚有多余能量使被破坏的碎块获得运动速度，在介质处于有临空面的空间时，则在临空面方向上被抛掷出去，产生抛掷运动。

◆破坏区——该区又叫松动区，是指2 R 与 3 R 之间的区域。

爆炸能量在此区域内只能使介质破裂松动，已没有能力使碎块产生抛掷运动。

◆震动区——3 R 与 4 R 之间的范围叫爆破震动区。

在此范围内，爆破能量只能使介质发生弹性变形，不能产生破坏作用。

举例：移山填海、自已参与科研常德烟厂基础拆除爆破、水池爆破等。

（2）爆破基本概念◆临空面——又叫自由面，是指暴露在大气中的开挖面。

◆爆破漏斗——在有临空面的情况下，炸药爆破形成的一个圆锥形的爆破凹坑就叫爆破漏斗。

如图7—2所示。

◆最小抵抗线（W ）——药包中心到自由面的最短距离。

◆爆破漏斗半径（r）——最小抵抗线与自由面交点到爆破漏斗边沿的距离。

◆爆破作用指数——爆破漏斗半径r与最小抵抗线W 的比值n，称为爆破作用指数，这是一个描述爆破漏斗大小，爆破性质，抛掷堆积情况等因素的重要相关系数。

通常把n=1的爆破称为标准抛掷爆破，其漏斗称为标准抛掷爆破漏斗；n＞1的爆破称为加强抛掷爆破或扬弃爆破；0.75<n<1的爆破称为加强松动或减弱抛掷爆破；n≤0.75的爆破称为松动爆破。

平坦地形的松动爆破结果，只能看到岩土破碎和隆起，并没有爆破漏斗可见。

岩石爆破破岩机理

岩石爆破破岩机理论文导读：岩体在冲击荷载的作用下产生应力波或冲击波，它在岩体中传播，引起岩石变形乃至破坏。

炸药爆炸首先形成应力脉冲，使岩石表面产生变形和运动。

爆生气体膨胀力引起岩石质点的径向位移，由于药包距自由面的距离在各个方向上不一样，质点位移所受的阻力就不同，最小抵抗线方向阻力最小，岩石质点位移速度最高。

破碎的岩石又在爆生气体膨胀推动下沿径向抛出，形成一倒锥形的爆破漏斗坑。

岩体中爆炸应力波在自由面反射后形成反射拉伸波引起岩石破碎，岩石的破坏形式是拉应力大于岩石的抗拉强度而产生的，岩石是被拉断的。

同样，反射拉伸波也加强了径向裂隙的扩展。

关键词：爆炸，气体膨胀，应力波，爆破，自由面，径向裂隙岩体在冲击荷载的作用下产生应力波或冲击波，它在岩体中传播，引起岩石变形乃至破坏。

炸药爆炸首先形成应力脉冲，使岩石表面产生变形和运动。

由于爆轰压力瞬间高达数千乃至数万兆帕，从而在岩石表面形成冲击波，并在岩石中传播。

1、爆生气体膨胀作用炸药爆炸生成高温高压气体，膨胀做功引起岩石破坏。

正是由于相邻岩石质点移动速度不同，造成了岩石中的剪切应力，一旦剪切应力大于岩石的抗剪强度，岩石即发生剪切破坏。

破碎的岩石又在爆生气体膨胀推动下沿径向抛出，形成一倒锥形的爆破漏斗坑。

2、爆炸应力波反射拉伸作用岩体中爆炸应力波在自由面反射后形成反射拉伸波引起岩石破碎，岩石的破坏形式是拉应力大于岩石的抗拉强度而产生的，岩石是被拉断的。

岩石爆破破碎正是爆生气体和爆炸应力波综合作用的结果。

因为冲击波对岩石的破碎作用时间短，而爆生气体的作用时间长，爆生气体的膨胀促进了裂隙的发展；同样，反射拉伸波也加强了径向裂隙的扩展。

岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展。

爆破工程

1、在外力激发下，可以发生化学爆炸的单质或混合物，叫炸药。合物，叫炸药。 2、炸药爆炸是化学爆炸。在某中起爆能的作用下，炸药瞬时内（约万分之一秒内）发生化学分解，产生高温（几千度）、高压（数万几十万个大气产生高温（几千度）、高压（数万几十万个大气压）的气体，对相邻的介质产生极大的冲击压力，以波的形式向四周传播。若传播介质为空气，称空气波；若传播介质为岩土，则称地震波，也为空气波；若传播介质为岩土，则称地震波，也叫固体冲击波。
1、压缩圈（粉碎圈）：最靠近药包的介质，受到膨胀压力最大，介质若为塑性体，会被压缩成一个球形空腔；介质若为脆性体，会被压缩的粉碎。因此爆破影响的这个范围称为压缩圈或粉碎圈。相应的半径叫压缩半径。抛掷圈： 2、抛掷圈：压缩圈外具有抛掷势能的介质。这部分介质当具有逸出的临空面，常发生抛掷。这个范围称为抛掷圈。相应的半径叫抛掷半径。 3、松动圈：抛掷圈外围的一部分介质，爆破的作用松动圈：只能使其产生破裂松动。因此这一范围称为松动圈。相应的半径叫松动半径。 4、震动圈：松动圈以外的介质，随着冲击波的进一步震动圈：衰减，只能使这部分介质产生震动，故称为震动圈。相应的半径叫震动半径。各圈半径的大小与炸药的特性、药包结构、爆破方式、介质的特性等密切相关。
二、有限介质中的爆破作用
爆破作用受到临空面的影响，即爆破作用半径能达到临空面的爆破，称为有限介质中的爆破作用。工程中多属于这种爆破。有限介质中的爆破形成爆破漏斗。有限介质中的爆破形成爆破漏斗。
爆破漏斗的概念及形成
如炸药的埋置深度小于爆破作用半径，就是有限介质爆破。当药包的爆破作用具有使部分介质直接飞逸出临空面的能量时，往往形成一个倒立圆锥形的爆破坑，这个坑称为爆破漏斗
爆破漏斗的几何特性参数

《爆破工程》考试重点

《爆破⼯程》考试重点考试题型：名词解释 102=20''?简答题 105=50''? 论述题215=30''? 第⼀章爆破⼯程概论⼀、⼯程爆破的分类⽅法：1、按药包形状分类：（1）集中药包法：药包的最长边长不超过最短边长的4倍。

（2）延长药包法：药包的最长边长边⼤于最短边长或直径的4倍（3）平⾯药包法：药包的直径⼤于其厚度的3到4倍（4）形状药包法：将炸药做成特定形状的药包，⽤以达到某种特定的爆破作⽤2、按装药⽅式和装药空间形状的不同分类（1）药室法（2）药壶法（3）炮孔法（4）裸露药包法3、按爆破技术分类：定向爆破，预裂、光⾯爆破，微差爆破，聚能爆破，其他特殊条件下的爆破技术第⼆章爆破器材和起爆技术⼀、解释下列术语最⼤安全电流：给电雷管通恒定的直流电，5分钟内不⾄引爆电雷管的电流最⼤值最⼩发⽕电流：给电雷管通恒定的直流电，能准确引爆雷管的最⼩电流值称为最⼩发⽕电流发⽕冲能：电雷管在点燃时间内，每欧姆桥丝所提供的热能称为发⽕冲能。

发⽕冲能与通⼊电流值的⼤⼩有关，电流愈⼩，散热损失愈⼤。

标称发⽕冲能：实际中常采⽤当电流强度等于两倍百毫秒发⽕电流时的发⽕冲能值⼆、对⼯业炸药的基本要求有哪些？1具有⾜够的炸药能量，爆炸性能良好，且有⾜够的爆炸威⼒；2具有合适的感度，既能⽤⼯业雷管引爆，⼜能确保制造、运输、储存和使⽤等⽅⾯的安全；3炸药的反应接近零氧平衡，即爆后⽣成的有毒⽓体不得超过安全规定所允许的标准； 4具有⼀定的化学安定性，在存储中不变质、⽼化、失效甚⾄爆炸，具有⼀定的存储期；5原料来源⼴，制造⼯艺简单，价格便宜。

三、⽐较铵梯炸药和铵油炸药的优缺点及组成成分铵梯炸药组成NH 4NO 3、TNT 、⽊粉等可燃物（品种不同附加物不同）铵梯炸药爆炸后⽣成⽓体量⼤、感度低，吸湿性强，当空⽓相对湿度⼤于硝酸铵吸湿点时，随空⽓湿度增⾼，吸湿速度加快，吸湿后易结块、硬化、⼤⼤降低爆炸性能，抗⽔性差。

岩石爆破理论

5岩石爆破理论5.1岩石爆破破坏基本理论炸药爆炸引起岩石破坏，这是一个高能转化释放、传递作功的过程。

在这个过程中，岩石受力情况极其复杂，而历时又极为短暂，因此要正确地解释岩石爆破破碎机理，就极为困难，人们已作了多年的努力，仍没有一个确切全面的唯一的解释，而是各执一词。

但将多类解释的基本观点和理论依据归类，可概括为三大假说：5.1.1 爆生气体膨胀作用理论这种理论是从静力学的观点出发，认为：岩石的破碎主要是由爆炸气体产物的膨胀压力引起。

(1) 炸药爆炸时，产生高压膨胀气体，在周围介质中形成压应力场。

炸药爆炸生成大量气体产物，在爆热的作用下，处于高温高压的状态，而急剧膨胀，这些膨胀气体以极高的压力作用于周围介质，而形成压应力场。

(2) 气体膨胀推力使质点产生径向位移，而产生径向压应力，其衍生拉应力，产生径向裂隙。

很高的压应力场，势必使周围岩石质点发生径向移动，这种位移又产生径向压应力，形成径向压应力的传递；质点在受径向压应力时，将产生径向压缩变形，而在切向伴随有拉伸变形生产，这个拉伸应变就是径向压应力所衍生的切向拉应力所产生。

当岩石的抗拉强度低于此切向拉应力时，就将产生径向裂隙；岩石的抗拉强度远远地小于抗压强度（常为其1/10～1/15），所以拉伸破坏极易发生，而形成径向裂隙。

(3) 质点移动所受阻力不等，引起剪切应力，而导致径向剪切破坏。

质点位移受到周围介质的阻碍，阻力不平衡在介质中就会引起剪切应力，若药包附近有自由面时，质点位移的阻力在最小抵抗线方向最小，其质点位移速度最高，偏离最小抵抗线方向阻力增大，质点位移速度降低，这样在阻力不等的不同方向上，不等的质点位移速度，必然产生质点间的相对运动而产生剪切应力。

在剪切应力超过岩石抗剪强度的地方，将发生径向剪切破坏。

(4) 当介质破裂，爆炸气体尚有较高的压力时，则推动破裂块体沿径向朝外运动，形成飞散。

上述破坏发生将消耗大量的爆炸能，如果爆炸气体还有足够大的压力，则将推动破碎岩块作径向外抛运动，若压力不够就可能仅是松动爆破破坏，而没有抛散，甚至只是内部爆破。

爆破工程期末复习-矿大

爆破工程期末复习1。

对工业炸药的基本要求有哪些？⑴具有足够的炸药能量，爆炸性能良好,且有足够的爆炸威力。

⑵具有合适的感度，既能用工业雷管引爆，又能确保制造、运输、储存和使用等方面的安全.⑶炸药的反应接近零氧平衡，即爆后生成的有毒气体不得超过安全规定所允许的标准。

⑷具有一定的化学安定性，在存储中不变质、老化、失效甚至爆炸，具有一定的存储期.⑸原料来源广，制造工艺简单，价格便宜。

2.工程爆破主要有哪些方法?⑴按药包形状分类：集中药包法、平面药包法、延长药包法、异形药包法。

⑵按装药方式与装药空间形状的不同分类：药室法、药壶法、炮孔法、裸露药包法.⑶按爆破技术分类：定向爆破、预裂、光面爆破、微差爆破、聚能爆破、其他特殊条件下的爆破技术。

3。

比较水胶炸药、乳化炸药的组成成分及特点?㈠水胶炸药：⑴组成：氧化剂、水、敏化剂、可燃剂、胶粘剂、交联剂。

⑵特点: ：抗水性强，适合于有水工作面的爆破作业；机械感度低，安全性好；爆炸产生的炮烟少，有毒气体含量少；炸药的威力高，猛度和爆速值一般高于岩石铵梯炸药;具有塑性和流动性，有利于机械化装填,可提高工作效率、装药密度和爆破效果。

㈡乳化炸药：⑴组成：氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂、稳定剂、敏化发泡剂、高热剂等。

⑵特点:乳化炸药的密度可调范围较宽、爆速、起爆敏感度高、猛度较高、抗水性能比水胶炸药更强；加工使用安全，可实现装药机械化；原料广泛，加工简单；适合各种条件下的爆破作业。

4.比较铵梯炸药、铵油炸药的组成成分及特点？㈠铵梯炸药：⑴组成：NH4NO3（硝酸铵)、TNT、木粉等可燃物、沥青（石蜡、松香等）、NaCl(KCl）.⑵优点：具有较高的爆炸性能、爆轰感度和安定性.缺点：结块性和吸湿性，TNT有毒。

㈡铵油炸药：⑴组成:硝酸铵、柴油、木粉（碳粉）等、表面活性剂.⑵优点：铵油炸药与铵梯炸药相比成分简单，原料来源充足，成本低，制造使用安全,可自己制造，一般用于露天爆破。

缺点：感度低，起爆比较困难，吸潮及固结的趋势更为强烈。