岩石爆破破碎机理
爆破破岩机理
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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
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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;
爆破工程4第五章---岩石中的爆破作用原理
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该理论在爆破动力问题上,直接采用爆轰冲击荷 载作用于岩壁的状态方程,利用动力有限元方法 计算爆区的应力状态。其实质是认为岩体爆破动 力是爆炸应力波和爆轰气体的膨胀作用,两者相 辅相成,不可或缺。
第二节 冲击载荷的特征和应力波 一、冲击载荷的特征
一、爆轰气体膨胀压力作用破坏论
这派观点是从静力学的观点出发,认为药包爆炸后, 产生大量高温高压的气体,这种气体膨胀时所产生 推力,作用在药包周围的岩壁上,引起岩石质点的 径向位移,由于作用力的不等引起的不同的径向位 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, 当爆轰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,这派观 点完全否认冲击波的作用。
(一)岩体中冲击波的传播规律
冲击波的初始波峰压力就是爆轰波给予岩 石的最初压力,其值的大小取决于炸药的 性质、岩石的性质和炸药与岩石的耦合情 况。
波阻抗越大的岩石,在炮孔壁上产生的压 力也越大,如表5—1所示。
给予岩石的初始峰压越大,则岩石的变形 也越大,破碎越厉害,消耗能量也越多。 因此,在工程爆破中必须根据工程的要求 来合理地控制岩体中的初始峰压值。
压碎区的半径很小,一般约为药包半径的 2~3倍。破坏范围虽然不大,但破碎程度大, 炸药消耗能量多。
2.破裂区(破坏区) 当冲击波通过压碎区以后,随 着冲击波传播范围的扩大而导致单位面积上的能 流密度降低,压缩波(即压缩应力波),其强度 已低于岩石的动抗压强度,所以不能直接压碎岩 石。但是,它可使压碎区外层的岩石遭到强烈的 径向压缩,使岩石的质点产生径向位移,因而导 致外围岩石层中产生径向扩张和切向拉伸应变, 如图5—10所示。如果这种切向拉伸应变超过了 岩石的动抗拉强度的话,那么在外围的岩石层中 就会产生径向裂隙。这种裂隙以(0.15~0.4)倍 压缩应力波的传播速度向前延伸。当切向拉伸应 力小到低于岩石的动抗拉强度时,裂隙便停止向 前发展。另外在冲击波扩大药室时,压力下降了 的爆轰气体也同时作用在药室四周的岩石上,在 药室四周的岩石中形成一个准静应力场。
岩爆特征及机理范文
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岩爆特征及机理范文
岩爆是指在地下岩石层中由于压力释放引起的剧烈爆破现象。
它是一种破裂和碎裂过程,常常发生在含有高压岩石和私顶负荷的地下地层。
岩爆常常伴随着地震、岩溶和岩层变形等地质现象,对矿井和隧道等地下工程产生严重的威胁。
岩爆的特征主要表现为破裂面数量增加、破碎度增大、岩石力学性质变化。
具体表现有以下几点:
1.破裂面数量增加:岩爆发生后,破裂面的数量会显著增加。
岩层中原本稳定的破裂面会进一步扩展,新的破裂面也会形成。
这些破裂面对岩石的稳定性产生了极大的影响。
2.破碎度增大:岩爆发生后,岩石的破碎度会显著增加。
岩石的块度会变小,并且产生崩落现象。
这些崩落的岩石会造成严重的伤害和破坏,对地下工程安全构成威胁。
3.岩石力学性质变化:岩石的力学性质会因为岩爆而发生变化。
岩石的强度会减小,岩石脆性增加。
这意味着岩石在承受压力时更容易破裂和断裂,使得岩爆发生的风险增加。
爆破原理及爆破方法
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爆破原理及爆破方法第一节爆破作用原理一、岩体爆破破坏机理爆破是当前破碎岩石的主要手段。
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理,有许多假设,按其基本观点,归纳起来有爆轰气体膨胀压力作用破坏论、应力波及反射拉伸破坏论、冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论三种。
1.爆轰气体膨胀压力作用破坏论该理论认为炸药爆炸所引起脆性介质(岩石)的破坏,使其产生大量高温高压气体,它所产生的推力,作用在药包四周的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力的不等引起的径向位移,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破裂,当爆轰气体的膨胀推力足够大时,会引起自由面四周的岩石隆起,鼓开并沿径向推出。
这种观点完全否认冲击波的动作用,这是不符合实际的。
2.应力波反射拉伸破坏论该理论认为药包爆炸时,强大的冲击波冲击和压缩四周岩石,在岩石中激发成激烈的压缩应力波,当传到自由面反射变成拉伸应力波,其强度超过岩石的极限抗拉强度时,从自由面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏作用。
这种理论只从爆轰的动力学观点出发,而忽视了爆生气体膨胀做功的静作用,因而也具有片面性。
3.冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论该理论认为爆破时,岩石的破坏是冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用的结果。
但在解释岩石破碎的原因是谁起主导作用时仍存在不同的观点,一种认为冲击波在破碎岩石时不起主要作用,它只是在形成初始径向裂隙时起了先锋作用,但在大量破碎岩石时则主要依靠爆轰气体膨胀压力的推力作用和尖劈作用。
另一种观点则认为爆破时岩石破碎谁起主要作用要取决于岩石的性质,即取决于岩石的波阻抗。
关于高波阻抗的岩石,即致密坚韧的整体性岩石,它对爆炸应力波的传播性能好,波速大。
关于低波阻松软而具有塑性的岩石,爆炸应力波传播的性能较差,波速较低,爆破时岩石的破坏主要依靠爆轰气体的膨胀压力;关于中等波阻抗的中等坚硬岩石,应力波和爆轰气体膨胀压力同样起重要作用。
岩石的爆破破碎机理2008
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岩石的爆破破碎机理2008-07-09 17:39一、岩石爆破破碎的主因破碎岩石的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究竟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。
1、冲击波拉伸破坏理论(该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴维尔)当炸药在岩石中爆轰时,生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石,在岩石中引起强烈的应力波,它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,因此引起周围岩石的过度破碎。
当压缩应力波通过粉碎圈以后,继续往外传播,但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。
当它达到自由面时,压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波,虽然此时波的强度已很低,但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度,所以仍足以将岩石拉断。
这种破裂方式亦称“片落”。
随着反射波往里传播,“片落”继续发生,一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。
因此岩石破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果,爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。
2、爆炸气体的膨胀压理论(该观点的代表人物村田勉等)从静力学的观点出发,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的径向位移,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。
3、冲击波和爆炸气体综合作用理论(该观点的代表人物有C.W.利文斯顿、φ.A.鲍姆,伊藤一郎,P.A.帕尔逊、H.K.卡特尔,L.C.朗和N.T.哈根等)这种观点的学者认为:岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果。
即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同,爆炸冲击波(应力波)使岩石产生裂隙,并将原始损伤裂隙进一步扩展;随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,脱离母岩。
5爆破破岩机理
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r
W W
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θ
45
°
45
θ
°
(a)
(b)
r
r
W
θ
W
θ
(c)
图5-5 爆破漏斗分类
(d)
和进一步张开。当爆轰气体的压力足够大时,爆轰气体将推动破
碎岩块作径向抛掷运动。 对于不同性质的岩石和炸药,应力波与爆轰气体的作用程
度是不同的。
在坚硬岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶合系数较 小的条件下,应力波的破坏作用是主要的; 在松软岩石、低猛度炸药、装药不偶合系数较大的条件下, 爆轰气体的破坏作用是主要的。
研究成果还不很完善,但它们基本上反映了岩石爆破作用
中的某些客观规律,对爆破实践具有一定的指导意义和应 用价值。
5.1 岩石爆破破碎原因的几种学说
(1)爆轰气体压力作用学说(explosion gas failure
theory)
这种学说从静力学观点出发,认为岩石的破碎主要是由 于爆轰气体(explosion gas)的膨胀压力引起的。这种学说
` `
θ θ θ θ
`
`
区贯通的径向裂隙(crack)。
σr
`
θ θ
σ
σ (a)
σr (b)
`
随着径向裂隙的形成,作用在岩石上的压力
迅速下降,药室周围岩石随即释放出在压缩过程
θ θ θ
σr
σr
` `
σr
` `
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
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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。
岩石爆破破碎机理的研究
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岩石爆破破碎机理的研究引言:岩石爆破破碎机理一直是地质工程和采矿工程领域中的一个重要课题。
通过深入研究岩石爆破的机理,可以提高爆破技术的效率、降低成本、减少人员伤亡,并为相关工程的设计和实施提供科学依据。
本文将探讨岩石爆破破碎机理的研究现状和未来发展方向。
一、岩石力学与爆破原理的相互关系在研究岩石爆破破碎机理之前,我们首先需要了解岩石的力学性质和爆破原理。
岩石是一种多孔介质,具有断裂、蠕变和破碎等特性。
而岩石爆破则是通过在岩石内部施加高压气体或爆炸药物,使其承受超过其强度极限的应力,从而导致断裂和破碎。
岩石的力学性质对爆破机理有着重要的影响。
例如,岩石的强度、断裂模式和岩层的结构均会影响岩石在爆破过程中的应力传递和破碎。
因此,为了更好地理解岩石爆破机理,研究者们在实验室中进行了大量的力学试验和数值模拟。
二、岩石爆破破碎机理的实验研究为了探究岩石爆破破碎机理,许多科学家和工程师进行了大量的实验研究。
通过测量岩石在不同压力和荷载条件下的应力应变曲线,可以得到岩石的破坏特征和力学参数。
同时,研究人员还通过观察岩石的裂缝扩展和破碎形态,揭示了破碎机制和断裂过程。
实验研究还包括模拟岩石爆破的过程。
通过在实验室中设置类似于地下爆破环境的条件,科学家们可以研究岩石受到爆破冲击波时的应力分布和破碎扩展。
三、岩石爆破破碎机理的数值模拟除了实验研究,数值模拟是研究岩石爆破机理的重要手段。
通过建立适当的数学和物理模型,可以模拟和预测岩石在爆破过程中的应力响应、断裂行为和破碎形态。
基于有限元法和颗粒流模型,研究者们可以在计算机上模拟岩石的破裂过程,并通过调整模型参数来推测爆破参数的最佳配置。
这种数值模拟方法在评估岩石破碎效果、优化方案设计和减少爆破振动中具有重要意义。
四、岩石爆破破碎机理的应用岩石爆破在地质工程和采矿工程中有着广泛的应用。
通过正确理解和掌握岩石爆破的机理,可以提高开采率、减少能源消耗并改善环境。
在交通基础设施建设中,岩石爆破还可以用于隧道和地下工程的开挖。
中南大学爆破教程第7章 岩石爆破破碎机理
![中南大学爆破教程第7章 岩石爆破破碎机理](https://img.taocdn.com/s3/m/25fd63638e9951e79b8927a6.png)
图 自由面数对爆破效果的影响
7.3 成组药包爆破作用
成组药包爆破作用是指多个药包同时起爆或以一 定时间间隔按一定顺序起爆时的爆破作用。 实际爆破工程中极少采用单药包爆破,而是采用 成组药包爆破来达到预期的爆破目的,因此研究成组 药包的爆破作用机理对于合理选择爆破参数有重要的 指导意义。 成组药包爆破作用重要特点是相邻药包爆炸荷 载互相作用和药室孔洞应力集中作用,这两个特点使 岩体内的应力分布状态和岩体破坏过程要比单药包爆 破时复杂得多。
B
第二阶段 对应力波反 射引起自由 面处的岩石 片落。
C
第三阶段 爆炸气体膨胀 ,岩石受爆炸气 体超压力的影响 ,在拉伸应力和 气楔的双重作用 下,径向初始裂 隙迅速扩大。
炸药在岩石中爆破的破坏模式
1 2
炮孔周围岩石的压碎作用; 径向裂隙作用 ; 卸载引起的岩石内部环状裂隙作用;
主要的 五种破 坏模式
图7. 11 爆破外部作用原理图
图7.12 炸药在岩体表面附近爆炸的现象
外部作用过程: (1)在爆炸波还没有达到岩体表面之前,爆破作 用现象与前述内部作用情况相似,即在药包附近产生 爆炸腔、压碎区和径向破裂区。 (2)当爆炸压力波到达自由面时,压缩波反射为 拉伸波,从自由面向药包方向传播,该拉伸波有可能 (取决于装药量)导致一层或几层岩石呈镜片状剥离。 (3)当拉伸波到达到爆炸腔表面时,在爆炸腔表 面反射为压缩波,此时,药包上部的岩石质点全部被 加速,而药包下部裂纹因拉伸波卸载而停止扩展。此 后,在压缩波、拉伸波与爆炸腔中爆炸气体的压力共 同作用下,使药包与自由面之间的岩石隆起、破裂, 发生鼓包运动。
(3)爆破施工工艺多样性
在总结生产实践经验的基础上,借助于高速摄影,模 拟试验和数值分析对爆破过程中在岩石内发生的应力、应 变、破裂、飞散等现象的观测,人们已经逐步掌握了岩石 爆破破碎的基本规律,提出了一些爆破破坏理论或假说。
岩石的爆破破碎机理
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岩石的爆破破碎机理2008-07-09 17:39一、岩石爆破破碎的主因破碎岩石的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究竟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。
1、冲击波拉伸破坏理论(该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴维尔)当炸药在岩石中爆轰时,生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石,在岩石中引起强烈的应力波,它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,因此引起周围岩石的过度破碎。
当压缩应力波通过粉碎圈以后,继续往外传播,但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。
当它达到自由面时,压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波,虽然此时波的强度已很低,但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度,所以仍足以将岩石拉断。
这种破裂方式亦称“片落”。
随着反射波往里传播,“片落”继续发生,一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。
因此岩石破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果,爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。
2、爆炸气体的膨胀压理论(该观点的代表人物村田勉等)从静力学的观点出发,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的径向位移,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。
3、冲击波和爆炸气体综合作用理论(该观点的代表人物有C.W.利文斯顿、φ.A.鲍姆,伊藤一郎,P.A.帕尔逊、H.K.卡特尔,L.C.朗和N.T.哈根等)这种观点的学者认为:岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果。
即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同,爆炸冲击波(应力波)使岩石产生裂隙,并将原始损伤裂隙进一步扩展;随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,脱离母岩。
岩石爆破破岩机理
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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。
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。
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。
第2章 爆破破碎机理
![第2章 爆破破碎机理](https://img.taocdn.com/s3/m/cd84e30bcc1755270722088c.png)
有机玻璃中的爆炸裂纹
• 二图板尺寸相 同,仅仅右图 药量是上图的 3倍
内部 作用 示意 图
• 1—装药空腔;2—粉碎区; • 3—裂隙区;4—震动区
• 1.2 爆破的外部作用
反射拉伸为主造成自由面岩石片落
霍普金森效应破碎机理
反射拉伸应力波引起径向裂隙延伸
自由面改变了岩石中的准静态应力场
不足
• 裸露药包破碎大块:爆生气体都扩散到大 气中去了,并没有对大块破碎起什么作用。 (这时主要是冲击波的动压作用) • 准静态压力较低,能否引起初始破裂值得 怀疑。
1.2 冲击波拉伸作用理论(动作用理论) • 代表人物:日本:日野熊田(Kunao Nino) • 美国:戴维尔(Duvall W.L)
• ——抗拉强度的重要性 • ——Griffith研究脆性物体破坏时指出:脆性 物体的破坏是由内部存在的裂隙引起的。 由于固体内微小裂隙的存在,在裂隙尖端 产生应力集中,从而裂隙沿着尖端继续扩 张。 • ——基于杆件试验和平板试验中的应力波
岩石杆件爆破试验
板件爆破试验
(1)1947年, K.M.贝尔特 (K.M.Baird)用 高速摄影机实测了 冲击波的速度。用 电力引爆直径0.25 ㎜的铜丝在玻璃板 中爆炸,产生的冲 击波速度为 5600~11900m/s、 破坏的顺序是,爆 源附近→边界端→ 玻璃板中部。
• 冲击波反射阶段:片落、促进径向裂纹的 发展 • 爆生气体膨胀阶段:
通过以上对岩石爆破破碎机理的分析可知,岩石 的爆破破碎、破裂是爆炸(冲击波)应力波的压缩、 拉伸、剪切和爆生中爆破破坏过程
• a、径向压缩阶段;b、冲击波反射阶段;c、 爆炸气体膨胀阶段
爆破过程三阶段
• 冲击波径向压缩阶段:粉碎、引起切向拉 应力——径向裂纹、回弹——环状裂隙;
岩石爆破机理
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岩石爆破机理岩石爆破机理是指通过引爆爆炸剂,利用高温高压波来破坏岩石体的一种技术。
岩石爆破主要应用于矿山、铁路、公路等工程领域,在工程建设中具有不可替代的作用。
岩石爆破的机理可以分为三个阶段。
首先是能量释放阶段。
当炸药引爆后,化学反应会产生大量的热能和气体,使炸药的体积瞬间膨胀,形成高压气体。
这些气体以极高的速度向四周扩散,并向岩体传递动能。
其次是能量传递阶段。
高速扩散的气体和爆炸波经过瞬时的相互作用,使高温、高压的爆炸波向周围的岩石体传递能量。
能量在岩石体内迅速传播,导致岩石内部出现严重的应力集中,有些区域的应力值甚至超过了岩石强度的极限。
最后是破裂扩展阶段。
在超过岩石强度极限的作用下,岩石裂缝开始扩展,形成一个新的界面。
裂缝的扩展会引起更多应力集中,导致更多岩石的破碎。
随着裂缝的扩展,岩石的破坏面逐渐增大,最终整个岩体被炸碎成了可便于运输和处理的小块岩石。
需要注意的是,岩石爆破的机理涉及许多参数的影响,如炸药种类和量、爆轰波的能量、岩石强度和裂隙结构等。
合理的设计和选择炸药量以及爆破参数,是保证爆破效果和决定爆破成本的重要因素。
此外,岩石爆破也会对环境产生一定的影响,如爆炸噪声和振动等。
为了避免对环境造成过多的破坏,需要在爆破前进行周围环境的评估和监测,并采取相应的防护措施。
综上所述,岩石爆破机理是应用基本物理原理实现大规模岩石破碎的一种技术。
通过合理的设计和参数选择,可以取得良好的爆破效果,同时也需要注意对环境的保护与治理。
作为一种高效的矿业采石或建筑物拆除方法,岩石爆破在减少劳动力和时间成本上具有重要意义。
岩石爆破破坏机理的四种理论
![岩石爆破破坏机理的四种理论](https://img.taocdn.com/s3/m/dc34191bf18583d04964590b.png)
破坏主要是 由 自由面 上应 力波 反 射转 变成 的 拉伸 应 力 波造 成
的_ 。炸药爆炸后 , 1 ] 爆轰波传播 到炮孔 壁岩层 , 在岩石 层 内引起
理论。
着 自由面延 伸 ] 4。 13 应力波和爆生气体膨胀压 力联 合作用理论 . 该理论认为 , 爆破 时岩 石 的破 坏是应 力 波 和爆 生气 体 共 同 作用的结果 , 它们相辅相成 , 自在 岩石破 坏过程 的不 同阶段起 各 应力 波的作用 : 炸药爆炸后 , 能迅速 释放并猛 烈 冲击炮 孔 爆 壁, 当爆轰速度 D大于孔 壁岩 石 中纵波 传播 速度 V。 , 在岩 时 则 石 中形成 冲击波 , D小于 V 则在孔 壁 上形成 应 力脉 冲 , 当 冲击
长期的生产实践和动态测试技术的发展以及借助爆破模拟实 重要作用 。
I 岩石爆破破坏机理的理论 i 1 爆生气体膨胀压 力破坏理论 . 该理论认为 , 石爆破 破坏 主要 是 由炮 孔 内炸 药爆 炸生成 岩
波、 应力脉冲很快就 衰减为应力 波 。冲击 波具 有极高 的压力 , 此
压力远大于岩石的动抗压强度 , 因此在药 包近 区造成岩 石的“ 压 朝远离爆心的方 向做 径 向运 动 , 因此 在岩 石质 点之 间产 生拉 应 力 , 拉应力大 于岩 石的动抗压 强度 , 此 于是 便造成径 向裂 纹。裂 纹产生与延伸取决于裂纹尖部 的应 力强 度 因子 K和介质断裂 韧
的气体的压力作用造成的[。药包爆炸后, 1 ] 爆生气体产物迅速膨 碎” 在“ , 压碎” 区之外 冲击波衰减为应 力波 , 应力波促使岩石质点
胀, 由于炮 孔空间有 限, 体就以极高压力作用于炮孔壁岩层 , 气 从 而在岩石 中产生极高压应 力场 。岩石 质点受 到压应力便 产生径
爆破破岩机理讲解
![爆破破岩机理讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/2fc8822a1fd9ad51f01dc281e53a580217fc501b.png)
用n表示,即:
n
r
W(5-1)
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。 爆破作
用指数n值的变化,直接影响到爆破漏斗的大小、岩石的破碎
程度和抛掷效果。
3)爆破漏斗的分类
根据爆破作用指数n值的不同,将爆破漏斗分为以下四种:
①标准抛掷爆破漏斗。如图5-5之(a)所示,当r=W,即n=1
时,爆破漏斗为标准抛掷爆破漏斗,漏斗的张开角θ=90°。形
成标准抛掷爆破漏斗的药包叫做标准抛掷爆破药包。
②加强抛掷爆破漏斗。如图5-5(b)所示,当r>W,即n>1时, 爆破漏斗为加强抛掷爆破漏斗,漏斗的张开角θ>90°。形成加 强抛掷爆破漏斗的药包,叫做加强抛掷爆破药包。
③减弱抛掷爆破漏斗。如图5-5(c)所示,当0.75<n<1时, 爆破漏斗为减弱抛掷爆破漏斗,漏斗的张开角θ<90°。形成减 弱抛掷爆破漏斗的药包,叫做减弱抛掷爆破药包,减弱抛掷爆 破漏斗又叫加强松动爆破漏斗。
随后,爆轰气体产物继续压缩被冲击波压碎的岩石,爆轰气体 “楔入”在应力波作用下产生的裂隙中,使之继续向前延伸和进 一步张开。当爆轰气体的压力足够大时,爆轰气体将推动破碎岩 块作径向抛掷运动。
对于不同性质的岩石和炸药,应力波与爆轰气体的作用程度是 不同的。
在坚硬岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶合系数较小的 条件下,应力波的破坏作用是主要的;
④松动爆破漏斗。如图5-5(d)所示,当0<n<0.75时,爆破 漏斗为松动爆破漏斗,这时爆破漏斗内的岩石只产生破裂、破 碎而没有向外抛掷的现象。从外表看,没有明显的可见漏斗出 现。
W W
W
r 45° 45°
θ
(a)
r
r
θ
(b)
r
5.岩石爆破破碎机理
![5.岩石爆破破碎机理](https://img.taocdn.com/s3/m/a0e36a3e4a7302768e99394d.png)
(4)松动爆破漏斗 W
n < 0.75
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二、利文斯顿爆破漏斗理论 1.利文斯顿爆破漏斗理论的实质 (1)传递给岩石能量大小的相关因素
岩石性质、炸药性能、药包质量、炸药埋置深 度和起爆方式。 (2)爆破后炸药能量分配
1)岩石的弹性变形; 2)岩石的破碎和破裂; 3)岩石的抛掷; 4)空气冲击波和对气体做功。
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二、面积公式 1.适用范围 预裂爆破、光面爆破和切割爆破 2.计算公式
Q qm A
(5-37)
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三、单位炸药消耗量的确定方法(BE0101-2) 单位炸药消耗量q b 是指单个集中药包形成标准 抛掷爆破漏斗时,爆破每立方岩石所消耗的2 号岩石铵梯炸药的质量。
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(2)破裂区的形成
1)径向裂隙的形成
①在应力波的作用下,使岩石质点产生径向 位移,在构成径向压应力场和切向拉应力场。 当切向拉应力大于岩石的抗拉强度时,该处 岩石被拉断,形成与粉碎区贯通的径向裂隙;
②高压爆生气体膨胀作用在对周围岩石产生 强烈压缩的同时,也对已形成的径向裂隙产 生气楔作用,促进了径向裂隙的扩展;
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(3)片落区的形成
应力波传播到自由面时,使岩石产生反射拉 伸,若该拉应力大于岩石的抗拉强度时,表 面的岩石被拉断形成片落区。
(4)爆破漏斗的形成
在埋深适当的情况下,压碎区、破裂区和片 落区相连接,形成连续性破坏。最后在爆生 气体膨胀作用下,将最小抵抗线方向的岩石 鼓起、抛掷,最终形成倒锥形的凹坑。
1-铵油炸药;2-浆状炸药;3-含铝浆状炸药
岩石破碎机理
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炮孔直径 = 127毫米 铵油炸药爆轰速度—3960米/秒
扩张炮孔 炸药气体 起爆药包
材料—石灰石 Vp—4570米/秒
p—2.8克/立方厘米
炸药—铵油炸药(40) 爆轰速度—3960米/秒 炮孔直径—5英寸(127毫米) 平均抵抗线—4.5米
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October 2008
坡脚 起爆药包和 引爆药
压缩冲击波 图三—横截面 冲击波发展
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爆破理论
3到500米/秒 炮泥弹出 剖面 表面举起 剖面
5到36米/秒
假定:
炮泥
L.S.密度 =2.3克/立方厘米
铵油炸药
工作面剖 面
炮孔深度
= 20米
破碎区 爆轰头 开始移动 5—110米/秒
Geomining School Plant
最佳炸药性能
可以通过下列方式实现优化炸药性能:
岩体内的炸药能量分布: 炸药能量必须均匀分布,以实现均衡的破碎效果。 炸药能量约束: 起爆后炸药能量必须被约束足够长的时间来生成裂缝和抛 掷物料; 采用适合的堵塞长度和堵塞材料类型; 炸药能级: 能级必须足以克服结构 强度和岩体,并产生受 控位移; 根据所需的破碎效果和 位移程度来确定能级;
这样我们就掌握了处理岩石的方法;
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October 2008
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谢谢!
Geomining School Plant
October 2008 22 NhomakorabeaGeomining School Plant 岩石破碎机理
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(2)在两药包连心线 以外其他位置上,两压 缩波所产生的径向压力 和切向拉压力方向不同, 有互相抵消作用。
图7.8 环向裂隙
应力波的作用在岩石中首 先形成初始裂隙,接着爆轰气 体的膨胀、挤压和气楔作用使 初始裂隙进一步延伸和扩展。 当应力波强度和爆轰产物的压 力衰减到一定程度后,岩石中 裂隙的扩展趋于停止。
在应力波和爆轰气体的共 同作用下,随着径向裂隙、环 向裂隙和切向裂隙的形成、扩 展和贯通,在紧靠粉碎区处就 形成了一个裂隙发育的区域, 称为破裂区。
2020/5/1
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
在总结生产实践经验的基础上,借助于高速摄影,模 拟试验和数值分析对爆破过程中在岩石内发生的应力、应 变、破裂、飞散等现象的观测,人们已经逐步掌握了岩石 爆破破碎的基本规律,提出了一些爆破破坏理论或假说。
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。
当炸药在岩石中爆轰时,猛烈冲击周围的岩石, 在岩石中引起强烈的爆炸应力波,它的强度大大超过了 岩石的动抗压强度,引起周围岩石的粉碎性破坏。
当爆炸应力波通过粉碎圈以后,它的强度己下降到 不能直接引起岩石的压缩破坏,但压缩应力波派生的切 向拉应力,可在岩石中产生径向裂纹。
1 炮孔周围岩石的压碎作用;
主要的 五种破 坏模式
2 径向裂隙作用 ; 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。
7.1.2 爆破破岩理论
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膨胀 压力作用而破坏。
当θ为90°时,反射拉伸波将最有效地促使裂纹扩展和 延伸,使该裂纹成为优势裂纹;
当θ小于90°时,反射拉伸波以一个垂直于裂纹方向 的应力分量促使径向裂纹扩张和延伸,或者在径向裂纹未 端造成分支裂纹;
当θ为0时,即径向裂纹垂直于自由面时,反射拉伸 波不会对裂纹产生任何拉力。
③ 自由面对爆破应力场影响
(3)当拉伸波到达到爆炸腔表面时,在爆炸腔表 面反射为压缩波,此时,药包上部的岩石质点全部被 加速,而药包下部裂纹因拉伸波卸载而停止扩展。此 后,在压缩波、拉伸波与爆炸腔中爆炸气体的压力共 同作用下,使药包与自由面之间的岩石隆起、破裂, 发生鼓包运动。
(4)最后,在岩体表面形成松动爆破漏斗或抛掷 爆破漏斗。
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—剪切应力— 剪切破坏岩石;
③ 爆炸气体剩余压力 对破碎岩块产生径向抛掷。
炸药能量中动能仅为5%~15%,大部分能量在爆炸气 体产物中;岩石发生破裂和破碎所需时间小于爆炸气体 施载于岩石的时间。
试验结果表明: (1)在最初几微秒时间内应力波以同心球状从各 起爆点向外传播; (2)在某时刻,应力波相遇,相互叠加,出现复 杂的应力变化情况; (3)应力重新分布,沿炮眼连心线的应力得到加 强,而炮眼连心线中段两侧附近则出现应力降低 区。
压缩应力波叠加作用
(1)在连心线上应力得 到加强,尤其是切向拉 应力加强,对于形成连 心线裂纹非常有利。
的抗拉强度时,发生片落现象。
片落过程不是岩石破碎的主要过程,且爆破时 不总是一定有片落现象出现。
图7.13 霍金逊效应的破碎机理 (a)应力波合成的过程;(b)岩石表面片落过程
图7.14 自由面反射波引起的多次层裂
② 反射拉伸应力波延伸径向裂纹作用
图7.15 反射拉伸波对径向裂隙的扩展作用
从自由面反射回来的拉伸应力波,使原先存在于径向裂 隙梢上的应力场得到加强,故裂隙继续向前延伸。裂纹延伸 的情况与反射拉伸波传播的方向和裂纹方向的交角 有关。
对高阻抗岩石,采用高猛度炸药、偶合装药或装药 不偶合系数较小,此时应力波的破坏作用是主要的;
对低阻抗岩石,采用低猛度炸药、装药不偶合系数 较大,此时爆炸气体静压的破坏作用则是主要的。Βιβλιοθήκη 7.2 单个药包爆破作用的分析
爆破的内部作用
埋置在地表以下很
深处的药包爆炸时,如果 药包威力不很高,则地表 不出现明显破坏的爆破作 用称为爆破的内部作用。
随远离爆心,岩石破 坏特征发生明显变化,可 以分为三个区:
压缩区 破裂区 震动区
图7. 6 爆破的内部作用
①压缩区
当密闭在岩体中的药包爆炸时,爆轰压力在数微 秒内急剧增高到数万兆帕,并在药包周围的岩石中激 起冲击波,其强度远远超过岩石的动态抗压强度。在 爆炸冲击波的强动作用,炮孔壁周围的介质被粉碎 (坚硬岩石)或强烈压缩(松软岩石),形成粉碎区 或压缩区。
松动爆破漏斗是指爆破只引起药包与自由面之间 的岩石产生松动,形成漏斗状破碎坑,如图7.12(d) 所示。
抛掷爆破漏斗是指爆破不但引起药包与自由面之 间的岩石产生松动,而且还把坑内部分岩块抛掷出去, 形成一个可见漏斗状爆炸坑,如图7.12(e)所示。
与单个药包爆破的内部作用情况相比,药包外部 作用情况多了一个自由面。必须考虑自由面对应力场 的影响。
爆炸气体产物膨胀,产生“气楔作用”使开始发生 的裂隙扩大、贯通形成岩块,并使岩石脱离母岩和抛掷。 应力波进一步衰减成为弹性波,只能使质点在平衡位置 作弹性振动,而不能引起介质破坏。
爆破岩石时,岩体初期受到装药爆炸所激起的应 力波的作用,但由它形成的应力状态或动态应力场将很 快消失;后期受到爆炸气体的静压作用,作用时间较长。
爆炸气体膨胀压力和应力波共同作用
爆破时岩石的破坏是爆炸气体和应力波共同作用的结 果,它们各自在岩石破坏过程的不同阶段起重要作用。
炸药爆炸后在岩石中产生爆炸冲击波,使炮孔周围 附近的岩石被“粉碎”;由于消耗大量的能量,冲击波 衰减为应力波,在粉碎区之外造成径向裂隙,反射应力 波使这些裂纹进一步扩展;
图7. 9 破碎圈内裂隙网形成
③ 震动区
在破坏区以外的岩体,由于经压缩区和破坏区的能 量的消耗和衰减,剩余的爆炸能已经不多,不能造成岩 石的破坏而只能引起弹性震动。这个范围比两个区大得 多,叫震动区。
图7. 10 震动区(4)示意图
爆破的外部作用
当单个药包在岩体 中的埋置深度不大时, 可以观察到自由面上出 现了岩体开裂、鼓起或 抛掷现象。这种情况下 的爆破作用称为爆破的
第二类:低阻抗岩石,其波阻抗小于5×106kg/m3·m/s 。此类岩石中由气体压力形成的破坏是主要的。
第三类:中等阻抗的岩石,其波阻抗为5×106~ 10×106kg/m3·m/s。该类岩石的破坏是应力波和爆炸气体综 合作用的结果。
不同性质岩石和不同目的情况下的爆破,可以通过 控制炸药的应力波峰值和爆炸生成气体的作用时间来达 到预期目的。
当压缩应力波达到自由面时,反射成为拉伸波,拉 伸波仍足以将岩石拉断,产生层裂(片落),如图7.3所 示。
图7. 3 爆炸应力波破坏过程
主要依据: (1)冲击波波阵面的压力比爆炸气体产物的膨胀压力大 得多; (2)岩石的抗拉强度比抗压强度低得多,且在自由面处 确实常常发现片裂、剥落现象。 (3)根据应力波理论有:压缩应力波在自由面处反射成 为拉伸应力波。
外部作用。
其特点是在自由面上 形成一个倒圆锥形爆坑, 称为爆破漏斗。
图7. 11 爆破外部作用原理图
图7.12 炸药在岩体表面附近爆炸的现象
外部作用过程: (1)在爆炸波还没有达到岩体表面之前,爆破作
用现象与前述内部作用情况相似,即在药包附近产生 爆炸腔、压碎区和径向破裂区。
(2)当爆炸压力波到达自由面时,压缩波反射为 拉伸波,从自由面向药包方向传播,该拉伸波有可能 (取决于装药量)导致一层或几层岩石呈镜片状剥离。
第7章 岩石爆破作用原理
7.1 岩石爆破破坏机理 7.2 单个药包爆破作用的分析 7.3 成组药包爆破作用 7.4 爆破漏斗 7.5 装药量计算原理 7.6 影响爆破作用的因素
2020/5/1
岩石爆破理论是研究炸药爆炸与爆破对象 (目标)相互作用规律的理论。 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。
两个自由面情况下的爆破
自由面的大小和数量对爆破效果有直接影响。
图 自由面数对爆破效果的影响
7.3 成组药包爆破作用
成组药包爆破作用是指多个药包同时起爆或以一 定时间间隔按一定顺序起爆时的爆破作用。
实际爆破工程中极少采用单药包爆破,而是采用 成组药包爆破来达到预期的爆破目的,因此研究成组 药包的爆破作用机理对于合理选择爆破参数有重要的 指导意义。
入射到自由面上的应力波和从自由面反射回的反 射应力波(反射纵波和反射横波)进行叠加,就会在 靠自由面一侧的岩体内构成非常复杂的动态应力场。 该应力场对破碎漏斗的形成起着决定性的作用。
①自由面反射拉伸波层裂作用 (霍金逊(Hopkinson)效应)
冲击波在自由面处发生反射形成拉伸波,在自 由面表面处的材料中形成拉应力,拉应力超过岩石
成组药包爆破作用重要特点是相邻药包爆炸荷 载互相作用和药室孔洞应力集中作用,这两个特点使 岩体内的应力分布状态和岩体破坏过程要比单药包爆 破时复杂得多。
7.3.1 单排成组药包的齐发爆破
为简化问题,下面以两个药包同时起爆,并且不考 虑自由面影响,分析成组药包爆破作用某些主要特点。
模拟爆破试验:有机玻璃中微型药包的爆炸; 用高速摄影机记录下模拟试验的爆破破坏过程。