爆破工程-3课件

第三

章岩石爆破原理与方法本章主要内容：►

岩石的物理力学性质►岩石中的爆炸应力波►岩石爆破破碎原理►爆破漏斗及利文斯顿的爆破漏斗原理►装药结构与起爆方法

►炮孔的堵塞

►毫秒爆破

►影响炸药爆破效果的因素爆破工程第三

章岩石爆破原理与方法第三节岩石爆破破碎原理1岩石爆破破坏原理的几种假说(1)应力波反射拉伸作用理论理论认为岩石的破坏主要是由于岩体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。见图3-13

、3-14。

图3-13岩石杆件的爆破（霍布金森效应）试验第三

章岩石爆破原理与方法1岩石爆破破坏原理的几种假说(2)爆生气体膨胀作用理论见图3-15。理论认为，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，见图3-15。(3)爆生气体和应力波综合作用理论

理论认为，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，而应是两种作用综合的结果，因而加强了岩石破碎效果。

其实质，可以认为是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。第三节岩石爆破破碎原理a岩石的波阻抗分类：见下表。

岩石的波阻抗(impedanee

of

rock)岩石

中的纵波速度与岩石密度的乘积。它表明应力波在岩

体中传播时，运动着的岩石质点产生单位速度所需的

扰动力。它反映了岩石对动量传递的抵抗能力。波阻抗

大的岩石往往比较难于爆破。

2爆炸的内部作用

a最小抵抗线：药中心距自由面的垂直距离称为最小抵抗线（简称最小抵抗）。

b内部作用：若其最小抵抗超过某一临界值（称为临界抵抗线），则装药爆炸后，在自由面上不会看到爆破的迹象，也就是爆破作用只发生在岩体的内部，未能达到自由面。装药的这种作用称为内部作用。发生这种作用的装药称为药壶装药。第三节岩石爆破破碎原理c按照岩石的破坏特征，见图3-16。大致可将它分为四个区域：扩大的炮孔孔腔、压碎区、破裂区和震动区。

(a)(b)图3-16无限岩石中炸药的爆破作用a—有机玻璃模拟爆破试验结果；b—无限岩石中的爆破破坏分区1—扩大空腔；2—压碎区；3—裂隙区；4—震动区

RK—空腔半径；RC—压碎区半径；RP—裂隙区半径第三节岩石爆破破碎原理(1)压碎区（压缩区）：这个区是指直接与药包接触的岩石，坚硬岩石被压碎；可压缩性比较大的软岩（如塑性岩石、土壤和页岩等）则被压缩成压缩空洞，并且在空洞表层形成坚实的压实层。

(2)破裂区（破坏区）：不能直接压碎岩石。然而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力。

第三节岩石爆破破碎原理(3)弹性震动区

只能引起岩石质点作弹性振动，直到弹性振动波的能量被岩石完全吸收为止，这个区域叫弹性震动区或地震区。

3爆炸的外部作用当将药包埋置在靠近地表的岩石中时，药包爆炸，除产生内部的破坏作用外，还会产生外部破坏作用，造成地表附近的岩石破坏。

第三节岩石爆破破碎原理图3-19爆破漏斗的形成条件示意图a—表面无破坏；b—表面破裂；c—表面鼓包；d—松动漏斗；e—抛掷漏斗第四节爆破漏斗及利文斯顿的爆破漏斗理论(2)爆破漏斗分类根据爆破作用指数n值的不同，分为：标准抛掷爆破漏斗n=1、加强抛掷漏斗n>1

、减弱抛掷（加强松动）爆破漏斗0.75<n<1

、松动爆破漏斗n

≈0.75

，如图3-21。图3-21爆破漏斗的基本形式a—松动爆破漏斗；b—减弱抛掷漏斗；c—标准抛掷漏斗；d—加强抛掷漏斗第四节爆破漏斗及利文斯顿的爆破漏斗理论图3-34装药结构a—偶合装药；b—不偶合装药；c—连续装药；d—间隔装药第五节装药结构与起爆方法2起爆方法a概念

起爆点：装药采用雷管起爆时，雷管所在位置称为起爆点。正向起爆、反向起爆、双向起爆单点起爆时，若起爆点置于装药顶端（靠近炮孔口的装药端），爆轰波传向孔底，这种起爆方式称为正向起爆；若起爆点置于装药底端，爆轰波传向孔口则为反响起爆；若起爆点位于装药长度中间，雷管聚能穴朝向孔底，则称双向起爆或中间起爆。

第五节装药结构与起爆方法第六节炮孔的堵塞（1）炮泥：用来封闭炮孔的材