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周边爆破的原理

发布时间:2022-06-30  浏览次数:21次

　　周边爆破原理是关于相邻炮孔之间贯通裂纹形成的理论，而且认为对光面爆破和预裂爆破是一致的。
   　　1．应力波叠加原理
   　　应力波叠加原理认为，当光面爆破相邻两炮孔同时起爆时，各炮孔爆 炸产生的压缩应力波面，以柱面波的形式向四周扩散，并在两孔连心线的中点相遇，产生应力波叠加。在交会处，应力波切向分量合力的方向垂直于炮孔连心线，而且方向相背，促使岩体向外移动，产生拉应力，当合成应力超过岩石的抗拉强度时，便会在两炮孔的中间点首先产生裂缝．然后沿着连心线向两炮孔方向发展， 后形成断裂面。
   　　应力波叠加原理是一种纯理论的分析，要使相邻炮孔的爆 炸应力波在其连心线中点相遇，必须保证相邻两炮孔绝 对同时起爆。这在生产实践中往往是很难做到的，即使采用瞬发电雷 管或采川导爆索起爆，仍然或多或少地存在着一定时差。在光面、预裂爆破中，相邻两孔的间距一般都只有几十厘米，而应力波在岩体中的速度往往达到4000ms以上，可知两孔之间的传播时间只有0．1～0．2ms，有时甚至还要更短些。而实际的起爆时差，要比上述数值大得多，冈此，在生产实践中，单纯用应力波替加的理沦来进行分析，是很难完全解释清楚的。这是应力波叠加理论的不足。
   　　2．爆 炸高压气体作用原理
   　　爆 炸高压气体作用原理认为应力波的作用是微小的，炮孔间贯通裂纹的形成主要是爆 炸生成高压气体的准静态应力所致。该理论强调不耦合装药条件下的缓冲作用，由于空气间隙的存在，使得作用于孔壁的冲击波 波峰压力大大地减小。尹藤一郎等人曾在锅块做的爆破试验表明，随着不耦合系数的不断增大，作用于孔壁的压力呈指数衰减急剧下降。当不耦合系数为2．5时，孔壁上的压力值约为不耦合系数等于1．1时的压力值的116。当不耦合系数大时，炮孔壁压力与时间的关系曲线已不再是冲击波的典型形式，而是呈台阶状，压力峰值下降，但作用时间延长，这主要是爆 炸高压气体所造成的准静态压力的作用。此外，陔理沦还特别强调空孔的效应。炮孑l爆破时，若附近有空孔存在，则沿爆破孔与空孔的连心线将产生应力集中，此时，首先在孔壁上应力集中 大的地方出现拉伸裂隙．然后，这些裂隙沿着炮孔连心线方向延伸。如果孔距合适，则相向延伸的裂缝互相贯通，形成一个光滑的断裂面。但该原理不能解释周边爆破中实际存在的相邻炮孔的起爆时差对光面、预裂爆破效果的影响。
   　　3．应力波与气体压力共同作用原理
   　　应力波和爆 炸气体压力共同作用的原理是目前得到较多认可的原理。该原理认为应力波的主要作用是在炮孔周围产生一些初始径向裂缝，随后，爆 炸高压气体准静态应力的作用使初始径向裂缝进一步扩展。当相邻的两个炮孔爆 炸时，不论是同时起爆，还是存在不同程度的起爆时差，由于应力集巾，沿炮孔的连心线方向首先出现裂缝，并且发展也 快。在爆 炸气体压力的作用下，由于 长的径向裂隙扩展所需的能量 小，所以该处的裂缝将优先扩展。因此，连心线方向也就成为裂缝继续扩展的优先方向，而其他方向的裂缝发展甚微。从而保证了裂缝沿着连心线将岩体裂开，这种解释比较符合实际情况。

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