爆破基本原理

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A爆破技术员应知应会的基本原理

一、 岩石单耗确定原理和方法

1岩石单耗确定之经验法

2岩石单耗确定之类比法

爆破各种岩石的单位消耗量K值表

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岩石名称	岩体特征	f值	K(公斤/米3)
			松动	抛掷
各种土	松软的 坚实的	<1.0 1~2	0.3~0.4 0.4~0.5	1.0~1.1 1.1~1.2
土夹石	密实的	1~4	0.4~0.6	1.2~1.4
页岩、千枚岩	风化破碎 完整、风化轻微	2~4 4~6	0.4~0.5 0.5~0.6	1.0~1.2 1.2~1.3
板岩、泥灰岩	泥质，薄层，层面张开，较破碎 较完整，层面闭合	3~5 5~8	0.4~0.6 0.5~0.7	1.1~1.3 1.2~1.4
砂岩	泥质胶结，中薄层或风化破碎者 钙质胶结，中厚层，中细粒结构，裂隙不甚 发育 硅质胶结，石英质砂岩，厚层，裂隙不发育， 未风化	4~6 7~8 9~14	0.4~0.5 0.5~0.6 大庆油田建设设计研究院0.6~0.7	1.0~1.2 1.3~1.4 1.4~1.7
砾岩	胶结较差，砾石以砂岩或较不坚硬的岩石为 主 胶结好，以较坚硬的砾石组成，未风化	5~8 9~12	0.5~0.6 0.6~0.7	1.2~1.4 1.4~1.6
白云岩、大理岩	节理发育，较疏松破碎，裂隙频率大于4 条/米 完整、坚实的	5~8 9~12	0.5~0.6 0.6~0.7	1.2~1.4 1.5~1.6
石灰岩	中薄层，或含泥质的，或鲕状、竹叶状结构 的及裂隙较发育的 厚层、完整或含硅质、致密的	6~8 9~15	0.5~0.6 0.6~0.7	1.3~1.4 1.4~1.7
花岗岩	风化严重，节理裂隙很发育，多组节理交割， 裂隙频率大于5条/米 风化较轻，节理不甚发育或未风化的伟晶粗 晶结构的 细晶均质结构，未风化，完整致密岩体	4~6 7~12 12~20	0.4~0.6 0.6~0.7 0.7~0.8	1.1~1.3 1.3~1.6 1.6~1.8
流纹岩、粗面岩、蛇纹岩黄可龙	较破碎的 完整的	6~8 9~12	0.5~0.7 0.7~0.8	1.2~1.4 1.5~1.7
片麻岩	片理或节理裂隙发育的 完整坚硬的	5~8 9~14	0.5~0.7 0.7~0.8	1.2~1.4 1.5~1.7
正长岩、闪长岩	较风化，整体性较差的 未风化，完整致密的	8~12 12~18	0.5~0.7 0.7~0.8	1.3~1.5 1.6~1.8
石英岩	风化破碎，裂隙频率＞5条/米 中等坚硬，较完整的 很坚硬完整致密的	5~7 8~14 14~20	0.5~0.6 0.6~0.7 0.7~0.9	1.1~1.3 1.4~1.6 1.7~2.0
安山岩、玄武岩	受节理裂隙切割的 完整坚硬致密的	7~12 12~20	0.6~0.7 0.7~0.9	1.3~1.5 1.6~2.0
辉长岩、辉绿岩、橄榄岩	受节理裂隙切割的 很完整很坚硬致密的	8~14 14~25	0.6~0.7 0.8~0.9	1.4~1.7 1.8~2.1

3、岩石单耗确定之爆破漏斗试验法
　　最小抵抗线原理：药包爆炸时，爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。

药包在有限介质内爆破后，在临空一面的表面上会出现一个爆破坑，一部分炸碎的土石被抛至坑外，一部分仍落在坑底。由于爆破坑形状似漏斗，称为爆破漏斗。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体如图2.6.14
  当地面坡度等于零时，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图2.6.15）。 mDl称为可见的爆破漏斗，其体积VmDl张家口医学院与爆破漏斗VmOl之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率；r0（漏斗口半径）与W（最小抵抗线）的比值n称为平地爆破作用指数。
  当r0=W时，n=1，称为标准抛掷爆破。在水平边界条件下，其抛掷率E=27%。标准抛掷漏斗的顶部夹角为直角。
  当r0>W，则n>1，称为加强抛掷爆破。抛掷率>27%。漏斗顶部夹角大于90°。
  当r0<W，则n<1，称为减弱抛掷爆破。抛掷率<27%。漏斗顶部夹角小于90°。
  实践证明，当n<0．75时，不能形成显著的漏斗，不发生抛掷现象，岩石只能发生松动和隆起。通常将n=0．75时称为标准松动爆破，n<0．75称为减弱松动爆破。格雷码

装药量是工程爆破中一个最重要的参量。装药量确定得正确与否直接关系列爆破效果和经济效益。尽管这个参量是如此重要，但是由于岩石性质和爆破条件的多变性，爆轰反应和岩石破碎过程的复杂性，因此一直到现在尚没有一个比较精确的理论计算公式。长期以来人们一直沿用着在生产实践中积累的经验而建立起来的经验公式。常用的经验公式是体积公式，它的原理是装药量的大小与岩石对爆破作用力的抵抗程度成正比。这种抵抗力主要是重力作用。根据这个原理，可以认为，岩石对药包爆破作用的抵抗是重力抵抗作用，实际上就是被爆破的那部分岩石的体积，即装药量的大小应与被爆破的岩石体积成正比。此即所谓体积公式的计算原理。这个公式在工程爆破中应用得比较广泛，体积公式的形式为：

Q=q·V                (6-27)

式中Q——装药量，kg；

q——单位体积岩石的消耗量，kg/m3；

V——被爆破的岩石体积，m3。

（1）、集中药包的计算

集中药包的计算原理仍然是利用体积公式的计算原理，首先从计算能形成标准抛掷漏斗的装药量出发，根据几何相似原理来计算在形成非标准抛掷漏斗的情况下的装药量。

按照标准抛掷爆破，它的装药量可按照下式来计算：

Q标=q标·V                (6-28)

式中Q标——形成标准抛掷漏斗的装药量，kg；

q标——形成标准抛掷漏斗的单位体积岩石的消耗量，kg/m3；

V——标准抛掷漏斗的体积，m3。其大小是：

——爆破漏斗底圆半径，m；

W——最小抵抗线，m。

对标准抛掷爆破漏斗来说，=W

所以，                    (6-29)

将(6-29)式代入(6-28)式中，得

Q标=q标·W3                  (6-30)

根据相似原理，在某一特定的均质岩石中，采用性质和形状相同的包进行爆破漏斗试验时，欲获得大小和形状都相似的爆破漏斗(图6-25)，那么装药量和爆破漏斗尺寸间存在下面的关系：

                        (6-31)

试验还证明，在岩石性质、品种和药包埋置深度均相同的情况下，改变装药量Q的大小即可获得爆破作用指数不同的爆破漏斗。此外，单位体积消耗量随着爆破作用指数的不同而变化。因此，装药量可视为爆破作用指数n的函数。故各种不同爆破作用的装药量的计算通式可用下式来表示：

                            (6-32)

式中——爆破作用指数函数。

对于标准抛掷爆破=1.0；加强抛掷爆破＞1；减弱抛掷爆破＜1。

关于的计算方法，各个研究者提出了不同的计算公式，而应用比较广泛的是前苏联学者鲍列斯阔夫提出的计算公式，该式为：

                    (6-33)

本文发布于:2023-07-08 13:40:46，感谢您对本站的认可！

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