南华大学-岩石的爆破破碎机理

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。

岩石爆破原理与方法嘿，咱今儿就来讲讲这岩石爆破！你说这岩石啊，那可真是顽固得很呢，就像那怎么都赶不走的倔驴！那咱要怎么对付它呢？这就得靠爆破啦！想象一下，岩石就像是一个坚固的堡垒，而爆破就是我们攻打这个堡垒的秘密武器。

爆破的原理呢，其实就是利用炸药爆炸时产生的巨大能量，让岩石瞬间破碎。

这就好比是给岩石来了一记猛拳，一下子就把它给打散了。

那这炸药是怎么发挥作用的呢？当炸药爆炸的时候，会产生极高的温度和压力，就像一个小太阳在岩石内部爆发一样。

这股强大的力量会迅速向四周扩散，把岩石从内部往外撑开，最后“嘭”的一声，岩石就被炸得七零八落啦！说到爆破的方法，那也是有讲究的。

就像做菜一样，不同的菜有不同的做法，这爆破也得根据岩石的具体情况来选择合适的方法。

有一种叫浅孔爆破的，就像是用小针轻轻地扎一下。

它适合那些不太厚的岩石，在岩石上打几个小孔，把炸药放进去，就能把岩石炸碎啦。

这种方法比较精细，就像绣花一样，一点点地把岩石瓦解。

还有深孔爆破呢，这可就像是用大锤子狠狠地砸下去。

它是在岩石上打很深的孔，放很多炸药进去，然后来个大规模的爆破。

这种方法适合对付那些大块头的岩石，一下子就能把它们炸得稀巴烂。

另外啊，还有预裂爆破，这就像是给岩石划一道口子，让它顺着这条口子裂开。

这样可以减少对周围岩石的破坏，让爆破更加精准。

不过啊，爆破可不是随便就能玩的，这可是个技术活，也是个危险活。

要是不小心弄错了，那可不得了，说不定会引起大灾难呢！就像放鞭炮一样，你要是不小心把鞭炮扔到了不该扔的地方，那后果可不堪设想啊！所以啊，进行岩石爆破的时候，一定要找专业的人来干，他们有经验，知道怎么安全地把岩石给炸了。

而且，爆破前的准备工作也很重要呢！得先好好勘察一下地形，看看周围有没有什么建筑物啊、人啊之类的，可不能伤到他们。

还要计算好炸药的用量，用多了浪费，用少了又炸不碎岩石，这可得好好掂量掂量。

总之啊，岩石爆破这事儿，既有趣又危险。

我们要好好利用它的原理和方法，把那些顽固的岩石给征服了，同时也要注意安全，可别让它反过来伤到我们自己哟！你说是不是这个理儿？。

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。

第5章 岩石爆破基本原理第1节 爆破破碎原理炸药在岩体内爆炸瞬间释放出巨大的能量，使岩体产生不同程度的变形和破坏。

为了达到低能耗、高效率破碎岩体的目的，并能有效地控制爆破产生的各种危害，就必须了解爆炸荷载作用下岩体的变形与破坏规律，分析爆破破碎原理，指导爆破设计与施工。

只有这样，才能合理地确定爆破参数和有效地控制爆破作用。

由于炸药的爆炸反应是高温、高压和高速的瞬态过程，岩体性质和爆破条件复杂多变，加之爆破工作具有较大的危险性，因此给直接观测和研究岩体的爆破破坏过程造成了极大的困难。

迄今为此，人们对岩体爆破作用过程仍然了解得不透彻，尚不能形成一套完整而系统的爆破理论。

尽管如此，随着长期实践经验的积累和现代科学技术的发展，借助先进的爆破测试技术以及模拟爆破试验，对爆破作用原理的研究取得了较大的进展，提出了多种岩体爆破机理的观点，在一定程度上反映了岩体的爆破破坏规律，具有一定的指导意义和实用价值。

一、爆破作用的基本原理1． 爆破破坏作用的基本观点爆破破坏作用的观点很多，大致可归纳为如下三种：（1） 爆轰气体破坏作用的观点。

从静力学的观点出发，认为药包爆炸后，产生大量的高温、高压气体。

这种气体膨胀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。

当药包埋深不大时，在最小抵抗线方向（即地表方向），岩1石移动的阻力最小，运动速度最高。

由于存在不同速度的径向位移，在岩体中形成剪切应力，当这种剪切应力超过岩石的动态抗剪强度时就会引起岩石破裂。

在爆轰气体膨胀推力作用下，自由面附近的岩石隆起、开裂，并沿径向方向推出，如图5—1。

这种观点不考虑冲击波的破碎作用。

（2） 应力波破坏作用观点。

从爆炸动力学的观点出发，认为药包爆炸产生强烈的冲击波，冲击、压缩周围的岩体，造成邻近药包的岩体局部压碎，之后冲击波衰减为压应力波继续向外传播。

当压应力波传播到岩体界面（自由面）时，产生反射拉应力波，若此拉应力波超过岩石的动态抗拉强度时，从界面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏，如图5—2所示。

凿岩爆破工程知识点总结一、爆破原理凿岩爆破的基本原理是利用爆炸能量将岩石破碎为较小的块状物，以便进行后续的处理和清理。

爆破的基本原理是在爆破孔内装填火药或其他爆炸药，通过对火药或爆炸药进行引爆，使其瞬间释放出巨大的能量，产生冲击波和高温气体，从而使岩石发生破碎和破裂，达到破碎岩石的目的。

凿岩爆破的爆破原理是根据岩石的物理和力学性质，合理设计和布置爆破孔，通过对爆破孔和爆破参数的控制，使岩石在爆破作用下破碎成合适的颗粒，以便于装运和处理。

二、爆破材料1、爆破药爆破药是凿岩爆破的核心材料，它直接决定了爆破效果和爆破成本。

主要的爆破药有硝化甘油炸药、硝化纤维素炸药、水凝胶炸药等。

硝化甘油炸药具有爆炸威力大、安全性好、适应性广等特点，是目前应用最广泛的爆破药品。

硝化纤维素炸药燃烧速度快、爆炸威力大，适合用于岩石的冲击爆破。

水凝胶炸药是一种新型的爆破药，具有低爆炸温度、安全性好等特点，适合用于高温环境和潮湿环境的爆破作业。

2、引爆药引爆药是用来引爆主爆破药的药剂，主要有导爆索、导爆管、导爆带等多种形式。

导爆索是一种细长的导爆药品，常用于起爆装置的连接和传导。

导爆管是一种中空的导爆药品，常用于在爆破孔中起爆主爆破药。

导爆带是一种片状的导爆药品，可以用于起爆装置的连接和传导。

三、爆破设计1、爆破参数在进行凿岩爆破工程时，需要根据爆破岩体的物理和力学性质，合理确定爆破参数。

常用的爆破参数包括爆破孔的直径、深度、间距、密度、装药量、装药方式、引爆顺序、引爆时间等。

这些参数的合理设置将直接影响到爆破成效和爆破安全。

2、爆破方案爆破方案是指根据爆破设计要求，制定合理的爆破作业方案。

在进行凿岩爆破工程时，需要根据工程的具体情况，确定爆破方案，包括爆破孔的布置、装药方式、引爆顺序、引爆时间等多个方面。

爆破方案的合理性将直接影响到爆破效果和安全性。

四、爆破作业1、爆破孔的布置在进行凿岩爆破工程时，需要对爆破孔进行合理的布置。