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第25卷第5期 辽宁工程技术大学学报 2006年10月Vol.25 No.5 Journal of Liaoning Technical University Oct2006 收稿日期：2004-10-18基金项目：河南省高校杰出科研人才创新工程资助项目（2006KYCX012）；河南省科技攻关资助项目（0624210002）； 河南教育厅科技攻关基金资助项目（200510460005）作者简介：梁为民（1967-），男，河北 承德人，博士，副教授，主要从事爆破工程、岩土工程方面研究，Email ：liangwm@ 本文编校：赵 娜文章编号：1008-0562(2006)05-0702-03定向断裂控制爆破理论与技术应用梁为民1，2，杨小林2，余永强2，王金星2(1.总参工程兵 科研三所，河南 洛阳 471000 ；2.河南理工大学 土木工程学院，河南 焦作 454000)摘 要：基于定向断裂控制爆破技术参数的选取有别于普通光面爆破，研究了定向断裂控制爆破理论及应用成果。
分析了定向断裂控制爆破理论聚能装药结构和装药外壳切缝爆破技术定向导向缝成缝机理，提出了炸药爆炸能量随爆炸动静作用变化分配观点，指出定向断裂控制爆破实质是对炸药爆炸能量在介质中的作用加以控制的问题，研究新型装药结构，提高炸药爆炸的能量利用率和定向断裂方向的爆炸能流是改善定向断裂控制爆破效果的主要研究方向。
关键词：断裂控制；控制爆破；爆炸能量中图分类号：TD 235 文献标识码：AResearch on theory on directional fracture controlled blastingLIANG Wei-min 1,2，YANG Xiao-lin 2，YU Yong-qiang 2，WANG Jin-xin 2(1.The Third Engineering Institute of Headquarters of General Staff, Luoyang 471000, China;2.College of Civil Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China )Abstract ：Base on the fact that the technical parameters of the direction fracture controlled blasting differ from those of the smooth-wall blasting, the theory and loaded constitution of the direction fracture controlled blasting are researched. In the paper, the mechanism of creating guide fracture of the cumulative blasting and the lancing cartridge blasting is analyzed. The allocating viewpoint of the blasting energy change with blasting is proposed. By analyses, the paper puts forward that the essential of directional fracture controlled blasting is the control of dynamite energy, and the new type of dynamite configuration that can increase dynamite energy-using ratio and explosion energy density in the fracture direction is the main research direction, Key words ：fracture control ；control blasting ；explosion energy0 引 言断裂控制爆破作为爆破领域的一个研究方向，现在从理论研究和技术发展上都有了很大的进展。
第21卷 第1期山 西 煤 炭V ol 21 N o 12001年3月SHAN XI COAL M ar.2001定向断裂控制爆破技术研究新动向孙仁元李剑刚 李 义(太原理工大学)(晋城煤管局)(太原理工大学)摘 要 分析了多种定向断裂控制爆破方法的原理、实质及优缺点,并提出了一种新型定向断裂控制爆破方法,总结了定向断裂控制爆破的共性,指出了此种爆破的优点。
关键词 定向断裂控制爆破;原理;切槽爆破;炮孔水压爆破中图分类号 TD 235 1 文献标识码 A 多年来,光面爆破在井巷施工中发挥了较好作用,取得了良好的经济效益,但是由于技术原理及操作工艺等多方面因素的影响,单靠光面爆破还不能精确控制周边质量,特别在煤系和软岩地层结构发育条件下,普通光爆无法保证整个周边形成光滑面,因而超挖现象仍很普通,并且钻眼工作量大,影响掘进成本和效率。
本文在总结前人研究成果的基础上,分析了各种定向断裂控制爆破的实质和特点,并提出了一种新的定向断裂控制爆破方法。
1 定向断裂控制爆破技术国内外很早就进行了定向断裂控制爆破的研究,目前,我国在断裂控制爆破技术的研究、设计和施工等方面已居世界前列。
下面分述各种定向断裂控制爆破新技术。
1 1 炮孔切槽爆破炮孔切槽爆破(如图1)就是在炮孔上按预期开裂的方向刻制一定长度的切槽,然后在槽孔内装药爆破,实现岩石破碎的断裂控制。
此方法的基本特征是通过改变爆炸能量释放的各向均匀性来实现爆炸力相对集中作用。
通过用脉冲激光全干涉法对炮孔刻槽进行了模型实验。
与普通炮孔的爆破作用相比,切槽孔爆破的干涉条纹有明显不同,整个条纹主形状大致呈椭圆状(普通炮孔呈同心圆状),切槽连线方向即是长轴。
说明切槽方向的爆破作用强于其它方向,图2为切槽捣槽爆孔布置示意图。
1 切槽;2 炮孔;3 不耦合装药;4 要求的爆裂面图1切槽爆破孔1 切槽;2 不耦合装药;3 耦合装药;4 要求的爆裂面图2 切槽捣槽爆孔布置示意图由碳酸脂板拍摄的动光弹照片可看出,普通炮孔的等差线条纹以炮孔为中心呈对称分布,而切槽孔爆破的等差线条纹在切槽两端十分密集,似发射状,条纹级数很高,形成两股半圆形闭和曲线。
定向断裂控制爆破技术的应用摘要：文中介绍了岩石定向断裂控制爆破技术的研究成果, 提出爆破参数的设计要点,及其操作要点关键词：爆破技术断裂裂纹中图分类号： p633.2文献标识码： a 文章编号：前言在爆破作用的前期控制微裂纹的数量和优势的发展方向, 在实际应用中还不能消除对巷道周边围岩的破坏, 仍存在一些较严重的超欠挖现象, 浪费大量爆破和喷浆材料, 影响掘进效率, 增加工程成本。
采用聚能管改变周边眼装药方式和方法的定向断裂控制爆破技术克服了以上不足。
( 1)传统的光面爆破对围岩有较大的破坏作用, 普遍存在巷道成形效果差, 围岩破坏严重, 严重影响岩巷掘进的循环进尺及岩巷掘进成本。
( 2)应用岩巷定向断裂控制爆破技术, 合理确定周边眼的眼距和装药量, 通过科学合理的施工组织, 可有效地控制巷道成形, 保护围岩, 并降低工程成本, 加快工程进度。
一、技术原理( 1)传统的光面爆破对围岩有较大的破坏作用, 普遍存在巷道成形效果差, 围岩破坏严重, 严重影响岩巷掘进的循环进尺及岩巷掘进成本。
( 2)应用岩巷定向断裂控制爆破技术, 合理确定周边眼的眼距和装药量, 通过科学合理的施工组织, 可有效地控制巷道成形, 保护围岩, 并降低工程成本, 加快工程进度。
在爆破作用的前期控制微裂纹的数量和优势的发展方向, 在实际应用中还不能消除对巷道周边围岩的破坏, 仍存在一些较严重的超欠挖现象, 浪费大量爆破和喷浆材料, 影响掘进效率, 增加工程成本。
采用聚能管改变周边眼装药方式和方法的定向断裂控制爆破技术克服了以上不足。
定向断裂控制爆破技术原理, 就是利用聚能管改变巷道周边眼装药方式及方法, 以获得好的爆破效果。
即在周边眼装药时, 将炸药放在利用abs 塑料制成的聚能管内, 对炮孔实行不耦合装药, 使聚能管本身对爆轰力产生瞬时抑制和导向作用, 并通过切缝提供瞬态卸压空间, 使爆轰压力在切缝处形成高能流, 集中在巷道轮廓线方向优先产生裂隙并定向扩展, 形成断裂面, 从而实现周边眼的控制爆破获得良好的爆破效果。
定向断裂控制爆破机理及应用宋俊生;王雁冰;高祥涛;杨国梁;岳中文【期刊名称】《矿业科学学报》【年(卷),期】2016(001)001【摘要】综合运用高速激光纹影仪、超动态应变测试技术、数字激光动态焦散线试验系统等试验手段,着重研究了切缝药包定向断裂控制爆破机理,通过纹影试验多角度观测了爆轰波动的传播过程,实现了爆炸应力波与爆生气体的分离;分析了切缝药包径向不耦合装药爆破爆生裂纹动态断裂效应,对比了不同装药结构对爆生裂纹扩展的影响,确定了径向不耦合系数为1.67时定向断裂控制爆破效果最佳;开展了切缝药包轴向不耦合装药爆破水泥砂浆模型试验,揭示了爆炸应力场的空间分布规律;研究了双炮眼切槽方式下同时起爆,两炮眼间贯穿裂纹和炮眼外侧裂纹扩展的动态行为.最后,将切缝药包定向断裂控制爆破技术应用于煤矿岩巷、立井、隧道和边坡工程的爆破施工中,取得了较好的效果.研究成果可为工程实践提供试验依据和理论指导.【总页数】13页(P16-28)【作者】宋俊生;王雁冰;高祥涛;杨国梁;岳中文【作者单位】中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083【正文语种】中文【中图分类】TU45【相关文献】1.岩石定向断裂控制爆破机理分析 [J], 张志呈;肖正学;蒲传金;郭学彬;史瑾瑾2.岩巷定向断裂控制爆破机理与参数优化研究 [J], 薛勇军3.定向断裂控制爆破机理及应用 [J], 宋俊生; 王雁冰; 高祥涛; 杨国梁; 岳中文4.岩巷定向断裂控制爆破机理与参数优化 [J], 邱续发;申波;高培文5.切缝药包定向断裂控制爆破机理研究 [J], 张志呈;肖正学;胡键因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第22卷第12期岩石力学与工程学报22(12)：2047～2051 2003年12月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec.，2003双向聚能拉伸爆破新技术＊ 何满潮1，2曹伍富1，3单仁亮1王树理2(1中国矿业大学(北京校区)力学与建筑工程学院北京 100083)( 2中国地质大学工程技术学院北京 100083) (3安徽理工大学淮南 232001)摘要针对光面爆破和当前聚能控制爆破存在的问题，以及某特大型硐室高强度岩体复杂断面成型爆破的工程现状，提出了双向聚能拉伸爆破新技术，对其特点、相应的聚能装置、聚能爆破机理、爆破力学行为及力学模型作了详细介绍。
在单孔、联孔爆破的基础上，将该技术应用于硐室的方形断面和岩台成型爆破，收到了良好的爆破效果。
该技术的开发与应用，为高强度岩体复杂断面成型爆破提供了一条高效低耗途径，有广阔的应用前景。
关键词爆破工程，双向聚能，爆破原理，拉张作用，成型爆破，大硐室分类号TD 235.4 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2003)12-2047-05NEW BLASTING TECHNOLOGY——BILATERAL CUMULATIVETENSILE EXPLOSIONHe Manchao1，2，Cao Wufu1，3，Shan Renliang1，W ang Shuli2(1School of Mechanics，Architecture and Civil Engineering，China University of Mining and Technology， Beijing100083 China) (2School of Engineering and Technology，China University of Geosciences， Beijing 100083 China)(3Anhui University of Science and Technology， Huainan232001 China)Abstract Bilateral cumulative tensile explosion，a new controll blasting technology of cumulative explosion，is put forward and defined，which aims at resolving the problems existing in conventional blasting，smooth blasting，present control blasting and the status of complex outline shaping blasting in rock masses with high uniaxial compressive strength. In application，the charge is put into a special set with cumulative effect in two designed directions，and then the charged set is put into the shot hole. After being detonated，even compressive stress and concentrated tensile stress from explosion are produced in non-controlled and controlled directions，respectively，and then the stresses act on corresponding wall of the shot hole. As a result，crannies are initiated and propagated and rock mass are fractured in controlled direction. The characteristics of new blasting technology，matching sets，explosion mechanism and mechanics models of explosion are detailedly introduced in the paper. On the basis of field experiments of explosion of single borehole and multi-boreholes， the technology is applied to blast rock window and bench in some special large caverns. The satisfactory blasting effects have been achieved. The application results show that the technology is practicable and effective to complex outline shaping blasting of rock mass with high uniaxial compressive strength. The technology shows a bright future of widespread applications.Key words blasting engineering，bilateral cumulative energy，mechanism of explosion，tensile action，shaping blasting，large rock caverns2003年4月3日收到初稿，2003年5月30日收到修改稿。
定向控制断裂爆破技术的研究定向控制断裂爆破技术是指在爆破作业中，根据作业规模、施工现场环境、爆破技术要求和施工安全等多种因素，利用布雷原理、炸药类型及爆破方法等，采取的爆破技术，以达到获得满意的结果。
定向控制断裂爆破技术有助于减少施工成本，提高爆破效果，并有助于减少爆破施工带来的环境污染。
定向控制断裂爆破技术的研究也是当前施工技术研究的重点。
具体研究内容包括两个部分：一是炸药力学特性研究，即研究不同炸药类型、不同配量对应爆破效果的影响；二是爆破施工工艺研究，即研究不同爆破方式、爆破时间序列以及定向控制断裂爆破技术下爆破效果的影响。
要研究定向控制断裂爆破技术，就必须掌握分析爆破过程中的物理机理和施工工艺的基本原理，实现爆破的精确控制。
首先，基于炸药特性，分析和预测炸药开爆后受力分布状态，从而进行断裂设计，满足爆破施工要求。
其次，通过试验确定爆破施工参数，如炸药型号、配量、安装方式，钻孔等，确保爆破施工的安全性及准确性。
最后，结合施工现场的实际情况，设计定向控制断裂爆破爆破工艺，从而获得理想的爆破效果。
定向控制断裂爆破技术的研究不仅包括爆破等物理机理的研究，还包括安全管理、爆破施工质量控制、爆破施工安全评估等研究内容。
具体而言，定向控制断裂爆破研究应充分考虑施工现场、爆破施工过程等安全性因素，推广应用爆破事故的预防措施，从而控制断裂爆破施工的安全性。
此外，定向控制断裂爆破技术的研究还应关注爆破施工质量的控制。
爆破施工质量可以通过严格控制施工参数、定期检查爆破效果以及不断改进施工工艺等来实现。
同时，要求爆破施工人员对施工现场环境有全面深刻的认识，详细分析每一环节以及爆破施工的具体情况，以最大限度确保施工质量。
总之，定向控制断裂爆破技术的研究，不仅需要研究其物理机理，还需要重视爆破施工的安全性和质量控制，从而获得满意的爆破效果。
只有充分考虑安全性、施工质量及施工实际情况，才能保证定向控制断裂爆破技术在施工中的实施效果。
收稿日期:2004-09-07作者简介:田运生(1961-),男,副教授,北京科技大学在读博士,主要从事工程爆破教学和科研工作。
定向断裂控制爆破理论分析及现场应用田运生1,田会礼1,杨永琦2(1 河北工程学院,河北邯郸 056038;2 中国矿业大学北京校区,北京 100083)摘 要:基于断裂动力学理论,文章论述了切缝药包定向断裂控制爆破炮孔间贯通裂纹形成的机理。
按照切缝药包定向断裂控制爆破参数计算公式确定的炮孔间距和装药量,经现场实际应用证明是有效的和合理的。
关键词:岩石爆破;定向断裂;控制爆破;爆破参数中图分类号:TD235 4 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2005)03 0051 03Theory analysis of directional split of rock by controlled blasting and practical applicationTIAN Yun sheng 1,T IAN Hui li 1,YANG Yong qi 2(1 Hebei University of Engineering,Handan 056038,China;2 Beijing Campus of China Universi ty of M ining and T echnology,Beijing 100083,China)Abstract:Based on the theory of dynam ic fracture mechanics,the mechanism of crack forming among shot holes in the directional split of rock by controlled blasting is ex pounded.Equations for calculation parameter of directional split of rock by controlled blasting are used to determine the hole spacing and ex plosive charge,it is effective and reasonable in practice.Keywords:rock blasting;direction splitting;controlled blasting;blasting parameter为了使开挖巷道能得到规整的轮廓、减小爆破超挖量、降低围岩的损伤程度,以利于围岩的稳定,在岩巷掘进的周边眼爆破中可以采用定向断裂控制爆破技术。
定向控制断裂爆破技术的研究断裂爆破技术是一种用爆炸能量来控制地下岩石断裂的技术，广泛应用于矿山、建筑、隧道等领域。
定向控制断裂爆破技术则是在传统断裂爆破技术基础上，引入了定向控制的概念，旨在进一步提高爆破效果和降低环境影响。
本文将探讨定向控制断裂爆破技术的研究内容、应用前景和存在的问题。
首先，需要对岩石的物理力学性质进行研究，包括其抗压强度、抗拉强度、弹性模量等参数。
这些参数的研究将为断裂爆破参数的选择提供基础。
其次，需要研究爆破药剂的选择和调整。
传统断裂爆破技术中通常使用炸药作为爆破药剂，但炸药的爆炸能量难以掌控。
因此，在定向控制断裂爆破技术中，研究人员需要尝试使用新型的爆破药剂，如高能炸药、热释放材料等，以获得更好的爆破效果。
另外，需要研究合适的爆破参数，包括装药量、孔距、孔深等参数。
这些参数的选择将直接影响断裂爆破的效果。
因此，研究人员需要通过试验和模拟分析等手段，寻找最佳的爆破参数组合。
此外，还需要研究爆破震动的传播规律。
爆破震动会对周围环境产生一定的影响，如地震、噪音等。
因此，了解爆破震动的传播规律，选择合适的爆破技术和参数，将能够减小爆破对周围环境的影响。
定向控制断裂爆破技术具有广阔的应用前景。
首先，在矿山开采中，定向控制断裂爆破技术可以提高爆破效率，减少爆破成本。
其次，在建筑工程中，该技术可以用于爆破拆除建筑物和岩石，提高工程进度和效率。
此外，在隧道建设中，使用定向控制断裂爆破技术可以减小对周围岩石的破坏，提高施工质量。
不过，定向控制断裂爆破技术也面临一些问题。
首先，由于岩石的物理性质和地质条件的差异，针对不同地区和不同场景的断裂爆破技术需要进行不同的研究和设计，这给技术的推广应用带来一定的困难。
其次，定向控制断裂爆破技术在实际应用中还存在一定的安全隐患，如控制失灵、设备故障等。
因此，在研究的同时，需要持续加强技术的安全性和可靠性。
综上所述，定向控制断裂爆破技术是一种有着广泛应用前景的技术，但在实际应用中还存在一些问题需要解决。
