爆破作用下的岩石破碎和破裂机理研究
岩石爆破技术已经广泛的应用于矿山开采及工程施工中，然而，爆破作用下的岩石破碎和破裂机理非常复杂，需要进行系统的探讨。介绍了常见的爆破破岩理论，分析了炸药在岩石中爆破作用的范围，包括压碎区、破裂区及震动区，分析了各范围的作用机理及破坏特点。
标签：爆破岩石破碎压碎区破碎区震动区
1引言
在工程施工、矿山开采等活动中，经常需要对岩石进行爆破。爆破时，需要根据施工要求及岩石的特点，选择合适的爆破手段。研究爆破作用下的岩石破碎和破裂机理，对于精确掌握爆炸作用下的岩石破碎区域、破裂程度与炸药类型的关系，掌控爆炸效果，优化爆破方案具有重要的意义。
2爆破破岩理论介绍
2.1爆炸气体产物膨胀压力破坏理论
根据爆炸气体产物膨胀压力破坏理论，岩石中的炸药爆炸时，产生了大量的气体，温度和压强不断增大，随着气体的不断膨胀，产生了强大的压力作用在岩石岩壁上。因为各方位的作用力不同，引起了不同的径向位移，形成了剪切应力。当剪切应力达到一定程度后，会引起岩石的破裂。
根据爆炸气体产物膨胀压力破坏理论，岩石只有在爆炸气体作用的时间内发生破碎，且产生冲击波的能量仅占炸药总能量的5%～15%，这样少的能量很难使整块岩石破碎。实际应用说明，在爆炸时，还有其他作用对岩石产生了巨大的影响。
2.2冲击波引起应力波反射破坏理论
根据冲击波引起应力波反射破坏理论，岩石的破坏主要是由自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。
该理论的主要依据：（1）冲击波波阵面的压力比爆炸气体产物的膨胀压力大得多；（2）岩石的抗拉强度比抗压强度低得多，在自由面处确实常常发现片裂、剥落现象。（3）根据应力波理论：压缩应力波在自由面处反射成为拉伸应力波。
2.3爆炸气体膨胀压力和应力波共同作用
根据该理论，岩石的破坏是高温、高压气体和应力波共同作用的结果。爆炸时产生的高温、高压气体和应力波有不同的作用。
山体爆破施工合同样本 建筑工程施工总承包合同 发包方（甲方）： 承包人（乙方）： 根据《根据中华人民 __全同法》、《中华人民 __建筑法》及其有关法律、行政 法规，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，结合本工程具体情况，甲乙双方就保定市曲阳肉牛育肥项目建筑工程总承包合同相关事宜，达成如下协议，以资共同遵守。 第一条、工程概况 1.工程名称： 2.工程地点： 3.工程量：（A）项目爆破及土方约 _____方（以实际工程量为准）；（B）钢结构约
为_____平方米；（C）其他工程内容：__________。 4.合同价款：暂估单价：_______元/平方米；暂估总价：______万元（以最终决算为 准）。 第二条、施工承包方式及范围 1.承包方式：乙方为唯一工程施工总承包，本工程不垫资，甲方拨付预付款，后续施 工按月进度给予乙方拨付工程款。 2.承包范围：设计蓝图范围内全部工程（含设计变更工程，工期另行计算）。 第三条、合同工期 开工日期：年月日；竣工日期：年月日（开工、竣工日
期以开工报告为准）。开工日期自乙方正式施工之日起开始计算。 乙方应严格按照进度计划组织施工，对以下因素造成的竣工日期或施工节点延误，经 甲方代表及监理确认，工期相应顺延： 1.不可抗力； 2.发包人未按时提供图纸； 3.一周内，非乙方原因停水、停电累计超过8小时（以现场签证为准）； 4.甲方提供的工程资料与现场实际不符而引起的工程返工、停工、缓建； 5.甲方未按约定支付工程款项； 6.工程量变化和设计变更；
7.因甲方手续原因导致的中途停工、缓建、停建或导致相关部门处罚影响施工进度； 8.因甲方对材料认质、认厂造成的工期延误。 9.甲方同意工期顺延的其他情况。 第四条、质量标准 本工程约定的工程质量标准为：合格。 第五条、合同计价方式 1. 计算依据：乙方按照施工范围内（施工依据为：甲方提供的且经保定市建设主管 部门批准的施工图、变更，现场签证、工程洽商、技术核定量单、会议纪要、施工组织设计等）实际完成的工程量，经甲方和其委托的监理工程师审定后，作为工程结算依据，并按下述计价方式进行预、决算。
第二章岩石的破碎理论(爆炸理论和钻爆法) 20%-30% 对周围介质做功C H O N CO CO2 H2O 炸药爆炸三要素：高温高压（生成大量气体）高速 三种形式：缓慢分解燃烧爆炸 2000—9000m/s 第二节爆炸理论与炸药（炸药的分类） 1. 殉爆：感度来表示难易程度 2. 传爆：爆轰波和爆速 影响稳定爆轰的主要因素：直径：临界直径；极限直径；炸药密度：混合炸药有临界密度；起爆冲能 3 间隙效应 二、炸药的性能参数 动作用以猛度表示静作用以爆力表示 爆速：高低中炸药 炸药的敏感度：热感度、机械感度、冲击感度、起爆冲能感度和静电火花感度热感度：热安定和火焰感度 机械感度：冲击感度，摩擦感度 起爆冲能感度：用殉爆距离表示 静电感度：e 电子是带负电荷静电 三、爆轰产物和有毒气体 二氧化碳CO2 一氧化塘CO 水H2O 氮氧化物NO N2 炸药的氧平衡：零氧，正氧，负氧CO 第三节矿用炸药与起爆器材 一、矿用炸药的分类 1，煤矿使用炸药：5级等级越高，威力越小，1、2级低瓦斯 铵梯炸药，睡觉炸药，乳化炸药 32mm*190 35mm*170 水胶炸药：含水炸药 乳化炸药：适用于软岩和煤层中工作 2，岩石炸药：硝酸铵，TNT和木粉组成 3，露天炸药： 二、起爆器材 雷管、导爆索、导爆管 1.雷管：管壳、加强帽、起爆药、加强药和电引火装置；桥丝用镍铬丝 脚线；桥丝，管壳，密封塞，纸垫，桥丝连接引火头，起爆药 煤矿瞬发电雷管： 2，秒延期电雷管 3，毫秒延期电雷管 4，抗杂散电流电雷管：无桥丝电雷管和低阻桥丝电雷管 电雷管的主要性能参数：全电阻，最大安全电流，最小发火电流（二）导爆索、继爆管和导爆管
岩石爆破破碎合同 甲方： 乙方： 根据有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程概况 1、工程名称：潍日高速中铁四局第三工程 段 2、工程地点：阿陀 镇 3、工程范围及内容：。 4、工程量： 二、工程内容及工期 1、工程内容：岩石爆破及破碎、装车 2、工期： 三、工程造价及付款方法 1、工程造价：预算价元，工程单价爆破单价为元/ m3。 工程合同一经签定，不受任何价格调整影响，按合同标准进行结算。 2、付款方式： 四、工程量核算与确认： 1、爆破施工前，甲乙双方按照设计要求对总的爆破工程量进行共同测量计算，并经双方签字后确认； 2、施工中如遇甲方临时增加的新的爆破工程量在上一款的基础上，爆破范围扩大或深度增加，则该新增工程量以工程签单的形式经双方签字确认，单价不变； 3、实际发生的总爆破工程量由上述两款方量相加后得出。 五、质量、安全及验收： （一）、工程质量： 1、乙方必须严格按照国家颁发的爆破工作技术操作规程和爆破工程相关的法律法规，保证在安全的前提下快速完成爆破相关的工作；
2、甲方在施工条件方面有义务提供必要的帮助和支持、配合完成各项工作。甲方在施工质量等方面给予相应的指导，并进随时行监督检查。如果乙方在施工中不按国家颁发的爆破工作技术操作规程和施工规范的要求施工，造成的质量、安全事故、返工浪费等，按照情节轻重，由乙方赔偿部分或全部经济损失。 4、乙方爆破块石大小满足机械清运要求，石块直径不大于300mm。 （二）、安全管理及责任： 1、乙方在进入施工现场以前，要自行做好安全教育，必须注意重视安全生产，严格按照相关国家颁发的爆破安全操作规程施工，轻伤频率控制在千分之一以下，杜绝发生重大伤亡事故。 2、乙方在深坑作业时，必须要有防护措施。架设安全网、安全带、安全帽，由乙方自备。 3、乙方采取先进的爆破方法、合理的施工工艺及有力的技术措施，确保周围建筑物安全及人身安全。 （三）、爆破机械及现场爆破器材的管理： 1、乙方在施工中，使用乙方自带的爆破相关机具，乙方在开工作业前，必需对从业人员进行全面的施工技术教育和技术交底，以及安全技术交底，做到每个工人全面熟悉爆破的各种机械的性能、操作规程、安全知识、指定专人操作； 2、乙方应对机具、材料妥善使用和保管，不得损坏和丢失，施工中乙方必须按施工图施工，听从现场施工员的指导，测量、放线由甲方负责。施工爆破现场所有从业人员严禁吸烟及用火！ 六、双方责任 （一）、甲方责任： 1、按合同规定及时支付各种款项； 2、乙方进场前，清除全部石方上的植被和土层，为爆破施工创造条件；如不能及时提供爆破所需条件造成工期延误，责任由甲方负责； 3、以划线或木桩的形式，标明爆破范围和标高； 4、协助乙方负责爆破时的人员疏散及安全警戒工作； （二）、乙方责任： 1、严格按照国家相关法律、法规的有关安全操作规程施工； 2、结合本工程特点，编制合理、可行的爆破施工方案； 3、负责办理爆破方案审批手续； 4、严格按照设计图纸及甲方要求进行爆破施工，标高及范围达到甲方设计规划及合同中的质量要求；
南华大学-岩石的爆破破碎机理 第七章岩石的爆破破碎机理 概论 爆破是目前采矿工程中和其他基础工程中应用最广泛最频繁的一种破碎岩石的有效手段。为了更有效的利用炸药爆炸释放的能量达到一定的工程目的，研究炸药包爆炸作用下岩石的破碎机理是一项重要的科研课题。 炸药爆轰过程属于超动态动力学问题，从药包起爆到岩石破碎，只有几十微秒。 岩石的爆破机理研究是在生产实践的基础上，借助于高速摄影，模拟试验，数值分析对爆破过程中在岩石内发生的应力、应变、破裂、飞散等现象的观测基础上总结而成的。 （讲课时间5分钟） 第一节岩石爆破破坏的几种假说 一、爆炸气体产物膨胀压力破坏理论（讲课时间10分钟） 岩石主要由于装药空间内爆炸气体产物的压力作用而破坏。 炸药爆炸—气体产物（高温，高压）—在岩中产生应力场—引起应力场内质点的径向位移—径向压应力—切向拉应力—岩石产生径向裂纹；如果存在自由面，岩石位移的阻力在自由面方向上最小，岩石质点速度在自由面方向上最大，位移阻力各方向上的不等形成剪切应力导致岩石剪切破坏；爆炸气体剩余压力对岩块产生进一步的抛掷。 这种理论认为： 1、炸药的能量中动能仅为5%~15%，大部分能量在爆炸气体产物中； 2、岩石发生破裂和破碎所需时间小于爆炸气体施载于岩石的时间。 二、冲击波引起应力波反射破坏理论（讲课时间5分钟） 岩石的破坏主要是由自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。 爆炸冲击波在自由面反射为拉伸波，岩石的抗拉强度低，岩石易受拉破坏。这种理论主要依据： 1、岩体的破碎是由自由面开始而逐渐向爆心发展的； 2、冲击波的压力比气体膨胀压力大得多。
图7-1 反射拉伸破坏 三、爆炸气体膨胀压力和冲击波所引起的应力波共同作用理论 （难点）（讲课时间10分钟） 爆破时岩石的破坏是爆炸气体和冲击波共同作用的结果，它们各自在岩石破坏过程的不同阶段起重要作用。 爆轰波衰减成应力波造成岩石“压碎”，压碎区以外造成径向裂隙。气体产生“气楔作用”使裂隙进一步延伸和张开，直到能量消耗完。尽管炸药的能量中动能仅为5%~15%，但岩石开始的破裂阶段是非常重要的。 爆炸气体产物膨胀的准静态能量是破碎岩石的主要能源，炸药作功能力同它的爆热和爆容有关。冲击波作用重要性同岩石的特性有关。岩石波阻抗较高时，要求有较高的应力波峰值，此时冲击波的作用更为重要。岩石按波阻抗值分为三类： 1、岩石波阻抗为10X105~25X105（g/cm2·s）； 2、岩石波阻抗为5X105~10X105（g/cm2·s）； 3、岩石波阻抗为2X105~5X105（g/cm2·s）。 不同条件下和不同目的情况下的爆破，可以通过控制炸药的应力波峰值和爆炸生成气 体的作用时间来达到预期目的
石方爆破工程承包合同 发包单位：****工程项目部（以下简称甲方） 承包单位：**** （以下简称乙方） 本着平等、自愿、公平和诚实信用的原则，双方就******工程山坡、场地石方爆破工程施工事项协商一致。为了明确双方的权利和义务，订立本合同。 一、工程名称：****工程山坡场地石方爆破工程 二、工程地点：泉州 三、承包范围：山坡、场地的全部岩层、孤石爆破及修坡至设计要求标高，挖掘机挖石块、石 渣外运至甲方指定的工地场地内（地点约5oom,并且按设计要求标高平整。 四、岩石控制爆破：（钻孔、验孔、装药、堵塞、联网、覆盖、警戒、起爆、拆除盲炮等）与爆破有关的一 切内容；挖掘机挖石块、石渣，并外运至甲方指定的工地场地内（地点约om,并且按设计要求标高平整。 50 五、承包方式：包工、包料、包质量、包安全、包工期。 六、工期：开爆当日起计竺日历天内（日降雨量大于80mm以上或公安机关政策性的暂停，则 工期顺延）完成全部石方爆破（除孔桩），包括地梁、承台等石方爆破、清运，并具备基 础底板施工的条件。 七、爆破工程量计算方法： 石方爆破工程量以设计图纸及甲方交底资料为准并需经双方现场实测验收。超爆超挖所造成应按设计要求回填的费用由乙方承担。 八、安全施工： 乙方应按国家和地方有关部门的规定，结合工程实际情况，制定安全施工管理规章，采用适当有效的防护措施，加强施工现场人员与机械设备的施工安全管理，对施工现场人员安全，以及防风、防 火、防爆、防汛和防盗等采取严格的安全防护措施，承担安全施工责任和费用，并承担事故责任和因此发生的费用。 九、工程单价:
块、石渣汽车外运至甲方指定的二院场地内（地点约500m）单价4.5元/m3;按设计要求 场地标高装载机平整单价0.5元/m3。 以上项目单价为完成本山坡场地石方爆破工程所需的人工、机械、材料、运输及场地平整等的一切费用以及任何措施费。乙方在包干单价中已充分考虑到各种因素，因此发生下列情况，甲方不再进行签证： 1、窝工待工造成的损失，均不另行增加费用； 2、安全文明施工费用及进退场费用，均不另行增加费用； 3、质量缺陷消除； 4、施工中若遇停水、停电或其它停工因素造成机械闲置，均不另行增加费用； 5、政策性调整及市场价格调整； 6、施工过程中车辆的保洁、道路保洁、冲洗机械、处理地方关系等费用均包含在单 价内； 7、配合施工现场场地清理、整平、其费用不另行增加； 8、现场电力未接通，所采取的施工措施，如采用柴油机钻眼机具等一切施工措施，其费用不另 行增加。 9、爆破专项方案上报公安部门审核批准及专家论证的费用。 十、工程结算与工程款支付： 1、工程结算：爆破工程结束后，乙方将工程结束通知单及工程竣工结算书送达甲方，甲方在 收到工程结束通知单及工程竣工结算书之日起七日内给予审核确认。 2、工程款支付：本爆破工程完成总工程量的50%寸，付至已完工程量的20%爆破工程结束后 15天，付至已完工程量的80%本工程场地全部平整完成后15天，付清余款。甲方以转账的方式付至乙方指定账户（乙方不提供发票）。 十^一、权利和义务1、甲方: （1）向乙方提供用于办理爆破申请的相关文件。 （2）指导、督促乙方全面落实爆破施工各项安全制度和措施，确保文明施工、安全生产；
2. 工程爆破基本理论 爆破理论就是研究炸药爆炸与爆破对象（目标）相互作用规律的有关理论。对于内部爆破（装药置于爆破对象内部），例如岩土爆破，就是研究炸药在岩土介质中爆炸后的能量利用及其分配，也就是研究炸药爆炸产生的冲击波、应力波、地震波在岩土中的传播和由此引起的介质破坏规律，以及在高温高压爆生气体作用下介质的进一步破坏及其运动规律；对于外部爆破（装药与爆破对象之间有一定距离），例如军事上采用的接触或非接触构件爆破，就是研究炸药爆炸后产生的冲击波在传播过程中与目标的相互作用以及由此引起的爆破目标的破坏及其运动规律。它是一个复杂而特殊的研究系统。要阐明爆炸的历程、机理和规律，应包括以下研究内容： ⑴、爆破的介质在什么作用力下破坏的；破坏的规律及其影响因素； ⑵、爆破介质的特性，包括目标（岩土）的结构、构造特征、动态力学性质及其对 爆破效果的影响； ⑶、爆炸能量在介质中传递速率； ⑷、介质的动态断裂特性与破坏规律； ⑸、介质破碎的块度及碎块分布、抛掷和堆积规律； ⑹、空气冲击波与爆破地震波的传播规律、个别爆破碎块的飞散距离；以及由冲击波、地震波、个别飞石、爆体的落地震动等引起的爆破危害效应及其控制技术。 以岩石爆破为例，目前大量实验室和现场试验证明，岩体的爆破破碎有以下规律：（1）、应力波不仅使岩石的自由面产生片落，而且通过岩体原生裂隙激发出新的裂隙，或者促使原生裂隙进一步扩大，在应力波传播过程中，岩体破碎的特点是：原生裂隙的触发、裂隙生长、裂隙贯通、岩体破裂或破碎；（2）、加载速率对裂隙的成长有很大作用：作用缓慢的荷载有利于裂隙的贯通和形成较长的裂隙，而高速率的载荷容易产生较多裂隙，但却拟制了裂隙的贯通，只产生短裂隙；（3）、爆破高压气体对裂隙岩体的破碎作用很小，但它有应力波不可 替代的作用：可以使由应力波破裂了的岩体进一步破碎和分离；（4）、岩体的结构面（岩体弱面的统称，包括节理、裂隙、层理等各种界面）控制着岩体的破碎，它们远大于爆破作用力直接对岩体的破坏。 同其它学科对事物的认识规律一样，对爆破理论的研究也是由浅入深的。不同学者先后提出了各种各样的假说或理论，例如，最初提出了克服岩石重力和摩擦力的破坏假说，以后又相继提出了自由面与最小抵抗线原理，爆破流体力学理论，最大压应力、剪应力、拉应力强度理论，冲击波、应力波作用理论，反射波拉伸作用理论，爆生气体膨胀推力作用理论，爆生气体准静楔压作用理论，应力波与爆生气体共同作用理论，能量强度理论，功能平衡理论，利文斯顿（Livingston）爆破漏斗理论和爆破断裂力学等等理论。这些理论观点各异，有些相互矛盾，有些互相渗透，有些不够全面，存在片面性，而且大部分视爆体为连续均匀的介质，与实际情况尚有一定差距。 目前，在爆破界比较倾向一致的是“爆炸冲击波、应力波与爆生气体共同作用”理论，
土石方爆破合同 甲方： 乙方： 根据有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程概况 1、工程名称： 2、工程地点： 3、工程范围及内容：。 4、工程量： 二、工程内容及工期 1、工程内容：岩石爆破、碎渣清运至甲方指定位置（30米以内）。 2、工期： 三、工程造价及付款方法 1、工程造价：预算价元，工程单价爆破单价为元/ m3。 工程合同一经签定，不受任何价格调整影响，按合同标准进行结算。 2、付款方式：工程完工天内付清。 四、工程量核算与确认： 1、爆破施工前，甲乙双方按照设计要求对总的爆破工程量进行共同测量计算，并经双方签字后确认； 2、施工中如遇甲方临时增加的新的爆破工程量在上一款的基础上，爆破范围扩大或深度增加，则该新增工程量以工程签单的形式经双方签字确认，单价不变； 3、实际发生的总爆破工程量由上述两款方量相加后得出。 五、质量、安全及验收： （一）、工程质量： 1、乙方必须严格按照国家颁发的爆破工作技术操作规程和爆破工程相关的法律法规，保证在安全的前提下快速完成爆破相关的工作； 2、甲方在施工条件方面有义务提供必要的帮助和支持、配合完成各项工作。甲方在施工质量等方面给予相应的指导，并进随时行监督检查。如果乙方在施工中不按国家颁发的爆破工作技术操作规程和施工规范的要求施工，造成的质量、安全事故、返工浪费等，按照情节轻重，由乙方赔偿部分或全部经济损失。 4、乙方爆破块石大小满足机械清运要求，石块直径不大于300mm。
（二）、安全管理及责任： 1、乙方在进入施工现场以前，要自行做好安全教育，必须注意重视安全生产，严格按照相关国家颁发的爆破安全操作规程施工，轻伤频率控制在千分之一以下，杜绝发生重大伤亡事故。 2、乙方在深坑作业时，必须要有防护措施。架设安全网、安全带、安全帽，由乙方自备。 3、乙方采取先进的爆破方法、合理的施工工艺及有力的技术措施，确保周围建筑物安全及人身安全。 （三）、爆破机械及现场爆破器材的管理： 1、乙方在施工中，使用乙方自带的爆破相关机具，乙方在开工作业前，必需对从业人员进行全面的施工技术教育和技术交底，以及安全技术交底，做到每个工人全面熟悉爆破的各种机械的性能、操作规程、安全知识、指定专人操作； 2、乙方应对机具、材料妥善使用和保管，不得损坏和丢失，施工中乙方必须按施工图施工，听从现场施工员的指导，测量、放线由甲方负责。施工爆破现场所有从业人员严禁吸烟及用火！ 六、双方责任 （一）、甲方责任： 1、按合同规定及时支付各种款项； 2、乙方进场前，清除全部石方上的植被和土层，为爆破施工创造条件；如不能及时提供爆破所需条件造成工期延误，责任由甲方负责； 3、以划线或木桩的形式，标明爆破范围和标高； 4、协助乙方负责爆破时的人员疏散及安全警戒工作； （二）、乙方责任： 1、严格按照国家相关法律、法规的有关安全操作规程施工； 2、结合本工程特点，编制合理、可行的爆破施工方案； 3、负责办理爆破方案审批手续； 4、严格按照设计图纸及甲方要求进行爆破施工，标高及范围达到甲方设计规划及合同中的质量要求； 5、做好爆破时的安全警戒工作，承担爆破器材、物品的运输、存放及管理。 6、采取必要的技术及防护措施，严禁产生飞石，确保周围建筑及在建设施的安全和人身安全。如出现违规操作造成的人身及周围建筑物的安全责任事故，由乙方负责赔偿所有损失，包括工期延误的损失。
?第2章岩石理论 ?岩石是工程机械的施工对象之一，研究影响岩石破碎的因素，找出破碎岩石的规律， 对提高凿岩、破碎机械作业效率，优化作业过程具有重要意义。 ?岩石的破碎方法有:机械破碎、爆炸破碎、水射流破碎等，但国内外使用最多的是机 械破碎。 ?按机械破碎作用的性质不同，破岩方法可分为机械回转钻进破岩、机械冲击钻进破 岩以及冲击回转钻进破岩等。 ? 2.1.1 岩石的分类 ?岩石按其成因可分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩。 ?岩石按矿物组成可分为：单矿物岩，如岩盐、石膏，无水石膏、灰岩、白云岩等； 多矿物岩石，如各种岩浆岩。 ?岩浆岩是由硬度较高的矿物组成的，其硬度与强度都较高；沉积岩是由强度较低的 矿物组成的，其硬度与强度也较低。 ?岩石的结构主要是指晶体结构和胶结物的结构 ? 2.1.2 岩石的可钻性分级 ?使用便携式岩石凿测器测定岩石的凿碎比能和凿480次后钎刃磨钝的宽度，将岩石 分7级: ?岩石的可钻性 ?岩石的可钻性是决定钻进效率的基本因素，它反映了钻进时岩石破碎的难易程度。 ?岩石可钻性及其分级在钻探生产中极为重要。 ?它是合理选择钻进方法、钻头结构及钻进规程参数的依据，同时也是考核机械生产 效率的根据。 ?§2.2 岩石物理机械性质 ? 2.2.1 岩石强度 ?（一）岩石强度的概念 ?作用于岩石上的外载荷增大到一定程度时，岩石就会发生破坏。破坏时岩石所能承 受的最大载荷称为极限载荷，单位面积上的极限载荷称为极限强度，简称为岩石的强度。 ?根据受力条件不同，岩石的强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度 等； ?根据应力状态，岩石的强度可分为单向应力状态下的强度、两向和三向应力状态下 的强度； ?岩石强度 ? 2.2.2 岩石硬度 ? 2.2.2 岩石硬度 ?（一）岩石硬度的概念 ?岩石硬度定义为岩石表面抵抗硬物局部压人的能力。 ?岩石的硬度与抗压强度的关系：二者有着密切的联系，但又有区别，岩石抗压强度 是岩石整体破碎时的阻力；而岩石的硬度是硬物局部压人岩石表面的阻力，是岩石表面抗破碎的能力。 ? 2.2.3 岩石的弹性、塑性和脆性 ?（一）岩石弹性、塑性和脆性的概念 ?在外力作用下，岩石会发生变形，随着载荷不断增加，变形也不断发展，最终 导致岩石破坏。
The Legal Relationship Established By Parties To Resolve Disputes Ultimately Realizes Common Interests. The Document Has Legal Effect After Reaching An Agreement Through Consultation. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 爆破作业合同标准版本
爆破作业合同标准版本 温馨提示：本合同文件应用在当事人双方（或多方）为解决或预防纠纷而确立的法律关系，最终实现共同的利益，文书经过协商而达成一致后，签署的文件具有法律效力。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 发包方（以下简称甲方）：__________ 身份证：____________ 承包方（以下简称乙方）：__________ 身份证：____________ 根据甲乙双方友好协商，甲方委托乙方对 进行采石场爆破施工。根据《中华人民共和国 合同法》及其他相关法律、法规，并结合本工 程实际情况，以安全、质量为前提，经双方协 商一致，特签订本合同，以资共同信守。 一、工程概况 1．工程名称： 2．工程地点：
3．工程范围、内容和要求 工程范围：甲方提供的采石场地形图规定的范围内； 工程内容：爆破作业方案的设计。 工程计价：甲方按每方__元的价格给乙方结算，按月发放，不准拖欠，年终必须估方给乙方结算全年生产的产量；其中乙方不负责任何生产爆破费用、生活费，材料费等一切费用。 二、甲方权利和义务 1．甲方负责施工现场的统一指挥，负责协调、疏通施工现场的工作人员和周围驻地单位及住户关系，并认真做好安全警戒工作，确保爆破作业的安全顺利进行； 2．甲方负责向乙方免费提供爆破作业现场
现代爆破理论2006年6月16日
前言 随着爆破技术和相邻学科的发展，爆破理论的研究也有了长足的进步。特别是岩体结构力学、岩石动力学和计算机模拟爆破技术的发展，使爆破理论的研究更实用化，更系统化了。 当今岩体力学已从以材料力学为基础的连续介质岩体力学发展为以工程地质为基础的非连续介质岩体力学。岩体结构面特征对爆破的影响日益引起人们的重视。 岩石动力学作为爆炸力学、冲击力学与爆破工程相结合的一门边缘学科，它的产生和发展无疑对岩石爆破破碎原理的研究是一种推动力量。 计算机模拟爆破技术的发展，不仅可以预算出最优的爆破效果，而且可以在计算机上再现岩石爆破的动态过程，从而大大减少现场试验所消耗的人力、物力，并能准确地查明各种因素对爆破效果的影响。它代表着90年代爆破技术的最高水平，也是爆破技术由工艺过渡到科学的重要标志之一。但是，从总体上看，爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求，理论研究和生产实际仍有不小的差距。再加上爆破过程的瞬时性和岩石性质的模糊性、不确定性、致使爆破理论众说纷法，争论不止。美国矿业局W．L．福尔内（Faurney）等人认为：“岩石破碎的过程仍然没有阐明，在公开文献中尚有许多混乱和相互矛盾的论点……”南非的C．V．B．坎宁安（Cunninghan）在论及岩石爆破过程中动压与静压哪个占主导地位时谈到“60年代以来，一直为人们所争论，毫无疑问，今后仍将争论一段时间”。南非矿业研究会高级工程师J．R布里克曼（Brinkman）在1987年召开的第二届爆破破岩国际会议（2nd International Symposium on Rock Fragmentation byBlasting）上谈到：“岩石爆破破碎机理目前仍存在着相互矛盾的观点”。 在爆破理论迅速发展又众说纷云、相互矛盾的情况下，从发展的角度去研究不同时期各派爆破理论的主要论点、依据，从中找出发展趋势，无论是对于爆破理论本身的研究还是指导工程实践都有着重要意义。 爆破理论的传统内容包括，岩石是在什么作用力下破碎的；破碎的规律以及其影响因素。随着人们对爆破现象认识的逐步加深，对于爆破理论的研究内容和范围也相应扩大。 1958年日本召开的岩石爆破机理讨论会上，东京大学的山口梅太郎认为，爆破机理的研究范围应该包括： （1）力学的爆破机理： 理论的研究； 爆破时的各种测定； 现场爆破效果的总结。 （2）关于炸药的研究： 广义的炸药破坏力的研究； 药室内压力的研究。 （3）对作为爆炸对象的岩石性质的研究： 岩石物理性质的研究； 作为岩体的岩石性质的研究。 实践证明，这些观点已被很多人接受。前苏联学者A．H．哈努卡耶夫（Ханукаев）认为，爆破法破碎岩石的过程就是岩石爆破的物理过程。要使更多的炸药能量用于破碎岩石，就必须使炸药的爆轰性能与岩石的性质相匹配。因此，炸药的研究和岩石性质的研究构成了爆破机理研究的重要组成部分。我国著名学者杨善元教授认为，爆破是一种动态的力学过程，用“岩石爆破动力学”来概括岩石爆破的理论基础比较合适，其内容应该包括：（1）波动物理学； （2）爆炸力学（包括热流体力学与冲击波理论，热化学与爆轰理论）；
编号：TQC/K557爆破服务合同完整版 In the case of disputes between the two parties, the legitimate rights and interests of the partners should be protected. In the process of performing the contract, disputes should be submitted to arbitration. This paper is the main basis for restoring the cooperation scene. 【适用合作签约/约束责任/违约追究/维护权益等场景】 甲方：________________________ 乙方：________________________ 签订时间：________________________ 签订地点：________________________
爆破服务合同完整版 下载说明：本协议资料适合用于需解决双方争议的场景下，维护合作方各自的合法权益，并在履行合同的过程中，双方当事人一旦发生争议，将争议提交仲裁或者诉讼，本文书即成为复原合作场景的主要依据。可直接应用日常文档制作，也可以根据实际需要对其进行修改。 甲方： 乙方： 由于甲方工程项目需要进行工程爆破，需要取得爆破资质的专业爆破公司进行服务。而乙方具备甲方要求的相应爆破资质，能满足甲方的服务要求。根据《中华人民共和国合同法》、《民用爆炸物品安全管理条例》及有关民用爆炸物品管理的有关法律法规，甲乙双方本着相互支持和谅解的原则，就服务的有关事项进行了友好协商，达成如下条款，双方共同遵守。
岩石的爆破破碎机理2008-07-09 17:39 一、岩石爆破破碎的主因 破碎岩石的炸药能量以两种形式释放出来，一种是冲击波，一种是爆炸气体。但是岩石破碎的主要原因究竟是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的结果，由于认识和掌握资料的不同，便出现了不同的结果。 1、冲击波拉伸破坏理论（该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴维尔） 当炸药在岩石中爆轰时，生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石，在岩石中引起强烈的应力波，它的强度大大超过了岩石的动抗压强度，因此引起周围岩石的过度破碎。当压缩应力波通过粉碎圈以后，继续往外传播，但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。当它达到自由面时，压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波，虽然此时波的强度已很低，但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度，所以仍足以将岩石拉断。这种破裂方式亦称“片落”。随着反射波往里传播，“片落”继续发生，一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。因此岩石破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果，爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。 2、爆炸气体的膨胀压理论（该观点的代表人物村田勉等） 从静力学的观点出发，认为药包爆炸后，产生大量高温、高压气体，这种气体膨胀时所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，由于作用力不等引起的不同的径向位移，导致在岩石中形成剪切应力。当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石的破裂。当爆炸气体的膨胀推力足够大时，还会引起自由面附近的岩石隆起、鼓开并沿径向方向推出。它在很大程度上忽视了冲击波的作用。 3、冲击波和爆炸气体综合作用理论（该观点的代表人物有C.W.利文斯顿、φ.A.鲍姆，伊藤一郎，P.A.帕尔逊、H.K.卡特尔，L.C.朗和N.T.哈根等）这种观点的学者认为：岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果。即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同，爆炸冲击波（应力波）使岩石产生裂隙，并将原始损伤裂隙进一步扩展；随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块，脱离母岩。此外，爆炸冲击波对高阻抗的致密、坚硬岩石作用更大，而爆炸气体膨胀压力对低阻抗的软弱岩石的破碎效果更佳。 二、炸药在岩石中的爆破作用的范围 1、炸药的内部作用 假设岩石为均匀介质，当炸药置于无限均质岩石中爆炸时，在岩石中将形成以炸药为中心的由近及远的不同破坏区域，分别称为粉碎区、裂隙区及弹性振动区。 （1）粉碎区（压缩区） 炸药爆炸后，爆轰波和高温、高压爆炸气体迅速膨胀形成的冲击波作用在孔壁上，都将在岩石中激起冲击波或应力波，其压力高达几万MPa、温度高达30000以上，远远超过岩石的动态抗压强度，致使炮孔周围岩石呈塑性状态，在几到几十毫米的范围内岩石熔融。尔后随着温度的急剧下降，将岩石粉碎成微细的颗粒，把原来的炮孔扩大成空腔，称为粉碎区。如果所处岩石为塑性岩石（黏土质岩石、凝灰岩、绿泥岩等），则近区岩石被压缩成致密的、坚固的硬壳空腔，
黄志强 （桂林工学院，广西，桂林541004） 【摘 要】岩体的软弱层面会影响到爆破破碎效果，如何确定岩石材料的缺陷在爆破破碎中的影响因子是研究岩石破碎机理的关键。通过对当前岩石爆破破碎的研究现状进行综合分析、评述，讨论了岩石爆破破碎机理研究的要点以及今后的研究重点，为后续相关研究指出了方向。 【关键词】岩石破碎；爆破机理；损伤 【中图分类号】TD231.1 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2007)12-0086-02 岩石爆破的破碎效应是影响交通土建、水利、矿山等工程效益的重要指标，它影响到生产过程中的铲装、运输和粗碎等工序的效率和成本，也影响到道路、堤坝等基础工程的渗透性、沉降性和稳定性。因此，岩石爆破破碎理论的研究一直是岩石动力学和岩石爆破研究领域的一个热点问题，研究并揭示爆破作用下岩石破碎机理对促进爆破理论和相关技术的发展、提高工程质量和效益具有十分重要的理论和实际意义。 （一）当前研究成果 岩体由于其材料的特殊性，内部具有较多的节理、裂隙、层理等不连续层面，这些不连续面对爆破破碎效果会产生严重的影响，主要体现在应力集中、应力波反射增强、能量耗散、高压爆生气体外逸等。因此在岩石爆破设计、施工中如何处理岩石中的不连续面对爆破效果的影响，是当前研究岩石爆破破碎机理的主要问题。 国内外学者进行的大量研究指出：裂隙岩石的破碎是由爆炸冲击波与爆生气体共同作用的结果，但与均匀介质材料爆破相比，岩体的破碎主要是爆炸应力波作用的结果，裂隙岩体的爆炸气体膨胀压力较小，只是当应力波将岩石破碎成块以后，起到促使碎块分离的作用；应力波在裂隙岩体的传播过程中，在裂隙之间传播的扰动将会产生新的破裂；由于裂隙的发展速度有限，爆炸载荷的速率对裂隙的成长有较大的作用，而高应变率载荷容易产生较多的裂隙。 在此基础之上，当前的相关研究主要在两方面展开，一是追求普遍适用于各种爆破计算和分析、旨在建立相关计算模型的理论研究；一是结合一定工程实践，适用于一定范围的具体工程设计和参数优化的实验研究。在理论研究方面，从岩石破碎研究的发展历程来看，可将其分为弹性理论阶段、断裂理论阶段、损伤理论阶段和分形损伤理论4个阶段。 1.弹性理论阶段 弹性力学模型将岩石视为各向同性的均质、连续的弹性体，岩石在爆炸荷载作用下的破坏是因其内部最大应力超过岩石应力极限引起的。在破碎之前，岩石处于弹性状态。这种理论以弹性力学及有限元方法为基础，运用现代计算机技术可方便的简化工程问题、建立力学模型并加以分析计算。由于这种理论模型不考虑岩石的材料缺陷，其理论基础与实际情况有一定的差距。 2.断裂理论阶段 断裂力学模型认为岩石中的裂纹扩展及断裂破坏是影响岩石爆破破碎效果的主要因素。与弹性模型不同的是该类模型将岩石视为含有微裂纹的脆性材料，岩石的破化过程就是其内部裂纹产生、扩展和断裂的过程。但断裂力学模型仍将裂纹周围看作是均匀的连续介质，因而其仅适用于宏观裂纹形成之后的断裂阶段，对材料开始劣化到宏观裂纹形成之间的力学行为和物理过程并未进行分析描述，其适用范围只限于宏观裂纹已形成的有层理或沉积类岩石。 3.损伤理论阶段 1980年美国Sandia国家实验室的Kipp和Grady开始进行岩石爆破损伤模型的研究，他们认为岩石中存在着大量随机分布的原生裂纹，在爆破作用下部分原生裂纹将被激活并发生扩展，激活的裂纹数服从指数分布。他们运用损伤因子D表示这些岩石裂纹开裂及损伤程度。经过 Seamen、Grady、Kipp、Kus 等人的努力，最后，由 Throne 进一步完善建立了一个能 【收稿日期】2007-10-29 【作者简介】桂林工学院青年扶持基金项目，桂工院科［2007］4号 【作者简介】黄志强（1977－），男，四川武胜人，桂林工学院讲师，主要从事工程力学相关科研工作。 岩石爆破破碎机理研究
岩石爆破合同书 甲方: (以下简称甲方) 乙方: (以下简称乙方) 为确保XXX市水环境综合治理项目污水治理子项目污水干线管道设施工程沟槽岩石爆破顺利实施，现将XX段石方爆破工程委托给乙方施工。为了明确甲、乙双方的责任、权利和义务，根据《中华为民共和国合同法》待有关法律、行政法规，双方遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，就本项目协商一致，达成以下合同条款。 一、工程名称：XXXXXXXXXXXX工程 二、工程地点： 三、工程量：按实际测量计算，爆破前经甲乙双方测量并确认 四、工程单价： 五、承包方式： 六、工程内容：石方爆破。 七、付款方式：乙方进场后，甲方给乙方预支作为进场款；每月工程款按当月所完成工程量的75%预付工程款，其余款项等工程结束后30日内一次性结清。 八、合同工期 计划开工时间2011年月日，具体开工时间按甲方通知。合同工期XXXXX天。 九、双方责任 （一）甲方责任： 1、责任施工现场总的协调工作，提供施工场地，并对乙方的进
场材料、进场设备、施工进度、工程质量及施工安全进行监督检查。 2、责任提供爆破施工过程中所需要的电力。 3、责任按合同规定及时支付各种款项。 4、必要时协助乙方负责爆破是时的人员疏散及安全警戒工作。 5、协助协调和处理爆破区周边关系和一切民事纠纷问题。 6、负责提供对同边有危害的建筑物及管线管道待爆破环境资料给乙方。 7、甲方在乙方保证施工进度的条件下不能无故清退乙方出场，否则由甲方负责赔偿乙方的相关损失。反之甲方有权清退乙方出场，所造成相关损失由乙方负责。 （二）乙方责任： 1、严格按照国家相关法律、法规的有关安全操作规程进行施工，且必须持证上岗； 2、结合本工程师特点，编制合理、可行的爆破施工方案，并办理爆破方案审批手续； 3、负责办理该爆破工程所需民用爆破物品的购买手续，并协调当地公安部门的关系； 4、严格按照设计图纸及甲方要求进行爆破施工，标高及范围达到甲方设计规划及合同中的质量要求；若出现不按图纸施工，出现错爆破、乱爆位置的，甲方一概不计方量给乙方，造成的损失由乙方自行负责。 5、做好爆破时的安全警戒工作，并承担民爆破物品的运输及管理工作。 6、乙方必须按甲方规定的时间进行施工，需要进行加班作业的
HOEK -BROWN强度准则及其在破碎岩体强 度中的应用 摘要：岩石是有大量岩块和结构面组成的不均匀的各向异性材料。但是因为岩体内部结构的不可预见性和建模、计算能力的限制，很多情况下，只能将岩体作为均匀的宏观复合材料进行研究。如何准确定义破碎岩体的强度成了一个关系计算准确性和工程安全的重要问题。本文阐述了岩石力学中破碎岩体的主要强度理论。并对HOEK -BROWN强度理论的提出、发展、参数的选取与确定及实际应用进行了详细的探讨。 关键词：HOEK -BROWN强度准则，破碎岩体，岩体强度理论 1.研究岩体强度理论的重要性 人类生活和经济活动越来越离不开以岩体为对象的工程建设,例如水利水电工程、铁道交通工程、工业与民用建筑、隧道工程、矿山建筑与开发工程、国防工程、冶金化工、地震与防护工程等。总的来说,它们都需要以研究岩体的力学特征为基础。随着岩体工程的规模、数量及复杂性的增加,所涉及的岩体力学的问题也越来越复杂,以至于经常有重大岩体工程事故发生。美国的圣弗朗斯西重力坝、法国马尔帕塞大坝、意大利瓦扬水电站、加拿大亚当贝克水电站压力管道及日本关门铁路隧道等工程的失败或失事的惨痛教训,使人们意识必须加强岩体力学理论研究和分析,正确把握岩体在外荷载作用下的强度、变形及破坏规律。 2.研究破碎岩体强度的难点 在实际工程中遇到的均质岩体情况很少见,所碰到的岩体绝大多数均被各种结构面切割与破碎。节理是岩体中发育最广泛的一种结构面,在很多情况下节理面的力学性质很软弱。节理的存在严重的破坏了岩体的连续性和完整性,大大改
变了岩体的力学性质。节理岩体工程性质的特殊性主要表现在一下三个方面不连续。节理岩体是由不同规模、不同形态、不同成因、不同方向和不同次序的节理面以及被节理面围限而成的结构体共同组成的综合体,节理岩体在几何上和工程性质上都具有不连续性。由于发育在岩体中的节理面具有明显方向性,受节理面影响,节理岩体的工程性质呈现显著的各向异性。另外,实际工程岩体被节理切割程度的大小也与岩体工程规模有关,工程岩体结构也会随着含节理数的多少而发生变化,如图所示,所考虑的岩体范围越小,岩体中所含有的节理数就愈少,因而岩体的结构类型也就会有所不同。由于节理岩体工程性质的不连续、各向异性以及岩体组成物质的非均质,加之节理面在岩体不同部位发育程度和分布规律的差异,不同工程部位的岩体表现出不同的工程性质。节理在地壳上部岩石中具有广泛的分布,并且在岩体介质中呈现出强度低、易变形的特征。节理的发育常常为大坝、边坡和地下硐室等工程带来隐患,并导致工程岩体的失稳与破坏。地质工程中的岩体强度预测、岩坡稳定性分析、岩基承载力确定、地下硐室围岩稳定性评价及相关的动力学现象围岩垮塌或岩爆均直接或间接与岩体变形及强度特征有关。鉴于此,普遍认为节理岩体变形及强度特征的研究是一个富有挑战性的基础性课题,开展此方面的研究不仅非常必要,而且有着重要的实用价值和工程意义。节理的存在不仅大大改变岩体的力学性质,降低岩体的变形模量及强度参数,并使岩体呈现明显的各向异性。节理岩体变形具有各向异性的特征己为人们所熟知,竖向分布节理岩体的变形模量明显大于水平分布节理岩体的变形模量,这种区别主要在于变形机制不同。垂直节理面的压缩变形量主要是由岩块和节理面压密综合而成,平行节理面方向的压缩变形量主要是岩块和水平节理面的错动构成,节理岩体各方向的变形性质的差异由此而产生。与变形特征相类似,节理岩体也具有明显的强度各向异性特征。通常为了实际的需要将岩石近似地简化为各向同性体,基本上未考虑各向异性的性质,对一种岩石只给出一个确定的强度指标。在实际的岩石试验过程中发现,即使是同一地点取出的岩石,不同方向上的强度试验结果,往往也具有很大的离散性。因为本身就已经是各向异性的岩体,在后期构造改造的作用下,其各向异性表现得更加突出。参照图所示,对不含节理的完整岩体,可认为其在宏观上为均质、各向同性的材料对含有一组、二组或三组节理的岩体,其力学性质通常表现为各向异性若岩体被四组或四组以上的等规模、等间距及强度基
山体爆破施工合同范文 （完整版） clarify Each Clause Under The Cooperation Framework. And Formulate It According To The Agreement Reached By The Parties Through Consensus, Which Is Legally Binding On The Parties.
互惠互利共同繁荣
山体爆破施工合同范文（完整版） 备注：该合同书文本主要阐明合作框架下每个条款，并根据当事人一致协商达成协议?同时也明确各方的权利和义务，对当事人具有法律约束力而制定。文档可根据实际情况进行修改和使用。 甲方: 乙方: 根据《中华人民共和国合同法》、《中 华人民共和 国建筑法》及其他有关法律、法规、条例、规章等, 双方遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，就本项目协商一致，订立本合同并共同遵照执行。 一、工程名称: 二、工程地点: 三、工程承包范围及 内容：工程松动爆破工程（石 方爆破） 四、承包方式：包工包料五、合同工期 1、开竣工日期：20XX年月Er20xx年月日 2、施工期间如遇自然灾害等不町抗力，经甲方工 程部及项目负责人签字认可后，工期可相应顺延。 六、合同价款 1、本合同工程总价款依据实际自然方量乘以单价。（含土方与石方）
2、本工程单价为：松动爆破每立方米柴元伍角正 (7. 50 元/n?) O 3、工程竣工后工程量按实结算，本合同所列单价 包含人工费、材料费、间接费、利润等的全费用单价, 不含税收。 4、施工期间若涉及合同外工程变更及增加工程量 的，须报甲方工程部门同意方可施工。合同外变更工程量发生七口内必须上报甲方工程部及项目负责人签字确认，否则甲方有权不予认可。 5、合同一经签定，受市场价格变化影响，如遇炸 材、油料等涨价，按市场标准进行调差。 七、付款方式工程施工期间，甲方每一个月结账一 次。乙方每 月25日向甲方申报工程进度，经甲方审核后，按乙方 完成上个月工程量的％付款，每次付款日期为第二个月的5日之前。工程完工后，剩余尾款在工程结束之日起天内付清。 八、施工组织与工期 1、乙方在收到甲方正式通知三日内组织人员、机 械进场，甲方安排人员对乙方进行技术交底。乙方按工程