水耦合装药爆破荷载与岩石介质相互作用研究

浅谈岩体结构与岩体爆破、装药对块度的影响0 前言在港口码头、防波堤等工程施工中，对石料要求较为严格，不同的规格块石需分时段集中供应，还要严格控制并保证大块率。

本文旨在通过大块石爆破方法的探讨，提高大块石的产出率以解决因大块石产出不足，对汉班托塔港项目二期人工岛施工的制约。

1 岩体爆破破碎的损伤理论1.1 岩体爆破破碎机理1.1.1 爆炸荷载作用下岩体破碎原因炸药爆炸作用下岩体的破碎机理促进了爆破技术的发展。

采用高速摄影和数值模拟，对各向异性的岩体进行爆破试验观测和爆破过程中岩体内部发生的应力、应变、破裂、飞散等模拟。

众多学者通过长期的生产实践和经验总结，提出三种理论：⑴冲击波引起的应力波反射破坏理论。

该理论认为爆破时岩体的破坏主要是因自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。

若反射拉伸应力波超过该处岩体抗拉强度，岩体则因拉坏而破碎。

⑵爆炸气体产物膨胀压力破坏理论。

该理论认为岩体主要是因装药空间内爆炸气体产物的压力作用而破坏的。

当药包附近存在自由面时，在阻力不等的不同方向上，不同质点的位移速度必然引起剪切应力。

如果剪切应力超过该处岩体的抗剪强度，则岩体产生剪切破坏。

岩体的破碎主要是由爆炸气体产物的膨胀压力引起的。

⑶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。

其核心观点认为爆破时岩体的破坏是爆炸气体和冲击波共同作用的结果。

综上所述，不同作用性对爆破的不同阶段和不同的岩体所起的作用不同。

1.1.2 爆炸荷载作用下岩体破碎形式（1）爆破的内部作用，在炮孔周围的空间上岩体爆破过程分为三个区域；1）粉碎区由于靠近炮孔周围的爆破脉冲压力大大超过了岩体的抗压强度，岩体产生剧烈的压缩破坏，半径一般为2～3 倍的炮孔直径。

2）裂隙区爆破中，该区是岩体破碎的主要区域。

半径为岩体装药半径的几十倍。

3）震动区该区岩体不产生任何破坏和损伤，只产生弹性振动，可不考虑损伤问题。

（2）爆破的外部作用如果集中药包埋置靠近岩体表面，除产生内部的破坏作用外，还会在岩体表面产生破坏作用，其具体表现为以下两种破坏形式：1）导致岩体表面成片状裂开，片落现象的产生主要同药包的几何形状、药包的大小有关。

灰岩矿爆破开采岩粉成因及控制策略探究发布时间：2022-06-22T06:30:14.868Z 来源：《科技新时代》2022年5期作者：孟益民张家胜[导读] 灰岩矿的主要成分是方解石碳酸岩，还包括一些粉砂、黏土矿物杂质。

灰岩矿中的碳酸钙和方解石晶体粒径较小，在加上灰岩矿属于易破碎岩矿，在外部荷载作用下很容易发生结构裂纹，破碎的过程中产生岩粉。

岩粉的具体来源主要是三个途径：浙江交投浦新矿业有限公司?浙江省金华市?321000摘要：岩矿爆破既要控制爆破后矿石的成块率，也要对粒度较小的岩粉进行控制，以满足岩矿生产效益需求。

在灰岩矿爆破中，由于节理裂隙、岩层断裂、存在软弱夹层等因素，导致岩粉大量产生。

通过对石灰岩粉的产生的原因进行分析，了解岩粉来源，采用合理的技术对爆破岩粉进行控制，减少爆破成本，创造安全环境，增加企业经济效益，提高灰岩矿爆破施工科学性。

关键词：灰岩矿；爆破工艺；岩粉；特性；来源；控制测量1引言在灰岩矿开采中，爆破施工是重要的生产环节。

采用科学合理的爆破工艺可以为采矿生产创造安全环境，而且可以降低生产成本，为企业增加经济效益。

灰岩矿爆破中经常形成大量岩粉，造成矿石损失，减少了企业的经济效益，而且岩粉还会恶化生产环境，对现场人员和周围环境带来不利影响。

为此，对灰岩矿爆破开采岩粉进行合理控制十分必要。

2灰岩矿爆破开采岩粉成因及来源灰岩矿的主要成分是方解石碳酸岩，还包括一些粉砂、黏土矿物杂质。

灰岩矿中的碳酸钙和方解石晶体粒径较小，在加上灰岩矿属于易破碎岩矿，在外部荷载作用下很容易发生结构裂纹，破碎的过程中产生岩粉。

岩粉的具体来源主要是三个途径：爆破破碎过程形成岩粉。

在灰岩矿爆破施工中，炸药和灰岩矿发生相互作用，在力的作用下形成冲击波，使灰岩矿岩体发生压缩，形成破碎区。

爆破过程中，冲击波会转化为应力波，使炸药的能量传递到很远距离。

灰岩矿在径向应力和切向应力的作用下形成剪切裂隙，岩石在切向应力的作用下产生径向裂纹。

第35卷第4期2020年12月矿业工程研究Mineral Engineering ResearchVol.35No.4Dec.20200oi：1043522/j.c56i.l674-5276.2020.04401现场混装乳化炸药爆破破岩机理分析及其工程应用卢军!，马元军(葛洲坝易普力四川爆破工程有限公司，四川成都610000)摘要:为提高现场混装乳化炸药爆破效果，以某石灰石矿为背景，采用理论分析方法研究其爆轰波、爆破冲击波及爆破压缩波的作用机理，计算得到其对爆破大块率的影响，并提出合适的布孔方式及孔网参数.研究表明：某石灰石矿山采用现场混装乳化炸药爆破时,炮孔中的爆轰压力为10.04GPa,炸药对周边岩体的爆破初始冲击压力为1349GPa,爆破冲击压力及拉伸应力对岩体的影响区域分别为14,14m；采用梅花形布孔，孔网参数设置为5mx4m时,爆破块度分布更集中，块度破碎更充分，大块率较参数优化前降低1347%.关键词：现场混装乳化炸药；爆破冲击;孔网参数;布孔方式；大块率中图分类号:TD2354文献标志码:A文章编号：1672-9102(2020)04-0001-05Mechanism Analysis and Engineering Application of Blasting Fragmentation for On-sitt Mixed Emulsion ExplosivesLu Jun,MaYuanjun(Gezhouba Explosive Sichuan Blasting Engineering Co.,Ltd.,Chengdu610000,China)Abstract:In order to improve the blasting effect of on-site mixed emulsion explosive,taking a limestone mine as the reseerch background,the action mechanism of detonation wave,blasting shock wave and blasting compression wave are studied by theoreticcl analysit method.The influence of blasting bouldeo ratio is obtained by celculation,the appropaaie I io I c arrangemeni mode and I o I c network parametera are proposed.R cu O s show that the detonation passua in the blast hok is10.04GPa and the initim impact pressure on surrounding rock mass is1349GPa.The aree of impact pressure and hnsile stress on rock masses is14and1.1m especthely. When plum blossom shaped holes are used and the hcOe network parametere are set at5mX4m,the blasting fraamentation distriVuhon is more concentrated and the fragmentation is more sufficient,the block ratio is decreesed by13.47%compared with that before optimization.Keywords:on-site mixed emulsion explosives%blasting impact%hcOe network parametere%hcOe arangement%block ratio自1627年，奥地利人葛期帕尔•温德首次将炸药应用于煤矿开采以来，经过几百年的发展，爆破法已成为矿山开采最主要的方法[1].伴随着爆破法的推广应用,工业炸药也陆续更新换代,最初的黑火药，逐步由代那买特、硝铵炸药所替代•硝铵炸药由于安全、可靠、威力大,特别是现场混装乳化炸药生产工艺简单,其制造、运输、使用等环节均为炸药半成品,无雷管、机械等感度，安全可靠，且生产工艺高效、环保，因此广泛应用于露天大型矿山爆破开采.收稿日期：2020-08-16通信作者$E-maiV****************2矿业工程研究2020年第35卷现场混装乳化炸药流动性大，主要呈耦合装药结构，其配方可以根据矿岩的性质调整，因此研究其与矿岩匹配性对于爆破效果提升至关重要.国内外大量学者分别从现场混装乳化炸药原材料性质'$，3（、配方'#旳、装药结构'7,8］等方面研究了其对爆破效果的影响，并提出了针对性的措施•但是针对现场混装乳化炸药爆区爆破参数的设计仍采用传统的经验公式⑼，对于现场混装乳化炸药破岩机理及影响范围研究较少,相关爆破参数的优选理论支撑不足•基于此，本文以某石灰石矿山为背景,研究现场混装乳化炸药爆破应力波传播规律，分析其破岩机理,为爆破参数的优化提供理论依据・1现场混装乳化炸药爆轰冲击性能分析某石灰石矿山采用现场混装乳化炸药进行爆破作业，工艺简单.首先在地面集中制备站制备水相（硝酸铵水溶液）、油相（柴油及乳化剂）、敏化剂（亚硝酸钠），然后将水相、油相、敏化剂分别装入BCRH-15型现场混装乳化炸药车的不同罐体内，现场混装乳化炸药车进入爆破区域后，通过螺杆泵将水相、油相搅拌均匀，形成W/O型抗水乳胶基质，输入炮孔时添加敏化剂,10~15min后现场混装乳化炸药在炮孔中敏化发泡，成为具备爆炸性能的乳化炸药•具体配比:水相溶液中！（硝酸铵）：！（水）=82%:18%,油相溶液中！柴油）：！（SP-80）=80%:20%,敏化剂中！（亚硝酸钠）：！（水）=25%：75%,炸药密度为1.15g/cm3，水相吸晶点温度为63°C.现场混装乳化炸药装药完成后，在起爆具爆炸能作用下，炸药爆炸并以较快的速度达到爆轰,其爆轰波传播过程符合ZND模型，如图1所示.爆轰波在炮孔传播过程中，以D表示爆轰波速度,以p H,P h，“H,$H,e H及P o,P o,"0,$0,%）分别表示爆轰产物及炸药的密度、压力、运动速度、温度和比热力学能（如图1所示）•在爆轰波传播过程中，爆轰波阵面前后单位质量炸药遵循质量、动量及能量守恒定律'10（:&H'&0=（e H-e0）+（*H-*0）；（1）p（"）==P（（2）P h_P0=p（D~"0）（"h-"0）-（3）式中：&0，&h分别为炸药、爆轰产物单位质量热力学能,E*0,*h分别为炸药、爆轰产物单位质量的化学能,J.采用Microtrap孔内爆速仪对现场混装乳化炸药爆速进行测试，得到"=6051.6m/s.将相关参数代入式（1）~式（3），可得现场混装乳化炸药爆轰压力ph=10.04GPa.1—爆轰产物;2—反应区;3—现场混装乳化炸药;4—压力曲线；5—（C-J）面；6—冲击波面图1柱状耦合装药爆轰ZND模型2现场混装乳化炸药爆破应力波传播特征2.1爆轰波对岩体初始冲击荷载现场混装乳化炸药装入炮孔后呈流体状,根据应力波传播特征,爆轰波在炮孔壁发生透射及反射，透射波向岩体内部继续传播,反射波则在爆轰产物中传播，如图2所示.透射波向岩体深处传播，对周边岩体产生动力扰动，因此，研究爆轰波对岩体的冲击荷载实际上就是研究爆轰波作用于孔壁的透射波的冲击荷载.第#期卢军,等:现场混装乳化炸药爆破破岩机理分析及其工程应用31—爆轰产物;2—现场混装乳化炸药;3—炮孔壁；4—爆轰波头；5—入射波;6—反射波;7—透射波图2柱状装药爆轰波冲击荷载透射波均遵循质量、动量和能量守恒,参照式（1）~式（3），得到透射波压力（岩体初始冲击荷载）为1+N-—式中：P2为爆轰波对岩体初始冲击荷载,MPa；N为比例系数,该石灰石属中风化灰岩，取1.2；P s为岩体密度，取2670kg/m3；为岩体中弹性波波速，取4644m/s.将相关参数代入式!4），计算得到p=13.79GPa.2.2现场混装乳化炸药爆破应力波衰减规律炸药爆炸后，产生大量高温高压气体作用于炮孔周边的岩体，在距炮孔中心较近的范围内（—7.0）,岩体变形过程复杂,呈类似流体变形状态，在该区域内，高温高压气体的能量快速释放,影响范围较小•在r#7R a附近，爆轰波产生的冲击波在岩体中很快形成陡峭的波阵面［11］,具有较高的冲击压力，冲击波继续传播的过程中，冲击压力开始衰减，当冲击荷载衰减至小于岩体抗压强度时，冲击压力转换为压缩应力，压缩应力对岩体压缩产生拉应力,压缩应力小于岩体抗压强度,不会使岩体产生破坏,但是因压缩产生的拉应力大于岩体抗拉强度,促使岩体出现拉伸破坏.根据文献［10,11］爆破应力波衰减理论公式,分别得到爆破压缩应力P及切向拉应力#的特征方程：P2二）；（5式中：P为压缩应力，MPa；为径向压应力，MPa；#为初始冲击压力，MPa；-为比距离；$为压力衰减指数，爆破冲击波的衰减指数$#3；A r为爆破应力计算点与爆轰波波阵面的相对距离，!r=r-7R%,其中r 为爆破应力计算点距炮孔中心的距离,m;R%为炮孔半径,.%=0.069m.式中：#为切向拉应力,MPa；"为岩石泊松比，取0.28.将相关参数代入式!5）~式（7），得到爆破压应力、拉应力与距炮孔中心距离的反比关系如图3所示.现场混装乳化炸药爆破后，首先产生爆破冲击压力，爆破冲击波压力P由13.79GPa迅速衰减至40.20MPa （图3a所示），衰减的距离为1.0m,此后爆破冲击波继续衰减形成爆破压缩波，爆破压缩波压应力小于岩体抗压强度,不会对岩体产生破坏，但是压缩产生横向拉应力，导致岩体破坏，拉应力由6.9MPa逐步衰减至2.0MPa时（图3b所示），拉应力对岩体不再产生破坏，拉应力破岩范围为1.1m,爆破应力破岩范围为2.1m.4矿业工程研究2020年第35卷3工程应用3.1方案优化根据经验,某石灰石矿爆破孔排距设计范围为（4~6） mx （ 3~5） m ,为提高爆破效果,一般采用大孔距、 小排距•选取几种典型的爆破参数及炮孔布置形式进行混装乳化炸药破岩机理分析.不同的布孔方式下爆破应力破岩范围如图4所示.当孔排距为5 mX4 m 时，梅花形布孔方式对比长方 形布孔,相邻炮孔起爆后，中间区域未受冲击，且拉裂的区域较小并呈狭长分布，该区域产生爆破大块率的 概率较小，更利于控制爆破块度.（a ）梅花形布孔（b ）长方形布孔图4不同布孔方式爆破应力破岩范围当炮孔采用梅花形布孔时,不同孔排距导致相邻炮孔间未受扰动区域面积各不相同，如图5所示.当孔排 距6 mX4 m 时（如图5a ），相邻炮孔间未受扰动的区域最大，大块率发生概率最大;当孔排距4 mX4 m 时（如 图5c ），相邻炮孔破裂区域重叠，可能导致炮孔爆炸能更多应用于岩石过度破碎，产生大量粉矿,不利于铲装; 当孔排距5mX4 m 时（如图5b ），能量利用率最高，且炮孔间岩石破碎较充分，发生大块率概率较小.(a) 6 m X 4 m (b) 5 m x 4 m图5不同爆破参数爆破应力破岩范围4m(c) 4 m x 4 m因此，基于现场混装乳化炸药爆破应力破岩机理,采用孔排距为5 mX4 m 的梅花形布孔方式,更利于 充分破岩， 提高爆破效果.第4期卢军,等:现场混装乳化炸药爆破破岩机理分析及其工程应用53.2应用效果分析为进一步直观对比分析不同孔网参数条件下混装乳化炸药爆破时，该石灰石矿大块率的分布特征，选 取常用的6 mX4 m 和优化推荐的5 mX4 m 孔网参数进行爆破效果对比分析,爆破单耗均取04 kg/m 3.进 行混装乳化炸药装药并起爆后，利用爆破块度软件对爆堆表面大块率进行分析，如图6所示.(a)原参数爆破块度 (b)优化后爆破块度图6爆破参数优化前后岩石爆破块度对2种爆破参数起爆后大块率进行分析后，其爆破块度累计质量百分比如图7所示.参数优化前后，爆破块度 在矿山要求的10 - 100 mm 内所占比例分别为72.13%, 8244%,超过100 mm 的所占比例分别为27.47% ,1440%. 由此可见,基于现场混装乳化炸药破岩机理，优化爆破孔 网参数后,爆破块度分布更集中，大块率降低13.57%.4结论1)分析并计算得到现场混装乳化炸药耦合柱状装药结构爆轰压力及其对周边岩体爆破冲击压力，为现场混装 乳化炸药爆轰能定量计算及配方优化提供了思路.00O O O OO OOO O987654321 %、£0皿*径44除图7参数优化前后爆破块度对比2)现场混装乳化炸药爆破冲击压力随着应力波向外传播，冲击压力逐步衰减为压缩应力，冲击压力对周边岩体产生冲击破碎，压缩产生的拉应力对周边岩体产生拉裂破碎.3)研究表明梅花形布孔较长方形布孔爆破效果更佳,针对某石灰石矿提出了梅花形布孔适合的孔网 参数，有效降低了爆破大块率.参考文献：[1] 李有良，郝志坚，姜庆洪.工业炸药生产技术'M ].北京:北京理工大学出版社,2015.[2] 卢文川，孟昭禹，马军，等.乳化剂和油相材料对现场混装乳化炸药基质稳定性的影响'J ].爆破器材,2019,48(6) $7-12.[3] 张家田，高锡敏，黄胜松.混装乳化炸药敏华助剂对爆破效果的影响研究'J ].采矿技术,2020,20(5):161-163.[4] 李杰，刘露，赵明生，等.基于混装乳化炸药配方调整改善爆破效果的研究[J].矿业研究与开发，2020,40(5) $27-31.[5] Huang S S , Zhao M S , Zhang Y P , st aO Experimental Study on the Performance oO on-site Mixed Emulsion Explosives andRock Impedancc Matching [ J ]. American Journal oO Scientific Research and Essays , 2020,5( 26) : 1-7.[6] 黄麟，田丰，田惺哲，等.抗低温地下混装乳化炸药工艺配方研究[J ].工程爆破,2018,24(5):35-39.[7] 余红兵，赵明生,周桂松，等.混装乳化炸药不同孔径水孔装药结构研究'J ].爆破,2018,35(4):104-123.[8] 李斌，马元军,胡劲松，等.某铁矿大孔径中深孔爆破装药结构对比试验[J ].现代矿业,2019,35( 12):117-119.[9] 汪旭光.爆破手册'M ].北京:冶金工业出版社,2010.[10] 戴俊.岩石动力学特征与爆破理论'M ] 4匕京:冶金工业出版社,2014.[11] 杨仁树，丁晨曦,王雁冰，等.爆炸应力波与爆生气体对被爆介质作用效应研究[J ].岩石力学与工程学报,2016,35(s2) :3501-3505.。

第七章水压爆破及其应用第一节概述在工程爆破中，自古以来都一直采用接触装药，即装药与药室（包括装药的炮眼、深孔和硐室等）壁之间紧密接触，不留空隙。

这种装药方式叫做耦合装药。

众所周知，炸药的爆炸过程是一个高速、高压和高温的能量释放过程。

采用这种装药方式时，炸药在爆炸瞬间，以高达几十万大气压的压力（这种压力大大超过任何一种岩石的极限抗压强度）以每秒几千米的速度在极短时间（以微秒计）内猛烈冲击岩石，岩石在这种超动载荷的作用下，靠近装药的那部分岩石会遭受到粉碎；而远离装药的岩石，由于应力波强度的迅速衰减和作用时间的不足，常常会产生超过允许尺寸的大块。

粉矿和大块在工程爆破中都有是不允许的。

同时，岩石在超动压的猛烈冲击下，常常会产生超爆或超挖，也就是说爆破的破碎范围超出了设计的范围，这样会破坏围岩和边坡的稳定性，造成不安全事故的隐患，增加了巷道和边坡的维护费用。

同时，由于超高压的猛烈冲击，作用时间短，所以能量利用率低，真正用于破碎岩石的能量，据估计，对抛掷爆破来说，一般不超过5~7%，对松动爆破来说也不过达到20%左右，剩余的大部分能量浪费了。

其中一部分造成爆破公害。

比如炸药在岩石中爆破时，当应力波传播超出破裂圈以后，它的强度已衰减到不能直接破坏岩石，而只能引起岩石质点作弹性振动，这种振动形成地震波，当地震波的强度达到一定值时，就会引出爆区周围建筑物的破坏。

同时，炸药爆炸时也会产生高压气体，这种高压气体往外膨胀，冲击压缩周围的空气，因此在空气中便会形成空气冲击波和噪声，这种空气冲击波和噪声达到一定强度时，也会引起周围建筑物的破坏和人员的伤亡。

此外，爆炸的高压气体往外膨胀时常会推动着已破碎的岩块飞掷而形成飞石。

飞石是爆破伤亡事故中占比例比较大的事故。

造成上述后果的主要原因是爆破过程没有得到有效的控制。

为了提高炸药在岩石中爆破时的能量利用率和抑制它的有害效应。

爆破工作者作了长期不懈的努力，取得了重大的进展。

近年来在抑制炸药爆炸的猛烈冲击作用方面提出的各种缓冲爆破技术就是这方面的成就之一。

浅埋煤层水岩耦合效应的覆岩破坏研究的开题报告一、选题背景随着我国经济社会的发展，煤炭等能源的需求也与日俱增。

因此，在煤矿开采过程中，煤层顶板（覆岩）稳定问题已经成为煤矿生产中一个重要的研究课题。

而浅埋煤层的开采，由于取煤机作业区处于地下，煤层厚度较小，顶板的稳定受多种因素影响，容易发生煤与瓦斯等灾害。

其中，水文地质条件和岩石物理力学性质不同，是否会影响覆岩稳定是浅埋煤层顶板稳定的关键问题，需要深入研究。

二、研究目的本研究的目的是，在浅埋煤层开采过程中，探究水与岩石相互作用下，岩层变形形态和破坏演化特征，并从力学角度出发，研究水岩耦合效应对浅埋煤层覆岩破坏的影响规律。

三、研究内容及方法本研究将采用实验模拟和数值模拟相结合的方法，具体研究内容如下：1.建立浅埋煤层模型：选取浅埋煤层作为研究对象，建立浅埋煤层的实验模型和数值模型。

2.开展水岩耦合效应实验：利用真实水文地质条件下进行实验室模拟，探究水岩耦合效应对覆岩稳定性的影响。

3.进行力学分析：利用数值模拟方法，分析不同水文地质条件下，浅埋煤层顶板稳定性的变化。

4.研究浅埋煤层覆岩破坏特征：通过实验数据和数值模拟结果，来分析浅埋煤层覆岩破坏演化的规律及其特征。

四、研究意义本研究旨在探究浅埋煤层水岩耦合效应对覆岩稳定性的影响，对于煤矿顶板稳定评价及煤炭资源开发方面具有一定的参考价值。

同时，通过本研究的结果，可以有效地指导实际生产中的顶板支护设计和工程现场管理，提高生产效率和安全生产水平。

五、预期结果1.建立了浅埋煤层实验与数值模型，得到了不同水文地质条件下的相应数据。

2.分析了水岩耦合效应对顶板稳定性的影响，研究了顶板破坏的模式和机理。

3.阐述了浅埋煤层覆岩破坏特征以及其演化规律。

六、研究难点1.水文地质条件对底板稳定影响的影响机理研究较为复杂，需要能够分析地形地貌、流动力学、地质构造等多个方面的问题。

2.煤层开采的非线性问题和水力学模型的非线性问题很难解决，因此，如何建立与验证模型是研究的关键。

不同耦合系数条件下岩石损伤特性的研究陈秋宇【摘要】在预裂爆破中,采用合理的空气比和不耦合系数能有效控制爆炸荷载对岩体的破坏.利用Autodyn有限元动力分析软件,研究预裂爆破中空气间隔不耦合装药产生的爆炸荷载对岩石的损伤特性和孔壁冲击波峰值的变化规律.通过改变装药空气比,分析空气间隔装药产生的爆炸冲击波沿孔壁的压力分布,以及间隔装药时不耦合系数对孔壁冲击波峰值和应力波传播的影响.结果表明:连续装药条件下,爆破近区的压力峰值高于岩石动态抗压强度,离炮孔越远应力波衰减的越慢;在空气间隔装药条件下,岩石的损伤深度随空气比的增大而减小,孔内空气柱周围的岩石破坏不明显;在间隔不耦合装药时,不耦合系数越大,冲击荷载的强度越低,孔壁的损伤半径也越小.%The air ratio and decoupling coefficient has a great influence on the effect in pre-splitting blasting.Reasonable parameters can control the scope of failure effectively.For the dynamic property of rock under blasting load generated by air-decked decouple charge during the pre-splitting blasting,the paper research the attenuation law of the shock wave and velocity under the condition of continuous charge structure using finite element dynamic soft Autodyn.Through change air ratio of the charge,it analyses peak value of shock wave distribution along the wall of hole.It also research the shock wave pressure and stress propagation under the influence of decoupling coefficient when discontinuous charging.The results show that in continuous charge conditions,the peak value of shock wave of the area near the blasting hole is more than the dynamic compressive strength of rock.From the hole further,the attenuationcoefficient of stress wave is smaller.In air-decked charge,the damage depth is up as the decrease of the air ratio.The rock surrounding by air is not obvious failure,because the pressure of the hole wall is less than the dynamic compressive strength of rock.In discontinuous air-decked charge,the load strength and damage radius is decrease when the decoupling coefficient is increase.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2017(026)010【总页数】6页(P146-150,155)【关键词】冲击波压力峰值;不耦合系数;空气比;预裂爆破【作者】陈秋宇【作者单位】中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉 430071【正文语种】中文【中图分类】TU45随着我国经济的发展，在能源、交通、环境等方面的矛盾日趋突出，解决这些矛盾是社会繁荣与稳定的基础。

ZOH年第2期ZOH Number0水电与新能源HYDROPOWER AND NEW ENERGY第35卷Vol.35DOS10.1622/j3nki.3n42-100/w.1671-3354.202132310水介质耦合爆破中爆炸能量的传输特性研究孙颖，李桐，陈明，叶志伟(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072)扌商要：水介质耦合爆破能有效降低爆破负面效应,改善爆破效果。

针对水介质耦合爆破，分析了水的动力学特性,理论推导了水介质耦合爆破时的炮孔孔壁峰值压力及能量传递过程，结合数值模拟得到了爆炸能量的传输特性，并与同种装药条件下的空气介质耦合进行了对比表明，装药结构相同时，水介质耦合装药传至岩体的能量比空气介质耦合装药高,且岩体为硬岩时能量传递效率差别更大;当岩体性质相同时，能量传递效率差异随着不耦合系数的增大而增大,不耦合系数由180增至2.31时，采用水介质耦合装药传至周围岩体的能量由空气介质耦合装药的4倍增至1倍。

关键词：水介质耦合;空气介质耦合;数值模拟;爆炸能量中图分类号:TU7513文献标志码：A 文章编号：1671-3354(2021)02-0035-06On the Transmission Mechanism of Explosion Energy inWater MeCium Coupling BlastingSUN Ying,L【Tong,CHEN Ming,YE Zhimel(Swtv Key LanoraWc of Water Resonrces and HycOopower Enpipeerinp Science,Wuhan University,Wuhan430077,Chiaa) Abstrach:Waer medium conpling blasting cen edectiveOy reduce the neyative effects of blasting anp impaye the blps-ting perfoirmince.。

空气间隔与耦合装药混凝土爆破对比分析吴亮;周勇;杨聃;段卫东;钟冬望【摘要】采用动力有限元软件LS-DYNA分析空气间隔装药与耦合装药结构对混凝土介质的破坏机理,结合混凝土模型对两种装药结构进行了光面爆破试验.结果表明,采用空气间隔装药结构进行爆破后,混凝土表面平整度要优于无空气间隔的情况；空气间隔装药结构能调节炸药能量分布,使孔内爆炸压力沿炮孔轴向的分布更均匀,从而提高炸药爆炸能量的有效利用率.%LS-DYNA, a finite element analysis software, was employed to analyze the concrete failure mechanism when axial coupling charge and air-deck charge were used, respectively, and smooth blasting experiments were carried out with the concrete model. The results show that the concrete surface flatness with air-deck charge is better than that of axial coupling charge, and air-deck charge can regulate explosive energy distribution and make explosion pressure distribution along the axis of borehole more uniform, thus raising the efficiency of explosive energy use.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)003【总页数】4页(P225-228)【关键词】空气间隔装药;光面爆破;混凝土模型;模型试验【作者】吴亮;周勇;杨聃;段卫东;钟冬望【作者单位】武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室,湖北武汉,430065;湖北省水利水电科学研究院,湖北武汉,430070;重庆梅溪河流域水电开发有限公司,重庆,404600;武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室,湖北武汉,430065;武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室,湖北武汉,430065【正文语种】中文【中图分类】TD235.3为降低岩石开挖爆破对承载岩体的损伤与震动影响，在岩体开挖轮廓处通常采用预裂或光面爆破等轮廓爆破技术。

爆破工程复习题（仅供参考)1.(1)爆炸：物质系统的一种极为迅速的能量转化过程，是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在极短的时间内骤然释放或转化的现象。

分为：A.物理爆炸：由系统释放物理能引起的爆炸； B.化学爆炸：由物质化学变化引起的爆炸； C.核爆炸：由核裂变或核聚变释放出巨大核能所引起的爆炸。

(2)爆破：利用炸药的爆炸能量对介质做功以达到预定工程目标的作业；按爆破作业性质分类如下：露天爆破、地下爆破、水下爆破、拆除爆破和特种爆破。

(3)炸药是指能够发生化学爆炸的物质，包括化合物和混合物。

(4)炸药爆炸的三要素：A.反应的放热性：为爆炸提供爆炸反应的能源，保障了爆炸反应的连续和传播；B.反应的快速性：使爆炸产物具有极高的能量密度和功率密度;C.生成大量气体：产生的大量气体是对周围介质做功的介质，爆炸产生的热量通过高温高压气体产物的剧烈膨胀实现能量转化。

(5)炸药的氧平衡对爆生有毒气体的影响：A.正氧平衡：氧有多余，可燃元素能够被充分氧化但产物或有NO、NO2等气体；B.零氧平衡：可燃元素能得到充分氧化，氧不缺也无多余，没有有毒气体产生；C.负氧平衡：炸药含氧不够，氧化反应不充分，爆炸产物中含有CO等有毒气体。

(6)殉爆：指某处炸药爆炸时引起相邻一定距离处的另一炸药爆炸的现象。

(7)殉爆距：指主动装药殉爆时能使被动装药100%殉爆的最大距离。

(8)研究殉爆距的意义：A.对主动装药而言，殉爆距离反映了炸药爆炸的冲击波强度；B.对被动装药而言，殉爆距离反映了炸药对冲击波的感度；C.提高工程爆破的可靠性。

2.(1)炸药的起爆：炸药受到外界作用发生爆炸的过程。

(2)感度：炸药在外界作用下发生爆炸的难易程度。

(3)爆速：爆轰波在炸药中的传播速度成为爆轰速度，简称爆速。

(4)爆热：单位质量炸药爆炸时所释放出的热量。

(5)爆温：炸药爆炸所放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度。

(6)爆力：炸药爆炸对周围介质所做机械功的总和。