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巖石爆破工程機理
2018-09-25 14:24[返回]

巖石在爆破作用下破碎的物理力學實質。它為正 確進行爆破設計、合理選用和控制爆破作用提供 科學的依據 爆破機理學說由于的爆炸是一個高溫高壓 和高速的復雜變化過程,而巖石又是一種千變萬化的 非均質介質。

  

巖石爆破工程機理原因:


(1)爆炸 氣體膨脹造成拉伸破壞認為在巖石中爆炸時, 爆生氣體膨脹的壓力作用在藥室的周壁上,在巖石中 產生壓應力和與它相對應的垂直拉應力,由于巖石的 抗拉強度低,當這種拉應力超過巖石的抗拉強度時,便 會引起巖石破壞,因此巖石的破碎主要是爆生氣體膨 脹壓力引起的。

    

(2)拉伸應力波破壞在巖石中爆 炸產生的應力波傳到自由面后,反射成拉伸波,由于巖 石抗拉強度低,因此從自由面開始,由外向里使巖石產 生片狀斷裂,是巖石破碎的主要原因。

    

(3)應力波和爆 生氣體膨脹壓共同作用應力波在藥室周壁上產生初 始的徑向裂隙,而爆生氣體則擠人這些裂隙內并使它 擴張和延伸,直至巖石完全破碎。因此巖石破碎是應力 波和爆生氣體膨脹壓共同作用的結果。這一學說越來 越為人們所認同。 巖體爆破作用圈若將一個球形藥包埋在無限深 的均質巖體中,隨著離藥包距離的不同,爆炸會產生不 同的爆破效果。 直接與藥包接觸的巖石將受到超高壓沖擊波的沖 擊和壓縮作用,這種壓力大大超過巖石的動抗壓強度。 若巖石具有可塑性,將受到強烈壓縮而形成壓縮圈。但 對大多數堅硬巖石來說,可塑性很小,巖石受到強烈沖 擊和壓縮后將被粉碎,形成粉碎圈,其半徑一般為藥包 半徑的2一4倍。粉碎圈以外的巖石,受到衰減后應力 波的徑向壓縮作用而引起切向拉伸,當拉伸應力超過 巖石的動抗拉強度時,便在粉碎圈外產生放射狀的徑 向裂隙,而爆生的高壓氣體便擠人裂隙中,促使裂隙進 一步擴張和延伸;應力波通過后,受壓縮的巖石迅速卸 載,發生向心的徑向運動,而引起環狀的拉伸裂隙。徑 向和環狀裂隙的相互交錯,將巖石割裂破碎而形成破 藥包位理---一 硯匆 -一; 巖體爆破效應圖 裂圈。通過破裂圈以外的應力波,由于急劇衰減,它的 大小已低于巖石的強度,再也不能引起巖石破碎,而只 能引起巖石質點作彈性振動,形成震動圈。


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