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从破岩机理来看,切槽孔爆破与圆孔爆破有所不同

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:从破岩过程上看,切槽孔爆破主要以拉应力为主破岩,其破岩分区只存在裂隙区和振动区,一般不存在粉碎区。切槽孔爆破的裂隙区半径可延伸到炮孔半径的70~100 倍[85]。由于孔压峰值比圆孔爆破小,切槽孔爆破的振动区也应比圆孔爆破的范围小。

从破岩机理来看,切槽孔爆破与圆孔爆破有所不同

因为在炮孔壁上切槽,当爆破压力产生后,孔壁槽沟尖端处产生应力集中,其集中系数为5~20 倍[74]。爆破后的高压气体首先导致槽沟裂纹产生,爆生气体楔入已张开的裂隙,使裂隙迅速扩展。由于裂隙的扩展、爆生气体扩容,其压力峰值比圆孔爆破要低,这使得孔壁峰压降低,减少或避免了孔壁附近的粉碎区的产生。另外,由于开槽改变了圆孔的形状,在切槽附近一定区域内(图14-15 中虚线所示),孔壁环向应力变为压应力,此区域被称为裂纹抑制区[12]。因此,切槽孔爆破往往可以保证爆破的半孔存在。从破岩过程上看,切槽孔爆破主要以拉应力为主破岩,其破岩分区只存在裂隙区和振动区,一般不存在粉碎区。切槽孔爆破的裂隙区半径可延伸到炮孔半径的70~100 倍[85]。由于孔压峰值比圆孔爆破小,切槽孔爆破的振动区也应比圆孔爆破的范围小。

图14-15 带有一对初始裂缝的炮孔(www.xing528.com)

从以上分析可见,圆孔爆破岩石由压缩破坏和拉伸破坏两部分组成,而切槽孔爆破破岩只有拉伸破坏一部分。如以岩石、混凝土等为爆破对象的材料其抗压强度远大于抗拉强度(10~20 倍),抗压破坏显然会耗费更大的能量,这表明切槽孔爆破是一种十分节能的爆破方法[82]

圆孔爆破所产生的径向裂隙一般情况下是随机分布的,其裂隙延伸范围是炮孔直径的30~40 倍[86],虽然不像切槽孔爆破那样可以人为控制,但分布比较均匀,数量也较后者多。这对于松动爆破而言是比较重要的,尽管爆破产生的裂隙只占总裂隙数量的20%~30%[88]

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