您好!欢迎访问宁夏东平开元工程有限公司网站!
您暂无未读询盘信息!
网站地图 在线留言 联系我们

logo

专业从事宁夏建筑拆除工程爆破施工

爆破拆除 —— 找宁夏东平开元

—— 全国咨询热线 ——

13895489225

img
新闻资讯
当前位置 当前位置:首页 > 新闻资讯 > 行业资讯

爆破自由面的破坏作用及岩石爆破动力机理响应特性

所属分类:行业资讯    发布时间: 2021-07-14    作者:
  分享到:   
二维码分享

自由面,通常指所需爆破的岩石与空气的接触面,又叫临空面。当炸药爆炸时,岩石产生的压力波(入射波)从爆心向外传播,遇到自由面时即反射为拉伸应力波。如果反射拉应力和入射压应力叠加之后所合成的拉应力超过岩石的抗拉极限强度时,在自由面附近的岩石即被拉断成小块,或片落(剥落或脱片),或形成落漏斗。这种现象由霍布金生(Hopkinson)所发现并进行了研究,故称为霍布金生效应。

宁夏爆破自由面的破坏作用及岩石爆破动力机理响应特性

简单的试验是采用岩石长杆模型进行的爆破试验。如图,取一要加工成圆柱形或正方形断面(cm)的长杆(长1m左右);,取一块具有一定厚度的水泥板。将一端平整为自由面(b);另一端为加载端(a),其上放一支雷管和几十克硝铵炸药。爆炸后加载端被冲击波和爆生气体粉碎飞散,而在自由端则出现碎块,并抛出一定距离,这就是反射拉伸波拉断作用的结果。但是,有人过分强调反射波的拉应力作用,把它看作是岩石的爆破的主要因素。认为在反射波的拉伸作用下岩石的破坏是从自由面朝着药包方向,即片落漏斗由外向里发展,以致形成爆破漏斗,其破坏过程如图7-2。事实上并不如此,应力波反射破坏理论,只是在长杆(一维)条件和平板(二维)条件下比较适应而对于岩体(三维)条件下的爆破并不出现图7-2所示的表面小块、内部大块的爆破漏斗。片落主要与药包的几何形状、剂量和入射波的波长有关。例如,药室大爆破的片落现象可能比深孔或浅眼爆破显著。入射波的波长大于小抵抗线的1.5倍时,在自由面的小抵抗线附近,则没有霍布金生效应。

必须指出,反射拉应力波可以助长爆破中区径向裂隙的延伸,促进爆破漏斗的形成,见图7-3。自由面的反射拉应力波与径向裂隙..处的应力场互相叠加,当反射拉应力波的拉断方向与径向裂隙呈θ角相交时,可以产生两种破坏作用:或者以一个拉应力分量,促使径向裂隙..继续伸展;或者产生一个裂隙分叉,当时,裂隙延伸的效果好。

综上所述,自由面在爆破破坏过程中起着重要作用,它是形成爆破漏斗的重要因素之一。自由面不仅可以形成片落漏斗,还可以促进径向裂缝的延伸,大大降低岩石的夹紧性。爆破后的岩石可以从自由面方向破碎、移动和抛出。

自由面越大、越多,越有利于爆破的破坏作用。因此,在爆破工程中,应充分利用岩体的自由面,或者人工创造新的自由面(如井巷挖掘的开槽、地下采矿场的切割槽、深孔爆破的v形起爆顺序和波浪形开槽、露天药室定向爆破的合理地形选择和辅助药室的设计等),提高炸药能量的利用率,提高爆破效果。例如,随着自由面数目的增多,岩石夹制作用减弱,有利于岩石爆破破碎,从而单位炸药消耗少,如表7-1。

自由面与药包(炮孔与药室)的相对位置对爆破效果影响很大,当其它条件相同时,炮孔与自由面的夹角愈小,爆破效果愈好;炮孔平行于自由面时,爆破效果好。相反,炮孔垂直于自由面时,爆破效果差,应尽量避免凿岩。自由面在炮孔的下部时爆破效果好,在上部时差,在侧旁时其爆破介于二者之间。

此外,为了防止飞石的危害,更要注意自由面的影响,以..爆破的..。