7毫秒延时爆破理论总结.ppt

7 毫秒延时爆破理论 学习要点： 1、了解毫秒延时爆破的特点和破岩机理的几种假说； 2、熟悉毫秒延时爆破减震机理； 3、掌握光爆实质、特点、成缝机理和评价标准； 4、掌握预裂爆破的概念、特点以及与光面爆破的区别。 1）应力波干涉假说 若相邻两装药同时爆炸，由于应力波的相互干涉，在两装药中间岩 体某区域内将形成无应力或应力降低区，从而容易产生大块。但若使相邻 的两装药间隔一定时间爆炸，即当先期爆炸装药在岩体内激起压缩波从自 由面反射成拉伸波后，再引爆后期爆炸的装药，不仅能消除无应力区，而 且能增大该区内的拉应力，改善破碎块度（图7.1 ）。 2）自由面假说 该假说认为，微差爆破能够改善岩石的破碎质量，是由于先期爆炸装药在岩体内已造成了某种程度的破坏，形成了一定宽度的裂隙和附加自由面，为后期装药爆炸创造了有利的破岩条件。按照这种假说，在各种微差爆破形式中（图7.2 ），以间孔或波形微差爆破的效果最好。 此外，除间排微差爆破外，由于先期爆炸产生的新自由面改变了后期爆炸装药的作用方向（不再垂直原有自由面），故能减小岩石的抛掷距离和爆堆宽度，并为运动岩块相互碰撞、利用动能使之发生二次破碎创造了条件。 3）剩余应力假说 该假说的主要内容包括： （1）先期爆炸激起的爆炸应力波在岩体内形成动态应力场并 产生一系列裂缝； （2）其后，岩体承受高压爆炸气体的作用，使裂缝进一步扩 展，但随着爆炸气体的膨胀，压力不断降低； （3）后期爆炸装药应在先期爆炸装药产生的静态应力场尚未 消失前起爆，利用先期爆炸装药在岩体产生的剩余应力 来改善岩石的破碎质量。 该假说与自由面假说是相辅相成的。 4）岩块碰撞假说 当先爆炮孔爆落的岩石尚未落地时，后爆炮孔爆下的岩 石朝新形成的自由面方向飞散，利用其动能产生碰撞破碎， 并使爆堆比较集中。 其它 由于微差爆破能够在很大程度上降低爆破震动的危害，于是又提出了地震波相互干扰的观点。该观点认为由于相邻炮孔之间有一个短的时间间隔，使得地震波相互干扰，因而减弱爆破地震效应。 7.3.3 井巷微差爆破的安全性及减震作用 在有瓦斯危险的工作面内进行爆破工作，以瞬发爆破最安全，但在 这种情况下，全断面只能分次放炮。爆破次数愈多对巷道开挖进度影响 愈大，爆破次数愈少对爆破效果和震动作用影响愈大。 ? 研究指出，若爆破前瓦斯浓度已达爆炸极限，则总延期时间超过 75～100ms，就有可能引燃瓦斯。因此，在有瓦斯危险工作面内采用 微差爆破时，总延期时间有明确规定：＜130ms。爆破前必须严格检 查工作面内瓦斯含量，并按安全规程规定进行装药、放炮。 ? 从理论上讲，相邻两段爆破引起的爆破地震，若时间间隔等于爆破 振动周期T的一半和T/2的奇数倍，可以使两次爆破峰谷相消，最大程 度地降低地震效应。 微差爆破不仅可以改善岩石破碎质量，提高爆破效果，而且可以减 小在巷道围岩内产生的震动。 3）光爆原理 ?光面爆破的基本原理是合理选择周边眼爆破参数（即眼间距、抵抗线、装药量），在井巷掘进轮廓线上钻凿相互平行的炮眼；控制炸药的爆破作用，选用低密度和低爆速的炸药或专用药包，控制每个炮眼的装药量和装药结构，降低炸药爆炸的初始冲量；保证周边眼同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好切断周边炮眼连线上的岩石，形成贯穿裂缝，从而减少了对炮眼眼壁岩体的破坏，并将井巷轮廓线内岩石崩落下来，爆后形成围岩形状规整、表面光滑，符合设计要求的井巷断面。 ?关于裂缝形成的机理有以下三种观点： ?以高压气体为主要作用的理论 U.兰格福斯、山口梅太郎等人认为，爆生气体的作用对预裂爆破和光面爆破成缝的影响更大。试验证明，两圆孔连线与孔壁的交点在切线方向产生很大的拉应力。因此，裂缝应首先在孔壁上出现。预裂爆破与光面爆破时岩石的开裂，可认为是由孔壁切向拉应力造成的，而且孔的间距与裂缝的开裂关系很大。 据上得出以下结论：不论是单孔或是两孔同时起爆，裂缝均能产生，后者更易形成裂缝；强调堵塞和不耦合装药结构，使爆破气体在炮孔内作用时间延长；要求使用爆速低、生成气体量多的炸药；他们认为应力波不会形成孔间贯穿裂缝，仅能形成潜在的闭合裂缝，对于单孔而言，这些裂隙是无规则的，对于双孔而言，两孔连线方向的裂缝最长，