- 1、本文档共27页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
1 破碎机理的几种假说
2 炸药在岩石中的作用
第2章 (岩石)爆破破碎机理
1.1爆生气体膨胀作用理论(静作用理论)
1.2冲击波拉伸作用理论(动作用理论)
1.3爆生气体和应力波综合作用理论
——应力波作用的大于要看介质波阻抗(高、中、低阻抗)
1.岩石爆破破坏机理的几种假说
1.1 爆生气体膨胀作用理论(静作用理论)
代表人物: 村田勉 等
基本观点
1953年以前,这派观点在爆破界极为流行。
从静力学观点出发:认为药包爆炸后,产生大量高温、高压气体,这种气体膨胀时所产生的推力作用在药包周围的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力的不等引起不同的径向位移,导致在岩石中形成剪切应力,当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石的破裂;
。
当爆生气体的膨胀推力足够大时,还会引起自由面附近岩石的隆起、鼓开并沿径向推出
它在很大程度上忽视了冲击波的作用。
后来经过村田勉等人的努力,采用近代观点重新做了解释,形成了一个完整的体系。但是各个学者在机理解释上又有不同。
依据
——岩石发生破碎的时间是在爆炸气体作用的时间内;
——炸药中的冲击波能量仅占炸药总能量的5%~15%。
——黑火药爆破漏斗;
不足
裸露药包破碎大块:爆生气体都扩散到大气中去了,并没有对大块破碎起什么作用。(这时主要是冲击波的动压作用)
准静态压力较低,能否引起初始破裂值得怀疑。
1.2 冲击波拉伸作用理论(动作用理论)
代表人物:日本:日野熊田(Kunao Nino)
美国:戴维尔(Duvall W.L)
基本观点
当炸药在岩石中爆轰时,生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石,在岩石中引起强烈的应力波,它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,引起周围岩石的过度粉碎;
当它到达自由面时,反射形成拉伸应力波,引起岩石的拉断;
爆生气体的作用仅限于辅助破碎和破裂岩石的抛掷
依据
——抗拉强度的重要性
——Griffith研究脆性物体破坏时指出:脆性物体的破坏是由内部存在的裂隙引起的。由于固体内微小裂隙的存在,在裂隙尖端产生应力集中,从而裂隙沿着尖端继续扩张。
——基于杆件试验和平板试验中的应力波
岩石杆件爆破试验
板件爆破试验
(1)1947年,K.M.贝尔特(K.M.Baird)用高速摄影机实测了冲击波的速度。用电力引爆直径0.25㎜的铜丝在玻璃板中爆炸,产生的冲击波速度为5600~11900m/s、破坏的顺序是,爆源附近→边界端→玻璃板中部。
不足
对烈性炸药来说,冲击波所携带的能量只占理论估算的炸药总能量的5%——15%,而真正用于破碎岩石的能量比这个值还小;根据D.E.福吉尔逊(Fogelson)等人测量炮孔附近的冲击波强度,推算出的冲击波中的能量,只占炸药总能量的9%。如果冲击波围绕炮孔均匀分布的话,至少有三分之二的能量没有作用在破裂角小于1200的单炮孔的岩石破碎上。这就意味着在破裂角内冲击波分配的能量只占炸药总能量的3%。这样小的能量要将岩石完全破碎是令人难以置信的。
3
根据日野的爆破漏斗试验证明,花岗岩等中试验证明,只有当单耗较高时,才会出现自由面岩石的反射拉伸破坏;
破碎大块时,裸露药包与内部药包相比,单位炸药消耗量要高3-7倍,说明爆生气体对破碎岩石的作用。
3 综合作用理论
代表人物:C.W.利文斯顿,伊藤一朗,T.N.哈根
基本观点
岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果,两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同;
爆炸冲击波(应力波)使岩石产生裂隙,并将原始损伤裂隙进一步扩展;
随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,脱离母岩;
冲击波对高阻抗的致密、坚硬岩石作用大;爆炸气体膨胀压对低阻抗的弱弱岩石的破碎效果更佳。
炸药在岩石中爆破作用
炸药的内部作用
炸药的外部作用
1.1 爆破的内部作用
有机玻璃中的爆炸裂纹
二图板尺寸相同,仅仅右图药量是上图的3倍
内部作用示意图
1—装药空腔;2—粉碎区;
3—裂隙区;4—震动区
1.2 爆破的外部作用
反射拉伸为主造成自由面岩石片落
霍普金森效应破碎机理
反射拉伸应力波引起径向裂隙延伸
自由面改变了岩石中的准静态应力场
通过以上对岩石爆破破碎机理的分析可知,岩石的爆破破碎、破裂是爆炸(冲击波)应力波的压缩、拉伸、剪切和爆生气体的膨胀、挤压、致裂和抛掷等共同作用的结果。
炸药在岩石中爆破破坏过程
a、径向压缩阶段;b、冲击波反射阶段;c、爆炸气体膨胀阶段
爆破过程三阶段
冲击波径向压缩阶段:粉碎、引起切向拉应力——径向裂纹、回弹——环状裂隙;
冲击波反射阶段:片落、促进径向裂纹的发展
爆生气体膨胀阶段:
您可能关注的文档
最近下载
- 人教版五年级数学上册全册练习课件.pptx
- 2023 年成人高等学校招生全国统一考试专升本《英语》试题及答案.pdf
- 潮汕食品推广方案策划.pptx
- 水电站大坝堰基防渗墙施工试验方案.doc
- 精细化工行业数字化解决方案.docx
- 22J403-1楼梯 栏杆 栏板(一)图集.pptx
- 七年级语文古诗赏析之龟虽寿省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx
- 智慧树知到《ERP沙盘模拟经营(山东联盟)》章节测试答案.docx VIP
- AEC - Q100-007 - Rev-B - Fault Simulation and Test Grading故障模拟和测试分级.pdf
- 工伤保险条例全文.doc VIP
文档评论(0)