文档介绍：一、无限均匀介质中的爆破作用
工程中的介质总是有限的和不均匀的。为了研究方便,假设爆破作用的介质是无限的和均匀的。在这种理想介质中的爆破作用是:冲击波以药包中心为球心,呈同心球向四周传播。距球心越近,作用介质的压力越大,距球心越远,由于介质的阻尼,使作用于介质的压力波逐渐衰减,直至全部消失。假如沿球心切割一平面,可将爆破作用的影响范围划分为如下几个部分:
第一节爆破基本原理
1、在外力激发下,可以发生化学爆炸的单质或混合物,叫炸药。
2、炸药爆炸是化学爆炸。在某中起爆能的作用下,炸药瞬时内(约万分之一秒内)发生化学分解,产生高温(几千度)、高压(数万几十万个大气压)的气体,对相邻的介质产生极大的冲击压力,以波的形式向四周传播。若传播介质为空气,称为空气波;若传播介质为岩土,则称地震波,也叫固体冲击波。
1、压缩圈(粉碎圈):最靠近药包的介质,受到膨胀压力最大,介质若为塑性体,会被压缩成一个球形空腔;介质若为脆性体,会被压缩的粉碎。因此爆破影响的这个范围称为压缩圈或粉碎圈。相应的半径叫压缩半径。
2、抛掷圈:压缩圈外具有抛掷势能的介质。这部分介质当具有逸出的临空面,常发生抛掷。这个范围称为抛掷圈。相应的半径叫抛掷半径。
3、松动圈:抛掷圈外围的一部分介质,爆破的作用只能使其产生破裂松动。因此这一范围称为松动圈。相应的半径叫松动半径。
4、震动圈:松动圈以外的介质,随着冲击波的进一步衰减,只能使这部分介质产生震动,故称为震动圈。相应的半径叫震动半径。
各圈半径的大小与炸药的特性、药包结构、爆破方式、介质的特性等密切相关。
二、有限介质中的爆破作用
爆破作用受到临空面的影响,即爆破作用半径能达到临空面的爆破,称为有限介质中的爆破作用。工程中多属于这种爆破。
有限介质中的爆破形成爆破漏斗。
爆破漏斗的概念及形成
如炸药的埋置深度小于爆破作用半径,就是有限介质爆破。当药包的爆破作用具有使部分介质直接飞逸出临空面的能量时,往往形成一个倒立圆堆形的爆破坑,这个坑称为爆破漏斗
爆破漏斗的几何特性参数
1、药包中心到临空面的最短距离称为最小抵抗线长度W;爆破漏斗底半径r;爆破作用半径R;可见爆破漏斗坑深度P;爆破抛掷距离L;爆破作用指数n=r/W。
2、爆破作用指数n是爆破设计中最重要的设计参数,n值大,爆破漏斗呈宽浅式,n值小,爆破漏斗呈窄深式,甚至不出现爆破漏斗。因此可以用n值大小对爆破进行分类。
爆破分类
1、当n=1即r =W时,称为标准抛掷爆破;
2、当n>1即r>W时,称为加强抛掷爆破;
3、<n<1即r<W时,称为减弱抛掷爆破;
4、<n≤,称为松动爆破。
5、不因爆破使临空面产生破坏的爆破,叫隐藏式爆破,也叫内部爆破,可用于炸胀药壶。
6、相应于以上各类爆破的药包分别叫:标准抛掷药包、加强抛掷药包、减弱抛掷药包、松动药包。
可见漏斗深度计算
抛掷爆破将部分介质抛出,其中部分介质又回落到爆破漏斗坑中,回落后的可见漏斗深度为:
P=CW(2n-1)
式中C—介质系数,对于岩石,C=;对于粘土:C= 。
抛掷堆积距药包中心的最大距离(一般简称抛距)为: L=5nW
三、炸药和装药量计算
1、性能指标:
(1)威力:爆力和猛度的合称。爆力是破坏能力;猛度粉碎能力。
(2)安定性:保持炸药物理和化学性质不变的能力。
(3)敏感度:在外力作用下发生爆炸的难易程度。
(4)最佳密度:能获得最大爆破效果的密度。
(5)氧平衡:含氧量和爆破需氧量的关系。有零氧平衡、正氧平衡、负氧平衡三种情况。
(6)殉爆:一个药包爆炸引起附近药包爆炸的现象。能连续三次殉爆的最大距离称殉爆距。
2、工程炸药的类型
(1) 起爆炸药:制造起爆材料的炸药,特点是爆力和猛度高,对冲击、摩擦、火焰敏感性强,化学安定性大。如:雷***,氮化铅,二硝基重氮酚等。
(2)单质猛性炸药:是制造起爆材料的炸药,爆力和猛度都很高。它还可以作为提高混合猛性炸药敏感度的敏化材料,这类炸药如梯恩梯、***等。
(3)混合猛性炸药:是按一定比例将爆炸性和非爆炸性可燃物混合制成的。是应用最广的工程炸药。这类炸药主要有:***铵类炸药(铵梯、铵油、浆状、乳化油等炸药的总称)。