间隔不耦合装药结构形式及特点分析

发布时间：2021-08-05 02:31

　　为了研究炮孔装药的结构形式和应用范围,达到特定爆破效果的目的,通过大量的工程实践和调查研究,归纳总结了间隔装药和不耦合装药的基本分类、功能特点及其适用范围,分析了露天深孔爆破和隧道掘进爆破常用装药结构设计参数的选取原则;讨论了在控制爆破施工过程中,采用不同的装药结构可以改变炸药的爆炸作用方向、能量利用率和爆生气体作用时间,这是控制爆破危害、改善爆破效果的主要技术手段。合理选用、设计优化装药结构在爆破工程应用中具有重要的实际意义。 

【文章来源】：工程爆破. 2020,26(05)CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

水压爆破装药结构

图1 水压爆破装药结构节能环保水压爆破装药结构设计可选用直径35 mm,长度200 mm,袋厚0.8 mm,容水量160 ml的水封塑料袋;炮孔底部水袋长度L1取1～2卷药卷长度;装药长度L2取常规爆破装药总长度的80%左右;炮孔上部水袋长度与炮泥长度合适的比例为3/4。与常规爆破相比,节能环保水压爆破,爆破进尺增加12.5%,炮孔利用率提高11.5%,节省炸药23%,提高了施工效率,改善了施工环境,具有显著的经济和环保效益[8]。

目前,在岩石开挖应用光面爆破技术时,其装药结构大多数都是偏心不耦合装药,药卷并非位于炮孔中心,这种偏心效应如果利用得当,可以有效引导爆炸能量用于破碎开挖岩体(见图4)。泡沫材料不耦合装药结构的要点是利用柔性泡沫材料良好的冲击防护性能,最大限度地降低对预留保护围岩的爆破损伤,适用于隧道光面护壁爆破施工,可实现周边孔装药一致化、简便化、预制化[14]。根据点不耦合系数的定义,即孔壁某点与药卷中心的连线长度与该连线药卷长度之比,图4中装药结构最大点不耦合系数可达3.79(PVC管径38 mm,药卷直径32 mm)。由爆炸力学和应力波透反射理论,对于开挖侧,爆轰产物直接作用于孔壁,发生一次透反射,透射系数T1=1.37,对于护壁侧,爆轰产物先作用于泡沫材料,再作用于孔壁,经过两次透反射,透射系数T2=0.4,作用在开挖侧和护壁侧的孔壁压力相差3.4倍(泡沫材料和岩石参数如表2所示),较好实现了破碎和保护的爆破目标。表2 泡沫材料和岩石参数Table 2 Foam and rock parameters 材料 密度/(kg·m-3) 弹模/GPa 泊松比 纵波波速/(m·s-1) 泡沫材料 170 1.67 0.28 3 543 岩石 2 500 40 0.23 4 306

【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道掘进节能环保水压爆破施工工法[J]. 张庆欣,韩金锋.  铁道建筑. 2006(07)
[2]炮孔不同装药结构对爆破能量影响的理论探讨[J]. 宗琦,孟德君.  岩石力学与工程学报. 2003(04)
[3]柱状装药爆破的岩石压碎圈与裂隙圈计算[J]. 戴俊.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2001(02)



本文编号：3322882