岩石的爆破破碎机?/p>
2008-07-09 17:39
一、岩石爆破破碎的主因
破碎岩石的炸药能量以两种形式释放出来?/p>
一种是冲击波,
一种是爆炸?/p>
体。但是岩石破碎的主要原因究竟是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的?/p>
果,由于认识和掌握资料的不同,便出现了不同的结果?/p>
1
、冲击波拉伸破坏理论(该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴?/p>
尔)
当炸药在岩石中爆轰时?/p>
生成的高温?/p>
高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石?/p>
在岩石中引起强烈的应力波?/p>
它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,
因此引起
周围岩石的过度破碎?/p>
当压缩应力波通过粉碎圈以后,
继续往外传播,
但是它的
强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎?/p>
当它达到自由面时?/p>
压缩应力波从
自由面反射成拉伸应力波,
虽然此时波的强度已很低,
但是岩石的抗拉强度大?/p>
低于抗压强度,所以仍足以将岩石拉断。这种破裂方式亦称“片落”。随着反射
波往里传播,
“片落”继续发生,一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。因此岩?/p>
破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果?/p>
爆炸气体的作用只限于岩石的辅
助破碎和破裂岩石的抛掷?/p>
2
、爆炸气体的膨胀压理论(该观点的代表人物村田勉等?/p>
从静力学的观点出发,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?/p>
由于作用力不等引起的不同的径向位移,
导致在岩石中形成剪切应力?/p>
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?/p>
当爆炸气体的膨胀推力
足够大时?/p>
还会引起自由面附近的岩石隆起?/p>
鼓开并沿径向方向推出?/p>
它在很大
程度上忽视了冲击波的作用?/p>
3
?/p>
冲击波和爆炸气体综合作用理论
(该观点的代表人物有
C.W.
利文斯顿?/p>
φ
.A.
鲍姆,伊藤一郎,
P.A.
帕尔逊?/p>
H.K.
卡特尔,
L.C.
朗和
N.T.
哈根等)
这种观点的学者认为:
岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合?/p>
用的结果。即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?/p>
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?/p>
炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,脱离母岩。此外,爆炸冲击波对高阻?/p>
的致密?/p>
坚硬岩石作用更大?/p>
而爆炸气体膨胀压力对低阻抗的软弱岩石的破碎?/p>
果更佳?/p>
二、炸药在岩石中的爆破作用的范?/p>
1
、炸药的内部作用
假设岩石为均匀介质?/p>
当炸药置于无限均质岩石中爆炸时,
在岩石中将形
成以炸药为中心的由近及远的不同破坏区域,
分别称为粉碎区?/p>
裂隙区及弹性振
动区?/p>
?/p>
1
)粉碎区(压缩区?/p>
炸药爆炸后,
爆轰波和高温?/p>
高压爆炸气体迅速膨胀形成的冲击波作用?/p>
孔壁上,都将在岩石中激起冲击波或应力波,其压力高达几万
MPa
、温度高?/p>
30000
以上,远远超过岩石的动态抗压强度,致使炮孔周围岩石呈塑性状态,?/p>
几到几十毫米的范围内岩石熔融?/p>
尔后随着温度的急剧下降?/p>
将岩石粉碎成微细
的颗粒,把原来的炮孔扩大成空腔,称为粉碎区。如果所处岩石为塑性岩石(?