什么叫爆破的内部作用和外部作用?答:爆破内部作用:当药包爆炸后,在自由面上不会看到爆破迹象。也就是说,爆破作用
只发生在岩石的内部,未能达到自由面,药包的这种作用叫做爆破的内部作用。
爆破外部作用:当最小抵抗线小于临界抵抗线时,即不是在无限岩石中,而是在半无限岩石中装药爆破时,爆炸后除发生内部的破坏作用外,自由面附近也将发生破坏。也就是说,爆破作用不仅发生在岩石内部,还将引起自由面附近岩石的破碎、移动和抛掷,形成爆破漏斗。
16.】 爆破内部作用时,岩石的破坏过程。爆破内部作用岩石破坏过程:
1)压缩粉碎区的形成 爆炸后,产生二、三千度以上的高温和几万兆帕的高压,形成每秒数千米速度的冲击波,伴之以高压气体在微秒量级的瞬时内作用在紧靠药包的岩壁上。
2)裂隙区的形成 ①径向裂隙的形成 ②环向裂隙的形成 ③在径向裂隙与环向裂隙形成的同时,受径向应力和切向应力作用的结果,还可能形成剪切裂隙。这样应力作用首先形成了初始裂隙,接着爆轰气体的膨胀、挤压、气楔作用助长裂隙的延伸和扩展,只有当应力波与爆轰气体衰减到一定程度后才能停止裂隙的扩展。随着径向裂隙、环向裂隙和剪切裂
隙的形成、扩展、贯通,纵横交错、内密外疏、内宽外细的裂隙网分割成大小不等的碎块。靠近粉碎区处岩块细碎,远离粉碎区处大块增多,或只出现延伸的径向裂隙。这就是破裂区(裂隙区)的破坏过程。
3)震动区 当应力波衰减到不能破坏岩石时,只能引起岩石质点作弹性震动,形成地震波,它的能量仅占爆破总能量的很小一部分,约为2~6%。爆破地震瞬间的高频振动可引起原有裂隙的扩展,或超过岩体的固有频率,导致露天边坡滑坡,地下冒顶片帮,地面或地下建筑物的破裂、损坏、倒塌。地震波是构成爆破公害的危险因素,因此必须掌握爆破地震的规律,采取适当的控制爆破降震措施,尽量避免和防止爆破地震的严重危害。
17.】 爆破的外部作用时,反射拉伸应波对岩石的破碎作用?1)反射拉伸应力波造成自由面岩石片落。2)反射拉伸应力波引起径向裂隙延伸。3)自由面改变了岩石中的准静态应力场。
18. 】试解释下列爆破术语:自由面、最小抵抗线、爆破作用指数、标准抛掷爆破漏斗、减弱掷爆破漏斗、松动爆破。自由面又称临空面。被爆破的岩石或介质与空气接触的表面。最小抵抗线:装药中心到自由面的垂直距离,即药包的埋置深度,也就是倒圆锥的高
度。爆破作用指数:爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值。
其半径r与最小抵抗线w之比称爆破作用指数,即r/W=n。当n=1时,所形成的漏斗称标准抛掷爆破漏斗,当n<1时,称减弱抛掷爆破漏斗。松动爆破指的是爆炸时,岩体被破碎松动但不抛掷的爆破方法。
19.】集中药包装药量计算原理?并推算出抛掷爆炸时装药的计算公式?P159
20.】试述单个延长药包爆破作用的特征?
延长药包垂直于自由面 井巷掘进时,炮眼爆破法的柱状装药就是延长药包垂直与自由面的一种形式这种情况下的爆炸时易受到岩体的夹制作用,但一般能形成圆锥状的漏斗只是易残留炮窝。
延长药包平行于自由面 深孔爆破靠近边坡的炮孔装药和硐室包爆破采用的条形药包都是延长药包平行于自由面的具体形式,延长药包爆破后形成的爆破漏斗是一个V形横截面的爆破沟槽。
21.】试述成组药包爆破作用的特征?
答:研究表明,当相邻两药包齐发爆破时,在沿炮孔连心线上的应力得到加强,而在炮孔连心 线中段两侧附近则出现应力降低区。
炮孔连心线上应力加强的原因,一方面是来自两孔的压缩应力波将在两线中点相遇,在连 线方向上产生应力叠加,其切向拉应力加强,有助于形成连线裂隙。二是炮孔内 爆生气体的准静态压力作用,使两炮孔各自在连线方向上产生切向伴生拉应力,由于炮孔的应 力集中,产生的切向伴生拉应力在炮孔壁炮孔连线方向上最大,因此裂隙将由孔 口开始向炮孔连线发展,使两炮孔沿中心连线断裂。
此外,来自炮孔的压缩应力波遇到自由面反射后,反射拉伸应力叠加,也将使两装药炮孔 连线上的拉应力增大,使得炮孔连线处容易被拉断。
22.】爆轰压力和爆炸压力在爆破岩石中各起什么作用?
答:爆轰波传播到抛空壁面上时,在孔壁岩体中产生强烈的冲击波,这种冲击波在岩石中,特别是在硬岩中传播会引起炮孔周围岩石的粉碎和破裂,它为整个岩石的破碎创造的先决条件。爆炸压力对岩体起胀裂,推移和投掷的作用。一般来说,爆炸压力越高,对岩体的胀裂,推移和抛掷的作用越强烈。
钾霞石23.】试述和岩石波阻抗匹配对爆破效果的影响?
岩石的密度同岩石纵波速度的乘积,成为该岩石的波阻抗。的密度与其爆速的乘积称为的波阻抗。波阻抗反应了岩石对波传播的阻尼作用。
通常认为的波阻抗和岩石的波阻抗相匹配时,传递给岩石的能量最多,在岩石中引起的应变值越大,可获得良好的爆破效果。
24.】试述不耦合系数对岩石爆破作用的影响?
当Rd>1时,药包爆炸时的爆炸波对孔壁的冲击效应减缓。孔壁上的最大切向应力急剧下降。这对爆破坚硬致密的岩石来说极端不利。但对光面、预裂以及其他需控制孔壁岩石过度粉碎的爆破来说,常常借助于增大不耦合系数来控制爆炸波对孔壁的冲击作用。
25.】大量的研究结果表明:炮孔堵塞作用可以改善爆炸产物对岩体的作用条件,其作用有 以下几点:
( 1 )使炮孔中的爆生气体生成物的压力值及作用时间相对增加;
( 2 )保证充分反应,使之放出最大热量和减少有毒气体生成量;