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爆破复习提纲
第一章
1、爆炸、爆轰
(1)爆炸时,伴随有强烈的发光、声响和破坏效应。
广义地讲,爆炸是物质系统一种极迅速的物理变化或化学变化。
在变化过程中,瞬间放出其内含有的能量,并借助系统内原有气体或爆炸生成气体的膨胀,对系统周围介质做功,使之发生巨大的机械破坏效应。
(2)爆轰是指炸药以每秒数千米的最大稳定速度进行的反应过程。
特定的炸药在特定条件下的爆轰速度为常数。
2、爆炸的分类
按引起爆炸原因不同,大致可以将其归纳为以下三类:
1.物理爆炸
在爆炸前后,物质的化学成份不变,仅只发生物态的变化,称为物理爆炸,如锅炉爆炸。
2.化学爆炸
在爆炸前后,不仅有物理状态的改变,而且物质的化学成份也发生变化,称为化学爆炸。
如按适当比例混合的氢与氧点火爆炸生成水、矿山爆破。
在工程爆破中,应用最广泛的是化学爆炸,而且主要是利用其破坏作用。
3.核爆炸
相当于万吨~千万吨TNT爆炸能量【TNT爆炸能量的解释】。
这种由于核裂变或聚变释放出巨大的能量所引起的爆炸现象,叫做核爆炸。
3、炸药发生化学变化的三种(四种)基本形式
根据化学反应的激发条件、炸药的性质和其它因素的不同,同一种炸药化学变化过程可能以不同的速度进行传播,同时在性质上也具有重大的区别。
1热分解
炸药在一定温度时会发生热分解,这种分解是在整个炸药内全面发生。
分解速度与环境温度有关。
【变化特点:
炸药内各点温度相同,在全部炸药中反应同时展开,没有集中的反应区。
该性能影响炸药的贮存,库房温度、药箱堆放数量及方式······】
2燃烧
燃烧(combustion)是伴随有发光、发热的一种剧烈氧化反应。
有些炸药可以被点燃,因温度、压力环境的不同可进行缓慢的燃烧(每秒数毫米)或速燃甚至爆燃(每秒数米)。
炸药在密闭空间中燃烧时可能变为爆炸。
【有时利用该性质销毁炸药】
3爆炸
在足够的外部能量作用下,炸药以每秒数百米至数千米的高速进行爆炸反应。
爆炸速度增加到稳定爆速的最大值就转化为爆轰;另一方面,由于衰减它也可以转化为爆燃或燃烧。
4爆轰
爆轰是指炸药以每秒数千米的最大稳定速度进行的反应过程。
特定的炸药在特定条件下的爆轰速度为常数。
有的学者认为,广义的爆炸应把爆炸和爆轰都包含在内。
应当指出,炸药化学反应的四种形式相互之间是可以转化的。
依外界条件,燃烧着的炸药可转化爆炸,爆炸着的炸药也可以转化为燃烧。
4、炸药爆炸的三要素
炸药爆炸必须具备以下三个基本条件,即放出热量、生成气态产物和反应的高速度。
这是构成爆炸的必要条件,缺一不可,故称为爆炸反应的三要素。
(1)放热
(2)生成气体产物炸药爆炸放出的热量不可能全部转化为机械功,但生成气体数量越多,热量利用率也越高。
(3)反应的高速度反应的高速度是爆炸过程区别于一般化学反应过程的重要标志。
可见,放出热量,生成气体产物和反应的高速度是形成爆炸反应的三个基本条件,也是化学爆炸不同于一般化学反应的三个重要特点。
还应看到,上述三个条件是相辅相成的,缺一不可,只有它们的综合效果才能使化学反应变化过程具有爆炸的性质。
由此可以得出炸药爆炸的定义:
炸药爆炸是一种高速进行的,能自动传播的化学反应,在此反应过程中放出大量的热,并生成大量的气态产物。
5、炸药的分类。
单质炸药、混合炸药、起爆药、猛炸药和炸药爆炸的概念以及代表炸药。
1.按炸药的组成分类
(1)单质炸药它是各组成元素以一定的化学结构存在于同一分子中的炸药。
这类炸药的分子中含有某些具有爆炸性质的特殊基团,这些基团的化学键很容易在外界能量作用下发生破裂而激起爆炸反应。
单质炸药可分为:
硝基化合物类、硝酸脂类、硝酸盐类、雷酸及盐类,叠氮化物和重氮化物-一般多为后面说的起爆药。
(2)混合炸药它是由两种以上分子组成的混合物。
为控制炸药性能,工业炸药一般用多种成份的混合物制成。
2.按用途分类
(1)起爆药特点是:
a.爆轰成长期很短,与其它炸药相比,它们从燃烧到爆轰时间极短;b.在很小的外界能量(如火焰、摩擦、撞击等)激发下就发生爆炸。
最常用的起爆药有雷汞、DDNP、氮化铅等。
(2)猛炸药这类炸药对外能敏感程度较低,需用起爆药的爆炸能来起爆,可用作起爆器材的加强药或主药包。
它的爆炸威力较大,常用的梯恩梯、黑索金、特曲儿、泰安、硝化甘油、乳化炸药、浆状炸药、铵油炸药和铵梯炸药都是猛炸药。
【梯恩梯:
三硝基甲苯,机械感度较低,威力大,可用作雷管中的加强药和炸药中重要成份和敏化剂。
黑索金:
白色晶体,机械感度较TNT高,雷管加强药、导爆索、导爆管主要成份····】
(3)发射药又称火药。
用于枪炮或火箭的推进剂,也有用作点火药,延期药的。
6、炸药氧平衡的概念及其分类、计算(单质炸药及混合炸药)
(定义)氧平衡就是衡量炸药中所含氧与可燃元素完全氧化所需要的氧两者是否平衡所谓完全氧化,即碳原子完全氧化生成CO2,氢原子完全氧化生成水。
可定义为:
1克炸药爆炸生成碳、氢的氧化物时以克为单位来表示的氧的剩余量。
(分类)根据氧剩余量的情况,氧平衡可分为三类:
(1)零氧平衡:
炸药中所含的氧刚够将可燃元素完全氧化。
(2)正氧平衡:
炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化后还有剩余。
(3)负氧平衡:
炸药中所含的氧不足以将可燃元素完全氧化。
实践表明,只有当炸药中碳,氢都被氧化成CO2和H2O时,其放热量才最大。
零氧平衡一般接近于这种情况。
负氧平衡的炸药,爆炸性产物中就会有CO、H2。
正氧平衡会出现NO,NO2等气体。
后两种情况不利于发挥炸药的最大潜在能,同时生成有毒气体。
此外CO、NO、NxOy等不仅是有毒气体,而且能对瓦斯爆炸起催化作用。
(计算)
①单质:
CaHbOcNd炸药的氧平衡值等于
g/g,或%
②混合炸药:
氧平衡值的计算方法,是在已知炸药组成成分及其在炸药中的配比的基础上,先算出各成分的百分率与其氧平衡值的乘积,然后求出它们的总和即为该炸药的氧平衡值。
也就是:
③根据氧平衡值设计混合炸药配比的方法
7、炸药的主要性能:
猛度、爆力、殉爆、爆速及其测定方法
(1)猛度:
炸药的猛度指爆炸瞬间爆轰波和爆炸产物直接对与之接触的固体介质局部产生破碎的能力。
猛度大小主要取决于爆速,爆速愈高,猛度愈大,岩石被粉碎得越厉害。
图1-17铅柱压缩实验
1-钢板;2-铅柱;3-圆钢片;4-药柱;5-雷管
测定猛度的实测方法如图1-17a所示。
试验操作步骤是:
在钢板中央,放置φ40×60mm铅柱,上放φ41×10mm圆钢片一块。
爆炸后,铅柱被压缩成蘑菇状(如图1-17b),量出铅柱压缩前后的高度差(mm),即可用来表示该炸药在受试密度下的猛度。
(2)爆力:
炸药的爆力是表示炸药爆炸做功的一个指标,它表示炸药爆炸所产生的冲击波和爆轰气体作用于介质内部,对介质产生压缩、破坏和抛移的做功能力。
爆力大,破坏岩石的量就多。
爆力大小取决于爆热、爆温和爆炸生成气体体积。
爆力测定方法有两种:
①铅柱扩孔法
如图1-15所示,用8#雷管起爆。
爆炸后圆孔扩大如图1-15所示的梨形,用量筒注水测出爆炸前后孔的体积差值,以此数值来比较各种炸药的威力。
此数值并非炸药做功数值,而是一个用毫升表示的只有相对比较意义的数值。
②爆破漏斗法
爆破漏斗容积可按下式计算:
式中:
V—爆破漏斗容积,米3;d—爆破漏斗底圆直径,米;
h—爆破漏斗可见深度,米。
(3)殉爆:
一个药包(卷)爆炸后,引起与它不相接触的邻近药包(卷)爆炸的现象,称做殉爆。
主发药包引爆被发药包的最大距离叫做殉爆距离。
在工程爆破中,爆轰感度是采用殉爆距离来测定的,它对于确定分段装药、盲炮处理和合理的孔网参数等都具有指导意义。
在炸药厂和危险品库房的设计中,它又是确定安全距离的重要依据。
(4)爆速:
爆轰波沿炸药装药传播的速度称为爆速。
爆速是炸药的重要性能指标之一,也是目前唯一能准确测量的爆轰参数。
工业炸药爆速的测定
①导爆索法其原理是利用已知爆速的导爆索测定炸药的爆速。
D=D0l/2h
②电测法电测法是国家规定的测定工业炸药爆速的仲裁方法。
它是利用爆速仪直接记录爆轰波在药柱两点间的传播时间间隔,根据记录的时间和两点间的距离可求算出两点间的炸药平均爆速。
待测炸药爆速D=L/t
③高速摄影法导爆索法和电测法适用于具有雷管感度且包装符合产品标准的药卷,药卷的外径一般为32mm或35mm。
对不具有雷管感度,需加起爆药柱或强约束条件起爆的试样,应按GB/T13228—91《工业炸药爆速测定方法》的有关规定进行改装,此不赘述。
8、影响爆速的因素,测向扩散对爆速的影响。
(1)①药柱直径当药柱为理想封闭,爆轰产物不发生径向流动时,炸药所能达到的爆速称为理想爆速。
由于药柱不可能是理想封闭的,故实际爆速低于理想爆速,并与药柱直径大小有关。
理论计算表明,炸药的实际爆速与理想爆速之间存在下式所示的关系:
式中:
D—炸药的实际爆速;DH—炸药的理想爆速;
a—爆轰反应区厚度;dc—药柱直径。
②炸药密度
增大炸药的密度可以提高理想爆速,但临界直径和极限直径也将发生变化。
对于大多数单质炸药,其临界直径和极限直径都随装药密度的增加而减小;但对于混合炸药,尤其是硝铵类混合炸药,密度超过一定值后,临界直径随密度增大而显著增大。
当爆速下降到临界爆速,或临界直径增大到与药柱直径相等时,爆轰波就不再能够稳定传播,最终导致熄爆。
爆轰波尚能稳定传爆的最大密度称为临界密度。
③药柱外壳
药柱外壳不会影响炸药的理想爆速,所以当药柱直径较大,爆速已接近理想爆速的情况下,外壳的作用不大。
但外壳能够减小炸药的临界直径,所以当药柱直径较小、爆速距理想爆速相差较大时,增加外壳可以提高爆速,其效果与加大药柱直径相同。
影响混合炸药爆速的还有炸药颗粒的细度、混合均匀度、混药温度和时间等多种因素。
对这些因素的控制都发生在炸药的生产过程中,此不赘述。
(2)侧向扩散
药卷对爆速和爆轰状况产生的影响的原因,在于侧向扩散作用对化学反应区结构的影响。
波阵面P↗T↗ρ↗引起化学反应并向周围地区扩散——扩散自装药表面向中心发展——携带(未反应炸药颗粒,刚反应的爆轰产物半成品,反应完的爆轰产物)——爆炸能量减小——波阵面能量减弱(平衡或熄灭)。
图1-5表示药卷在非密闭状况下,侧向扩散对反应区结构的影响。
当药卷直径较小时,有效反应区为圆锥,有效反应区厚度Le<反应区厚度Lp,有效反应区释放出的用以维持爆轰波稳定传爆的能量就少,爆轰速度和爆轰压力就降低,爆轰稳定性降低;随着药卷直径增大,有效反应区为圆台,有效反应区厚度Le增大,有效反应区释放出的用以维持爆轰波稳定传爆的能量就增大,爆轰得以稳定传爆;当Le>>Lp,有效反应区为近似圆柱,能量可累计补充,形成理想爆轰,此时再增大药卷直径,爆轰速度和稳定性基本保持不变(图1-4)。
9、炸药的感度及其分类
在外界能量的作用下,炸药发生爆炸的难易程度称为感度(sensitive)。
炸药的敏感度与所需的起爆能成反比。
能够激发炸药发生爆炸变化的能量有热能、电能、光能、机械能、冲击波能或辐射能等多种形式。
(1)通常根据外界作用于炸药能量的不同形式将炸药的感度分为若干类型,如热感度、火焰感度、摩擦感度、撞击感度、起爆感度、冲击波感度、静电感度等。
①炸药的热感度炸药的热感度(sensitivitytoheat)是指在热的作用下,炸药发生爆炸的难易程度。
热作用的方式主要有两种:
均匀加热(热感度)和火焰点火(火焰感度)。
爆发点是炸药在一定的受热条件下,经过一定的延滞期,发生爆炸时加热介质的最低温度。
很显然,爆发点越高,则说明该炸药的热感度越低。
②炸药的机械感度炸药的机械感度是指炸药在机械作用下发生爆炸的难易程度。
机械作用的形式有:
撞击、摩擦、针刺等,其中撞击和摩擦是最为常见的两种形式。
a.撞击感度在机械撞击的作用下,炸药发生爆炸的难易程度称为炸药的撞击感度。
炸药的撞击感度通常借助于立式落锤仪测定。
b.摩擦感度在机械摩擦的作用下,炸药发生爆炸的难易程度称为炸药摩擦感度。
炸药摩擦感度的测定采用摆式摩擦仪。
③起爆感度炸药的起爆感度(sensitivitytoinitiation)也叫起爆冲能感度、爆轰感度,是指在其它炸药(起爆药、起爆具等)的引爆下,猛炸药发生爆轰的难易程度。
猛炸药对起爆药爆轰的感度,一般用最小起爆药量(最小起爆药柱)来表示。
(2)根据需要,人们把炸药的感度又分为“使用感度”和“危险感度”。
①所谓使用感度是指炸药在预定起爆方式所施加的起爆能的作用下发生爆炸反应的难易程度。
对于爆破作业人员来说,一般都希望炸药在使用时具有较高的使用感度,以保证起爆和传爆的可靠性;减小炸药拒爆的概率,有效地防止瞎炮事故。
②所谓危险感度则是指炸药在外界施加的各种非正常起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。
无论是炸药的生产者还是使用者,都希望炸药具有较低的危险感度,以保证炸药在生产、运输、搬运和贮存等非使用环节的安全,避免发生意外爆炸事故。
在工程爆破中,习惯上用雷管感度(capsensitivity)来区分工业炸药的起爆感度。
凡能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有雷管感度。
第二章
1、常用工业炸药的特点、种类
工业炸药一般应满足如下条件:
(1)爆炸性能好;
(2)有较低的机械感度和适度的起爆感度;
(3)炸药的配比接近于零氧平衡;
(4)有适当的稳定储存期,在储存期内,不会变质失效;
(5)原料来源广泛,加工工艺简单,操作安全,且价格便宜。
按工业炸药的主要化学成分分类:
1.硝铵类炸药。
以硝酸铵为其主要成份,加上适量的可燃剂、敏化剂及其附加剂的混合炸药均属此类。
这是目前国内工程爆破中用量最大,品种最多的一大类混合炸药。
2.硝化甘油类炸药。
以硝化甘油或硝化甘油与硝化乙二醇混合物为主要爆炸组分的混合炸药均属此类。
3.芳香族硝基化合物类炸药。
凡是苯及其同系物,如甲苯、二甲苯的硝基化合物以及苯胺、苯酚和萘的硝基化合物均属此类,如TNT等。
4.其它工业炸药。
指不属于以上三类的工业炸药。
例如黑火药和雷管起爆药等。
按工业炸药的使用条件分类
第一类:
煤矿用炸药,又称安全炸药,是准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药,包括有沼气和矿尘危险的矿山。
第二类:
准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药,但不包括有沼气和矿尘危险的矿山。
第三类:
只准许在露天爆破工程中使用的炸药。
第一类和第二类炸药每千克炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过安全规程所允许的量。
同时,第一类炸药爆炸时还必需保证不会引起瓦斯矿尘爆炸。
2、铵梯炸药的组成成分有那些?
各在铵梯炸药中起什么作用?
(一)铵梯炸药的主要原材料是硝酸铵(氧化剂)、梯恩梯(敏感剂)和木粉(可燃剂与松散剂)。
1.硝酸铵
它是一种具有爆炸性的成分,若同适宜的还原剂相配合,制成零氧平衡或接近于零氧平衡的混合炸药,则因爆热和爆容都增大。
硝酸铵有较高的吸湿性和结块性,吸湿结块后,炸药的感度和爆炸性能下降,甚至完全不能爆炸。
硝酸铵起爆感度较低,一般不能直接用雷管或导爆索起爆。
但一旦混入某种杂质如煤粉、木粉,不但分解温度下降,而且分解时间下降,还可以发生自燃
为了使硝铵获得抗水能力,可加入适量的防潮剂,如石蜡、松香、沥青或凡士林等。
2.梯恩梯
它本身就是一种单质猛炸药,具有良好的爆轰性能,是军事爆破和爆破常用的炸药品种。
梯恩梯在铵梯炸药中是作为可燃剂和敏感剂,用以提高炸药的威力和起爆感度,它是负氧平衡物质,同硝铵配合后可获得零氧平衡或接近零氧平衡的铵梯炸药,配制后的爆轰性能也得到改善。
3.木粉
它的作用是阻止硝酸铵结块和作为可燃剂,宜用干燥而较细的(20目~40目)木粉作疏松剂。
3、与铵梯炸药比,铵油炸药的起爆感度有什么特点?
铵油炸药的起爆方法与铵梯炸药有何不同?
与铵梯炸药比,普通铵油炸药(硝酸铵94%,柴油6%)的感度较低,不具有雷管感度,在无约束条件下不能用1发8号雷管可靠起爆,须利用起爆药包进行起爆。
4、含水炸药主要指哪几种炸药?
有什么特点?
含水炸药主要指:
浆状炸药和水胶炸药、乳化炸药
含水炸药具有以下共同的优点:
(1)抗水性强、密度高、体积威力大。
适用于含水爆破环境,易沉入有水炮孔孔底。
(2)摩擦、撞击、枪击感度和热感度大大低于铵梯炸药,可塑性好;使用安全,适合于现场混装机械化施工。
(3)除浆状炸药外,乳化炸药和水胶炸药都具有较好的爆轰感度,可以用1发8号雷管直接起爆。
(4)除浆状炸药外,乳化炸药和水胶炸药都具有传爆距离长的特点,能够很好地满足露天深孔爆破对传爆长度的技术要求。
(5)炸药成分、炸药密度及炸药的形态可在较大范围内进行调节。
可以根据所爆岩体的性质和最小抵抗线,在现场机械化混制出具有合适爆炸性能的炸药。
含水炸药的主要缺点是耐冻性差,使用时一般要求炸药温度在0℃以上。
5、乳化炸药与浆状炸药、水胶炸药具有良好抗水性能的原因是什么?
有何不同?
(1)浆状炸药和水胶炸药所用的胶凝剂是线性高分子化合物(或混合物),当其遇水溶胀水合后与交联剂作用形成网状结构。
在这种结构中,未溶解的氧化剂盐类和敏化剂等固相组分处于由网络结构产生的彼此隔离的各个“小巢穴”内,被连续的水凝胶介质所包围,一方面保证各组分均匀分布而不致分层离析;另一方面浆状炸药和水胶炸药同属一类高密度的连续凝胶体系,具有相当大的内聚力和抗渗透能力,交联后的胶凝剂分子间存在着较强的吸引力,水难以向这种凝胶体系内渗透,同时盐类也不易溶失。
(2)乳化炸药是以氧化剂水溶液为分散相,非水溶性组分为连续相构成的乳化体系,属于油包水型(W/O)。
其抗水性是通过油包水结构来获得的。
6、乳化炸药与浆状炸药、水胶炸药有什么区别?
乳化炸药与浆状炸药、水胶炸药相比,就其基本组成来说,没有本质的区别,但是各个组分在体系中所起的作用、体系的内部结构、外观形态和制备工艺则是迥然不同的。
(1)乳化炸药是以氧化剂水溶液为分散相,非水溶性组分为连续相构成的乳化体系,属于油包水型(W/O)。
其抗水性是通过油包水结构来获得的。
乳化技术是乳化炸药生产过程中的关键技术。
(2)浆状炸药和水胶炸药则是以硝酸铵等无机氧化剂盐的水溶液为连续相,非水溶性的可燃剂、敏化剂(固体或液体)为分散相构成的胶凝体系,属于水包油型(O/W)的范畴。
第三章
1.起爆器材及起爆方法的种类
起爆器材包括:
导火索、导爆索、继爆管、导爆管、雷管、起爆药柱、起爆器和起爆所需的其它用品。
常用的工业炸药起爆方法可分为导火索起爆法、电力起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。
2.电雷管的性能参数:
全电阻、最低准爆电流、最大安全电流、发火冲量、串联准爆电流
1)电阻(resistance)
电雷管的电阻就是桥丝电阻与脚线电阻之和,又称全电阻。
2)最大安全电流(safetycurrent)
安全电流,根据电雷管的最大安全电流和要求的设计裕度,对其规定的在5min内不发火的恒定直流电流称为安全电流。
3)发火电流(firingcurrent)最低准爆电流
对于某批或某个品种的电雷管,通电5min达到100%的发火概率所需施加的最小恒定直流电流称为该批或该品种电雷管的最低准爆电流。
4)发火冲能(firingimpulse)
电雷管在发火时间内,每欧姆桥丝提供的热量称为发火冲能。
5)串联准爆电流
通过串联网路的电流越大,丢炮就越少,当电流增大至某一数值时,就不再有丢炮。
能使规定发数的串联电雷管全部起爆的规定恒定直流电流称为串联准爆电流。
3.导爆索起爆的方法特点
1)导爆索起爆法主要具有如下优点:
a.爆破网路设计简单,操作方便,与电力起爆法相比,准备工作量少,不需对爆破网路进行计算。
b.不受杂散电流、雷电以及其它各种电感应的影响(除非雷电直接击中导爆索)。
c.起爆准确可靠,能同时起爆多个装药。
d.不需在药包中联接雷管,因此装药和处理盲炮比较安全。
2)导爆索起爆法的不足之处主要是:
a.成本高,噪声大。
b.不能用仪器、仪表对爆破网路进行检查。
无法对已经堵塞的炮眼或导洞中导爆索的状态进行准确判断。
4.导爆管起爆的方法特点
1)导爆管起爆系统优点:
a.不受杂散电流及各种感应电流的影响,适合于杂散电流较大的露天或地下矿山爆破作业。
b.爆破网路的设计、操作简便,不需进行网路计算。
c.作为主要耗材的导爆管为非危险品,储运方便、安全。
导爆管雷管可以在现场自行加工,简单易行,成本低廉。
d.可以同时起爆的炮孔或装药的数量不受限制,既可用于小型爆破,也适用于大型的深孔爆破、硐室爆破。
2)导爆管起爆系统不足:
a.导爆管雷管及爆破网路无法用仪表进行检查,只能凭外观检查网路的质量情况。
b.不能在具有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中使用。
5.导爆索与导火索起爆的区别
导爆索与导火索的最大区别在于导爆索传递的是爆轰波而不是火焰,导爆索的传爆速度不小于6000m/s。
第四章
1.岩石的力学性质,波阻抗的概念
1)岩石的静力学性质
a.岩石的强度
b.静载变形特性
岩石在外力作用下产生变形,其变形性质可用应力-应变曲线表示。
①弹性—在弹性变形范围内,当外载去掉后,岩石恢复原形的性质,遵守虎克定律。
②脆性—岩石没有产生显著的永久变形就开始破坏的性质,一般岩石呈脆性破坏。
③塑性—与脆性相反,在破坏前有较明显的永久变形,如泥页岩,高岭土矿,巷道底鼓。
④弹性模量:
E=σ/ε。
⑤剪切模量:
G=τ/γ
⑥泊松比:
μ=ε2/ε1
⑦G,E,μ的关系,根据材料力学的理论有:
G=E/2(1+μ)
⑧弹性后效:
在弹性区内,应力消除后,应变并不能立即消失,而需要经过一段时间才能恢复,这就叫弹性后效。
2)岩石的动力学性质
a.炸药爆炸的载荷性质
根据介质的应变速率、冲击速度和加载速度的不同,载荷性质可分为动载荷和静载荷。
应变速率是指应变随时间的变化率
b.岩石的波阻抗
岩石密度ρ与纵波在该岩石中的传播速度Cp的乘积,称为岩石的波阻抗。
波阻抗的大小除与岩石性质有关外,还与作用于岩石界面的介质性质有关。
c.岩体在爆炸冲击载荷作用下的力学反应
岩体在爆炸冲击载荷作用下产生应力波,它在岩体中传播,能够引起岩体的变形乃至破坏。
2.地质构造中哪些因素对爆破效果影响较大
严重影响爆破效果和爆破设计参数的地质构造,主要是岩层层理、断层、节理、不整合面、沉积间断面、岩浆岩与围岩的接触面以及各种成因的软弱夹层等,
1)断层对爆破的影响
在药包爆破作用范围内的断层或大裂隙能影响爆破漏斗的大小和形状,从而减少或增加爆破方量,使爆破不能达到预定的抛掷效果甚至引起爆破安全事故。
2)溶洞对爆破效果的影响
在岩溶地区进行大爆破时,地下溶洞对爆破效果的影响不容忽视。
①溶洞能改变最小抵抗线的大小和方向,从而影响装药的抛掷方向和抛掷方量。
②爆区内小而分散的溶洞和溶蚀沟缝,能吸收爆炸能量或造成爆破漏气,造成爆破不匀,产生大块。
③溶洞还可以诱发冲炮、塌方和陷落,严重时会造成爆破安全事故。
④对于深孔爆破,地下溶洞会使炮孔容药量突然增大,产生异常抛掷和飞石
3)层理对爆破的影响
①药包最小抵抗线与层理面平行,爆破时不改变抛掷方向,但减小爆破方量,即爆破效果降低,爆破漏斗不是圆锥形,而是沿层理面形成的方形坑。
这种情况下,抛掷距离一般较远,有可能沿层理面发生冲炮。
②药包最小抵抗线与层理面垂直,爆破时不改变抛掷方向,但将扩大爆破土石方量,抛掷距离变小。
③层理面与最小抵抗线斜交时,爆破抛掷方向将受到影响,爆破方量多数减少,有时也可增加。
4)节理对爆破的影响
有些岩体中的节理,虽然组数较多,
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- 爆破 复习 提纲