深孔爆破鼓包及爆堆尺寸的计算

摘要

炮孔中炸药爆轰后在炮孔周围的岩石中产生径向压缩应变波,这种径向压缩应变波使炮孔周围的岩石产生径向裂隙.径向压缩应变波在传播过程中遇临界面反射而成径向拉伸波.而反射波与入射波相互叠加,引起径向裂隙的延伸,特别是当径向裂隙与反射波的传播方向垂直时,这种腔壁裂隙的延伸效果最明显.爆轰气体产物挤入撕裂的腔壁裂隙,这些高压气体继续产生压缩,在裂隙间形或棱锥形岩楔,裂隙不断延伸直至自由面.随后气体和岩石的混合物继续沿最小抵抗线方向自由移动,直到所有气体排出自由面压力解除为止.根据高速摄影机观测的鼓包速度的水平分量和垂直分量,即可计算岩石获得冲量的大小.利用鼓包速度还可计算岩石的运动轨迹.假如岩块在飞行中不发生相互碰撞,直到与地面或其它静止物体相撞而停止.如果岩块落地后堆积坡度比自然安息角大,岩块将继续下滑,直到稳定为止.文中比较了计算的爆堆尺寸和实测的爆堆尺寸,同时讨论了炮孔倾角和延时间隔的影响.