爆炸冲击荷载下扩腔体积和能耗随抵抗线的变化规律研究

摘要

针对柱状药包爆炸冲击荷载下炮孔周边岩体介质扩腔体积和能耗占比问题,采用爆破破岩和断裂力学理论,结合爆炸具有瞬时、高温、高压等极端态特性,构建了仅以单轴动态抗压为主要依据的过度粉碎区岩石破碎能耗的简易计算公式,并开展了模型试验研究.该研究结果表明:随着最小抵抗线由120 mm增加到200 mm,扩腔半径由炮孔半径的2.6倍增加到4.6倍,扩腔体积增加了3.56倍,呈现明显的指数增长趋势;能耗由524 J增加到1 870 J,能耗占比由5.93％上升到21.13％,与现有的研究成果基本一致,验证了计算公式的可行性.该研究结果能够为光面爆破、预裂爆破等控制爆破技术的设计和施工提供理论依据.