爆破作用原理
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爆破原理及爆破方法第一节爆破作用原理一、岩体爆破破坏机理爆破是当前破碎岩石的主要手段。
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理,有许多假设,按其基本观点,归纳起来有爆轰气体膨胀压力作用破坏论、应力波及反射拉伸破坏论、冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论三种。
1.爆轰气体膨胀压力作用破坏论该理论认为炸药爆炸所引起脆性介质(岩石)的破坏,使其产生大量高温高压气体,它所产生的推力,作用在药包四周的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力的不等引起的径向位移,导致在岩石中形成剪切应力,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破裂,当爆轰气体的膨胀推力足够大时,会引起自由面四周的岩石隆起,鼓开并沿径向推出。
这种观点完全否认冲击波的动作用,这是不符合实际的。
2.应力波反射拉伸破坏论该理论认为药包爆炸时,强大的冲击波冲击和压缩四周岩石,在岩石中激发成激烈的压缩应力波,当传到自由面反射变成拉伸应力波,其强度超过岩石的极限抗拉强度时,从自由面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏作用。
这种理论只从爆轰的动力学观点出发,而忽视了爆生气体膨胀做功的静作用,因而也具有片面性。
3.冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论该理论认为爆破时,岩石的破坏是冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用的结果。
但在解释岩石破碎的原因是谁起主导作用时仍存在不同的观点,一种认为冲击波在破碎岩石时不起主要作用,它只是在形成初始径向裂隙时起了先锋作用,但在大量破碎岩石时则主要依靠爆轰气体膨胀压力的推力作用和尖劈作用。
另一种观点则认为爆破时岩石破碎谁起主要作用要取决于岩石的性质,即取决于岩石的波阻抗。
关于高波阻抗的岩石,即致密坚韧的整体性岩石,它对爆炸应力波的传播性能好,波速大。
关于低波阻松软而具有塑性的岩石,爆炸应力波传播的性能较差,波速较低,爆破时岩石的破坏主要依靠爆轰气体的膨胀压力;关于中等波阻抗的中等坚硬岩石,应力波和爆轰气体膨胀压力同样起重要作用。
障碍物与工事的爆破教案引言。
爆破是一种常用的工程技术,用于清除障碍物或进行工事。
在建筑、矿山、道路建设等领域,爆破技术被广泛应用。
本文将针对障碍物与工事的爆破教案进行探讨,介绍爆破的原理、方法、安全注意事项等内容,以期为相关工程技术人员提供参考。
一、爆破原理。
爆破是利用爆炸能量来破坏岩石、混凝土等材料的一种工程技术。
爆破的原理主要包括以下几点:1. 爆破药剂的爆炸能量,爆破药剂在受到火花或冲击波的作用下,会迅速释放出大量的能量,形成高温、高压的气体,从而产生爆炸效应。
2. 岩石或混凝土的破坏特性,岩石或混凝土在受到爆破药剂爆炸能量的作用下,会产生裂纹、破碎,从而实现破坏的目的。
3. 爆破参数的设计,爆破参数包括药量、装药方式、起爆方式等,通过科学合理的设计,可以实现对目标物体的精确破坏。
二、爆破方法。
根据爆破目标的不同,爆破方法可以分为障碍物爆破和工事爆破两种。
1. 障碍物爆破:障碍物爆破主要应用于道路、铁路、河道等场所,用于清除岩石、土石方等障碍物,以便进行工程施工。
障碍物爆破的方法包括预裂爆破、直接爆破等,具体操作步骤如下:(1)方案设计,根据障碍物的类型、规模、周围环境等因素,设计合理的爆破方案,确定爆破参数。
(2)准备工作,清理爆破现场,设置安全警戒线,确保周围人员和设施的安全。
(3)装药布置,根据设计方案,将爆破药剂装入孔洞中,安装导爆管。
(4)起爆操作,根据设计方案,进行起爆操作,观察爆破效果。
(5)清理现场,爆破后,及时清理爆破碎片和岩石块,恢复施工现场。
2. 工事爆破:工事爆破主要应用于建筑拆除、矿山开采等场所,用于破坏混凝土结构、岩石矿体等目标物体。
工事爆破的方法包括定向爆破、连续爆破等,具体操作步骤如下:(1)方案设计,根据工程要求和目标物体的特点,设计合理的爆破方案,确定爆破参数。
(2)准备工作,清理爆破现场,设置安全警戒线,确保周围人员和设施的安全。
(3)孔洞钻探,根据设计方案,在目标物体上钻孔,布置爆破药剂。
岩石爆破原理与方法嘿,咱今儿就来讲讲这岩石爆破!你说这岩石啊,那可真是顽固得很呢,就像那怎么都赶不走的倔驴!那咱要怎么对付它呢?这就得靠爆破啦!想象一下,岩石就像是一个坚固的堡垒,而爆破就是我们攻打这个堡垒的秘密武器。
爆破的原理呢,其实就是利用炸药爆炸时产生的巨大能量,让岩石瞬间破碎。
这就好比是给岩石来了一记猛拳,一下子就把它给打散了。
那这炸药是怎么发挥作用的呢?当炸药爆炸的时候,会产生极高的温度和压力,就像一个小太阳在岩石内部爆发一样。
这股强大的力量会迅速向四周扩散,把岩石从内部往外撑开,最后“嘭”的一声,岩石就被炸得七零八落啦!说到爆破的方法,那也是有讲究的。
就像做菜一样,不同的菜有不同的做法,这爆破也得根据岩石的具体情况来选择合适的方法。
有一种叫浅孔爆破的,就像是用小针轻轻地扎一下。
它适合那些不太厚的岩石,在岩石上打几个小孔,把炸药放进去,就能把岩石炸碎啦。
这种方法比较精细,就像绣花一样,一点点地把岩石瓦解。
还有深孔爆破呢,这可就像是用大锤子狠狠地砸下去。
它是在岩石上打很深的孔,放很多炸药进去,然后来个大规模的爆破。
这种方法适合对付那些大块头的岩石,一下子就能把它们炸得稀巴烂。
另外啊,还有预裂爆破,这就像是给岩石划一道口子,让它顺着这条口子裂开。
这样可以减少对周围岩石的破坏,让爆破更加精准。
不过啊,爆破可不是随便就能玩的,这可是个技术活,也是个危险活。
要是不小心弄错了,那可不得了,说不定会引起大灾难呢!就像放鞭炮一样,你要是不小心把鞭炮扔到了不该扔的地方,那后果可不堪设想啊!所以啊,进行岩石爆破的时候,一定要找专业的人来干,他们有经验,知道怎么安全地把岩石给炸了。
而且,爆破前的准备工作也很重要呢!得先好好勘察一下地形,看看周围有没有什么建筑物啊、人啊之类的,可不能伤到他们。
还要计算好炸药的用量,用多了浪费,用少了又炸不碎岩石,这可得好好掂量掂量。
总之啊,岩石爆破这事儿,既有趣又危险。
我们要好好利用它的原理和方法,把那些顽固的岩石给征服了,同时也要注意安全,可别让它反过来伤到我们自己哟!你说是不是这个理儿?。
爆破安全技术—爆破基础知识爆破工作是矿山生产工艺流程中的一道主要工序。
它是为随后的采、装、运工作创造条件。
爆破工作直接接触炸药、各种起爆器材等易燃易爆物品。
不安全因素极多,时刻威胁着作业人员、采矿设备和邻近居民的人身安全。
因此,矿山企业负责人必须加强对爆破工作的安全管理,避免或减少爆破事故的发生。
一、炸药爆炸特征炸药是在一定条件下能发生化学爆炸的物质。
它在外界作用下能够发生高速的放热反应,同时形成强烈压缩状态的高压气体并迅速膨胀对周围介质做机械功。
在工程爆破实践中,我们看到炸药爆炸时,瞬间产生火花,出现烟雾,发出巨响,形成“爆风”,把各种材料炸坏,当爆破设计不合理或误操作时,就可能引起事故。
1.炸药的主要特征(1)炸药是能发生自身燃烧和爆炸反应的物质。
不论单质炸药还是混合炸药,本身都含有可燃元素碳(C)、氢(H)和助燃元素氧(O)。
一旦发生爆炸,原来的分子结构就破坏了,氧元素就与碳、氢等元素化合,生成气体。
(2)炸药是具有化学爆炸特征的相对稳定的物质。
要使其爆炸,必须从外界供给一定的能量。
若外界供给的能量小,不足以引爆炸药,则炸药处于暂时稳定状态。
为了打破炸药的稳定状态,必须由外界供给足够的能量,这种外界能叫起爆能。
工业炸药的起爆能有热能、机械能和爆炸冲击能等形式。
(3)炸药的能量密度高。
炸药和一般燃料相比,单位质量的炸药爆炸后所放出的热虽不比一般燃料燃烧后所放出的热量多,但是,如以反应产物单位体积能量计算,则前者高于后者。
例如:炭、煤和氧混合燃烧8959.8kJ/kg梯恩梯4186kJ/kg硝铵炸药(零氧平衡)4228kJ/kg反之,以反应产生单位体积的能储量计算,则炭、煤和氧混合燃烧17.2kI/L梯恩梯6807.7kJ/L硝铵炸药(零氧平衡)7117.5kJ/L2.炸药爆炸的要素(1)反应过程放热量大。
(2)反应速度必须快。
(3)反应必须生成大量气体。
二、爆破作用的原理(一)爆破作用圈炸药在岩石中爆炸后,产生高温、高压和高速膨胀的气体,使周围矿岩受压缩破碎,并向深处传播,形成爆轰波。
爆破作用原理01 应力集中stress concentration物体内某一点的应力比相邻部分的应力积累显著增大的现象。
构造形变是应力或能量的释放过程,因而运动必将最先在那些应力积累最大而岩体强度又相对最小的地方发生。
因此,物体或岩体的不均一性或力学性质有突然改变的地方,为应力集中处。
02 应力差stress difference一般情况下,在岩石变形过程中,三个主应力是不相等的,最大主应力和最小主应力之差称应力差。
它是引起变形的因素,应力差愈大,引起的岩石变形愈明显。
03 应变分析strain analysis某点的应变分析,指分析该点所经历的任何微小线段的应变情况。
04 平面波plane wave波前是平面(无曲率)的波,可能是由非常远的震源产生的波,是地震和电磁波分析中通用的假设,并不绝对与现实情况一样。
05 平面波分解plane-wave decomposition求一组平面波的振幅、相位及传播方向,使它们相加的结果逼近给定的任意波前。
反过来说,就是把任意波前分解为合成它的一组平面波。
06 平面波前planar wavefront地震波的波前面为平面的波前。
实际平面波前是不存在的,但在远离震源的地方可以认为局部一段地震波前是平面。
07 柱面波cylindrical wave波前为圆柱面的一种波动。
08 球面波spherical wave波前为同心球面的波,是由点源产生的。
球面波的波前应力以距波源的距离成反比的速率衰减。
09 球面波前spherical wavefront在任意时间由点源产生的地震脉冲的给定相位所形成的曲面。
如果速度随位置而变化,则该面不一定是球面。
10 体波body waves通过介质体内部进行传播的纵波与横波。
11 纵波primary wave也称P波。
质点在波的传播方向运动的弹性体波,在常规地震勘探或声波测井中使用该波。
12 切变波shear wave也称横波,S波。
岩石破碎机理
露天爆破作为爆破技术的一种,其破碎岩石的原理遵循岩石破碎的基本原理。
因此,解露天爆破技术,首先要了解岩石破碎基本原理。
1 岩体破碎机理的几种观点
由于炸药的爆炸反应是一个高温、高压和高速的瞬态过程,岩体性质和爆破条件复杂多变,同时岩体爆破又是一个历时极短和危险性极大的过程,因此给直接观测和研究岩体的破坏过程造成了极大的困难。
迄今为止,人们对岩体爆破作用过程仍然了解的不透彻,没有形成一套完整而系统的爆破理论。
关于岩石破碎机理,有几种观点:
(1)爆轰气体作用的破碎观点;
(2)应力波作用的破碎观点;
(3)应力波和爆轰气体共同作用的破碎观点。
2 岩石的爆破作用
由于炸药在岩石体内的埋深不同,其爆破作用形式也不同。
当炸药的埋深很大,其破碎岩石作用不能达到岩体的自由面时,称为岩体爆破的内部作用;当炸药埋深较小、破碎岩石作用能达到自由面时,称为岩体爆破的外部作用。
重点分析岩石爆破的内部作用:
当药包在无限介质中爆炸时,在岩体中激发出应力波,其强度随着传播距离的增加而迅速衰减,因此对岩体施加的作用也随之变化。
按照破坏特征,大致可以将岩体分为以下三个区域:
(1)粉碎区
当密闭在岩体中的炸药爆炸时,爆轰压力在数微秒内达到数千至数万兆帕,瞬间冲击药包周围的岩体,在冲击荷载的作用下,与药包直接接触的岩体被粉碎,称为粉碎区。
粉碎区的半径很小,一般为药包直径的几倍。
(2)破裂区
冲击波通过粉碎区后,继续向外层岩石中传播,径向压缩粉碎区外层岩石,产生径向扩张和切向拉伸应变,如果切向拉伸应变超过岩石的动态抗拉强度,则岩石产生径向裂隙,并以0.15—0.38倍的压缩应力波的传播速度向前延伸,直至低于岩石的动态抗拉强度停止扩张;同时爆生气体膨胀并进入径向裂隙中,引起裂隙的扩张,裂隙尖端由于有气体压力引起的应力集中现象,导致径向裂隙向前延伸,并呈现出内密外稀的分布规律;压缩波通过以后,岩体受到强烈压缩时存储的一部分弹性变形能开始释放,产生与压缩应力波作用相反的向心拉伸应力,使岩石质点产生反向的径向运动,拉伸应力大于岩石的动抗拉强度时,在岩体中产生环向裂隙,径向裂隙和环向裂隙相互交错,该区域内岩体被切割成块,此区域为破裂区,其破裂半径一般为药包半径的70—120倍,是工程爆破中岩石破坏的主要部分。
(3)震动区
破裂区以外的岩体中,应力波引起的应力状态和爆轰气体形成的准静应力场都不能使岩石产生破坏,只能引起岩石质点作弹性振动,直到振动波能量被岩石完全吸收为止,这个区域称为震动区。