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TUhjnbcbe - 2022/5/30 14:37:00

岩石性质对爆破作用的影响:

(一)均质岩体与爆破作用的关系在实际工作中可大致将岩体分成均质的和非均质的,所谓均质岩体只是受地质构造影响不大,相对均质而言。如火成岩以及某些沉积岩、变质岩等。性质不同的岩石对爆破作用的影响是不一样的,因此,在确定爆破各项参数时,必须考虑岩性的变化。例如确定爆破单位炸药消耗量+值时,必须根据岩石的物理力学性质及影响到岩体可爆性的一些因素加以综合考虑,必要时通过现场实验确定。

(二)非均质岩体对爆破作用的影响药包在非均质岩体中爆破;由于岩体的力学性质不同,爆破作用容易从松软部位突破而影响爆破效果。例如在山脊布置对侧面作用的药包、当两侧岩性不同时,岩性较软弱一侧岩体的破碎较严重,而另一侧较坚硬的岩体将得不到充分的破碎或形成根坎。当药包的爆破作用通过不同的岩层,或有较厚的覆盖层时,在确定单位炸药消耗量!值及药包间距时,要考虑其影响,并防止药量过大或药量不足而产生根坎等现象。非均质岩体,一般来说对爆破效果和后果均有不利的影响,对爆破效果的影响,主要是改变最小抵抗线方向,引起爆破力量和抛掷距离不符合设计要求。对爆破后果的影响,主要是由于爆炸能量集中于阻抗较小的松散方向、扩大了不该破坏的范围,同时可能使个别飞石抛到很远的地方,造成危害。爆破后边坡面易出现各种裂隙,或将原有节理、层理扩展,使边坡不稳,并伴有落石等危害。为克服非均质岩体对爆破作用的影响,应在布置药包时采取相应措施。例如将药包布置在坚硬难爆的岩体中,并使它到达软弱岩体的距离大致相等,或采用群药包形式,以防止爆炸能量集中在软弱岩体或软弱结构面上,造成不良后果。

(三)各种岩体结构面对爆破作用的影响实践证明,在药包爆破作用范围内的岩体结构面(断层、节理、层理、裂隙、褶曲、劈理等)对爆破作用影响很大,其影响程度取决于结构面的性质及它的产状与药包位置的关系。因此在布置药包时应查明爆区各种岩体结构面的性质,产状及分布情况,以便结合工程要求尽量避免其影响并取得良好的效果,下面仅举几例简要说明。

图1断层通过最小抵抗线位置对爆破的影响

在图1中,药包处在断层带,如果断层带中破碎风化物填充较差,胶结情况不良,在药包爆炸时所产生的高压气体就可能沿着断层带扩散或冲出,也就是发生“漏气”的现象,从而降低爆破效果,甚至造成断层重新错动的危险。图2中F1、F2断层面对爆破有较大的影响。其影响的程度取决它与最小抵抗线W夹角的大小,夹角大的则影响程度小,夹角小的则其影响程度大。因F1的存在,则上破裂半径不可能在R^,而是在F1处,即AOB的岩体可能爆不掉。图3是说明层理对爆破的影响,药包最小抵抗线与层理面平行,爆破时不改变抛掷方向,但将减少爆破方量,爆破漏斗不是成喇叭口形而是成方形坑。图4表示软弱夹层对爆破作用的影响,虽然接触面的上下岩性差异不大,但在接触面中存在软弱夹层,常常引起爆破事故,并影响爆破效果。

图2断层在爆破漏斗范围内而不通过(、()的情况

图3层理面与W平行爆破影响

以上几例简要说明了岩体结构面对爆破作用的影响。实际上一个地区的岩体常有多种结构面存在,必须综合考虑它们的关系,找出它们中间起主导作用的结构面,根据已往的爆破经验,结构面对爆破作用的影响程度,可大致排列如下:断层影响常常起主导作用,其次是软弱夹层,再依次是褶曲、层理、节理和片理。但这种排列不是绝对的,还要看它们的性质,例如胶结处的断层比层理影响小,大的节理面则与断层起着一样的影响。所以要根据实际情况作具体分析。

图4软弱夹层断面示意

(四)岩性与炸药的匹配

岩石中的纵波波速与密度值表

岩性与爆破作用关系的另一个问题是炸药和岩性的匹配问题,也就是炸药的特征阻抗应与岩石特征阻抗相匹配。岩石的特征阻抗是指岩石的密度与纵波在岩石中传播速度的乘积。它与炸药爆炸后传给岩石的总能量有直接关系。因此,为了提高爆破效果必须根据岩石的特征阻抗来选择炸药的品种,使炸药的特征阻抗(即炸药的密度与爆速的乘积)与岩石的特征阻抗相匹配,实验证明,凡是具有较大特征阻抗的炸药或它的阻抗与岩石的阻抗愈接近,则炸药爆炸时传给岩石的能量就多一些,而且在岩石中所引起的应变值也大一些。实验还证明,炸药对炮孔(或井壁)上所产生的冲击压力,因岩石的特征阻抗不同而异。特征阻抗愈大的岩石,在孔壁上所产生的冲击压力亦愈大,这样当炸药一定时,由于岩石的特征阻抗的不同,则给予岩石的压力将有很大差异。

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