爆破工程基础知识要点

一、爆炸现象

炸药在起爆作用 （热、火花、撞击、摩擦和振动） 下能在瞬间完成化学变化，产生大量的气体和热量，并伴随高压、高温以及声响，这种现象称为爆炸。例如1kg 硝铵炸药能在大约万分之一秒的时间内完成爆炸，产生560 ～930L 气体和1880 ～4186KJ 热量，并能在爆炸地点形成高达1000 ～1500MPa 的压力和2000 ～3000 ℃的高温。靠近药包周围的岩石几乎同时受到冲击波的压力作用而被粉碎。由于岩石的极限抗拉强度比其极限抗压强度要低很多倍，故由拉仲所引起的破碎作用比由压缩所引起的破碎要大得多。在坚硬的岩石中，压缩的直接作用很小，往往仅在药包下留下一个残眼，而拉伸则引起岩石很大的破坏，形成爆破漏斗。

二、爆破作用圈

药包在土石内爆炸时，使得周围的土石受到各种不同程度的破坏。最靠近炸药处的土石受到的压力最大，反之压力逐渐变小，由此而产生爆破作用圈为：压缩圈、抛掷圈、松动圈和震动圈，见图7 －1 。

1．压缩圈：紧靠药包的土石，在爆破时受到的压力最大，如果是土，便被压缩成孔腔，如果是坚硬的岩石，便被压得粉碎，这个被压缩或压碎的范围，叫压缩圈或破碎圈。

2．抛掷圈：在压缩圈以外的岩石，受到的压力比压缩圈小，虽然不致被压得粉碎，但岩石的结构被破坏，分裂成碎块，并随爆破作用力使碎块向四周运动，如果这个地带的某一部分是临空面，这些岩石碎块便向阻力小的临空面方向被抛掷出一定距离，这个区域称为抛掷圈。

3．松动圈：比抛掷圈范围更远的岩石，在爆破压力作用下，仅发生破裂而不能抛掷出去，这个范围叫松动圈，又叫破坏圈。

4．震动圈：在松动圈范围以外，爆破压力已无力破坏岩石，仅能使岩石发生震动，这个范围叫震动圈。由药包中心向外，相应各圈的半径叫压缩半径R 1 、抛掷半径R 2 松动半径 R 3 、震动半径R 4 。各圈半径的大小与炸药的特性、药包结构、爆破方式以及介质的特性密切相关。也可用下面的经验公式估算：

式中

R i ———爆破作用圈半径 （m）；

Q ———药包重量 （kg）；

K ———与地质条件有关的常数。

各爆破作用圈的K 值范围，可参考表7－1 。

事实上这种圈并无明显的界限。

三、爆破漏斗

埋置在地面下的药包爆炸后，在介质中形成漏斗形状的爆破坑。虽然漏斗坑的实际形状随着岩石或土壤性质的不同以及炸药品种不同而有差别，但一般都属于倒立圆锥体形。

图7－2 所示的爆破坑称为爆破漏斗。图中O 为炸药中心，ML 表示爆破的临空面（又叫自由面），ON 为从炸药中心到临空面的垂直距离，叫做最小抵抗线，用 W 表示。表示倒立圆锥体的底部半径，称为爆破漏斗半径。

在爆破工程中，爆破漏斗的分类是按爆破作用指数n 的大小而定的 （见表7－2）。所谓爆破作用指数n ，就是爆破漏斗半径r 与最小抵抗线 W 的比值，即：