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2.3爆破的基本原理与装药量计算在线视频

下一节:2.4.1爆破方法

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2.3爆破的基本原理与装药量计算课程教案、知识点、字幕

第三节爆破的基本原理与装药量计算

首先了解一下爆破的基本原理

我们知道爆破是利用炸药爆炸所

产生的能量

对周围介质造成的破坏效应

那么为什么会产生这样的破坏效应呢

其基本原理是什么呢

炸药爆炸后

在瞬间产生高温高压气体

对临近介质产生巨大的冲击作用

并以冲击波的形式向四周传播能量

从而造成介质的破坏

若传播介质为空气时

称为空气冲击波

传播介质为岩土时

则称为地震波

岩土介质的爆破破碎

正是炸药爆炸所产生的爆轰

气体膨胀的静态能量和冲击波或

应力波的动态能量

共同作用的结果

为了更好的描述爆破作用

我们分别看一下

药包在无限和有限均匀介质中的爆破作用

首先

药包在无限均匀介质中的爆破作用

为了研究方便

通常假定爆破作用的介质是无限均匀介质

且认为药包为一个球形药包

当爆炸发生时

爆炸能量将以药包中心为球心

呈同心球向四周传播

此时可将爆破作用的影响范围

划分为以下几个部分

压缩圈(或粉碎圈)

我们看到最靠近药包的介质

受到膨胀压力最大

介质若为塑性体

会被压缩成一个球形空腔

我们称其为压缩圈

介质若为脆性体

会被压缩粉碎

称其为粉碎圈

相应的破坏半径叫压缩半径

就是图中 R c所示的范围

抛掷圈

我们再看压缩圈外

具有抛掷势能的介质

这部分介质当具有逸出的临空面时

就会发生抛掷

这个范围

我们称之为抛掷圈

相应的半径叫抛掷半径

就是图中Rp所示的范围

松动圈

我们再看

抛掷圈外围的这部分介质

爆破的作用

只能使其产生破裂松动

因此这个范围我们称之为松动圈

相应的半径叫松动半径

就是图中Rs所示的范围

震动圈

震动圈以外的介质

随着冲击波的进一步衰减

只能使这个范围的介质产生震动

因此这个范围我们称之为震动圈

相应的半径叫震动半径

就是图中Rz所示的范围

图中这几个范围的划分是为了

说明爆破作用

真实情况并无明显的界限

各个作用范围半径的大小

与炸药的特性和用量

药包结构

起爆方式

以及介质特性等有密切关系

下面我们再看一下

药包在有限均匀介质中的爆破作用

当药包在介质中埋置较浅

爆破作用能够达到自由面时

除了能够将介质破坏以外

还会将一部分破碎的介质抛掷

形成一个倒立的圆锥形爆破坑

形状如漏斗

我们称之为爆破漏斗

如何来描述这个爆破漏斗呢

大家请看这个图

图中1所示的为药包

图中4所示的为临空面

所谓临空面是指被

被爆破的介质与空气的接触面

r为爆破漏斗半径

是漏斗底圆中心

到该圆周上任意一点的距离

即漏斗底圆半径

R为爆破作用半径

是药包中心到漏斗底圆边缘上

任意点的距离

W为最小抵抗线

是指药包中心到临空面的最短距离

它表示爆破时介质在该方向上

抵抗破坏的能力最小是爆破作用

与介质移动的主导方向

换句话说

也就是爆破作用

具有向最小抵抗能力方向聚集的特点

这个特点对于我们追求的爆破

作用效果具有重要意义

P为爆破漏斗可见深度

是爆破漏斗中介质表面

最低点到临空面的最短距离

L为爆破抛掷距离

是爆破中抛掷堆积体

距药包中心线的最大距离

这几个参数描述了爆破漏斗的

主要几何特征

这是工程爆破中重要参数设计的基础

这些参数充分反映了药包的重量

与埋深的关系

反映了爆破作用的影响范围

除以上参数外

还有一个很重要的参数

爆破作用指数

我们用n来表示

它等于爆破漏斗底半径

与最小抵抗线的比值

爆破作用指数的变化

可以充分反映爆破漏斗的大小

介质的破坏程度与抛掷效果

包括作用指数

也是工程爆破设计中的

极为重要的参数之一

根据爆破作用指数的不同

可以将爆破漏斗分为四种类型

标准抛掷爆破漏斗

加强抛掷爆破漏斗

减弱抛掷爆破漏斗

松动爆破漏斗

标准抛掷爆破漏斗

其爆破作用指数等于1

该爆破漏斗的漏斗半径与

最小抵抗线相等

漏斗张开角为90度

常用标准抛掷爆破漏斗的容积

来确定不同种类岩石的单位炸药耗药量

以及不同炸药爆炸性能的比较

加强抛掷爆破漏斗

其爆破作用指数大于1

爆破漏斗底半径大于最小抵抗线

漏斗展开角大于90度

当爆破作用指数大于3时

爆破漏斗的有效破坏范围

不再随装药量的增加而明显增大

炸药的能量此时主要消耗于破碎

介质的抛掷

因此工程爆破中加强抛掷爆破

漏斗的爆破作用指数为大于1小于3

这是露天抛掷爆破以及定向爆破

的常用漏斗形式

其漏斗的形状为宽浅形

减弱抛掷爆破漏斗

其爆破作用指数大于等于0.75小于1

爆破漏斗底半径小于最小抵抗线

漏斗展开角小于90度

是井巷掘进时常用的漏斗形式

其漏斗的形状为窄深形

松动爆破漏斗

其爆破作用指数小于0.75

药包爆破后爆破漏斗内的介质破裂松动

但不抛掷出坑外

从表面看

没有明显的漏斗出现

是控制爆破的常用形式

以上重点介绍了药包在无限和

有限均匀介质中的爆破作用

接下来我们再介绍药包种类与装药量计算

首先要包的分类

药包的分类是装药量计算的基础

按爆破作用指数的不同

可以把药包分为抛掷药包

松动药包

和内部作用药包

抛掷药包又分为标准抛掷药包

加强抛掷药包和减弱抛掷药包

按药包的形状

可以把药包分为集中药包和延长药包

我们把药包的长边用L表示

短边用a表示

则L与a之比小于等于四的为集中药包

大于四的为延长药包

对于延长药包有连续装药

和间隔装药两种形式

有了药包的分类

我们就可以进行装药量的计算了

装药量是工程爆破中的重要设计内容

其计算方法与药包种类

岩性

炸药品种等因素密切相关

装药量确定的正确与否

直接关系到爆破效果和经济效益

那么装药量计算

遵循什么原理呢

工程实践中

关于装药量的计算

人们总希望用最少的炸药炸出

最大介质的方量

大量的实践证明

在单一的水平自由面条件下

自由面附近

一般为抵抗线小于25米的范围

岩体内的单个集中药包

爆破形成的爆破漏斗

其爆落的岩石

方量与装药量成正比

这就是我们所依据的装药量计算原理

即Q=KV

公式中Q为装药量

V为被炸除的介质体积

K为标准单位耗药量

标准单位耗药量

是指规定的标准条件下

炸除单位体积介质的炸药消耗量

在公式中它应该表示所有影响

装药量的因素

因此 k值的选择就十分重要了

那么我们应该如何选择k值呢

显然我们做不到

面面俱到的分析所有影响因素

但一定要学会抓主要矛盾

那么主要矛盾可能有哪些呢

炸药品种是不是一个重要的影响因素

正氧平衡

负氧平衡和零氧平衡的炸药

显然是不同的

爆破方法是不是主要矛盾

洞室爆破与孔眼爆破是基本爆破方法

有着明显的不同

爆破部位

是不是呢

显然露天爆破与地下爆破不同

当然是主要矛盾

自由面数目

是不是

自由面数目越多

爆破同样介质所消耗的炸药越少

爆破参数及工艺

是不是

当然是

如不特别指明

应符合一般规定

地质条件要不要考虑

我们知道地质条件千差万别

当然这个因素非常重要

一般资料仅以岩石种类和抗压强度

确定单耗

应用时

还应根据岩石的节理裂隙发育状况

适当进行调整

装药量计算是以药包类型为基础的

下面我们就按药包的类型

分别对装药量进行计算

对于单个集中药包装药量计算

前面我们已经按爆破作用指数对

爆破药包进行了分类

不同的爆破类型

其装药量计算公式有所不同

下面我们分别进行计算

首先标准抛掷药包的装药量计算

根据装药量计算原理和药包的分类

其装药量可按下式计算

公式中K为标准抛掷爆破的单位耗药量

可通过爆破试验

或参考类似工程资料选用

一般情况下

土可取1.0到1.5公斤每立方米

岩石可取1.4到2.0公斤每立方米

W为抵抗线长度(实际可得)

这样标准抛掷药包的装药量

就可以计算

标准抛掷药包

是洞室爆破药量计算的基础

其爆破的标准条件是

单个球形集中药包

爆破作用指数等于1

使用标准炸药

一个水平自由面

以此为基础

我们引入一个爆破作用指数函数

f(n)

球形抛掷药包

装药量就都可以计算了

球形抛掷药包装药量计算

其通用计算公式为装药量Q等于

规定条件下的标准抛掷爆破的

单位耗药量k乘以最小抵抗线的三次方

再乘以爆破作用指数f(n)

这里分别给出了

标准抛掷爆破

加强抛掷爆破

减弱抛掷爆破

松动爆破

各自的爆破作用指数函数

分别带入通用计算公式

就可以得到不同球形抛掷药包的装药量

以上我们讲的都是标准情况

对于非标准情况

装药量应该如何计算呢

比如采用非标准炸药

比如设置多个临空面等等

对此我们可以采取对非标准情况

进行修正的办法

对于采用非标准炸药其装药量的计算

可以引入炸药换算系数

用e来表示

它就等于标准炸药的爆力值eb

与采用炸药的爆力值ei之比

于是非标准炸药的装药量就等于

球形抛掷药包的装药量计算的

通用公式

再乘以炸药换算系数

对于临空面的影响

我们知道增加临空面

单位耗药量会减少

一个临空面是k值

两个临空面就是0.83k

三个临空面是0.67K

四个临空面是0.50K

这样 增加临空面的装药量公式

大家会变换了吗

集中药包装药量

我们会计算了

那么延长药包呢

延长药包装药量计算

对于钻孔爆破

一般采用延长药包

其装药量计算同样符合装药量

计算的原理

其计算公式如下

从公式的形式上

大家可以看出

和集中药包并没有太大的区别

只是把单位耗药量K

换成了小q但是延长药包占有量

计算公式中的 q与单个集中药

包的单位耗药量K是有区别的

这里的q值是一次群药包

爆破总药量与总爆落方量的比值

因为在钻孔爆破中

其爆落体积不仅进入了爆破漏斗

中的介质体积

而且还包括相邻漏斗间

由于药包群共同作用所爆落的体积

可以看出单位耗药量也是一个

重要的经济技术指标

是工程爆破中的重要参数之一

以上我们介绍了药包分类和

装药量计算

工程爆破作为一项技术

重在应用

水利工程施工课程列表:

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--课程思维导图

绪论

-0.1 水利工程施工的成就

--0.1水利工程施工的成就

-0.2 水利工程施工的科技发展

--0.2水利工程施工的科技发展

-0.3 水利工程施工的概念、地位和作用

--0.3水利工程施工的概念、地位和作用

-0.4 水利工程施工的任务和特点及应遵循的基本原则

--0.4水利工程施工的任务和特点-及应遵循的基本原则

-0.5 水利工程施工课程的性质、教学目标、内容与要求

--0.5课程的性质、教学目标、内容与要求

-绪论讨论题

-绪论教学课件

--绪论01

--绪论02

--绪论03

--绪论04

--绪论05

思政教育讨论

-课程思政讨论题

第1章 施工水流控制

-1.1 概述

--1.1概述

--1.1.1施工水流控制的概念

--1.1.2施工水流控制的措施

-1.2 施工导流方式与方法

--1.2施工导流方式与方法

--1.2.1施工导流方式的概念

-1.3 导流挡水建筑物

--1.3.1围堰的基本概念

--1.3.2土石围堰

--1.3.3草土围堰

--1.3.4混凝土围堰

--1.3.5钢板桩格型围堰

--1.3.6桩膜围堰

--1.3.7围堰的布置

-1.4 导流泄水建筑物

--1.4.1隧洞导流

--1.4.2明渠导流

--1.4.3底孔及坝体缺口导流

--1.4.4涵管导流和其它导流

-1.5 施工导流标准

--1.5 施工导流标准

-1.6 施工导流方案

--1.6.1施工导流方案的概念

--1.6.2导流方案选择的方法与步骤

-1.7 截流施工

--1.7.1截流的基本概念

--1.7.2截流的基本方法

--1.7.3截流日期和截流设计流量

--1.7.4龙口位置和宽度

--1.7.5截流材料及备用量

--截流工程实例

-1.8 拦洪度汛与封堵蓄水

--1.8.1坝体拦洪度汛

--1.8.2封堵与蓄水

-1.9 基坑排水

--1.9.1基坑排水的概念

--1.9.2经常性排水

--1.9.3人工降低地下水位

-第1章 施工水流控制作业题

-第1章 施工水流控制讨论题

-第1章 施工水流控制教学课件

--第1章 教学课件

-第1章 知识点总结

--第1章 知识点总结

第2章 工程爆破技术

-2.1 概述

--2.1概述

-2.2 爆破器材与钻孔机具

--2.2.1炸药的种类及性能

--2.2.2起爆器材和方法

-2.3 爆破的基本原理与装药量计算

--2.3爆破的基本原理与装药量计算

-2.4 爆破方法

--2.4.1爆破方法

--2.4.2洞室爆破

--2.4.3预裂爆破与光面爆破

-2.5 爆破公害与安全控制

--2.5爆破公害与安全控制

-第2章 工程爆破技术作业题

-第2章 工程爆破技术讨论题

-第2章 工程爆破技术教学课件

--第2章 教学课件

-第2章 知识点总结

--第2章 知识点总结

第3章 地基处理技术

-3.1 概述

--概述

-3.2 岩基灌浆

--3.2.1岩基灌浆的概念、目的与分类

--3.2.2岩基灌浆施工

-3.3 砂砾石地基灌浆

--3.3砂砾石地基灌浆

-3.4 防渗墙施工

--3.4.1防渗墙的基本概念、结构特点、墙体材料

--3.4.2防渗墙造孔成槽浇筑施工

-第3章 地基处理技术作业题

-第3章 地基处理技术讨论题

-第3章 地基处理技术教学课件

--第3章 教学课件

-第3章 知识点总结

--第3章 知识点总结

第4章 土石坝施工

-4.1 概述

--4.1概述

-4.2 坝体材料与料场规划

--4.2坝体材料与料场规划

-4.3 土石料的开挖与运输

--4.3.1土石料的开采与加工

--4.3.2挖运机械

--4.3.3土石料开挖与运输

--4.3.4挖运强度和挖运机械数量的确定

-4.4 坝体填筑与压实

--4.4.1坝面作业的施工组织与规划

--4.4.2结合部位施工

--4.4.3压实机械及压实方法

--4.4.4土石料压实标准及压实参数的选择

-第4章 土石坝施工作业题

-第4章 土石坝施工讨论题

-第4章 土石坝工程施工教学课件

--第4章 教学课件

-第4章 知识点总结

--第4章 知识点总结

第5章 混凝土坝施工

-5.1 概述

--5.1概述

-5.2 骨料料场规划和生产

--5.2.1 骨料料场规划和生产

--5.2.2骨料加工及加工设备

-5.3 模板与钢筋作业

--5.3模板与钢筋作业

-5.4 混凝土制备

--5.4.1混凝土拌合设备

--5.4.2混凝土生产系统

-5.5 混凝土运输

--5.5.1混凝土运输要求与设备

--5.5.2混凝土的运输浇筑方案

--5.5.3混凝土运输浇筑设备的数量及其生产率确定

-5.6 常态混凝土坝浇筑施工

--5.6.1混凝土坝的浇筑方式

--5.6.2混凝土坝浇筑的施工过程

-5.7 大体积混凝土的温度控制与防裂

--大体积混凝土温度控制工程实例

-第5章 混凝土坝施工作业题

-第5章 混凝土坝施工讨论题

-第5章 混凝土坝施工教学课件

--第5章 教学课件

-第5章 知识点总结

--第5章 知识点总结

第6章 地下建筑工程施工

-6.1 概述

--6.1概述

-6.2 地下建筑工程的施工程序

--6.2地下建筑工程的施工程序

-6.3 钻孔爆破法开挖

--6.3钻孔爆破法开挖

-6.4 联合掘进机法开挖

--6.4联合掘进机开挖

-6.5 喷锚支护

--6.5喷锚支护

-6.6 衬砌施工

--6.6隧洞衬砌

-第6章 地下建筑工程施工作业题

-第6章 地下建筑工程施工讨论题

-第6章 地下建筑工程施工教学课件

--第6章 教学课件

-第6章 知识点总结

--第6章 知识点总结

第7章 施工总组织

-7.1 概述

--7.1-施工总组织

-7.2 施工总体布置

--7.2施工总体布置

-7.3 施工进度计划

--7.3 施工进度计划

--利用PROJECT软件编制施工进度计划的方法和步骤

-第7章 施工总组织作业题

-第7章 施工总组织讨论题

-第7章 施工总组织教学课件

--第7章 教学课件

--利用project软件编制施工进度计划的方法

-第7章 知识点总结

--第7章 知识点总结

期末考试

-期末总复习

--课程总复习题目

热点关注

-《开讲啦》 20200912 本期演讲者:翁永红

2.3爆破的基本原理与装药量计算笔记与讨论

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