巷道爆破掘进炮孔堵塞长度合理确定

秦 声,吴德义,樊凌川

(1.安徽建筑大学建筑结构与地下工程省级重点实验室,安徽合肥230601;2.中国铁路上海局集团有限公司芜湖工务段,安徽芜湖241000;3.浙江省浙中地质工程勘察院,浙江金华321000)

1 前言

在爆破过程中,通常认为炸药通过雷管引爆,产生爆炸冲击波将岩石破碎,破碎后形成粉碎区和裂隙区,再经过爆生气体压力作用下将裂隙扩大从而使岩石达到破碎的目的。大量工程经验和理论表明[1],在工程爆破中,不同堵塞长度不会影响爆破冲击波大小,但会影响爆生气体压力扩张岩石裂缝的时间,导致爆破效果不明显,爆生气体压力作用下炮泥在炮孔中运动必须具有一定作用时间,保证爆生气体更好地贯穿岩石裂缝,使爆破效果更加明显。寻找合理炮泥堵塞长度,对于提高爆破效果,节约成本等有很重要的意义。

在以往研究中,罗勇[2]李延龙[3]、王琛[4]等认为在计算炮泥运动时间时,利用炮泥冲出炮孔时刻的加速度作为炮泥的加速度大小,认为炮泥在运动过程中加速度为定值,而实际上随着炮泥的运动,炮孔内的爆生气体压力的变化导致炮泥的驱动力不断降低,炮泥与孔壁的接触面变化的同时炮泥的阻力也在降低。因此可以得出,炮泥在运动时的加速度是随着位移量的变化而变化的动态过程,若利用炮泥冲出加速度作为整体的运动加速度,可能会产生计算结果与实际情况不吻合。

2 炮泥运动规律

炮泥运动时间ts大致可以分为两个阶段:一是炮泥在爆炸产生冲击波作用下压缩时间t1,二是炮泥压缩后在爆生压力作用下冲出炮孔的时间t2。……