(一) 自由面和最小抵抗線
(1) 自由面的概念。自由面是指某種介質(zhì)與空氣接觸的界面。爆破時(shí),位于藥包附近被爆破的巖(煤)體與空氣接觸的界面叫爆破自由面。
(2) 最小抵抗線的概念。從裝藥重心到自由面的最短距離稱為最小抵抗線。
(3) 自由面的作用。具有自由面,是進(jìn)行爆破工作的必要條件。一般自由面越多,爆破效果越好,炸藥爆炸能量的利用率高,炸藥的消耗量越少。
(4) 《煤礦安全規(guī)程》對(duì)最小抵抗線的規(guī)定。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,工作面有2個(gè)或2個(gè)以上自由面時(shí),在煤層中最小抵抗線不得小于;在巖層中最小抵抗線不得小于;淺眼裝藥爆破大巖塊時(shí),最小抵抗線和封泥長(zhǎng)度都不得小于。
(二) 爆破的內(nèi)部作用和外部作用
1、 爆破的內(nèi)部作用和外部作用表現(xiàn)形式
裝藥爆破時(shí),其爆破作用的表現(xiàn)形式與埋置藥量和深度有關(guān)。 在工程爆破中,巖石內(nèi)藥包中心(或重心)至最近自由面的垂直距離,稱為最小抵抗線,通常用W表示。
對(duì)于一定的裝藥量來說,若最小抵抗線W超過某一臨界值(稱為臨界抵抗線)時(shí),可以認(rèn)為藥包處在無限介質(zhì)中。此時(shí)當(dāng)藥包爆炸后在自由面上不會(huì)看到地表隆起的跡象。也就是說,爆破作用只發(fā)生在巖石內(nèi)部,未能達(dá)到自由面。藥包的這種作用,稱為爆破的內(nèi)部作用。
當(dāng)最小抵抗線W小于臨界抵抗線時(shí),炸藥爆炸后除發(fā)生內(nèi)部作用外,自由面附近也發(fā)生破壞。也就是說,爆破作用不僅只發(fā)生在巖體內(nèi)部,還可以達(dá)到自由面附近,引起自由面附近巖石的破壞,形成鼓包、片落或漏斗。這種作用稱為爆破的外部作用。
2、 爆破內(nèi)部作用的形成
當(dāng)藥包在巖體中爆炸產(chǎn)生內(nèi)部作用時(shí),由于爆生氣體和在巖石中形成的應(yīng)力波的共同作用,以藥包為中心,巖石由里向外遭受到不同程度的破壞除在裝藥處形成擴(kuò)大的空腔外,還形成壓縮區(qū)、裂隙區(qū)和振動(dòng)區(qū)。
(1) 壓縮區(qū)。在此區(qū)內(nèi)巖石受高壓作用,結(jié)構(gòu)完全被破壞且被強(qiáng)烈粉碎,并產(chǎn)生較大的塑性變形。
(2) 裂隙區(qū)。由于壓力下降,巖石不再被壓碎,本身結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化,由于拉伸應(yīng)力的作用,形成輻射狀的徑向裂縫和環(huán)形裂縫交錯(cuò)的區(qū)域。
(3) 震動(dòng)區(qū)。巖石沒有受到任何破壞,只發(fā)生震動(dòng),其強(qiáng)度隨距爆炸中心距離的增大而逐漸減弱,以致完全消失。
3、 爆破漏斗的要素及形式
(1) 爆破漏斗的要素。
(2) 爆破漏斗的形式
1) 松動(dòng)爆破
2) 拋擲爆破
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