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2025/4/26第五章岩石爆破理论1武汉理工大学《爆破工程》精品课程

第五章岩石爆破理论2025/4/26第五章岩石爆破理论2主要内容1岩石爆破破坏基本理论2单个药包爆破作用3延长装药爆破作用4成组药包爆破时岩石破坏特征5炸药起爆能量平衡原理与装药量计算6影响爆破作用的主要因素7

爆炸生成气体产物的膨胀作用爆生气体膨胀作用理论爆炸应力波反射拉抻作用理论爆生气体和应力波综合作用理论第一节岩石爆破破坏基本理论（1）

岩石爆破破坏基本理论（2）2025/4/26第五章岩石爆破理论4反射拉应力波破坏作用爆生气体膨胀作用理论爆炸应力波反射拉抻作用理论爆生气体和应力波综合作用理论(a)入射压力波波前；(b)反射拉应力波波前

岩石爆破破坏基本理论（3）2025/4/26第五章岩石爆破理论5爆生气体膨胀作用理论爆炸应力波反射拉抻作用理论爆生气体和应力波综合作用理论爆生气体和应力波综合作用理论的实质：哈努卡耶夫把岩石按波阻抗值分为三类：(1)第一类岩石属于高阻抗岩石。其波阻抗为15~25MPa·s/m.这类岩石的破坏，主要取决于应力波，包括入射波和反射波。(2)第二类岩石属于中阻抗岩石。其波阻抗为5~15MPa·s/m。这类岩石的破坏,主要是入射应力波和爆生气体综合作用的结果(3)第三类岩石属于低阻抗岩石。其波阻抗小于5MPa·s/m。这类岩石的破坏，以爆生气体形成的破坏为主。岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展。爆生气体膨胀的准静态能量，是破碎岩石的主要能源。

爆炸应力波反射拉抻作用理论

的试验基础水泥板的爆轰破坏1—空气冲击波波阵面；2—水泥板中冲击波波阵面；3—水泥板岩石杆件的爆破板件爆破试验1—装药孔2—破碎区3—拉裂区4—震动区

第二节单个药包爆破作用2025/4/26第五章岩石爆破理论7爆破的内部作用1—径向裂隙2—环向裂隙Rc－药包半径；Rp－粉碎区半径；Rc－破裂区半径内部作用粉碎区（压缩区）裂隙区（破裂区）径向裂隙和环向裂隙的形成原理径向压缩引起的切向拉伸

单个药包爆破外部作用（1）2025/4/26第五章岩石爆破理论8外部作用反射拉伸波引起自由面附近岩石的片落霍普金森效应的破碎机理A—应力波合成的过程；B—岩石表面片落过程

单个药包爆破外部作用（2）2025/4/26第五章岩石爆破理论9外部作用01.反射拉伸波引起径向裂隙的延伸02.反射拉伸波对径向裂隙的影响03.

单个药包爆破外部作用（3）2025/4/26第五章岩石爆破理论10主应力1和2的作用方向外部作用自由面影响下的应力场分析岩体中任一点A的应力分析拉伸应力2达到极大值时1和2的方向

炸药在岩石中爆破的破坏过程2025/4/26第五章岩石爆破理论111炸药爆炸后冲击波径向压缩阶段.2A第一阶段3爆炸气体膨胀，岩石受爆炸气体超压力的影响，在拉伸应力和气楔的双重作用下，径向初始裂隙迅速扩大。4C第三阶段5对应力波反射引起自由面处的岩石片落。6B第二阶段

炸药在岩石中爆破的破坏模式2025/4/26第五章岩石爆破理论12主要的五种破坏模式12径向裂隙作用；3卸载引起的岩石内部环状裂隙作用；5爆炸气体扩展应力波所产生的裂隙。4反射拉伸引起的“片落”和引起径向裂隙的延伸；炮孔周围岩石的压碎作用；

爆破漏斗2025/4/26第五章岩石爆破理论13爆破作用指数n：它是爆破漏斗半径r和最小抵抗线W的比值，即：爆破作用指数（craterindex）

爆破漏斗的基本形式2025/4/26第五章岩石爆破理论14dcba标准抛掷爆破漏斗加强抛掷爆破漏斗减弱抛掷爆破漏斗（也称加强松动爆破漏斗）松动爆破漏斗n1.00.75n1.0n=1.0n0.75

第三节延长装药爆破作用2025/4/26第五章岩石爆破理论15装药垂直自由面的爆破漏斗装药倾斜自由面的爆破漏斗装药平行自由面的爆破漏斗当药包的长度和它横载面的直径（或最大边长）之比值大于某一值时，叫做延长药包。延长药包（extendedcharge）

第四节成组药包爆破时岩石破坏特征2025/4/26第五章岩石爆破理论16当相邻两药包齐发爆破时，在沿炮孔连心线上的应力得到加强，而在炮孔连心线中段两侧附近则出现应力降低区。相邻炮孔应力波相遇叠加相邻炮孔中心连线上准静态拉应