前述兩點的分析討論表明,深孔微差拋擲爆破具備了即可使單響藥量盡量小,同時又可使受爆介質產生定向拋擲的特性,因此,用以解決本文提出的工程爆破問題是可行的。
3深孔拋擲爆破特性試驗結果
由於深孔拋擲爆破的裝藥形式不同於其它拋擲爆破,而其作用特性又區別於深孔鬆動爆破,所以其爆破特性也必定與它們有所不同,為了更本質地了解深孔拋擲爆破的作用特性和工程效果以及如何確定它的設計參數,我們在均勻黃土中進行了幾十次單孔或雙孔的拋擲爆破試驗,著重觀測了它們的爆坑形式,堆積規律,並將它們與集圖2深孔試驗爆破剖麵
中藥包拋擲爆破,深孔鬆動爆破的特性進行了對比,得到了許多有益的認識。
另外,爆前用集中藥包的方法在現場測定了單位用藥量值,試驗得出的主要結論如下:
3.1爆坑形式
試驗結果表明,深孔拋擲爆破爆坑的幾何形狀。
它相當於將該延長藥包重量壓縮為集中藥包時所能形成相同下破裂半徑的集中藥包埋置深度,因而%也就等於該集中藥包的下破裂半徑。
從爆坑形式看,深孔爆破與集中藥包爆破是有一定區別的,其區別隨深孔裝藥長徑比的增大而越見明顯。反之也可以看出,在一定的長徑比範圍內,二者在某些方麵有可能趨近相似。
3.2拋擲效應
深孔爆破在麵定的藥包長度條件下,拋出方量隨藥包直徑的增加而增加,即與藥量成正比。
可見漏鬥回落及拋出體固定的條件下(評為最小抵抗線為裝藥直徑)爆碴拋出距離可達4倍的台階高度,此時再減小評比值,則爆碴不能集中坍散,且後裂迅速增大。從試驗可以明顯看出:雙孔齊發爆破的拋擲性能大大優於單孔爆破。
3.3堆積狀態
深孔爆破的拋出堆積形態有其獨特之處,單孔爆破時堆碴前沿很薄且明顯地分為兩塊,在超出4倍台階高度以遠的區域已基本不能看到明顯的爆堆,爆碴已被揚散,這一點顯然不如集中藥包有利。但雙孔齊發爆破時,堆積狀態則明顯改善,前沿兩塊已連成一體,堆積比較集中,隨藥量的增加堆積體中部呈拉斷狀態,前沿厚度增大。但藥量超過一定的範圍後這一特點又逐漸消失,重新恢複到前沿低薄,爆碴被揚散的狀態。
4拋出方量
深孔爆破與集中藥包相同,其拋出方量均隨藥量而增加,其明顯的不利是藥量增加到一定程度後,後破裂長度迅速增大,以致影響後棑孔的爆破,在前後排孔不同時起爆時,如果隻顧及前排孔的拋出方量可能反而會影響後排孔爆破效果,因此對拋擲要求來說,排數不能過多,最好限製在兩排,且其每排拋出方量依排數而遞減。
5深孔微差拋擲爆破參數的確定
試驗結果和以往的研究、實踐都表明,盡管由於裝藥形式,裝藥與自由麵的關係等不同使集中藥包和深孔裝藥的拋擲爆破作用規模、形態呈現許多區別,但它們之間也還存在某些共性、相似性和可比性,如:堆積參數在一定抵抗線條件下與裝藥量成正比關係,且隨著藥量的繼續增加趨於穩定,再如:受爆介質的拋擲源於爆生氣體的膨脹作功,裝藥量的計算以體積原理為基礎等等。另外,深孔拋擲和鬆動爆破之間,無論在裝藥形式,邊界條件,各參數之間的幾何關係等方麵均是相同的,因此我們認為,就目前的情況,在滿足工程要求的條件下,完全可以借助於比較成熟的集中藥包拋擲爆破和深孔鬆動爆破的設計方法,采取轉換、類比和試驗的手段,找出深孔微差拋擲爆破參數的計算方法。
4.1單孔藥量計算公式
對集中藥包而言,在最小抵抗線指向的臨空麵為斜坡地麵時,其單個藥包重量可用下式計算。
由拋擲爆破作用要求不難看出,反。的確定應以兩種裝藥形式下爆破效果的對比為依據,也就是說,從拋擲體積,拋擲率,拋擲距離等幾方麵的對比情況中找出X。的大小。另外值的確定取決於孔間和單孔允許裝藥量兩個條件,作為一個獨立問題在後麵討論。
4.2最小抵抗線識的計算
由試驗結果可知,深孔拋擲爆破的爆破漏鬥斷麵所示,顯然,斷麵線的拐點6處若放置一集中藥包,其斷麵形狀也是如此,從斷麵上的幾何關係可知,虛擬集中藥包的最小抵抗線為麗線段斜坡地麵爆破漏鬥體積的增量函數。
深孔微差拋擲的裝藥形式與集中藥包不同,由此造成其空腔膨脹形態、能量分布、壓力衰減規律以及破碎和拋擲岩渣的做功過程等區別於集中藥包,但兩者之間在爆破作用機製、藥量計算理論基礎、最小抵抗線所指的臨空麵形態上是一致的,試驗結果還說明,它們的藥量與最小抵抗線之間都滿足如下的正比關係:
隻是的取值大小有所不同,所以,我們有理由認為,如果在集中藥包負擔的待爆體上布設V個深孔,將用式計算的藥量分裝於~孔之中,並對每孔的分裝藥量加以必要的修正,以減少乃至消除因裝藥形式不同給藥量計算帶來的差異(即調整取值,消除不同的影響),則修正後的分裝藥量就是我們要尋找的深孔微差拋擲爆破的單孔藥量,根據上述思想我們不難得到它的計算公式為。