耦合裝藥裝藥結(jié)構(gòu)

最常采用的裝藥結(jié)構(gòu)形式有：

①耦合裝藥——炸藥直徑與炮孔直徑相同，藥炸與炮孔壁之間不留間隙。

②不耦合裝藥——炸藥直徑小于炮孔直徑，藥炸與炮孔壁之間留有間隙。

③連續(xù)裝藥——炸藥在炮孔內(nèi)連續(xù)裝填，不留間隔。

④間隔裝藥——炸藥在炮孔內(nèi)分段裝填，裝藥之間由炮泥、木墊或空氣柱隔開。

巖石巷道的掘進方法主要有機械開挖、爆破兩種，鉆眼爆破廣泛應(yīng)用于中硬及以上巖石巷道的掘進。爆破效果受到爆破過程中各種因素的影響，其中最為突出的是裝藥結(jié)構(gòu)。從炮孔直徑與藥卷直徑的關(guān)系來說可以分為空氣不耦合裝藥與耦合裝藥兩種。不耦合裝藥結(jié)構(gòu)的研究成果很多，耦合裝藥結(jié)構(gòu)對爆破效果影響的研究還存在不足 。

不同裝藥結(jié)構(gòu)爆破過程壓力分析

空氣不耦合裝藥時的炮孔孔壁壓力峰值為690MPa，耦合裝藥時，壓力峰值為2500MPa，從爆破的整個過程來看，在初始階段，耦合裝藥較不耦合裝藥的壓力峰值大，但隨著距炸藥中心距離的増大，爆破的繼續(xù)發(fā)展，耦合裝藥與不耦合裝藥的壓力峰值的差距逐漸減小，最后耦合裝藥的壓力峰值較小 。

不同裝藥結(jié)構(gòu)爆破過程X軸向壓力分析

空氣不耦合裝藥時X方向的拉應(yīng)力峰值為720MPa， 耦合裝藥時X 方向的拉應(yīng)力峰值為2510MPa，從爆破的整個過程來看，在初始階段，耦合裝藥較不耦合裝藥的應(yīng)力峰值大的多，隨著爆破的繼續(xù)發(fā)展，耦合裝藥與不耦合裝藥的應(yīng)力峰值的差距逐漸減小，最后耦合裝藥的壓力峰值較小，可見，耦合裝藥較不耦合裝藥X方向應(yīng)力的衰減速度快，作用時間短，可以認(rèn)為耦合裝藥時爆炸禁區(qū)的巖石吸收大部分了炸藥能量，導(dǎo)致巖石破碎程度高，應(yīng)力波能量較小，衰減較快。

不同裝藥結(jié)構(gòu)對爆破效果影響

在炮孔近區(qū)耦合裝藥較不耦合裝藥的壓力峰值大，但隨著距炸藥中心距離的増大，爆破的繼續(xù)發(fā)展，耦合裝藥與不耦合裝藥的壓力峰值的差距逐漸減小，最后耦合裝藥的壓力峰值較小，耦合裝藥較不耦合裝藥應(yīng)力衰減速度快，作用時間短。

所以，對控制爆破來說，不耦合裝藥結(jié)構(gòu)由于應(yīng)力作用時間長，能量分布均勻是非常合適的，但對于李保全：耦合裝藥對巷道掘進爆破效果影響的數(shù)值研究煤礦巷道掘進，在形成新的自由面的同時，盡量避免對圍巖結(jié)構(gòu)造成擾動，耦合裝藥結(jié)構(gòu)使得炮孔近區(qū)的破碎程度大，大量吸收炸藥爆炸能量，加快沖擊波衰減，減小了對巷道圍巖的擾動，且振速較低，更適合于煤礦巷道掘進 。

（1）耦合裝藥時的孔壁壓力峰值與X軸向拉應(yīng)力峰值，在爆破初始階段較不耦合裝藥時大，隨著距炸藥中心距離的増大，爆破的繼續(xù)發(fā)展，耦合裝藥與不耦合裝藥時的孔壁壓力峰值與X軸向拉應(yīng)力峰值差距逐漸減小，最后耦合裝藥時較小，耦合裝藥較不耦合裝藥應(yīng)力衰減速度快，作用時間短，振速較小。

（2）耦合裝藥結(jié)構(gòu)使得炮孔近區(qū)的破碎程度大，大量吸收炸藥爆炸能量，加快沖擊波衰減，減小了對巷道圍巖的擾動，且振速較低，更適合于煤礦巷道掘進 。

最常采用的裝藥結(jié)構(gòu)形式有：

①耦合裝藥——炸藥直徑與炮孔直徑相同，藥炸與炮孔壁之間不留間隙。

②不耦合裝藥——炸藥直徑小于炮孔直徑，藥炸與炮孔壁之間留有間隙。

③連續(xù)裝藥——炸藥在炮孔內(nèi)連續(xù)裝填，不留間隔。

④間隔裝藥——炸藥在炮孔內(nèi)分段裝填，裝藥之間由炮泥、木墊或空氣柱隔開。

利用現(xiàn)場測試、室內(nèi)模擬試驗和數(shù)值計算等方法，系統(tǒng)研究露天臺階爆破地震效應(yīng)產(chǎn)生和控制的基礎(chǔ)性問題。具體研究不同耦合裝藥結(jié)構(gòu)對爆破能量轉(zhuǎn)化為地震波能量的比例變化，尋找提高巖石破碎炸藥能量利用率、降低地震效應(yīng)的裝藥結(jié)構(gòu)和爆破技術(shù)；利用頻譜分析和小波分析等手段深入分析現(xiàn)場震動信號，結(jié)合室內(nèi)大尺寸混凝土模型模擬試驗，建立臺階多孔微差爆破地震波產(chǎn)生規(guī)律的數(shù)值計算模型，確定爆破參數(shù)與地震波作用特征參量之間的定量關(guān)系，以揭示爆破地震波形成過程中的復(fù)雜力學(xué)行為及其變化規(guī)律。本項目旨在研究從爆破源頭開始主動控制地震波對邊坡及周邊環(huán)境的危害的科學(xué)依據(jù)，同時將改善爆破效果與邊坡保護有機的結(jié)合起來，對指導(dǎo)露天礦爆破參數(shù)優(yōu)化和安全生產(chǎn)具有實際價值，研究結(jié)果對交通、水電等基礎(chǔ)建設(shè)的高陡邊坡工程爆破施工和安全穩(wěn)定同樣具有重要意義。 2100433B

光面爆破是一種爆出的新壁面保持平整而不受明顯破壞的控制爆破技術(shù)。其特點是在設(shè)計開挖輪廓線上鉆鑿一排孔距與最小抵抗線相匹配的光爆孔，并采用不耦合裝藥或其他特殊的裝藥結(jié)構(gòu)，在開挖主體爆破后，光爆孔內(nèi)的裝藥同時起爆，從而形成一個貫穿光爆炮孔且光滑平整的開挖面。

光面爆破技術(shù)除了在露天開挖中應(yīng)用外，在我國許多地下工程(如礦山開拓巷道、地下工廠、水力發(fā)電站、油庫、隧道和國防構(gòu)筑物等永久性建筑)施工中也取得了良好效果，特別在修建一些水工隧洞時，不但可以減少超挖欠爆的情況，并能使水力摩擦系數(shù)降低到用專門襯砌才達到的光滑表面的程度。由此可見，光面爆破是一項合理利用炸藥能量的爆破新技術(shù)。

光面爆破的基本原理是控制炸藥的爆破作用，使猛度做功形式更多地轉(zhuǎn)化為爆力做功形式，降低炸藥爆炸的初始沖量，從而減少對炮眼眼壁巖體的破壞，并控制爆破裂縫沿預(yù)計方向發(fā)展。通常是根據(jù)不同巖層情況，通過合理地選擇炸藥、裝藥結(jié)構(gòu)，正確地選定周邊眼爆破參數(shù)(即眼間距、抵抗線、裝藥量)以及保證周邊眼同時起爆等幾項措施來實現(xiàn)的。