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爆破作用原理

文字:[大][中][小] 2010-10-22  瀏覽次數:4538

01  應力集中stress concentration

物體內某一點的應力比相鄰部分的應力積累顯著增大的現象。構造形變是應力或能量的釋放過程,因而運動必將最先在那些應力積累最大而巖體強度又相對最小的地方發生。因此,物體或巖體的不均一性或力學性質有突然改變的地方,為應力集中處。

 

02  應力差stress difference

一般情況下,在巖石變形過程中,三個主應力是不相等的,最大主應力和最小主應力之差稱應力差。它是引起變形的因素,應力差愈大,引起的巖石變形愈明顯。

 

03  應變分析strain analysis

某點的應變分析,指分析該點所經歷的任何微小線段的應變情況。

 

04  平面波plane wave

波前是平面(無曲率)的波,可能是由非常遠的震源產生的波,是地震和電磁波分析中通用的假設,并不絕對與現實情況一樣。

 

05  平面波分解plane-wave decomposition

求一組平面波的振幅、相位及傳播方向,使它們相加的結果逼近給定的任意波前。反過來說,就是把任意波前分解為合成它的一組平面波。

 

06  平面波前planar wavefront

地震波的波前面為平面的波前。實際平面波前是不存在的,但在遠離震源的地方可以認為局部一段地震波前是平面。

 

07  柱面波cylindrical wave

波前為圓柱面的一種波動。

 

08  球面波spherical wave

波前為同心球面的波,是由點源產生的。球面波的波前應力以距波源的距離成反比的速率衰減。

 

09  球面波前spherical wavefront

在任意時間由點源產生的地震脈沖的給定相位所形成的曲面。如果速度隨位置而變化,則該面不一定是球面。

 

10  體波body waves

通過介質體內部進行傳播的縱波與橫波。

 

11  縱波primary wave

也稱P波。質點在波的傳播方向運動的彈性體波,在常規地震勘探或聲波測井中使用該波。

 

12  切變波shear wave

也稱橫波,S波。是質點振動方向垂直于波傳播方向的一種體波。橫波只能在固體中傳播。因為液體不能產生剪切形變。

 

13  橫波分裂shear wave splitting;shear wave birefringence

又稱橫波雙折射。當地震橫波通過方位各向異性介質傳播時,可分裂為兩個偏振方向不同的橫波。這種現象稱為橫波分裂。

 

14  界面速度boundary velocity

地震波遇到速度較高的界面后,沿界面滑行,這種在界面上滑行的波(折射波)的速度就稱界面速度。這個速度可根據折射波的時距曲線求得。

 

15  界面波boundary wave

沿不同物性介質的交界面傳播的一種波形。也稱面波、界波。

 

16  勒夫波Love wave

一種地震面波。其特點是質點在與傳播方向垂直的水平方向運動、無垂直運動。被稱為Q波、LQ波、G波或SH波。

 

17  瑞利波Rayleigh wave

1)一種沿半無限介質的自由表面傳播的地震波。在表面附近質點運動的軌跡是橢圓形的,并且在包含傳播方向的豎直平面內是逆行的,其振幅則隨深度的增加而呈指數地減小。2)沿非半無限介質的自由表面傳播的與前一種波相似的地震波,如地震勘探中的地滾波。

 

18  瑞利臨界角Rayleigh critical angle

產生表面波時的入射角。

 

19  地震波seismic wave

逐點通過介質傳播的彈性擾動。有以下幾種類型:1)兩種體波,即縱波與橫波;2)幾種面波,即瑞利波、偽瑞利波或地滾波、勒夫波、斯通利波和管波;3)槽波;4)空氣波;5)駐波。

 

20  駐波standing wave

兩個連續波鏈相互干涉所產生的—種現象。駐波可由震源產生的連續波鏈與其反射產生的連續波鏈相互干涉所致,也可能由兩個反射波鏈所致。激發之后,波呈指數衰減。駐波的干涉條紋是以四分之一波長為間隔交替出現的波腹和波節。

 

21  空氣波air blast

由震源經空氣傳播到檢波器的P波。

 

22  壓縮波compressional wave

也稱縱波、P波。一種質點振動方向與波傳播方向一致的彈性波。這種波可以在固體、液體或氣體中傳播。

 

23  入射波incidence wave

在波的傳播遇到障礙物時,產生反射和繞射前的波。

 

24  入射角incident angle

射線路徑與界面垂線的夾角,即在各向同性介質中波前與界面的夾角。

 

25  爆破地震波blasting seismic wave

爆破遠區,應力波衰減并變成振蕩式波形,稱為爆破地震波。表征地震波特點的有位移、速度、加速度、持續時間、頻率。因爆破地震波有可能對周圍建筑物造成一定危害,對大型爆破工程多進行地震波預報和測定。

 

26  反射定律reflection law

波在兩種不同介質分界面上發生反射時遵循的規律,即入射線、反射線和法線在同一平面內,入射線和反射線分別在法線兩側;入射角等于反射角。

 

27 1)反射率; 2)能量反射系數reflectivity

1)也稱反射系數。界面上反射波位移振幅和入射波位移振幅之比,其關系式通過解表達邊界位移和應力連續性的邊界條件方程組得到。2)反射能量與入射能量之比。

 

28  剪切應力shearing stress

使物體產生變形時,單位面積上所受到的側向或橫向力。在鉆井液環空水力學上指液流層面上單位面積所受的剪切力。

 

29  剪節理shear joint

1)巖層中由剪切破裂形成的節理;2)一種力學成因類型的節理,如巖石破裂形成時的剪切分量不等于零,其總位移與破裂面平行,這種斷裂構造則稱剪節理。

 

30  剪應變shear strain

也稱剪切應變。1)物體或巖體內原來相互垂直的兩個平面所夾直角的改變量(△y)。角度的旋轉就是剪應變的度量,可根據物體內原來相互垂直的兩條線段之間的角度變化來測量。2)固體變形時,物體中的平面相對于物體中的平行平面作平行位移。

 

31  破裂面; 2)斷口fracture

1)也稱斷裂。指巖石在應力作用下形成的一切機械破裂,不論有無位移;在構造地質學中,由于瞬間內聚力的喪失,或是差異應力抵抗力的喪失以及儲集的彈性能的喪失對巖石引起的變形。2)指當礦物受外力打擊時,不沿一定結晶方位裂開,而成凹凸不平的斷開面。

 

32  破裂強度rupture strength

物體或巖石在破裂的瞬間所能承受的差異應力,通常用于發生在大氣壓和室溫下緩慢加載所產生的變形。破裂強度與巖石性質、力的作用方式有關,不同巖石的破裂強度不同,同一種巖石在不同性質的應力作用下破裂強度也不同。

 

33  張裂extension fracture

也稱拉伸斷裂。在外力作用下,當張應力達到或超過巖石抗張強度時,在垂直于主張應力軸(或平行于主壓應力軸)方向上產生的斷裂。

 

34  邊界條件boundary condition

1)一個特定的物理問題的解必須滿足由研究區域邊界上的物理狀況所決定的某些附加條件,這些邊界上的附加約束條件稱為邊界條件。2)當用一個微分方程描述一個化工設備的特性和各種參數之間的關系時,求解這個方程必須知道這個設備的起始邊界和終止邊界的狀態(如溫度、壓力、濃度等),這些狀態參數稱為邊界條件。3)運籌學的一個術語。

 

35  抗剪強度shear strength

1)一種巖石力學性質指標。巖石在垂直壓應力作用下所能承受的最大水平荷量的性能,它表示巖石抵抗剪切破壞的能力。抗剪強度是臨界值,當超過它時,就引起形變。2)流體剪切值的大小,亦即流體產生永久變形的最小剪切應力。

 

36  應力波的干涉interference of stress waves

兩個或多個應力波相遇發生相互作用的現象稱為應力波的干涉。

 

37  沖擊波陣面shock front

沖擊波的外緣,其壓力由零增至峰值。亦可稱之為壓力陣面。

 

38  化學反應區reaction zone

在沖擊波波頭和C-J面之間為化學反應區。在化學反應區內,由于化學反應和放出熱量,介質的狀態參數將相應產生變化,與沖擊波波頭相比較,壓力逐漸下降,比容和溫度逐漸增加,當反應結束時,因放熱量城少,溫度開始下降。

 

39  未擾動區undisturbed explosive

沖擊波陣面前的炸藥尚未受沖擊波的作用,處于初始狀態,稱為未擾動區。

 

40  分解產物區decomposition product zone

C-J面后的物質成分已完全變成了炸藥的爆轟產物,稱為分解產物區。

 

41  理想爆轟ideal detonation

炸藥經起爆后,爆轟波如能以恒定不變的最高速度傳播,則稱為理想爆轟,此時的爆轟傳播速度稱為極限爆速。

 

42  非理想爆轟non-ideal detonation

炸藥的性質不同,極限爆速值也不同。但每種炸藥都有它自己的極限爆速。若因某種原因,爆轟波不能以最高速度傳播,但能以與一定條件相應的正常速度傳播,稱為非理想爆轟或穩定傳爆,如果爆速不穩定,則稱為不穩定傳爆。

 

43  溝槽效應channel effect

在實際的爆破工程中,在藥卷和炮孔內壁之問留有空隙,來自起爆一端的爆轟波在炸藥中傳播的同時,也在空隙中傳播著沖擊波。當后者的速度高于爆轟波時,孔底方向的炸藥尚未被引爆便受到了超前空氣沖擊波的預壓而變得鈍感,最后發生拒爆。這種效應稱作溝槽效應,也稱空隙效應或管道效應。

 

44  管道效應pipe effect

參見“溝槽效應”。

 

45  均勻灼熱機理mechanism of homogeneous scorching blasting

這種機理多發生在質量較密實、結構均勻、不含氣泡或氣泡少的液體炸藥或單體固體炸藥,即所謂的均相炸藥中。爆炸反應的發生,是由于炸藥均勻受熱或在沖擊波的沖擊作用下,使一薄層炸藥溫度突然均勻升高所致。反應首先發生在某些活化分子處,而反應的發展非常迅速。

 

46  不均勻灼熱機理mechanism of hot spot blasting

炸藥爆炸時,爆炸反應的發生不是由于薄層炸藥均勻灼熱,而是由于在炸藥個別點處形成高熱反應源所致。這種高熱反應源稱為“起爆中心”或“熱點”。形成熱點后,反應首先在熱點處炸藥顆粒表面上以燃燒方式進行,而后向顆粒深部擴展,同時也向四圍傳播。

 

47  雷管起爆性capsensitivity

炸藥可被普通雷管引爆的性能。參見“雷管起爆感度”。

 

48  臨界爆點critical point of explosion

落錘感度試驗時,稱爆炸率達50%的落錘高度為臨界爆點,也叫沖擊感度。在實際應用上,也有把6次試驗中有一次發生爆炸的落錘高度叫作臨界爆點。

 

49  受爆性能accepting behavior;recepting behavior

在殉爆試驗時,被發藥包承受主發藥包的爆轟而起爆的能力,稱為受爆性能。它取決于被發藥包的感度、主發藥包的激爆性能和試驗條件。

 

50  穩定爆速stationary detonation velocity

炸藥的爆速隨藥包直徑增大而提高,但是當藥包直徑超過某一數值時,爆速幾乎不再變化。這時的爆速稱為穩定爆速。達到穩定爆速的藥包直徑,如代那買特為50mm,漿狀炸藥為1OOmm,銨油炸藥為200mm。

 

51  炸藥力force of explosives;specific energy

將1kg炸藥爆炸時所生成的爆炸氣體收集在1L的容器內,其對器壁的壓力稱為炸藥力。

 

52  完全爆轟complete detonation

炸藥或雷管在外力作用下全部被引爆且爆轟完全的狀態。相反,不完全爆轟稱半爆;全部不爆稱拒爆。參見“不爆”。

 

53  敏感sensitive

在外部能量的作用下,炸藥發生化學反應的難易程度叫感度。相應地,易于發生化學反應的炸藥叫敏感炸藥;反之叫鈍感炸藥。

 

54  激爆性能exciting behavior

指第一個主發藥包爆炸激發第二個被發藥包使之殉爆的能力。通常以主發藥包的爆炸威力(如爆轟能量或爆轟壓力)表示主發藥包的激爆性能。參見“受爆性能”。

 

55  低速爆轟low velocity detonation

低于正常情況下的爆轟波傳播速度,簡稱LVD。與低速爆轟相對,正常速度的爆轟叫高速爆轟,簡稱HVD。

 

56  動效應dynamic effect

炸藥的爆炸效應有動效應和靜效應之分。動效應又叫沖擊效應或破壞效應,系指炸藥爆炸時產生的沖擊波對周圍介質作用的程度。在實驗室里,可用猛度試驗或爆速試驗確定。

 

57  靜效應static effect

靜效應也稱為作功效應,是指炸南的爆生氣體,在高溫下進一步膨脹時對周圍介質產生推動和拋擲的作用。通常用炸藥力(比能)、爆炸溫度和比容等特征參數表示,可以根據理論計算,或采用鉛鑄擴大試驗、彈道擺和彈道臼炮等方法試驗確定。

 

58  作功效應working effect

參見“靜效應”。

 

59  沖擊效應shock effect

參見“動效應”。

 

60  反射壓力 reflected pressure

地層振動波或空氣沖擊波在兩側密度不同的界面上產生反射后產生的壓力。

 

61  反射系數reflection coefficient

在間斷點(如裂縫、節理、斷層)反射波和入射波之間的幅度比。

 

62  爆破理論theory of blasting

用以闡述用炸藥爆炸的能量破壞介質的物理力學過程的理論。由于目前國內外還沒有能建立起一種公認的巖石爆破理論,因此,在工程實踐中,大都以有關理論為依據,然后根據各自的實踐經驗,選擇相應的公式來計算爆破的用藥量。

 

63  剪切破壞理論shear failure theory

巖石爆破破壞理論之一。剪切破壞理論認為,巖石的破壞是爆炸作用在巖體中的剪切力,超過組成巖石顆粒間的強度和粘結力的結果。這一理論的缺點是,只考慮了準靜態壓力產生的破壞,剪切面積只計算漏斗狀爆破體的側面積,而實際剪切面積要遠遠大得多。

 

64  沖擊波破壞理論shock wave failure theory

巖石爆破破壞理論之一。這一理論認為,炸藥爆炸時是由于沖擊波的作用使周圍介質發生破壞。由于對固體介質爆破破壞的過程認識不同,而有許多不同的見解。

 

65  主拉應力破壞理論failure theory of principal tensile stress

這一理論認為,巖體的破壞是由彈性體的塑性變形引起的。并從理論上闡明了爆破時,爆炸氣體作用于孔壁所產生的主應力場,以及主應力和巖體破壞的關系。

 

66  爆炸應力波作用理論shock wave failure theory;dynamic failure theory

該理論認為巖石的破壞主要是由于巖體中爆炸應力波在自由面反射后形成反射拉伸波的作用。當拉應力超過巖石的抗拉強度時,巖石就被拉斷破壞。這種理論從爆轟的動力學觀點出發,又稱為動作用理論。

 

67  爆炸生成氣體膨脹作用理論gas-expanding failure theory;quasi static failure theory

該理論認為炸藥爆炸引起巖石破壞主要是由高溫高壓氣體產物對巖體膨脹作功的結果,因此破壞的發展方向是由裝藥引向自由面。當爆生氣體的膨脹壓力足夠大時,會引起自由面附近巖石隆起、膨脹裂開并沿徑向推出。這種理論又稱為準靜力作用理論。

 

68  爆生氣體和應力波綜合作用理論expansion and shock wave coexisting failure theory

該理論認為巖石的破壞是由于爆生氣體膨脹和爆炸應力波共同作用的結果。由應力波引起的反射拉伸波加強了徑向裂隙的擴展,爆生氣體的膨脹,促進了裂隙的發展。

 

69  爆破的內部作用 blasting action from charge in infinite rock

對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WC)時,可以認為藥包處在無限介質中。此時當藥包爆炸后,在自由面上不會看到爆破跡象。也就是說,爆破作用只發生在巖石內部,未能達到自由面。藥包的這種作用,叫做爆破的內部作用。

 

70  破壞范圍crushedregion

炸藥在鉆孔內爆炸,瞬間釋放出巨大能量強烈地沖擊周圍的巖石,在巖體中形成以藥包為中心的由近及遠的不同破壞區域,分別稱為粉碎區、裂隙區和震動區。

 

71  壓縮粉碎區compressed;crushed zone

當炸藥爆炸后,形成每秒數千米速度的沖擊波,伴之以高壓氣體在微秒量級的瞬時內作用在緊靠藥包的巖壁上,致使近區的堅固巖石被擊碎成為微小的粉粒把原來的藥室擴大成空腔,稱為粉碎區;如果所爆破的巖石為塑性巖石,則近區巖石被壓縮成堅固的硬殼空腔,稱為壓縮區。

 

72  破裂區crack zone

又稱裂隙區。炸藥在巖體中爆炸后,強烈的沖擊波和高溫、高壓爆轟產物將爆源近區巖石破碎成粉碎區(或壓縮區)后,沖擊波衰減為應力波。應力波雖然沒有沖擊波強烈,剩余爆轟產物的壓力和溫度也已降低,但是,它們仍有很大的能量,將爆破中區的巖石破壞,形成破裂區。

 

73  振動區viberation zone

炸藥爆炸所產生的能量在壓碎區和裂隙區內消耗了很多。在裂隙區以外的介質中不再對介質產生破壞作用,而只能使介質質點發生彈性振動,直到彈性振動波的能量完全被介質吸收為止。該作用區的范圍比前兩個大得多,稱為振動區。

 

74  爆破的外部作用blasting action in rock near the free face

在最小抵抗線的方向上,巖石與另一種介質(空氣或水)相接觸,當最小抵抗線W小于臨界抵抗線耽時,炸藥爆炸盾除發生內部作用外,自由面附近也發生破壞。這種引起自由面附近巖石破壞的作用稱為爆破的外部作用。

 

75  霍普金森效應Hopkinson effect

當入射壓力波遇到自由面時,一部分或全部反射為方向完全相反的拉伸應力波。如果反射拉應力和入射壓應力迭加之后所合成的拉應力超過巖石的極限抗拉強度時,自由面附近的巖石即被拉斷成小塊,或片落,或形成片漏斗。這種現象稱為霍普金森效應。

 

76  霍普金森壓桿Hopkinson pressure bar

霍普金森壓桿是由Hopkinson于1914年提出的,經過近90年的發展,現已成為材料動力學性質研究的重要工具。

 

77  巖石爆破的彈性理論模型elasticity theory model for rock blasting

基于巖石彈性破壞準則建立的模型。彈性破壞準則認為巖石是均質的,巖石的破壞是其中的應力超過應力極限所致,在此之前巖石是彈性的。

 

78 G.Harries模型G.Harries model

由英國人G.哈里斯(Harries)提出,該模型以爆生氣體準靜態壓力作用為基礎,假設炮孔為一厚壁圓筒,巖體在爆炸載荷作用后,用裂隙發展、相交成塊的模型,來定量描述巖石斷裂破碎過程。

 

79 R.F_Favreau模型R.F.Favreau model

R.F.Favreau模型以應力波理論為基礎,其計算模型代碼為BIASPA。在巖石各向同性彈性體的假設下,1969年R.F.Favreau得出了球狀藥包周圍應力波解析解。爆轟使爆炸壓力突然加載到藥室壁上,而隨后因藥室膨脹引起的壓力下降可用一個簡單的多元回歸狀態方程來描述。

 

80  臺階爆破的三維模型three-dimensional model for bench blasting

馬鞍山礦山研究院提出的臺階深孔爆破礦巖破碎三維模型,簡稱。BMMC模型。該模型以應力波理論為基礎,以巖石單位表面能指標作為巖石破碎的基本判據,通過計算機模擬可獲得爆破塊度預報。

 

81  巖石爆破的斷裂理論模型fracture theory model for rock blasting

斷裂力學理論認為:巖石可視為含有微裂紋的脆性材料,巖石的爆破破碎過程可用裂紋擴展的理論來解釋。由此,發展了巖石爆破的斷裂理論模型,其中有代表性的是BCM模型和NAG—FRAG模型。

 

82 BCM模型BCM model

又稱層狀裂紋模型。該模型應用Griftith的裂紋傳播判據,確定裂紋擴展的可能性,并計算出裂紋擴展的臨界長度。其基本假設為:1)巖石中含有大量的圓盤形裂紋,且裂紋的法線方向平行于y軸;2)單位體積內的裂紋數量(裂紋密度)服從指數分布:

 

83 NAG—FRAG模型NAG-FRAG model

NAG—FRAG模型是由美國應用科學有限公司、圣地亞(Sandia)國家實驗室和馬里蘭大學共同開發的,是專門研究裂紋的密集度、擴展情況以及破壞程度的模型。它綜合考慮了巖石中應力引起裂紋的激活而形成新的裂紋和爆炸氣體滲入引起裂紋擴展的雙重作用。

84  巖石爆破的損傷理論模型damage theory model for rock blasting

損傷破壞準則認為,巖石中含有大量的缺陷稱為損傷。巖石的破壞是應力作用下損傷增長和不斷積累的結果。損傷模型是由裂紋密度、損傷演化規律和用有效模量表達的巖石本構方程3部分組成。

 

85 K-G損傷模型 K—G damage model

K—G損傷模型是由美國學者Kipp和Grady提出的。該模型認為巖石中含有大量的原生裂紋,這些裂紋的長度及其方位的空間分布是隨機的。在外載荷作用下,其中的一些裂紋將被激活并擴展。一定的外載荷作用下,被激活的裂紋數服從指數分布。

 

86 KUS損傷模型KUS damage model

KUS損傷模型是在K—G損傷模型的基礎上發展起來的,它對材料的描述與K—G損傷模型有所不同。KUS損傷模型認為,當巖石處于體積拉伸或靜水壓力為拉應力時,巖石中的原有裂紋將被激活。裂紋一經激活就影響周圍巖石,使周圍巖石釋放應力。

 

87  巖石爆破的分形損傷模型theoretical model of fractal damage for rock blasting

巖石爆破的分形損傷模型的核心,是在損傷模型的基礎上,借助分形幾何理論,建立巖石爆破破壞過程中,裂紋分布分形的變化與損傷演化的關系。將這樣的關系與巖石的本構方程聯立,即可形成數值分析的封閉方程組。

 

88  Yang等人的模型Yang et al’s model

Yang等人的模型認為,巖石中裂紋的起裂與擴展是由延展應變(extensional strain)決定的,當巖石中某點的延展應變大于某臨界值時,原有裂紋起裂、擴展。延展應變定義為巖石中某點的主拉應變(tensile strain)(對數應變)之和。

 

89  耦合(孔中炸藥) coupling(explosive in blasthole)

裝填炸藥與炮孔體積、孔壁之間的相互作用(裝填)的程度和質量。它定義為炸藥體積與炮孔總體積之比。現行有兩種耦合率:軸向耦合率和徑向耦合率。

 

90  耦合率coupling ratio

藥卷直徑與炮孔裝填部分的炮孔直徑之比。

 

91  破碎帶crush zone

在巖石爆破中通常是指與已經裝填、直接接觸炸藥的炮孔部位相鄰的巖石材料帶。破碎帶中的材料由于應力超過材料的動壓強度而破碎。破碎帶直徑取決于巖石的強度。在完全約束的條件下,硬巖中的破碎帶半徑約為炮孔直徑的2倍。

 

92  巖石爆破中的爆轟理論detonation theory in rock blasting

該理論著眼于炸藥化學反應期間反應生成物膨脹的計算。各種計算方法的主要特征都是推導出一個炸藥的巖石爆破性能的公式。首先進行這樣嘗試的是Wood & Kirkwood(1954)。

 

93  能量比energy ratio

a/f之比。其中,n為加速度(m/s2);f為頻率(Hz)。用來與爆破振動損害比較的振動水平尺度。

 

94  能量分割energy partitioning

炸藥總能量可分成“沖擊”(應力波)和“氣體”(拋擲)等分量。不同的爆破機理都受這些分量的控制。能量分割對巖石性質和炸藥性質的依賴程度是一樣的。較高的爆轟速度和較低的巖石強度會帶來較高的沖擊能。

 

95  放熱反應exothermic reaction

放熱反應,伴隨著熱量釋放的一種化學反應。

 

96  毫秒延時爆破short delay blasting;millisecond delay blasting

若干藥包以短時間隔、通常間隔25~500ms起爆的一種爆破方法。毫秒延時爆破的目的在于改善破碎、減輕振動和(飛石)拋擲。

 

97  爆轟氣體狀態方程equation of state 0f the detonation gases

反應產物狀態方程是一個關于壓力、密度和溫度的復合函數。在低密度情況下,理想的氣體方程為一個適用的近似公式。在高密度的情況下,當分子體積,即質量體積(口)為總體積(y)的重要部分時,壓力幾乎與自由體積(y和Ⅱ的乘積)成反比地增加。

 

98  線彈性斷裂力學linear elastic fracture mechanics,LEFM

以線性彈性理論為基礎的研究破碎的連續力學。

 

99  波程wave path

波傳播的歷程。

 

100 顆粒的最大速度maximum(peak)particle velocity,PPV

爆炸產生的顆粒在三個直角方向上測得的速度峰值,單位為mm/s。

 

101 (縱向波的)最大散射力maximum radial strain(of the longitudinal wave)

置于巖石炮孔中完全充填炮孔基域的炸藥爆炸發射出的縱向波所誘發的最大散射力。相鄰炮孔的最大散射力可以由公式計算。

 

102 最大誘發地面振動速度maximum resultant ground vibration velocity

爆破誘發的地面最大振動速度,單位為mm/s。

 

103 最大S波粒子速度maximum S-wave component of particle velocity

地面震動中S波組分的最大速度。

 

104 垂直粒子組分的最大速度maximum vertical component of particle velocity

垂直粒子組分的運動速度最大值,單位為mm/s。

 

105 破碎帶半徑radius of crashing

破碎帶的半徑定義為在炮孔或球狀藥包周圍巖石充分破碎成粉狀或細塊狀區域的最大半徑。

 

106 大裂隙半徑radius of macrocracks

在炮孔或球形藥包周圍形成的大裂隙新區的最大半徑0該半徑取決于炸藥威力、炮孔或球形藥包的直徑、裝藥不耦合系數、巖石性質和作用于巖體內的壓力。

 

107 微裂隙半徑radius of microcracks

由于炮孔或球形藥包爆破而在圍巖中新產生的微裂隙區的最大半徑。該半徑取決于炸藥威力、炮孔直徑、裝藥不耦合系數、巖石性質和巖體內的壓力。

 

108 徑向裂隙半徑radius of radial cracks

徑向裂隙端至炮孔中心的最大半徑。在硬質巖石(如花崗巖和片麻巖)中,該半徑大致十倍于充分約束和耦合炮孔的直徑。   

 

109 塑性變形半徑radius of plastic deformation

炮孔周圍非彈性區的最大半徑。這是炮孔周圍破壞帶的重要組成部分。在該區之外,出于巖石沿現有節理或裂縫膨脹也可能產生破壞。尺,大小取決于炸藥威力、炮孔直徑、炮孔內炸藥的不耦合系數、巖石性能和巖體內的應力。

 

110 瑞利波速Rayleigh wave velocity

若干現有表面波之一的速度。該速度與泊松比密切相關,約比s波速低10%。

 

111 滾動爆破rotational firing

一種延發爆破系統,其中每一藥包依次將其碎塊排人由先一個延發期起爆炸藥所造成的洞穴中。

 

112 比能壓specific energy pressure

l/1000m。體積中1kg起爆炸藥產生煙霧的理論計算壓力。

 

113 比熵specific entropy

物質的熱能變化除以其溫度變化的商,單位為J/kgK。

 

114 穩態爆速steady state velocity of detonation

離主爆藥一定距離內一旦完成爆破梯度變化(提速或減速)時所得的穩態爆速。炸藥的化學組合爆速。該爆速受制于直徑、約束度、溫度等因素。

 

115 過渡帶(區)transition zone

過渡帶系指下列兩帶之間的地帶:1)爆孔周圍破碎區之間的地帶;2)從炮孔附近出現裂縫、產生新發育的節理裂縫和軟弱面的地帶。該帶發生的塑性和彈塑變形(但無破碎)會導致碎裂。過渡帶以外地帶稱為彈性帶或振動帶,在其中只發生彈性變形。

 

116 垂直壓力vertical pressure

與重力場方向平行的壓力。

 

117 主炸藥量main explosive charge

在爆破中預期執行爆破工作的炸藥裝藥量。主要包括ANFO,硝化甘油炸藥、水膠炸藥、乳化炸藥和爆破劑等。

 

118 法向力normal force

垂直作用于物體表面的力,用Fn表示,其單位為N。

 

119 質點加速度particle acceleration.

受力粒子(質點)的加速度。

 

120 質點速度particle velocity

受力粒子(質點)的運動速度。

 

121 質點峰值速度peak particle velocity,PPV

質點最大速度。

 

122 爆速升降帶run-up;run-down zone

爆速梯度沿其炮孔長度而變(上升或下降)。產生升降帶的一個原因可能是炸藥的爆速不同于起爆藥的爆速。在大型炮孔中,爆速可能由于起爆藥至沖擊波達到炮孔壁之間的距離而下降,然后穩定、再提速。

 

123 比例應變截距scaled strain intercept

計算縱波最大應變的比例常數(無量綱)。

 

124 約束或約束度confinement or degree of confinement

環境對炸藥藥包的約束效果。藥包的約束取決于周圍環境的巖石特性;自由面的數量、方位、形狀和對重力場的其它特性等等。不同傾角臺階約束度的估算可利用“固定因子(fixation factor)”得到,固定因子乘以實際抵抗線就可計算出對應約束度的抵抗線。

 

124 爆破漏斗blasting crater

藥包在巖石中爆破后,在自由面形成的凹坑。

 

125 爆破漏斗半徑crater radius

即爆破漏斗的底圓半徑。衡量爆破產生的漏斗大小的參數,以尺表示。

 

126 爆破漏斗試驗crater test

根據巖石性質和爆破開挖要求所進行的試驗。為了確定豪澤公式中的爆破系數,用小藥量進行爆破,根據試驗所得爆破漏斗的大小推算出標準裝藥場合的炸藥量,再由該炸藥量定出爆破系數。

 

127 爆破作用指數crater index:blasting action index

爆破漏斗半徑R與最小抵抗線為形的比值稱為爆破作用指數n。即n = R/W

 

128 利文斯頓爆破漏斗理論Livingston C.W.Blasting crater theory

C.W.利文斯頓以各類巖石的爆破漏斗試驗和能量平衡為基礎,說明了炸藥能量分配給周圍巖石及空氣的方式。利用利文斯頓爆破漏斗理論可對各種爆破漏斗的形成過程作出較為合理的描述。

 

129 彈性變形帶the strain energy range

當巖石爆破條件一定時,或者裝藥量很小,或者炸藥埋置很深,爆破作用僅限于巖石內部。爆破后巖石表面不出現破壞,炸藥的全部能量被巖石所吸收,表面巖石只產生彈性變形,爆破后巖石恢復原狀。實現這一狀態的炸藥埋深最小值,即為臨界埋深。

 

130 沖擊破裂帶the shock range

當巖石性質和炸藥品種不變時,減少炸藥埋深至小于臨界埋深時,表面巖石將呈現出破壞、鼓包、拋擲等,進而形成爆破漏斗。爆破漏斗體積將隨炸藥的埋深減少而增大。當爆破漏斗體積達到最大時,炸藥能量得以充分利用,此時的炸藥埋深稱為最佳埋深。

 

131 空爆帶the撕blast range

當炸藥埋深很小時,表面巖石得以過渡破碎,并遠距離拋擲,這時消耗于空氣沖擊波的能量大于傳給巖石的能量,因此將形成強烈的空氣沖擊波。

 

132 爆破漏斗構成要素geometric parameters of a blasting crater

爆破漏斗構成要素有:最小抵抗線W;爆破漏斗半徑R;爆破作用半徑r;爆破漏斗深度D;爆破漏斗的可見深度h;爆破漏斗張開角θ等。

 

133 標準拋擲爆破漏斗normal cast blasting crater

標準拋擲爆破漏斗r=W,即爆破作用指數n=1。此時漏斗展開角θ=90°。在確定不同種類巖石的單位炸藥消耗量時,或者確定和比較不同炸藥的爆炸性能時,往往用標準爆破漏斗的容積作為檢查的依據。

 

134 加強拋擲漏斗overcharged cast blasting crater

加強拋擲爆破漏斗r>W,即爆破作用指數n>1,漏斗展開角θ>90。,當n>3時,爆破漏斗的有效破壞范圍并不隨炸藥量的增加而明顯增大。實際上,這時炸藥的能量主要消耗在巖塊的拋擲上,所以,工程爆破中加強拋擲爆破漏斗的作用指數為l<n<3。

 

135 減弱拋擲(加強松動)爆破漏斗anderloaded cast blasting crater

減弱拋擲爆破(加強松動)漏斗r<W,即爆破作用指數n<1,但大于0.75,即0.75<n<l,成為減弱拋擲漏斗(又稱加強松動漏斗),它是井巷掘進常用的爆破漏斗形式。

 

136 松動爆破漏斗loose blasting crater

松動爆破漏斗。爆破漏斗內的巖石被破壞、松動,但并不拋出坑外,不形成可見的爆破漏斗坑。此時n≈0.75。它是控制爆破常用的形式。當n<0.75,不形成從藥包中心到地表面的連續破壞,即不形成爆破漏斗。例如工程爆破中采用的擴孔(擴藥壺)爆破。

 

137 形成標準拋擲爆破漏斗的條件conditions forming normal cast blasting crater

標準爆破漏斗的裝藥最小抵抗線W等于漏斗半徑r,漏斗張開角θ=π/2。在柱狀裝藥條件下,若忽略反射橫波的作用,則形成標準爆破漏斗的力學條件可表述為:漏斗邊緣處人射波產生的切向拉應力與反射拉伸波產生的徑向拉應力之和等于巖石的拉伸強度。

 

138 體積深度關系曲線(V-L曲線) volume-length relation curve,V-L curve

最基本的爆破漏斗特性是V-L曲線。它是炸藥量一定時,隨著炸藥埋深L的變化,爆破漏斗半徑r(r-L)、爆破漏斗深度H(H-L)和爆破漏斗體積V(V-L)的變化規律。

 

139 漏斗爆破crater blasting

一種爆破方法,炮孔與欲爆破的表面垂直鉆鑿而成,在孔內靠近表面集中裝藥,爆破后形成漏斗。

 

140 爆破漏斗裝藥試驗crater charge test

爆破漏斗的抵抗線(裝藥深度)可通過單孔漏斗爆破試驗,直到得出最佳深度(最佳破碎抵抗線)。這一抵抗線定義為能給出最大破碎體積的抵抗線。此后,繼續增加裝藥深度直到沒有破碎產生,此值為臨界深度或臨界抵抗線。選用的抵抗線應總是小于最佳破碎抵抗線。

 

141 視在漏斗apparent crater

由漏斗爆破形成的、爆破碎塊未清除前的坑穴。

 

142 利文斯頓爆破漏斗公式Livingstone crater formula

Bab = k(Q)1/3

式中,Bab是以m為單位的最佳破碎抵抗線,k表示巖石和炸藥均衡性的常數,Q是以千克為單位的炸藥質量。

 

143 利文斯頓的彈性變形方程Livingston blasting equation 0f rock elastic deformation

彈性變形方程是以巖石在藥包臨界深度時才開始破壞為前提,描述了三個主要變量間的關系。

Le = E(Q) 1/3

式中 Le—藥包臨界深度,m;

E—彈性變形系數;

Q—藥包質量,kg 。

彈性變形系數對特定巖石與特定炸藥來說是常數,它隨巖石的變化要比隨炸藥的變化大一些。

 

144 體積公式 volume formula of charge calculation

Q = KVk

式中I,k—爆破漏斗體積,m3;

Q—裝藥量,kg;

K—表征巖石性質的一個常數(亦稱單位炸藥消耗量)。

上述的實質是,在一定的巖石及炸藥條件下,爆破的巖石體積與裝藥量成正比。

 

145 考慮爆破作用指數的藥量計算crater index formula of charge calculation

在實踐中發現,當裝藥深度不變時,如果改變裝藥量的大小,則破碎半徑以及破碎頂角的數值也要發生變化。因此把裝藥量看成爆破作用指數的函數。

Q=f(n)q·W3

式中n——爆破作用指數。

 

146 考慮裝藥深t的計算length formula of charge calculation-

波克羅夫斯基認為,當增加裝藥深度時,不僅被破碎介質體積增加,而且消耗于抬高每立方米介質體積的能量也一定增加。據此提出下列公式:

 

 

147 最大裝藥量maximum charge

用煤礦許用炸藥作巷道試驗時,不會引起瓦斯和煤塵著火爆炸的最大藥量叫不發火藥量。但是,在實際使用時要計人一定的安全系數,此時的炸藥量叫最大裝藥量或安全極限藥量。

 

148 最佳裝藥量optimum charge

獲得最理想爆破效果的炸藥量。參見“標準裝藥”。

 

149 過量裝藥overcharge,overload

裝藥超過正常量叫過量裝藥,也叫強裝藥。在這種情況下易發生飛石、噪聲和振動等現象,除特殊情況外,不宜采用。

 

150 標準裝藥normal charge

按公式L = CW3計算的裝藥量,如炸出的爆破漏斗半徑R(m)與最小抵抗線W(m)相等時,該裝藥量稱為標準裝藥。

 

151 弱裝藥underload

在爆破漏斗試驗中,假設裝藥量為L(kg)、最小抵抗線為W(m),所產生的爆破漏斗半徑為R(m),則當R/W<1時的裝藥叫弱裝藥。其相對的術語為標準裝藥和加強裝藥。

 

152 豪澤爆破公式Hauser’s equation 0f blasting

設爆破的裝藥量為L(kg)、最小抵抗線為W(m),則它們之間有下述關系:

L = CW3

這就是著名的豪澤爆破公式,也是工程爆破中計算炸藥量的一個基本公式。式中,C為藥量計算系數,亦稱爆破系數。

 

153 藥量計算系數coefficient for counting charge quanting

豪澤藥量計算公式為:

L = CW3

式中,L為裝藥量,kg;形為最小抵抗線,m;C為藥量計算系數,一般取0.3~0.5。

 

154 穩定性系數stability coefficient

表征巖體穩定程度的系數。

 

155 巖石抗力系數coefficient of rock resistance

在豪澤爆破基本公式L = CW3中,爆破系數C用下式表示:

C=f(n)·g·e·d

式中,f(n)為爆破作用指數n的函數;g為巖石抗力系數,表示巖石的抗爆性能。

 

156 炸藥系數coefficient of explosive

在豪澤爆破公式L = CW3中,c為爆破系數,其表達式是:

C=f(n)·g·e·d

式中,e為炸藥系數,也即炸藥(威力)換算系數。

 

157 爆破作用指數函數function of crater index

在豪澤公式中,爆破系數c的表示式為:

C=f(n)·g·e·d

式中f(n)為爆破作用指數n的函數;g為巖石抗力系數;e為炸藥換算系數;d為填塞系數。

 

158 填塞系數coefficient of tamping

在豪澤爆破公式L = CW3曠中,c為爆破系數,它以下式表示:

C=f(n)·g·e·d

式中f(n)為爆破作用指數n的函數;g為與巖石強度有關的系數;e為炸藥威力系數;d為填塞系數。

 

159 比例距離reduced distance

爆炸沖擊波理論中的一項基本參數。也叫換算距離。

 

160 炸藥的裝填后密度bulk density Of explosives(after charging)

炮孔內的炸藥量與所占炮孔體積的比值。

 

161 臺階爆破抵抗線burden in bench blasting

從藥包中心線距破碎面的最短垂直距離,單位為m。

 

163 爆破抵抗線blasting burden

從藥包中心或中心線距先爆炮孔創造的自由面之間的垂直距離,單位為m。先爆藥包的自由面總是不確定的,它取決于延期時間和起爆順序。

 

164 抵抗線距離burden distance

藥包中心或中心線到自由面的最短垂直距離,單位為m。

165 最大抵抗線maximum burden

如果所有炮孔都按設計布置(沒有炮孔偏差),為達到良好塊度的最大抵抗線,單位為m。由于“良好塊度”是一個很難量化的術語,建議不使用“最大抵抗線距離”這一術語。

 

166 最佳抵抗線optimum burden

使鉆孔、爆破、堵塞、運輸和破碎的綜合成本最低時所對應的抵抗線,單位為m。

 

167 實際抵抗線practical burden

最大抵抗線減去最大的炮孔偏差后得到的爆破設計抵抗線,單位為m。

 

168 比例抵抗線reduced burden

    比例抵抗線定義為:

 

式中Bp——實際抵抗線,m;

 Sp——實際孔間距,m。

 

169 延時裝藥量charge mass per delay

考慮到一個延時到另一個延時間隔大于8ms起爆時炸藥的裝藥量,單位為kg。

 

170 柱狀藥包column charge

炮孔中填塞物和底部裝藥之間的裝藥。因為炮孔的柱體部分所受約束更小,所以炮孔中這一部分的線裝藥密度(kg/m)比底部裝藥要小大約40%。

 

171 柱狀藥包長度column charge length

炮孔中柱狀藥包的長度,單位為m。

 

172 柱狀藥包質量column charge mass

    炮孔中柱狀藥包的質量,單位為kg。

 

173 柱狀裝藥column charging

鉆孔中連續藥包的裝填過程。

 

174 藥柱深度column charge lengh

 參見“柱狀藥包長度column charge length”

 

175 臨界抵抗線critical burden

不產生破碎和位移的最小抵抗線。

 

176 臨界深度critical depth

一個炸藥包的最小抵抗線(最小埋深),在這一深度不會產生到達自由面的彈坑。抵抗線(埋深)的少許減小就會產生破碎。

 

177 炸藥裝填(量) explosive charge mass)

裝填到炮孔或裝藥平硐中的炸藥的數量。

 

178 炸藥消耗總量explosive consumption total

用于具體任務的炸藥總量。

 

179 炸藥散裝密度density of explosive(bulk)

散裝炸藥時單位體積的炸藥質量。

 

180 裝填后的炸藥密度density of explosive(after charging)

裝填后單位體積的炸藥質量。

 

181 能量水平energy level

比能(比壓)和炸藥密度的乘積。

 

182 底部裝藥長度length of bottom charge

炮孔底部裝入炸藥的長度。

 

183 柱裝藥長度length of column charge

炮孔中部裝藥長度。

 

184 裝藥長度length of charge

指底部和中部裝藥的總長度。

 

185 堵塞長度length of stemming

裝在炮孔上部為防止炸藥氣化的非炸藥類物質的長度。

 

186 線裝藥密度linear charge concentration

炮孔單位長度方向上的裝藥量,其單位為kg/m。

 

187 炮孔底部線裝藥密度linear charge concentration in the bottom of the blasthole

炮孔底部單位長度裝藥量,單位為kg/m。

 

188 炮孔藥柱線裝藥密度linear charge Concentration in the column of the blasthole

炮孔中裝藥部分的單位長度的藥量,單位為kg/m。

 

189 裝藥it mass of explosive charge

包括底部和柱狀裝藥量的裝藥量總稱。

 

190 間隔最大裝藥量maximum charge per delay interval

在一次爆破中單位延時間隔的最大藥量(kg)。爆炸的最小裝藥的延時間隔時間為8ms。

 

191 最大瞬時藥量maximum instantaneous charge,MIC

見“間隔最大裝藥量maximum charge per delay interval”。

 

192 總裝藥量total mass of charge

一個炮孔或一組炮孔的總裝藥量。

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