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露天爆破B资料
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[bào pò]
（工程技术）
爆破(blasting)是利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用，达到预期目的的一门技术。药包或装药在土石介质或结构物中爆炸时，使土石介质或结构物产生压缩、变形、破坏、松散和抛掷的现象，主要用于土石方工程，以及金属建筑物和构筑物的拆除等。研究的范围包括：炸药、火具的性质和使用方法，装药（药包）在各种介质中的爆炸作用，装药对目标的接触爆破和非接触爆破，各类爆破作业的组织与实施。
爆破分类及应用
爆破根据方法、规模和应用进行分类，如表所示。
爆破分类表
药量(规模)
巷道掘进和洞室开挖
条形药包、多药包、毫米级延时爆破（药包不同时爆炸，有一定时间间隔，下同）
千克~几十千克（小爆破）
修整和开挖壁面
条形药包，不耦合装药
千克~几十千克（小爆破）
在山体中或混凝土构件中拉开裂缝
条形药包，不耦合装药
千克~几十千克（小爆破）
建筑物、构筑物及基础的拆除
多药包、小药量爆破，严格控制破坏作用和危险范围
一般不超过一百千克
中深孔爆破
露天和地下采矿、地下开挖
条形药包、多药包、延时爆破
吨~百吨（中爆破）
定向爆破、路堑开挖，矿山剥离
集中或条形大药包爆破，先在山体中开挖洞室，装药后进行封堵，再爆破
吨~万吨（大爆破）
爆破技术在军事上主要用于：军事工程的土石方作业，克服，破坏军事目标，杀伤敌人，销毁武器装备和弹药等。实施爆破作业时，根据任务、时限、目标的具体情况和兵力、器材等条件，可选用内部装药爆破或外部装药。内部装药爆破是将装药装入或设置在目标内部实施的爆破。这种爆破方法能充分利用炸药爆炸的能量，但作业较复杂，所需时间长，多用于国防工程施工和战时时间充裕情况下的土石方爆破作业，如开采石料、改造地形、挖掘坑道工事、开挖路基和工事平底坑、构筑防坦克壕等；也可用于破坏坚固目标，如永备工事、桥墩、混凝土路面、机场跑道等。外部装药爆破是将装药配置在目标外部实施的爆破。这种爆破方法需要的炸药较内部装药爆破多，但作业简便、迅速，多用于时间紧迫情况下的破坏作业，如破坏桥梁、隧道、机场、港口、仓库和武器装备等。其装药配置根据战术技术要求和被破坏目标的结构确定。爆破还可用于平整河底、加深、清除水中障碍物和爆破冰层、流冰、冰坝等。装药的形状有集团装药(集中药包)、直列装药（延长药包）和聚能装药（聚能药包）。装药的重量按目标的几何尺寸、材料强度和配置情况计算确定。起爆装药通常采用导火索点火法、电点火法、导爆管点火法以及与上述点火法结合使用的导爆索传爆法。实施爆破作业时必须严格遵守有关安全规则。
装药在空气中、水中爆炸作用的理论基础是。对于球形、圆柱形和平板状装药，爆炸荷载通常只按一维问题考虑。空气中接触爆破，研究装药爆炸后爆轰波作用于紧贴固壁的压力和冲量。空气接触爆破，研究装药对不同距离目标的破坏、杀伤作用。水中爆破，主要研究冲击波、气泡和二次压力波对目标的破坏作用。
装药在土石中的爆破理论，基于人们对爆破现象和机理的不同认识，有多种观点，大体可归纳为三类：
持能量平衡理论观点的人认为，内部装药爆炸所产生的能量，主要作用是克服土石介质自重和分子间粘聚力；在平地爆破形成的漏斗坑（见图1）容积与装药量成正比。当只有一个自由面，要求爆破后形成的漏斗坑有一定的直径和深度时(平地抛掷爆破)，所需装药量与最小抵抗线（装药中心至自由面的最短距离）的三次方成正比，并与炸药品种、土石类别、填塞条件等因素有关。当有两个自由面时（爆破），如最小抵抗线不大，所需装药量与最小抵抗线的二次方成正比；如最小抵抗线较大，所需装药量与最小抵抗线的三次方成正比；其他影响因素与一个自由面相同。
图1爆破漏斗示意图
持流体动力学理论观点的人认为，将土石介质看作是不可压缩的理想流体，认为内部装药爆炸所产生的能量，可在瞬间传给周围介质使之运动，故可引用流体动力学基本理论和运动方程解决爆破参数的计算问题，由此推导得出土石方爆破药量的的计算公式。
持应力波和气体共同作用理论观点的人认为，内部装药爆炸所产生的高温高压气体,猛烈冲击周围土石,从而在岩体中激起呈球状传播的应力波，产生巨大压力，当压力超过土石强度时，土石即被破坏。应力波属动态作用，开始以冲击波形式出现，经做功后衰减为弹性波。爆炸气体的膨胀过程近似静态作用，主要加强土石质点径向移动，并促使初始裂缝扩展。因此，根据土石性质的差异，采用相应的合理的技术措施，就能有效地满足不同的爆破要求。
爆破爆破过程
爆破这种快速现象有明确的发展过程。最简单的是单个集中药包的土石抛掷爆破，其发展过程大致可分为应力波扩展阶段、鼓包运动阶段和抛掷回落阶段。
应力波扩展阶段 在高压爆炸产物的作用下，介质受到压缩，在其中产生向外传播的应力波。同时，药室中爆炸气体向四周膨胀，形成爆炸空腔。空腔周围的介质在强高压的作用下被压实或破碎，进而形成裂缝。介质的压实或破碎程度随距离的增大而减轻。应力波在传播过程中逐渐衰减，爆炸空腔中爆炸气体压力随爆炸空腔的增大也逐渐降低。应力波传到一定距离时就变成一般的塑性波，即介质只发生塑性变形，一般不再发生断裂破坏。应力波进一步衰变成弹性波，相应区域内的介质只发生弹性变形。从爆心起直到这个区域，称为爆破作用范围，再往外是爆破引起的地震作用范围。图 2是爆破作用里面几个区域的剖面示意图。
爆破作用示意图
1 空腔半径 2 压缩圈半径 3 爆破作用圈半径
鼓包运动阶段 如药包的埋设位置同地表距离不太大，应力波传到地表时尚有足够的强度，发生反射后，就会造成地表附近介质的破坏，产生裂缝。此后，应力波在地表和爆炸空腔间进行多次复杂的反射和折射，会使由空腔向外发展的裂缝区和由地表向里发展的裂缝区彼此连通，形成一个逐渐扩大的破坏区。在裂缝形成过程中，爆炸产物会渗入裂缝，加强裂缝的发展，影响这一破坏区内介质的运动状态。如果破坏区内的介质尚有较大的运动速度，或爆炸空腔中尚有较大的剩余压力，则介质会不断向外运动，地表面不断鼓出，形成所谓鼓包(图3)。由各瞬时鼓包升起的高度可求出鼓包运动的速度。
不同时刻的鼓包轮廓线圈
抛掷回落阶段 在鼓包运动过程中，尽管鼓包体内介质已破碎，裂缝很多，但裂缝之间尚未充分连通，仍可把介质看作是连续体。随着过程的发展，裂缝之间逐步连通并终于贯通直到地表。于是，鼓包体内的介质便分块作弹道运动，飞散出去并在重力作用下回落。鼓包体内介质被抛出后，地面形成一个爆坑。
发明火药以后，从10世纪开始就在战争中应用,13世纪开始用于军事爆破。如兴元年(1232)军队围攻金朝（今河南开封）时，用牛皮洞子(即轒輼车，以生牛皮制成的形似小屋的一种攻城器具)掩护士兵到城下掘龛和攻城。守军曾以铁绳悬震天雷(内装火药的铁罐)垂于城下,爆破牛皮洞，杀伤攻城的军队。1453年，土耳其人夺取时曾采用坑道爆破法炸毁了坚固的城墙。1552年俄国人围攻，中国明十五年（1642）率领的农民起义军围攻时，都曾采用过这种爆破方法。崇祯十六年焦勖编纂的《火攻挈要·鳌翻说略》，就是这一时期运用坑道爆破的经验总结。直到19世纪中叶，在世界上仍是用于军事爆破的唯一炸药。
19世纪中叶，各种猛炸药相继出现。爆破对象由土石扩展到混凝土、钢筋混凝土、金属等各种材料及其结构物；点火(起爆)方法也由简单的火绳点燃法逐步发展为导火索点火法和电点火法，导爆索传爆法也得到运用，为扩大爆破的应用范围提供了条件。以来特别是期间，交战双方都广泛采用爆破法实施大规模的破坏作业、改造地形、构筑阵地、构筑与克服障碍物等。无线遥控起爆法也是在第二次世界大战中出现的。在历次革命战争中，广泛运用爆破，完成了大量的战斗任务和工程保障任务。如在抗日战争时期的中，广大军民用爆破法在敌后战场上破坏了大量的铁路和沿线的车站、桥梁、隧道、水塔等,并炸毁了煤矿的工事,有力地配合了战役的实施。解放战争时期的中，中国人民解放军工兵用坑道爆破法炸开了临汾城墙，为攻城部队开辟了两条通路。在抗美援朝作战期间，用爆破与人工挖掘相结合的方法，构筑了总长度达1280公里的坑道工事。
从20世纪60年代起，一些国家开始研究核爆破装置并进行试验,认为核爆破装置可构成巨大的炸坑障碍,摧毁大型的坚固目标(桥梁、隧道、堤坝、工业建筑物等)，或在隘路地段实施阻绝破坏作业。但由于核爆炸伴生的放射性回降物将威胁己方军队和居民的安全，因而使用范围受到一定限制。
中国爆破技术主要是在中华人民共和国成立后发展起来的。50年代初，在公路和铁路建设中开始大量使用爆破技术。到60年代初，爆破技术在矿山建设和水利建设中也得到了广泛的应用和发展。60年代和70年代中，由于工程实践和科学研究相结合，中国爆破技术得到了稳步的发展和提高。中国已进行过千吨级到万吨级的矿山爆破和千吨级的难度较大的定向爆破，并达到较先进的经济技术指标。此外，光面爆破、预裂爆破、农田爆破、控制爆破等技术在中国也得到了相应的发展和应用。在西方工业发达国家，爆破技术主要应用于巷道掘进和采矿；在苏联，爆破技术较广泛地应用于矿山建设和水利建设等部门，而且研究工作颇有成就。
20世纪80年代中期以后，爆破技术的发展趋势主要是：进一步研究炸药的爆轰机理和介质破坏机理，炸药对各类结构物的爆炸作用,以不断提高爆破效果;根据工程条件，研究建立各种数学模型，运用电子计算机计算爆破参数，逐步实现优化方案设计。研究实施爆破中提高炸药能量的有效利用率，最大限度地减弱其危害作用。研究将微电子技术用于爆破技术，满足适时和延期爆破的要求，以获取最佳效果。在军事爆破方面，针对现代战争的特点，将着重研究野战条件下实施快速爆破作业的各种方法，建立相应的系列；研究核爆破在工程保障中的应用。
爆破参考书目
冯叔瑜、朱忠节、马乃耀著：《大量爆破的设计和施工》，人民铁道出版社，北京，1963。
《露天爆破》编写组编：《露天爆破》，冶金工业出版社，北京，1979。
《全国土岩爆破会议文集》，冶金工业出版社，北京，1980。
中国力学学会是国际理论...
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露天矿深孔爆破根底与大块率高的原因分析及降低措施[权威资料]
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