光面爆破第二講
不耦合系數和導向孔的概念及(ji)作用

1、不耦合系數

不耦合系(xi)(xi)數(shu)(shu)，主要是指炮孔直徑與炸(zha)藥(yao)直徑的比值。在(zai)裝(zhuang)滿(man)炸(zha)藥(yao)時，不耦合系(xi)(xi)數(shu)(shu)最小(xiao)，等于(yu)1.00。因而，在使(shi)用同直徑炸藥時，炮孔直徑越大，則不(bu)耦(ou)合(he)系(xi)數(shu)越大。相關理論研究及(ji)實踐證明(ming)，以(yi)不(bu)耦(ou)合(he)系(xi)數(shu)這一(yi)概念作為基礎進行裝藥的形式，在實現光面(mian)爆破中占(zhan)有重(zhong)要地位。正確的不(bu)耦(ou)合(he)系(xi)數(shu)，對實現光面(mian)爆破成功與否，是一(yi)個很重(zhong)要的概念。

T.C.艾奇遜等人(ren)的(de)(de)研究結果表明，在距離炸藥(yao)一定距離處測定的(de)(de)變形波(bo)振幅(fu)，在炸藥(yao)相同時，隨著(zhu)不(bu)耦(ou)合系數(shu)(shu)增(zeng)大，而呈指數(shu)(shu)減小(xiao)，同時徑向變形波(bo)的(de)(de)基本(ben)周期也受不(bu)耦(ou)合系數(shu)(shu)值得影響。

伊藤、佐佐的實驗結果如圖2-1、2-2所示。作用(yong)在炮孔內壁上的切向應(ying)力的最大值α_θmax是隨著不耦(ou)合(he)系數(shu)(shu)(shu)的增加而呈指數(shu)(shu)(shu)地減小(xiao)。其(qi)波(bo)形表示當(dang)不耦(ou)合(he)系數(shu)(shu)(shu)增大時(shi)，在(zai)(zai)頗長時(shi)間內，壓力幾乎(hu)呈定(ding)值地作用在(zai)(zai)內壁上(shang)。這一點與上(shang)述所說的T.C.艾(ai)奇遜等人(ren)的實驗報告(gao)是一致的。所(suo)以適(shi)當增大不耦(ou)合(he)系(xi)數對實現光(guang)面(mian)爆(bao)(bao)破是極為重(zhong)要的條件(jian)，實踐證(zheng)明，在一般地下工程爆(bao)(bao)破工程中(zhong)，不耦(ou)合(he)系(xi)數選用(yong)1.5～2.0時光(guang)爆(bao)(bao)效果最好。

圖(tu)2-1 裝藥內壁上最大切向(xiang)應力α_θmax和(he)不耦合系(xi)數關系(xi)圖

    a                                                    b  

圖2-2 裝藥孔內壁上切向(xiang)拉(la)應力的(de)時間變化曲線

a、不(bu)耦合(he)系數為1.1；b、不(bu)耦合系(xi)數為(wei)2.5

2、導向孔

裝藥(yao)爆破(po)(po)時，如果在(zai)裝藥(yao)孔(kong)(kong)(kong)的(de)附(fu)近鉆有空(kong)孔(kong)(kong)(kong)（此空(kong)孔(kong)(kong)(kong)叫做導向(xiang)孔(kong)(kong)(kong)），爆炸應力(li)波就會在(zai)空(kong)孔(kong)(kong)(kong)方(fang)(fang)向(xiang)上形成較長(chang)的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)，導向(xiang)孔(kong)(kong)(kong)在(zai)光面(mian)爆破(po)(po)中(zhong)的(de)作用已(yi)經在(zai)理論和實踐中(zhong)得(de)到了證(zheng)明(ming)。光面(mian)爆破(po)(po)破(po)(po)壞(huai)機理的(de)相關研究已(yi)經表明(ming)，在(zai)裝藥(yao)孔(kong)(kong)(kong)附(fu)近設空(kong)孔(kong)(kong)(kong)進行爆破(po)(po)時，與爆源(yuan)處(chu)于相等距離的(de)地方(fang)(fang)，發生(sheng)(sheng)在(zai)爆源(yuan)與空(kong)孔(kong)(kong)(kong)連線(xian)方(fang)(fang)向(xiang)上點(dian)的(de)拉應力(li)為(wei)最大(da)值，要比(bi)發生(sheng)(sheng)在(zai)其他方(fang)(fang)向(xiang)上點(dian)的(de)拉應力(li)大(da)。而且在(zai)時間上發生(sheng)(sheng)在(zai)空(kong)孔(kong)(kong)(kong)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)要比(bi)發生(sheng)(sheng)在(zai)其他方(fang)(fang)向(xiang)上的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)要早一些，伸展得(de)也最長(chang)，還(huan)可以認為(wei)發生(sheng)(sheng)在(zai)空(kong)孔(kong)(kong)(kong)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)對其他方(fang)(fang)向(xiang)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)的(de)生(sheng)(sheng)成具(ju)有控制作用。