D0I:10.13374/i.issn1001053x.2005.02.033 第27卷第2期 北京科技大学学报 Vol.27 No.2 2005年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2005 平面药包的最佳间距 高荫桐2钱大益)龚敏》施建俊) 1)北京科技大学，北京1000832)河北建筑科技学院，邯郸056002 摘要在矿山剥离、场地平整以及建（构）筑物基坑开挖等露天爆破中，为了充分利用炸药 能量将岩石松动或抛掷到一定区域，并确保底板满足一定平整度要求，按照爆破技术设计和 工程质量要求，需要设计平面布药结构，本文通过在施工现场进行的大量小型模拟实验，对 平面药包间、排距与爆破漏斗的开口面积、可见深度、爆岩的抛掷距离和堆积形态等关系进 行了系统分析与研究.实验结果表明，当平面药包间、排距满足一定范围时，爆破漏斗的可见 深度较小，而开口面积和抛掷距离最大，爆堆形态较好.平面布药结构存在一个有利于抛掷 堆积的最佳间、排距. 关键词平面药包：最佳间距：模拟实验：抛掷堆积 分类号TD235.373 所谓平面药包就是以等效作用的集中或条 排距对于爆破漏斗和抛掷堆积的影响，目前尚无 形药包按一定间、排距布置为一个装药平面，起 研究成果的报道.为此，笔者进行了大量小型模 爆后布药平面中的每一个药包产生球形或圆柱 拟实验，通过对实验数据对比与分析，发现两者 形气体空腔，并以相同的速度向各个方向猛烈膨 间的内在规律 胀，在相反于最小抵抗线的下方，由于受到无限 介质巨大的抵抗作用，其膨胀瞬间终止，而在抵 1爆破实验 抗线方向继续膨胀，同时，药包之间的岩体受到 强烈压缩，沿布药平面形成一个类似于平面的整 1.1模拟实验设计 体气腔.随着气体腔的继续扩大，压力重新分布， 模拟实验结合某铜矿尾矿库定向爆破筑坝 岩石介质在压缩气体的强大推动作用下，沿着最 工程进行，实验区段长度18m,宽度10m,人工整 小抵抗线方向抛出，实现平面定向抛掷Ⅲ. 理成25°左右的坡度.实验介质为经过多次扰动 平面药包定向抛掷爆破技术的研究始于20 的松软红色黏土砂砾岩渣，含水率适中，其容重 世纪80年代初期，经过几年的实验与实践己经 1.8~2.0g/cm,采用2"岩石乳化炸药，埋入药包后 取得了较大的成就，并于1985年9月首次用于顺 捣实.在预测爆破漏斗边缘附近埋置标杆，前方 昌石灰石矿山的剥离工程，爆破结果满足了工 铺设彩色条纹塑料布，爆破时进行摄影、摄像和 程要求，并实现了远距离抛掷岩石的定向性和密 测振，爆破后测量爆破漏斗和抛掷堆积形态. 集性，同时控制了飞石和爆破震动的影响范围四. 布药结构设计为平面条形和平面集中药包， 平面药包按布药结构分为平面条形药包和 药包最小抵抗线均为W=1.0m,实验共分四组进 平面分集药包两种.中国建材总公司的史家堉教 行.通过集中药包与分集药包爆破效果的实验研 授根据多年的应用和研究经验，对平面药包的特 究发现：当分集药包间距为a=0.5W时，存在一个 点、使用范围、爆破设计以及爆破效果等都曾有 有利于抛掷堆积的最佳间距.为了进一步研究平 详细的论述，但是，对于平面布药结构下药包间、 面药包是否也存在这种规律，设计条形药包排距 分别为0,0.5,1.0和1.5m.平面集中药包实验共 收稿日期：2004-10-26修回日期：2004-12-23 基金项目：国家自然科学基金资助项目No.19802002) 两组：第一组药包间、排距分别为0,0.25,0.50和 作者简介：高荫桐(1962-一)，男，高级工程师，博士 0.75m;第二组药包间、排距分别为0,0.5,1.0和第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 扭 〕 平面药包 的最佳 间距 高荫桐 ’ ， ， 钱 大 益 ” 龚 敏 ” 施 建俊 ” 北 京 科技大 学 ， 北 京 河 北 建筑科技 学 院 ， 邯 郸 摘 要 在矿 山 剥 离 、 场 地 平 整 以及 建 构 筑物 基坑 开 挖等 露天爆 破 中 ， 为 了充分利用 炸药 能量 将 岩 石 松动 或抛 掷到 一 定 区 域 ， 并 确 保底 板满 足一 定平 整 度 要 求 ， 按照 爆破技 术 设计 和 工 程 质量 要 求 ， 需 要 设 计 平 面布 药 结构 本 文通过 在施工 现 场进行 的大量 小 型 模拟 实验 ， 对 平 面 药包 间 、 排距 与 爆 破 漏 斗 的开 口 面 积 、 可 见 深度 、 爆 岩 的抛 掷距 离和 堆积 形 态等关 系进 行 了系 统 分析 与研 究 实验 结果表 明 ， 当 平面 药 包 间 、 排距 满 足 一 定 范 围时 ， 爆破 漏 斗 的可 见 深度较 小 ， 而 开 口 面 积 和 抛 掷距 离最大 ， 爆堆 形态 较好 平 面 布 药 结构 存在 一 个有 利 于 抛 掷 堆 积 的 最 佳 间 、 排 距 关 键 词 平 面 药包 最佳 间距 模 拟 实验 抛 掷 堆 积 分 类号 所 谓 平 面 药 包 就 是 以 等 效 作用 的集 中或 条 形 药 包 按 一 定 间 、 排 距 布 置 为 一 个 装 药 平 面 ， 起 爆 后 布 药 平 面 中 的每 一 个 药 包 产 生球 形 或 圆柱 形 气 体 空腔 ， 并 以相 同 的速度 向各 个 方 向猛 烈 膨 胀 在 相 反 于 最 小 抵 抗 线 的下 方 ， 由于 受 到 无 限 介 质 巨大 的抵 抗 作用 ， 其 膨胀 瞬 间终止 ， 而 在 抵 抗 线 方 向继 续膨 胀 同 时 ， 药 包 之 间 的岩 体 受 到 强 烈 压缩 ， 沿布 药 平 面形 成 一 个类 似 于 平 面 的整 体气 腔 随着 气体腔 的继 续扩 大 ， 压 力 重 新 分布 ， 岩石 介质 在 压 缩气体 的强 大推 动 作用 下 ， 沿着最 小抵 抗 线 方 向抛 出 ， 实 现 平 面 定 向抛 掷 平 面 药包 定 向抛 掷 爆 破 技 术 的研 究始 于 世 纪 年 代 初 期 ， 经 过 几 年 的实验 与 实 践 己 经 取 得 了较大 的成 就 ， 并 于 年 月 首 次用 于顺 昌石 灰石矿矿 山 的剥 离工 程 爆破 结果 满 足 了工 程 要 求 ， 并 实现 了远距 离抛 掷 岩 石 的定 向性和 密 集性 ， 同时控制 了飞 石 和 爆破 震 动 的影 响范 围口， 平 面 药 包 按 布 药 结 构 分 为 平 面 条 形 药包 和 平 面分 集 药包 两种 中 国建材总公 司 的史家 靖 教 授 根 据 多年 的应 用 和 研 究经验 ， 对平 面 药包 的特 点 、 使用 范 围 、 爆 破 设 计 以及 爆 破 效 果 等 都 曾有 详 细 的论述 但 是 ， 对 于 平 面布 药 结构 下 药包 间 、 收稿 日期 一 一 修 回 日期 一 一 基金 项 目 国家 自然科学基金 资助 项 目困 作者 简介 高荫桐 刁 ， 男 ， 高 级 工 程 师 ， 博 士 排距 对 于爆 破 漏 斗和 抛 掷堆 积 的影 响 ， 目前 尚无 研 究 成 果 的报 道 为 此 ， 笔 者 进 行 了大 量 小 型模 拟 实验 ， 通 过 对 实验 数 据对 比与分 析 ， 发 现 两 者 间 的 内在 规 律 爆 破 实验 模 拟 实验 设 计 模 拟 实验 结 合 某 铜 矿 尾 矿 库 定 向爆 破 筑 坝 工程进行 ， 实验 区段 长 度 ， 宽度 ， 人 工 整 理 成 。 左 右 的坡 度 实验 介 质 为 经 过 多次 扰 动 的松 软 红 色 勃 土 砂 砾 岩 渣 ， 含 水 率适 中 ， 其 容 重 一 留 ， ， 采 用 “ 岩 石 乳 化 炸 药 ， 埋 入 药包 后 捣 实 在 预 测 爆破 漏 斗边 缘 附近 埋 置 标 杆 ， 前 方 铺 设 彩 色 条 纹 塑料 布 ， 爆破 时进 行 摄 影 、 摄像 和 测 振 ， 爆 破 后 测 量 爆 破 漏 斗 和 抛 掷 堆 积 形 态 布 药结 构 设计 为平 面条 形 和 平 面集 中药包 ， 药包 最 小抵 抗 线 均 为 砰 ， 实验 共 分 四组进 行 通 过集 中药包 与分集 药包爆破 效 果 的实验研 究 发 现 当分 集 药包 间距 为 砰时 ， 存 在 一个 有 利 于抛 掷堆 积 的最 佳 间距 为 了进 一 步研 究平 面 药包 是 否 也存 在 这种 规 律 ， 设计 条 形 药包 排距 分 别 为 ， ， 和 平 面集 中药包 实验 共 两 组 第 一 组 药包 间 、 排 距 分 别 为 。 ， ， 和 第 二 组 药 包 间 、 排 距 分 别 为 ， ， 和 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2005．02．033