4” 1,.是4…·un3上 - g导第 2 0卷 1 9 8年 第 1期 2月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i ty o f 灰 i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e iji n g V o l . 2 0 N o . l F e b 。 1 9 9 8 预裂一缓冲爆破中柱状孔 间应 力波作用分析 ’ 龚 敏 于 亚伦 齐金铎 北京科技大学 资源 工 程 学院 , 北京 10 0 0 83 摘要 利用新型全息动光弹 , 以南芬矿高台 阶靠 帮控 制爆 破的现场参数 为实验模 拟基础 , 研究 了 两预 裂孔 间应 力波迭加 的动态 变化过程 . 在两炮孔均实行孔底 和 孔 口 同时起爆 (四 起爆点 ) , 并 对 孔底 进行加 强装药条件下 , 获得 了不 同时刻的等差条 纹图 . 发现沿炮孔方 向应力波分布有很大 不 同 , 提 出 了初始 P 波与后 出现的 S 波迭加形成 的波是所有波 中最重要 的部分 . 研究表 明 , 孔底加 强 装药是深孔孔底产生预裂效果的关键 因素 , 孔底 连线上 应力 场强度不 受端部效应影响 . 关键 词 预裂 一 缓冲爆破 ; 等差条纹 图; 激光动光弹 分类 号 T D 2 3 5 . l 目前对深 孔 预裂爆破的效果 、 作用机 理人们 尚有 一些 争议 〔 ’ , ’ ] . 例如 : 在 药柱长度 增 加 、 底 部 岩 块夹制 作用加 强 的条件 下 , 孔 底能 否产 生预 裂效 应 ; 为 改善底 部 爆破 效 果进 行 的孔 底加 强装药是 否有效 ; 端部 效应 有无 影响 , 其 力学机理 如何 ; 起 爆点 位置 和数 目对爆 破效 果有 何影 响 , 等等 . 但延长 药包 如深 孔柱 状爆破 机 理 的研 究 比较 困难 . 借 助新 型 高速分 幅 红宝 石激 光动 光 弹方 法 , 本 文 以 南芬 矿 高台阶 靠帮控 制爆 破 的现场 参数 为实验 模 拟基 础 , 研 究 了相 邻 孔 间 应力波 迭加 的 动态变 化过 程 , 对预裂爆 破机理 的有 关问题 进行 了探讨 , 并提 出 了相应看 法 . 1 实验装置与实 验设计 主要 实验 设备为 激光 全息 动光 弹 , 一次加 载 可记 录 4 个不 同时 刻 的动态等差 条 纹 图 . 它 的原 理 及相 关 研究 在文献 中有详 细论 述 13, 4 ] . 炮 孔 参数按 南芬 矿高 台 阶爆 破 l : 1 50 缩 小 , 如 图 1 所 示 . 两 柱 状孔 孔 径 中Z m m , 孔 深 1 20 ~ . 为 模 拟 现 场 爆 破 的孔 底 强化 装药 , 在 模型孔 底用 中5 ~ 钻 头进 行 了 扩 孔 , 孔 口 堵 塞 30 r n r n , 采 用 孔 口 孔 底 同时起 爆 , 每 一孔 口 装 P b \ s m g , 孔底 50 m g 作 为起 爆药 , 炮孔 其余部 位 沿 轴线 方 向均 匀装上 D D NP 1 53 m .g 盯 {{ 李 - - 州卜、 气 13 0 印- 2 实验结 果及分析 图 1 实验模型设计 图 图 2 是 实验所 获 得 的全息 动光 弹 实验 照片 . 4 幅等 差条 纹 图对应时 刻 t ,一 气分别 为 炸药 起爆 后 巧 , 2 , 29 , 36 娜 , 根 据条 纹 图及 动态 条纹 判读 方 法确 定 了 3 个 时刻 的条纹级 次 , 并计 19 97 。 10 . 27 龚敏 男 . 30 岁 , 讲师 , 硕 士 于 亚 伦 男 , 60 岁 , 教授 ` 国 家 自然科学基金 资助 课题 ( N o . 19 5 7 2 0 】5)