聚苯乙烯泡沫不耦合装药爆破试验研究.pdf

第３５卷 第２期 ２０１８年６月 爆 破 ＢＬＡＳＴＩＮＧ Ｖｏｌ． ３５ Ｎｏ． ２ Ｊｕｎ． ２０１８ ｄｏｉ１０． ３９６３／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００１ －４８７Ｘ． ２０１８． ０２． ０１２ 聚苯乙烯泡沫不耦合装药爆破试验研究* 任少峰 １，２， 周 俊 １，３， 王 彬 １，４， 余红兵２， 杨 静 １ （１．贵州大学矿业学院， 贵阳５５００２５；２．贵州新联爆破工程集团有限公司， 贵阳５５０００２； ３．贵州贵安新联爆破工程集团有限公司， 贵阳５５０００２；４．中建八局第四建设有限公司， 济南２５０１０１） 摘 要 基于ＥＰＳ泡沫材料的吸能特性， 建立实验混凝土模型， 将聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫与空气作为不耦合 介质， 利用ＤＨ３８２０高速静态应变测试采集系统采集应变数据， 采用Ｇ-Ｇ-Ｓ分布函数分析爆破块度。研究表 明 与径向空气不耦合装药结构相比， 聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫不耦合装药爆破应变峰值更大， 破碎块度更为均 匀。在区间１． ６６ ～１． ８０内， 径向聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫不耦合装药存在最优不耦合系数， 使得聚苯乙烯泡沫 不耦合装药爆破效果最佳。聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫作为一种新型介质在现场不耦合装药中具有一定可行性。 关键词 聚苯乙烯泡沫；径向；不耦合；应变；块度 中图分类号 ＴＤ２３５． ３ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００１ －４８７Ｘ（２０１８）０２ －００６７ －０５ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ Ｆｏａｍ ｗｉｔｈ Ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｃｈａｒｇｅ Ｂｌａｓｔｉｎｇ ＲＥＮ Ｓｈａｏ-ｆｅｎｇ１， ２， ＺＨＯＵ Ｊｕｎ１， ３， ＷＡＮＧ Ｂｉｎ１， ４， ＹＵ Ｈｏｎｇ-ｂｉｎｇ２，ＹＡＮＧ Ｊｉｎｇ１ （１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｘｉｎｌｉａｎ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００２，Ｃｈｉｎａ； ３． Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｇｕｉａｎ Ｘｉｎｌｉａｎ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００２，Ｃｈｉｎａ； ４． Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｉｇｈｔｈ Ｂｕｒｅａｕ Ｆｏｕｒｔｈ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｊｉｎａｎ ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＥＰＳ ｆｏａｍ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｗａｓ ｅｓｔａｂ- ｌｉｓｈｅｄ． ＥＰＳ ｆｏａｍ ａｎｄ ａｉｒ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ． ＤＨ３８２０ ｈｉｇｈ-ｓｐｅｅｄ ｓｔａｔｉｃ ｓｔｒａｉｎ ｔｅｓｔ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ｓｔｒａｉｎ ｄａｔａ． Ｔｈｅ ＧＧＳ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｒｅ- ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ａｉｒ ｄｅｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ （ＥＰＳ）ｆｏａｍ ｇｏｔ ｓｔｒａｉｎ ｐｅａｋ ｌａｒｇｅｒ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｕｎｉｆｏｒｍ． Ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ １． ６６ ～ １． ８０，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｒａｄｉａｌ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＥＰＳ）ｆｏａｍ ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ｆｏａｍ ｂｌａｓｔｉｎｇ． Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＥＰＳ）ｆｏａｍ ａｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ｆｏａｍ；ｒａｄｉａｌ；ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ；ｓｔｒａｉｎ；ｓｐａｃｅｒ ｃｈａｒｇｅ 收稿日期２０１８ －０１ －３０ 作者简介任少峰（１９８３ －） ，男，山东莱州人，高级工程师、博士 后， 主要从事爆破技术管理， （Ｅ-ｍａｉｌ）ｒｓｆ１２２６＠１６３． ｃｏｍ。 通讯作者王 彬（１９９０ －） ， 男， 山东青岛人， 硕士， 主要从事爆破安 全方面研究， （Ｅ-ｍａｉｌ）ｔｏｕｇａｏｚｈｕａｎｙｏｎｇ＠１３９． ｃｏｍ。 基金项目２０１７年创新型领军企业再支持黔科合成果［２０１７］４７７４ 不耦合装药技术在爆破工程实践中已大量使 用， 与常规装药方式相比， 不仅可以降低爆破成本， 且能有效提高爆破质量和减弱爆破危害［ １-３］， 因此大 量学者对间隔装药进行了研究［ ４-７］， 分析径向、 轴向 间最优间隔层比例、 不同长度堵塞长度、 不同装药位 置的爆破效果及不同介质间隔装药的差异， 均取得 了不错的实践效果。 聚苯乙烯（ＥＰＳ） 混凝土在建筑业使用越来与广 泛， 激起了不少学者对ＥＰＳ混凝土的配比、 抗拉强 万方数据 度与应力率关系、 最佳变形性能效果等方面的研 究［ ８，９］。但是 ＥＰＳ在爆破领域的应用较少， 比如王 志亮仅利用数值模拟将ＥＰＳ泡沫与不同介质间隔 装药进行对比， 分析出ＥＰＳ泡沫间隔装药具有吸能 效应［ １０，１１］， 并未进行试验研究。因此课题将根据 ＥＰＳ的特性， 利用ＤＨ３８２０高速静态应变测试采集 系统， 以径向空气不耦合装药作对比， 通过改变不耦 合系数， 对聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫不耦合装药进行应 力、 应变测试， 并对试验模型爆破后进行块度研究， 分析径向聚苯乙烯（ＥＰＳ） 不耦合装药的爆破效果。 １ 试样制备与实验方法 １． １ 试样制备 根据 混凝土结构工程施工及验收规范（ＧＢ ５０２０４２０１５）和普通混凝土配合比设计规程 （ＪＧＪ５５２０１１） 等相关国家标准规范和爆破相似准 则， 实验的模型混凝土强度为Ｃ３０， 模型材料由Ｐ． Ｏ ４２． ５普通硅酸盐水泥、 砂、 碎石及水按照质量配比 １∶ １． ５５６∶ ３． １５８∶ ０． ５２浇注而成， 混凝土模型的尺寸 规格为３００ｍｍ ３００ ｍｍ ３００ ｍｍ。在试块中心预 留孔深为６０ ｍｍ， 孔径分别为８ ｍｍ、１０ｍｍ、１２ ｍｍ、 １４ ｍｍ、１６ ｍｍ的炮孔（ 眼） ， 每个孔径的模型制作３ 个， 养护２８ ｄ， 最终得到浇筑成型的混凝土模型（如 图１） 。按照相同的配比及制作工艺流程， 制作物理 力学特性研究所需的试件３个， 试件外观为圆柱体， 底面直径为５０ ｍｍ， 高为１００ ｍｍ。通过抗拉抗压等 物理力学特性测试， 得出该混凝土模型的主要力学 参数见表１。 图１ 混凝土模型与聚苯乙烯（ＥＰＳ） 泡沫 Ｆｉｇ． １ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＥＰＳ）ｆｏａｍ 表１ 混凝土模型力学参数 Ｔａｂｌｅ １ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍｏｄｅｌ 密度 ρ／ （ｇｃｍ －３） 弹性模量 Ｅ／ ＧＰａ 抗压强度／ ＭＰａ 抗拉强度／ ＭＰａ 泊松比 ２． １２０． ３２９１． ８７０． ２３ １． ２ 实验方法 由于模型尺寸较小， 炸药药量变化对爆破效果 影响很大， 难以设计药量梯度进行效果对比。因此， 本实验进行控制变量使各组药包直径、 药量、 炮孔深 度、 炮孔堵塞都相同， 通过改变炮孔直径的方式来改 变不耦合系数Δ。因为药包直径为６． ２ ｍｍ， 所以在 孔径为８ ｍｍ、１０ ｍｍ、１２ ｍｍ、１４ ｍｍ和１６ ｍｍ时， 对 应的不耦合系数Δ分别是１． ２９、１． ６１、１． ９４、２． ２６、 ２． ５８。在５个不耦合系数Δ的条件下， 设对照组１ 采用空气作为不耦合介质，实验组２采用粒径为 ０． ５ ～１． ０ ｍｍ的聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫（如图１）作为 不耦合介质， 其他影响因素保持相同， 对爆破过程进 行应变数据采集， 爆破结束后对爆破碎石进行分级 得出碎石的块度分布情况， 后期进行应变数据分析， 对比爆破效果的差异。 取孔径为８ ｍｍ、１０ ｍｍ、１２ ｍｍ、１４ ｍｍ和 １６ ｍｍ的混凝土模型各２个， 每个模型分别垂直粘 贴径向、 切向２个应变计， 连接应变仪、 电脑（如图 ２） ； 每个模型进行装药填塞， 收集爆破后的碎块， 称 重并计算各等级的百分比。 ２ 应变测试结果与分析 ２． １ 应变测试数据采集 用强力胶按照径向与切向在１５个混凝土模型 上表面测点上分别粘结２个ＢＸ１２０-２０ＡＡ应变计。 依次对１５个混凝土模型进行爆破和应变测试。测 试前， 进行零漂消除和标定。ＤＨ３８２０系统采集所 得应变峰值数据见表２。 ２． ２ 应变测试结果分析 五组径向不耦合装药爆破实验应变， 如表２所 示， 径向空气不耦合装药在不耦合系数Δ ＝１． ９４径 向、 切向应变峰值达到最大， 应变均值为１２１． ９ με， 径向ＥＰＳ不耦合装药在不耦合系数Δ ＝ １． ６１时径 向、 切向应变峰值达到最大， 应变均值为１５４． ８ με。 为探讨最佳不耦合系数， 将数据进行线性拟合， 拟合 ８６爆 破 ２０１８年６月 万方数据 效果如图３。 图２ 应变仪与应变测点 Ｆｉｇ． ２ Ｓｔｒａｉｎ ｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｇａｕｇｅｓ 表２ 不同耦合介质爆破实验的应变峰值 Ｔａｂｌｅ ２ Ｓｔｒａｉｎ ｐｅａｋｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｅｄｉａ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ 不耦合 系数Δ 耦合 介质 测量方向 径向 ／ με 切向 ／ με 均值 ／ με １． ２９ 空气９８． ５８７． ２９２． ９ ＥＰＳ１２２． ４１１５． ３１１８． ９ １． ６１ 空气１１１． ５９７． ９１０４． ７ ＥＰＳ１６２． ４１４７． １１５４． ８ １． ９４ 空气１２９． ５１１４． ３１２１． ９ ＥＰＳ１５０． ８１３４． ０１４２． ４ ２． ２６ 空气１１４． １１００． ５１０７． ３ ＥＰＳ１３６． ６１０７． ４１２２． ０ ２． ５８ 空气８３． ２７５． ７７９． ５ ＥＰＳ１０４． ４９０． ２９７． ３ 图３ 不耦合系数与应变均值拟合效果图 Ｆｉｇ． ３ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｍｅａｎ ｆｉｔｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｍａｐ 将ＤＨ３８２０高速静态应变仪测得的实际数据进 行线性拟合后， 径向空气不耦合装药拟合公式为 ｙ ＝ － ７６． ５２２ｘ２＋ ２８８． ６９ｘ － １５４． ８６（１） 将ＤＨ３８２０高速静态应变仪测得的实际数据进 行线性拟合后， 径向ＥＰＳ泡沫不耦合装药拟合公 式为 ｙ ＝ － ８９． ０４９ｘ２＋ ３２１． ０３ｘ － １４２． １（２） 式中ｘ为不耦合系数；ｙ为应变均值，με。 结合表２、 图３可以看出， 不耦合系数Δ一致 时， 径向ＥＰＳ泡沫不耦合装药爆破产生的应变均值 较空气不耦合装药结构大， 说明空气不耦合装药下， 炮孔轴向上压缩空气消耗大量能量， 致应力应变低； 实验范围内， 不耦合系数相同时， 径向ＥＰＳ泡沫不 耦合装药应变峰值均比径向空气不耦合装药应变峰 值大， 与相关学者结论相似［ ８］。不同介质不耦合装 药条件下， 应变峰值与不耦合系数成上凸的曲线函 数关系（ 如图３） ， 即一定存在最优不耦合系数， 应变 峰值达到最大。对公式（１） 、 式（２）分别进行求解， 求得理论最优空气不耦合系数Δ ＝ １． ８８， 最优聚苯 乙烯（ＥＰＳ） 泡沫不耦合系数Δ ＝ １． ８０， 两者最优不 耦合系数和应变峰值相互对比， 在达到相同应变时， ＥＰＳ泡沫装药不耦合系数小， 炮孔所需钻孔孔径较 空气不耦合装药小； 在相同不耦合系数情况下，ＥＰＳ 泡沫不耦合装药应变峰值较大， 说明作用在实验模 型上能量较空气不耦合装药大。 ３ 块度结果与分析 实验采用单孔起爆方式， 每个炮孔形成的爆堆 都进行块度测取， 以块度与爆破漏斗体积的百分比 作为衡量标准。筛选出的不同大小的碎块用电子秤 称出质量， 换算成体积后与漏斗体积进行对比。具 体块度数据如表３所示。 对混凝土模型爆破实验所得爆破块度结果， 采 用Ｇ-Ｇ-Ｓ分布函数进行统计分析［ １２］。 Ｇ-Ｇ-Ｓ经验分布函数为 ｙ ＝ １００ ｘ ｘ J ｍ ｎ （３） 式中，ｙ是筛下累计百分比，％；ｘ是块度尺寸， ｍｍ；ｎ是块度分布均匀性指数；ｘｍ是最大块度尺寸， ｍｍ。 ９６第３５卷 第２期 任少峰， 周 俊， 王 彬， 等 聚苯乙烯泡沫不耦合装药爆破试验研究 万方数据 表３ 不同耦合介质爆破实验块度等级百分比（ｙ／ ％） Ｔａｂｌｅ ３ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｅｄｉａ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｂｌｏｃｋ ｄｅｇｒｅｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ（ｙ／ ％） 不耦合 系数Δ 耦合 介质 ＜１０＜１５＜２０ 块度等级／ ｍｍ ＜２５＜３０＜３５＜４０ １． ２９ 空气７． ２６１１． ６２１４． ９７１９． １７３０． ８６３７． ９６４５． ０７ ＥＰＳ９． ３７１８． ４９２３． １５２９． ３７３８． ６９４８． ４０５８． １０ １． ６１ 空气５． ３５１１． １７１７． １１２３． ８９３０． ５１３６． ２１４１． ９１ ＥＰＳ１１． ３１２５． ０９３２． ８６４２． ５７５３． ６４６０． １９６６． ７４ １． ９４ 空气５． ２９９． １５９． ９３１４． ６０２０． ２６２５． ０４２９． ８１ ＥＰＳ１１． ５０２２． ７６２９． ９５３５． ０９４４． ５１４８． ６４５２． ７６ ２． ２６ 空气３． ０７６． ２３８． ２２１１． ９１１６． ４０１９． ６０２２． ８０ ＥＰＳ８． ９８１５． ６８１８． ６９２３． ７３３４． ８０４０． ６３４６． ４５ ２． ５８ 空气３． ２８４． ７９６． ３７１０． ０６１３． ６２１５． ８５１８． ０８ ＥＰＳ１１． ８９２０． ６３２４． ０３３１． ０６４４． ９０５０． ０５５５． １９ 爆破后块度统计常用Ｋ５０、Ｋ８０初步评价爆破效 果的好坏， 函数表达式如下［ １３］ Ｋ５０＝ ｘｍ J １ ２ １／ ｎ （４） Ｋ８０＝ ｘｍ J ４ ５ １／ ｎ （５） Ｋ５０用来表征平均块度的大小， 指爆堆的５０％能 够通过的筛孔孔径，Ｋ８０用来表征大块的分布情况， 指爆堆的８０％能够通过的筛孔孔径。 运用数理统计回归方法计算出分布函数中块度 分布均匀性指数ｎ， 并算出平均块度Ｋ５０、Ｋ８０， 计算结 果见表４。 表４ 不同耦合介质爆破块度 Ｔａｂｌｅ ４ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｅｄｉａ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｂｌｏｃｋ ｄｅｇｒｅｅｓ 不耦合 系数Δ 耦合 介质 均匀 指数ｎ 最大块度 ｘｍ 平均块度 Ｋ５０ Ｋ８０ １． ２９ 空气１． ２９９１． ７１５３． ６２７７． １６ ＥＰＳ１． ０８６７． １９３５． ３２５４． ６２ １． ６１ 空气１． ４７７８． ４５４８． ９０６７． ３８ ＥＰＳ１． ２５５４． ２６３１． ２０４５． ４０ １． ９４ 空气１． ２０７１． ５２４０． ２２５９． ４２ ＥＰＳ１． ０８６１． ７３３２． ４５５０． １８ ２． ２６ 空气１． ４１１０４． ５６ ６３． ９１８９． ２３ ＥＰＳ１． １６７４． ３３４０． ８０６１． ２８ ２． ５８ 空气１． ２５１４５． ７５ ８３． ８１１２１． ９７ ＥＰＳ１． ０２８７． ６０４４． ３９７０． ３９ 由表４可知， 在不同的耦合系数中， 聚苯乙烯 （ＥＰＳ） 泡沫不耦合装药结构较空气不耦合装药结构 爆破的最大块度ｘｍ、 平均块度Ｋ５０、Ｋ８０小。由此可 知， 聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫不耦合装药结构相比于空 气不耦合装药结构岩块破碎效果更佳。 将实验数据进行线性拟合， 径向空气不耦合装 药不耦合系数与平均块度拟合关系是 ｙ ＝ ５６． ４２３ｘ２－ １９５． ０５ｘ ＋ ２１２． ４５（６） 径向聚苯乙烯（ＥＰＳ） 不耦合装药不耦合系数与 平均块度拟合关系是 ｙ ＝ １５． ５７７ｘ２－ ５１． ６９ｘ ＋ ７５． ２７（７） 式中ｘ为不耦合系数；ｙ为平均块度。 图４ 不耦合系数与不同介质间隔装药Ｋ５０关系 Ｆｉｇ． ４ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ ｃｈａｒｇｅ 由表４可知， 空气不耦合装药时平均块度Ｋ５０的 变化区间是４０． ２２ ～８３． ８１ ｍｍ， 变化幅度较大， 数值 不稳定； 聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫不耦合装药平均块度 Ｋ５０的变化区间是３１． ２０ ～ ４４． ３９ ｍｍ， 变化幅度较 小， 数值较稳定， 说明ＥＰＳ泡沫不耦合装药爆炸能 量分布较为均匀， 能量衰减慢， 减少了粉碎区、 降低 了大块率。实验在不同耦合介质条件下平均块度与 不耦合系数成下凹的曲线函数关系（如图４） ， 即存 在最优不耦合系数平均块度Ｋ５０取得最小值。将式 （６） 、 式（７）分别进行求导计算， 得出空气不耦合装 药最优不耦合系数Δ ＝ １． ７３， 聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫 不耦合装药最优不耦合系数Δ ＝１． ６６。两者最优不 耦合系数与平均块度相互对比，ＥＰＳ泡沫不耦合装 药所需钻孔孔径小， 且较空气不耦合装药重要更有 利于改善爆破块度分布， 爆破块度更为均匀。 ０７爆 破 ２０１８年６月 万方数据 ４ 结论 通过建立混凝土模型， 采用聚苯乙烯泡沫作为 径向不耦合装药介质进行爆破实验， 对爆破中岩石 产生的应变与爆破块度进行了分析， 得出以下结论 两种介质装药结构， 径向聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫 不耦合装药应变峰值普遍大于空气不耦合装药应变 峰值， 且爆破破碎块度较空气不耦合装药小， 切爆破 块度更均匀， 适合于挖运。 （２） 结合应变均值、 平均块度与不耦合系数的 关系， 得出最优不耦合系数为１． ６６ ～ １． ８０时，ＥＰＳ 泡沫不耦合装药爆破效果最佳。 聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫不耦合装药结构简单， 泡 沫为固体介质， 装药方便， 爆破效果较空气不耦合装 药优， 在爆破施工中有极大的可行性。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） ［１］ 吴 亮， 许 锋， 李 凤， 等．空气间隔装药爆破条件 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