集中药包药量计算公式的探讨.pdf

第 “卷第期 “ “ 年月 爆破 “ 7 , . 4 / 6 .3 9 D H I I , J K D L L D L A ’ ’ J D 。 运用爆破的几何相似理论， 经过不断的试验和 实践， 取得了丰富的经验， 获得了不少计算公式， 汇 集于表。各公式的差别， 主要体现在（“）中， 不 同的“值， 所得的（“） 值差距很大 （表） 。 函数（“） 的分析 6 不同“值时的差别 “称为爆破作用指数 （或叫坑形系数） ， 是个无 量纲参量， 反映爆破强度和表征爆破漏斗几何尺寸， “值的大小表征爆破强度。 当“时， 爆破强度变化不大， 只是表中式 . 、 0 和 ， 在“ “时 （“）“， 这显然不合 理； 其他公式在““““ 5时， （“） 值的变化较 平缓。在常用的“值范围内， 即取“ 6 0 5“之间， 各（“） 的最大与最小值相对误差 “ T“ / “ T。可 见， 不同公式计算药量相差很多。在同一公式中，“ 值距愈远， （“） 值的变化愈明显。 大抵抗线时计算结果的差别 博克罗夫斯基在理论上推导了不少大药包计算 公式， 例如 当- U“ “I时，,／ /“ “ “-0 ／ （ “ ） ； 当 - “或. “I 时，, （ ／ U U “. “ U） -. （“ ）5／； 当在岩石中- 5I时，,-（“ . 万方数据 ““ ） ／ ； 当在土层中 “ ’时，（ ’ ““ ） ； 当 ’时，（／ ） ［ （ ’“ ） ／ ］ （’ ） ； 表各计算公式爆破作用指数比较表 序号公式名称 （“） 公式形式 * * 符拉索夫（’“／ ） ／ * * * * , “ * , , * , “ 列布伦 （ , 年） “， （“）［ （’“） ／*］ “， （“）（ ’ “） , * , , * , , * “ “ “ , , “ , 豪舍尔 （ , * 年） “ , “ * * , “ * “ 鲍利斯科夫 （ , * 年） ’ ““ “ * * * “ “ * , “ “ , , 丹伯伦 （ , * 年） （ ’“ ） * , , * “ , , “ 拉列斯 （ 年）［ （ “ ’ ’“ ） ／ （ ’ ’“ ） ］ * “ * * * * “ “ “ * 库库里奇金 （ 年）“（ * “ “ ’ “’ ） * * * “ * , , * * * * , , “ “ , 伏罗洛夫 （ “ ,年） - . , “ * * * , , , , 布拉列汶 - , . “ , * “ , , “ “ * , 科瓦任科夫 （ 年） “ （. - ）／ “ * , , “ “ , “ , “ , 博克罗夫斯基［ （’“） ／ ］ * , * “ “ “ “ “ * 玻里道尔［ （’“） ／ ］ ／ * , * “ * , “ , * , 马热斯科特 ［ （. . - ） ／］ ／ “ “ “ , * “ “ , “ “ “ “ “ , 萨拉马科辛 （ - . ） ／ * - . “ * “ “ “ “ “ * 平均值 * “ * * “ “ “ , “ * * , * 建议公式 “， （“）（’“／） ““， （“）（’“／） , “ , * “ “ , * * “ “ 相对误差 （/） , 0 0 0 0 * 0 0 , 此外， 还有一些增加深度修正系数的大药包计算 公式 1 2 1 2捷 尔 尼 珂 夫 斯 基 公 式（／ ）* ／ （’ “ ）； 1 2 2别 辽 也 夫 公 式 （ ’ ““ ） （ “ ’ ） 或 （ ’ ““ ） （ ’ ） ； 3 2 “ 2格乌斯孟公式 （ ’ “ “ ） ［ ’ （／ ） ］ ； 以上各式中， 为爆破介质容重， 4 5 ／’ ； 其它符 号意义同前。文献 ［］ 对大药包公式的计算作了比 较， 按格乌斯孟公式计算的药量是鲍氏公式的 倍。 为了进一步探索常用的鲍利斯科夫公式的精确 性， 进行了对比计算。在松动爆破中， 鲍利斯科夫公 式计算的结果比其他经验公式计算的药量多 / /； 而在抛掷爆破 （即““） 中， 鲍氏公式比经验 公式计算的药量要少 / /。 药包计算需要考虑的问题 掌握公式使用的条件 表所列各公式的使用范围和条件不同。 鲍利斯科夫公式 （“） ’ “ “ ， *“ （） 符拉索夫公式 （“）［ （’“ ） ／ ］ ／， *“ （） 萨拉马科辛公式 （“）（’ “ ） ／ （ ’“） ， *“ （） 博克罗洛夫斯基公式 （“）［ （’“ ） ／ ］ ， *“ （） 修正的鲍利斯科夫公式 （“）（ ’ “ “ ） ／ （“） 公式 （） 、（） 考虑了爆破漏斗坑的深度和形状的 影响， 公式 （） 、（） 、（） 应用于 ’范围， 公式 （“） 近似地考虑了重力的影响， 它对较大深度的 爆破是有影响的， 且在 ’的范围内是成 立的。 集中药包在固体介质中爆破形成爆破漏斗， 由于 岩石的成分、 结构与所使用炸药性能的差别， 人们根 据经验， 提出了不同爆破漏斗形状。 法国军事工程师沃班于 “ “ 年提出爆破漏斗形 状为倒立的正圆锥体； “ , “年法国格里尼认为标准 抛掷的爆破漏斗是倒立圆锥体， 但它的尖顶通过药包 中心， 而与临空面平行的平面所截取成为截圆锥体； 第 卷第期康宁集中药包药量计算公式的探讨 万方数据 法国人瓦利尔提出爆破漏斗形状是药包中心在焦点 上的抛物体； 玻里道尔提出的抛物体形状的爆破漏斗 顶部是由以药包中心的焦点位置的压缩圈组成的混 合体； 约翰 缪勤认为爆破漏斗是通过药包中心的截 面抛物体。 由于不同认识， 彼此采用不同的爆破漏斗形状， 所以得到的标准爆破漏斗体积有所区别， 体现爆破漏 斗坑系数的函数（“） 值必然不尽相同， 所以各公式 中（“） 值存在差别。 “ 影响装药量计算的其他因素 从公式 （） 知， 影响装药量的参数除（“）值以 外， 还有炸药单耗和最小抵抗线。它们都是含 有一定信息量的参数。在爆破设计中， 这些参数选择 得是否适当， 将直接影响到爆破效果。 值是药量计算中一重要参数， 影响值的因 素有地质因素和力学因素 （如强度、 模量等） ， 目前局 限以岩石容重代入经验公式求得值， 少数重要工 程采用现场试验确定值。在同一地段同一岩层 中， 采用不同的装药结构，值的变化范围达 ’ 。如何使值的计算取值精确， 值得进一步深 入研究。 最小低抗线是硐室爆破中极重要指标。确定 值有许多制约因素， 如抛掷方量、 块度要求和 ／的比值范围。目前主要根据地形、 地质条 件和爆破要求综合考虑， 凭经验选取从理论上分析和 技术经济指标综合计算较为少见， 文献 ［］ 对此作了 探讨， 值得重视。 地形、 地质和爆破抛掷率对装药量也有一定的影 响， 我国铁路和公路部门， 对比均作过试验研究， 提出 了许多独到的见解 ［， ，’］。 ’ 建议的药量计算公式 装药量是爆破工程中一项最重要的指标， 装药量 确定得正确与否， 直接关系到爆破效果和经济效果。 尽管这个指标如此重要， 但是由于岩石性质和爆破条 件的多变性， 炸药爆轰反应和岩石破碎过程的复杂 性， 精确计算装药量的问题尚末得到圆满解决。目前 主要是根据生产积累的经验公式来确定装药量。 ’ “ （“） 值的计算 从统计分析出发， 结合生产实践， 建议爆破作用 指数函（“） 值按以下公式计算 当“时， 取（“）［ （’“ ） ／ ］ 当““时， 取（“）［ （’“ ） ／ ］ * 也可取（“）［ （’“ ） ／ ］ ,／ ’ 建议的（“）值计算公式与表平均值拟合较 好， 与平均值的相对误差在 以内， 如采用文献 ［,］ 的方法求平均值时， 按去掉个最大值和个最小 值， 取中间 个数值求和取平均值， 也可获得同样结 果。 ’ “ 考虑地形对爆破的影响 考虑地形对爆破的影响是铁路部门首先提出的， 计算公式为 （“） ／ （） 式中 （） 为斜坡地爆破漏斗体积增量， 它与地形坡 度和岩性有关。 对软岩 （） 软 -’（ -’ * ）／； 对硬岩 （） 软 -’（ -’’ * ）／； 式中 为地形坡度。表列出了爆破漏斗体积 增量函数（） 随变化的数值。 表 （） 与的关系 “ - ’ - , -* （） 坚 . . . . . - . * . （） 软 . . . . - . - . . - 即本文建议的集中药包药量计算公式为 “时，, （“） ／ （） ［ （ ’“ ） ／ ］ ／ （） ““时，, ［ （’“ ） ／ ］ ,／ ’ ／ （） 式中 ,为炸药换算系数。两式的使用范围为 “ ’。当在土层中爆破， /时， 须将两式 乘上深度修正系数 （／ ） ／； 在岩层中， 须乘深度 修正系数 （／ -） ／。 在硐室爆破中， 曾采用上述公式计算药包药量， 获得较理想的效果。 参考文献 ［］ 冯叔瑜， 朱忠节， 马乃耀“大量爆破设计及施工 ［0］ “北 京 人民铁道出版社， * “ ［］ 王延武“对现有爆破作用指数的函数的分析 ［1］ “爆破， * * （） 2 ’ “ ［］ 王鸿渠“多边界石方爆破工程 ［0］ “北京 人民交通出 版社， * * ’ “ ［’］ 康宁“冻结介质抗力系数的试验研究 ［1］ “人民工兵 * （增刊） ， * * （ ） , 2 * “ ［-］ 张天锡， 魏伴云“硐室爆破主要参数研究的若干问题 ［1］ “爆破， * * （） 2 ’ “ ［］ 杨年华“条形药包药量计算公式探讨 ［1］ “爆破， * * ’ （’） 2 “ ’ 爆破 年月 万方数据