[科普中國(guó)]-分段式裝藥

臺(tái)階深孔爆破時(shí)，為改善爆破質(zhì)量和降震要求，炮孔需要分為幾段裝藥，這就是分段式裝藥。分段藥量是根據(jù)各段藥量中心所對(duì)應(yīng)的抵抗線而確定的。按地形條件確定分段式裝藥中心，然后按裝藥量推算裝藥長(zhǎng)度，兩段裝藥長(zhǎng)度之間的間隔就是分段間隔。分段間隔的填塞，可以實(shí)施空氣間隔，也可以用巖渣間隔填塞，這樣可以延長(zhǎng)爆炸氣體的作用時(shí)間，達(dá)到改善爆破質(zhì)量的效果。1

定義分段式裝藥結(jié)構(gòu)是利用空氣、炮土或水將深孔中的藥柱人為隔開分為若干段的一種裝藥形式。采用分段式裝藥結(jié)構(gòu)，如果炮孔內(nèi)各炸藥段屬于同段起爆，一般采用全長(zhǎng)敷設(shè)導(dǎo)爆索來實(shí)現(xiàn)；如果炮孔內(nèi)各炸藥段不是同段起爆，則在裝藥過程中一定要仔細(xì)施工，避免各段炸藥起爆順序混亂。

該種裝藥結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是提高了裝藥高度，使炸藥能量分布更為均勻，減少了孔口部位大塊率的產(chǎn)生；缺點(diǎn)是施工工藝復(fù)雜。2

分段式裝藥可用于光面爆破、預(yù)裂爆破、微差爆破和露天階梯深眼爆破。在毫秒延期爆破時(shí)采用分段式裝藥，將明顯減輕地震效應(yīng)。3

分段材料采用空氣間隔分段式裝藥結(jié)構(gòu)時(shí)，空氣柱的作用：一是降低爆炸沖擊波的峰值壓力，減少炮孔周圍巖石的過于粉碎；二是巖石受到爆炸沖擊波的作用后，還受到爆炸氣體所形成的壓力波和來自炮孔孔底的反射波作用，當(dāng)這種二次應(yīng)力波的壓力超過巖石的極限破裂強(qiáng)度(表示裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展所需的壓力)時(shí)，巖石的微裂隙將得到進(jìn)一步擴(kuò)展；三是可延長(zhǎng)應(yīng)力的作用時(shí)間，沖擊波作用于堵塞物或孔底后又返回到空氣間隔中，由于沖擊波的多次作用，使應(yīng)力場(chǎng)得到增強(qiáng)的同時(shí)，也延長(zhǎng)了應(yīng)力波在巖石中的作用時(shí)間(作用時(shí)間增加2～5倍)。若空氣間隔置于藥柱中間，炸藥在空氣間隔兩端所產(chǎn)生的應(yīng)力波峰值相互作用可產(chǎn)生一個(gè)加強(qiáng)的應(yīng)力場(chǎng)。正是由于空氣間隔的上述三種作用，使巖石破碎塊度更加均勻?？諝庵侄问窖b藥結(jié)構(gòu)一般用于邊坡預(yù)裂爆破中，其目的就是減弱爆炸沖擊波對(duì)炮孔壁的峰值壓力。

采用水間隔分段式裝藥結(jié)構(gòu)時(shí)，由于水的不可壓縮特性，具有各向壓縮并均勻傳遞爆炸壓力的特征，在爆炸作用初始階段不僅炮孔裝藥段孔壁，而且充水段孔壁同樣受到?jīng)_擊載荷作用，峰值壓力下降較緩；到爆炸作用后階段，伴隨爆炸氣體膨脹作功，水中積蓄的能量釋放進(jìn)一步加強(qiáng)了巖石的破碎作用效果。2

分段式裝藥結(jié)構(gòu)類型不均質(zhì)巖層梯段的上下部巖石不均或中部有堅(jiān)硬的夾石層，可分成兩段。

對(duì)于底根巖石堅(jiān)硬，上部易出大塊的梯段，上下部分段式裝藥的藥柱間隔不少于3米。

高梯段巖層在梯段較高時(shí)，為防止片幫砸壞電鏟，保證安全作業(yè)，要求爆破后梯段必須下沉?xí)r，上段藥柱應(yīng)裝填在距孔口4-5米處，但充填高度不少于3米。

中間硬巖包梯段中間有凸出大硬巖包時(shí)，上段藥柱底部位置應(yīng)在大包中心以下0.5-1米處。

凍幫凍頂在冬季有凍幫、凍頂?shù)奶荻芜M(jìn)行爆破時(shí)，上段藥柱應(yīng)裝填在離孔口2-3米的位置上，藥柱高度不得超過0.5米。

陡梯段巖層在底盤抵抗線小，邊坡距大的陡梯段，其上段藥柱應(yīng)裝填在陡梯段的中部。4

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

任毅如 - 副教授 - 湖南大學(xué)