地下工程施工技术问答
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51.什么是装药量的理论计算式?如何利用该式原理计算药量?

在前述几问的基础上,不难看出,爆破漏斗实际上是一个倒置的圆锥体,它的体积为

V=1/3×πr2W   (3—1)

式中 V——爆破漏斗体积(m3);

r——爆破漏斗半径(m);

W——最小抵抗线(m)。

实践证明,在上述条件下,单个集中装药爆下的石方量与装药量成正比,即

Q=KV   (3—2)

式中 Q——装药量(kg);

K——岩石单位体积的炸药消耗量,简称“炸药单耗”(kg/m3)。

如前所述,在标准抛掷爆破中,n=1,即r=W,因此,标准抛掷爆破的漏斗体积为

V=1/3×πr2W≈r2W=W3

所以,标准抛掷爆破的装药量为

Q=KV=KW3   (3—3)

式(3—3)就是标准抛掷爆破装药量的理论计算式。

结合上述几问的解答不难理解,各种类型的爆破均与n值有关。装药量随着n值的增大而增大,随着n值的减小而减小,总之,都是n的函数。因此,适应于各种抛掷爆破类型的药量计算公式可以写成:

Q=f(n)KW3

那么,如何确定f(n)的值呢?对此,各学派间的意见不很一致。目前,我国在各类爆破中应用较广的是鲍列斯可夫的经验公式,即

Q=(0.4+0.6n3)KW3   (3—4)

式(3—4)也可以写成以下形式:

Q=0.4KW3+0.6n3KW3

可以看出,药包质量包含两个部分:前者0.4KW3表明岩石被破碎、松动所消耗的炸药能量;后者0.6n3KW3则是破碎后的岩石抛出一定数量和距离所消耗的炸药能量。它们的共同点是都与爆破漏斗体积W3有直接的重要关系。

从式(3—4)还可看出,当n=1时,即是标准抛掷爆破的药量计算式,即式(3—3)。

在坑道掘进爆破中,扩大孔装药量的计算式为

Q=K·a·b·L   (3—5)

式中 a——扩大孔孔距(m);

b——扩大孔排距(m);

L——扩大孔孔深(m)。

式(3—5)也是根据式(3—3)的原理制定的,其后三项实际上就是该炮孔所爆破岩石的体积。

在控制爆破中,利用式(3—4),取n=0,则Q=0.4KW3,或者按下式计算:

Q=(0.33~0.55)KW3   (3—6)

在这种情况下,岩石内部松动,表面隆起,但无可见漏斗,系数取较靠上限时,可能会有少量的短距离飞石。这也表明,在其他条件相同的情况下,岩石松动控制爆破的装药量约为标准抛掷爆破药量的1/3~1/2(通常取1/3)。

上述公式都是适用于一个自由面、最小抵抗线小于25m的情况下的抛掷爆破。

掌握基本理论药量计算式的关键,是要理解药量与最小抵抗线是三次方的关系,最小抵抗线稍微增大一点,则药量会急剧增加。