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。