Page 150 - 《爆炸与冲击》2025年第5期
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第 45 卷 康普林，等： 考虑药包爆破动-静时序作用的漏斗形成机理 第 5 期
F p /MN
p b
2.11
2.00
1.80
1.60
1.40
1.20
p 1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
t/ms
图 8 爆炸应力波加载
Fig. 8 Loading of blasting stress wave
(2) 爆生气体
爆生气体初始应力约为应力波载荷峰值的 1/3，取 257 MPa；加载过程中遍历炮孔壁颗粒的位置，获
取爆腔半径，根据式 (6) 调整爆生气体压力，模拟爆生气体的膨胀过程；当爆炸空腔膨胀到最大时，停止
加载爆生气体压力，爆炸载荷加载完成；根据式 (9) 计算爆腔的最大半径，取 2.07R 。
0
3 爆破漏斗的形成过程
3.1 炮孔壁载荷监测
图 9(a) 为爆炸载荷加载过程中的爆腔膨胀比（爆腔半径与初始炮孔半径的比值）。爆生气体开始加
载时刻约为 127 μs，由于爆炸应力波的作用，此时的膨胀比不为 1，当膨胀比达到 2.07 时，爆炸载荷停止
加载。炮孔壁颗粒的载荷如图 9(b) 所示，其中，炮孔壁应力的峰值为 0.77 GPa，爆生气体的初始应力为
255 MPa，约为峰值的 1/3。
2.5 0.8
2.0 0.6
Cavity expansion ratio 1.5 Stress/GPa 0.4
1.0
0.2
0.5
0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0
t/ms t/ms
(a) Cavity expansion ratio (b) Stress of the borehole wall
图 9 爆炸空腔膨胀及载荷监测
Fig. 9 Blasting crater expansion and load monitoring
3.2 爆破漏斗形成过程
爆破漏斗的模拟结果与现场结果 [35] 如图 10 所示。药包起爆后，产生的爆炸应力波和爆生气体作用
于岩体模型，模型内部发生破坏并出现裂隙，裂隙相互连接形成破碎网，进一步发育后与自由面贯通，岩
体完全破坏并向外鼓包，以一定的速度抛掷脱离原岩，形成爆破漏斗。爆破漏斗的直径约为 1.68 m，与现
场结果 [35] 进行对比，两者基本吻合，直观地展示了爆破作用下岩体的裂隙发育及破碎抛掷效果。
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