不耦合装药下爆炸应力波传播规律的试验研究

摘要

通过室外爆破试验,利用预埋研制的PVDF压力传感器对耦合及水不耦合延长药包装药爆破时爆炸应力波的中远场压力进行测量,拟合实测结果,得到4种不耦合系数下爆炸应力波峰值随传播距离衰减的指数关系式。分析试验结果可知:①在试验所涉及的范围内,不耦合装药时爆破应力波峰值衰减幅度小于耦合装药(即K=1)时爆破应力波峰值衰减幅度,验证了水介质作为炸药爆轰产物与岩体间的弹性缓冲层作用,减少了粉碎孔壁岩体造成的能量耗散,增加了能量传递,加大了爆炸的作用范围;②当不耦合系数K=3.29时,应力波峰值衰减指数表现出大于K=1.79及大于K=2.57时应力波峰值衰减指数的趋势,表明过大的不耦合系数造成了不耦合介质——水过多的能量耗散(在高温高压下水并不完全是弹性的),削弱了不耦合装药爆破的优势;③在不耦合装药爆破中,存在最佳的不耦合系数,此时爆炸应力波峰值衰减最慢,爆炸能得到充分利用,达到最优的爆破效果。研究结果对不耦合装药爆破的设计及工程应用有一定的指导意义。