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[科普中国]-不耦合系数

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不耦合系数是爆破术语,在控制爆破中是一个很重要的参数。主要用于预裂爆破与光面爆破。

简介不偶合系数是爆破术语,在控制爆破中是一个很重要的参数。主要用于预裂爆破与光面爆破。是指炮孔直径d与装入炮孔的药包直径d的比值。此值反映药包在炮孔中与孔壁接触的状况。当此值为1时,药包的爆轰波可直接传递给岩石,且效率最大;当此值增大时则存在着爆炸能量的无益消耗,爆压也将随着大大降低。光面爆破正是利用这个规律来实现的。

装药不偶合系数炮孔直径与药包直径的比值称为不耦合系数。其值大小与介质、炸药特性等有关。由于药包四周存在空隙,降低了爆炸的峰压,从而降低或避免了过度粉碎岩石,也使爆压作用时候增长,提高了爆破能量利用率。

耦合系数耦合系数,在电路中,为表示元件间耦合的松紧程度,把两电感元件间实际的互感(绝对值)与其最大极限值之比定义为耦合系数。

在电力变压器中,为了有效地传输功率,采用紧密耦合,k值接近于1,而在无线电和通信方面,要求适当的、较松的耦合时,就需要调节两个线圈的相互位置。有的时候为了避免耦合作用,就应合理布置线圈的位置,使之远离,或使两线圈的轴线相互垂直,或采用磁屏蔽方法等。

最常采用的装药结构形式①耦合装药——炸药直径与炮孔直径相同,药炸与炮孔壁之间不留间隙。

②不耦合装药——炸药直径小于炮孔直径,药炸与炮孔壁之间留有间隙。

③连续装药——炸药在炮孔内连续装填,不留间隔。

④间隔装药——炸药在炮孔内分段装填,装药之间由炮泥、木垫或空气柱隔开1。

间隙效应间隙效应也称为沟槽效应或空气间隙效应,指混台炸药细长连续药柱通常在空气中都能正常传爆,但在炮眼内,如果药柱与炮眼孔壁间存有间隙,常常会发生爆轰的中断或爆轰转变的燃烧现象。这种现象不仅降低了爆破效果,而且在瓦斯矿内进行爆破时,若炸药发生燃烧,就有引发事故的潜在危险。

预裂爆破预裂爆破是指,进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝。以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓。

预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用;在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破适用于稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层2。

光面爆破光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术。其特点是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔,并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构,在开挖主体爆破后,光爆孔内的装药同时起爆,从而形成一个贯穿光爆炮孔且光滑平整的开挖面。

光面爆破技术除了在露天开挖中应用外,在我国许多地下工程(如矿山开拓巷道、地下工厂、水力发电站、油库、隧道和国防构筑物等永久性建筑)施工中也取得了良好效果,特别在修建一些水工隧洞时,不但可以减少超挖欠爆的情况,并能使水力摩擦系数降低到用专门衬砌才达到的光滑表面的程度。由此可见,光面爆破是一项合理利用炸药能量的爆破新技术。

光面爆破的基本原理是控制炸药的爆破作用,使猛度做功形式更多地转化为爆力做功形式,降低炸药爆炸的初始冲量,从而减少对炮眼眼壁岩体的破坏,并控制爆破裂缝沿预计方向发展。通常是根据不同岩层情况,通过合理地选择炸药、装药结构,正确地选定周边眼爆破参数(即眼间距、抵抗线、装药量)以及保证周边眼同时起爆等几项措施来实现的3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学