煤矿爆破的内部作用和外部作用.docx

装药爆破时，其爆破作用的表现形式与埋置药量和深度有关，装药量相同的装药埋置在岩体内部不同深度时，其作用结果不相同。
当埋置(W)(W表示深度)超过某一数值(WL)时，在自由面上就看不到装药爆炸的爆破作用迹象，爆破作用只发生在岩体内部，这种爆破作用称为内部爆破作用。
当埋置(W)小于某一数值(WL)时，爆破作用就显露在自由面上，这种爆破作用称为外部爆破作用。所确定的数值(爆破抵抗线)就叫临界抵抗线。
当药包在岩体中产生内部作用时，由于爆炸生成的气体和在岩石中形成的应力波作用，以药包为中心岩石由里向外遭到不同程度破坏。
除在装药处形成扩大的空腔外，还形成压缩区、裂隙区和震动区三个区。
⑴ 压缩区：
此处岩石受高压作用，结构完全破坏而被强烈压碎。
⑵ 裂隙区：
因压力上降，岩石不再被压碎，而位伸力起作用，形成径向裂缝和环行裂缝交错的区域。
⑶ 震动区：
岩石的结构未受破坏，只发生震动，其强度随距爆炸中心的距离增大而逐渐衰减，以致完全消失。
炸药在接近自由面的岩石中爆破产生外部作用，除在装药周围处形成压缩、裂隙和震动区外，还将破碎岩石向自由面方向抛出形成一个漏斗形的破坑，这个爆破坑称为爆破漏斗。
当采掘工作面只有一个自由面时，一般采用爆破漏斗的方法，以增加自由面，提高爆破效率。
爆破漏斗半径r与电小抵抗线W之比称为爆破作用指数n即：
n=r/W
由于炮眼的装药量不同、爆破后产生的爆破漏斗半径和爆破作用指数也不同。根据爆破作用指数n的不同，爆破形式分为以下几种：
⑴ 松动爆破。
当0<n<0.75、00<α<73°时，爆破后不形成显著的爆破漏斗，漏斗内的岩石也没有抛掷现象，只发生松动和隆起。
产生这种作用的装药称为松动装药，由其形成的爆破漏斗的爆破称为松动爆破。
爆破后不形成显著的爆破漏斗，漏斗内的岩石也没有抛掷现象，只发生松动和隆起。产生这种作用的装药称为松动装药，由其形成的爆破漏斗的爆破称为松动爆破。
⑵ 抛掷爆破。
当n>0.75、α>73°时，漏斗内的岩石将被抛出。产生这种作用的装药称为抛掷装药。由其形成爆破漏斗的爆破称为抛掷爆破。抛掷爆破分为以下三种：
当r>W，即n>1时，形成加强抛掷漏斗，其漏斗底角大于90°。
当r=W，即n=1形成标准抛掷漏斗，其漏斗底角为90°。
当r<w，即0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗，漏斗底角为锐角，即小于90°，而大于73°。即0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗，漏斗底角为锐角，即小于90°，而大于73°。
　　上述各种爆破形式，在各种工程中规范应用，爆破作用指数应按实际需要选取。煤矿采掘工程一般选用n=0.8～1.0的减弱爆破漏斗，岩石不致于崩远，便于装岩，又有利于装载，而且容易崩倒支柱和崩坏设备。掘进的掏槽炮眼一般选用n=1的标准抛掷漏斗，使掏槽内岩石全部抛出，为辅助眼提供第二个自由面，又不致于崩倒支架。
　　炮眼装药可利用的自由面越多，爆破效果就越好，爆破能量的利用率就越高、炸药的单位消耗量就越少。
　　为了有效地进行爆破，要设法创造和利用自由面，合理布置炮眼和选择合理爆破方式如掘进工作面的掏槽，选用秒延期和毫秒延期电雷管爆破，都是为了增加自由面。
　　《规程》规定，工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。
最小抵抗线小于规定值，就威胁安全。随着自由面的个数增加，最小抵抗线个数也相应增加。炸药爆炸时，其冲击波首先冲破抵抗线最小的自由面。如果违反《规程》规定，爆炸生成高温高压的冲击波就容易引燃或引爆瓦斯和煤尘;同时，由于抵抗线太小，炸药达不到完全爆炸，爆炸生成的火与热固体颗粒也容易引燃或引爆瓦斯和煤尘。因此违反《规程》关于最小抵抗线的规定是极其危险的。