金屬介質在切割爆破中的定向作用

師強強， 劉為洲， 楊海濤

(1. 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司 馬鞍山礦山研究院爆破工程有限責任公司， 安徽馬鞍山 243000;2. 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司 金屬礦山安全與健康國家重點實驗室， 安徽馬鞍山 243000)

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金屬介質在切割爆破中的定向作用

師強強1,2， 劉為洲1,2， 楊海濤1,2

(1. 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司 馬鞍山礦山研究院爆破工程有限責任公司， 安徽馬鞍山 243000;2. 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司 金屬礦山安全與健康國家重點實驗室， 安徽馬鞍山 243000)

為了研究定向切割中金屬介質對爆炸能量傳播的控制作用，采用理論計算和LS-DYNA數值模擬軟件分析了孔壁初始裂縫的形成和裂縫貫穿的機理。結果表明：由于金屬介質的沖擊阻抗遠大于水介質，沿金屬介質方向傳播的爆炸壓力和速度都遠大于其他方向，導致金屬介質接觸的孔壁處首先產生初始裂縫，隨后在爆轟壓力和“水楔”作用下裂縫失穩貫穿。有機玻璃模型實驗結果表明：受金屬介質的控制，模型能按照預定方向斷裂出平整光滑裂縫，炮孔周圍僅有少數短裂隙,證明了該技術的優勢。

定向切割爆破； 沖擊波； 數值模擬； 有機玻璃； 金屬介質

1　引言

在預裂爆破、石材切割等領域中，為了獲得預定的光滑斷裂面，減小圍巖受損傷的程度，傳統的爆破方法很難滿足工程的要求，定向控制爆破已經成為工程爆破領域中研究的熱門方向。

劉為洲等〔1-2〕結合水介質爆破的特點，提出了以水作為介質，由藥包和金屬介質構成的定向切割裝置(圖1)，并通過爆破實驗證明了該裝置具有良好的定向切割效果。……