基于非理想爆轰的炸药-岩石相互作用过程

冷振东^1,2，赵明生³，卢文波²，周桂松¹，胡浩川³

1. 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室3. 贵州新联爆破工程集团有限公司

摘 要：对炸药-岩石相互作用过程正确和全面的理解是研究岩石爆破破碎过程的基础。通过未反应炸药采用Murnahan状态方程、爆轰产物采用JWL方程、反应速率采用三项点火-增长-反应速率模型,改进了的炸药非理想爆轰模型。实验数据对比表明,改进的非理想爆轰模型能够较好地模拟工业炸药的非理想爆轰过程。基于改进的非理想爆轰模型,研究了不同装药结构和不同耦合介质下炸药与岩石的相互作用过程。研究表明,同种炸药在纵波速度不同的岩石中的爆轰结构存在显著差异,空气和水对爆轰冲击波有明显的缓冲和迟滞作用,与空气不耦合装药相比,水耦合装药荷载峰值高,持续时间长,具有更高的能量利用率,有利于改善破碎效果。

关键词：非理想爆轰;钻孔爆破;耦合介质;数值模拟;