SC-CO₂与工业乳化炸药破岩效应的等效试验

摘要

如何定量化核算SC-CO₂（超临界二氧化碳）破岩效率是非炸药类破岩技术在实际工程应用时重点关注的内容.本研究基于爆破当量理论计算和现场爆破试验的研究方法，通过工程类比法进行工业乳化炸药等效当量计算，选择典型代表性花岗岩及泥岩场地，设计进行了SC-CO₂与工业炸药破岩效应等效对比现场试验；基于现场破岩等效现场试验测试数据，对比分析试验过程中SC-CO₂与工业炸药破岩体积、破岩区域形态、大块率和单耗等破岩区域特征及参量数据.研究结果表明：当SC-CO₂破岩体积较大时，其致裂破岩范围的长短轴较长，并且随着剪切片厚度的增加，泥岩场地二氧化碳单耗的下降速率增大，二氧化碳单耗是炸药单耗的6～11倍.SC-CO₂破岩技术大块率较高，而炸药爆炸应力波分布均匀，大块率较小.SC-CO₂破岩地表振速远小于工业炸药破岩，工业炸药爆破测点合振速值为SC-CO₂破岩测点合振速值的9～11倍，SC-CO₂破岩对周边环境震动影响较小.SC-CO₂破岩测点合应力峰值高于工业炸药破岩，SC-CO₂破岩试验中各测点合应力值为炸药破岩试验中对应测点值的1.2～1.6倍.

关键词

SC-CO₂ / 工业炸药 / 等效破岩 / 动力效应 / 破岩体积

基金资助

湖北省自然科学基金杰出青年项目（2024AFA092）; 江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室基金资助项目（PBSKL2023A1）; 国家自然科学基金资助项目（42102329,52478525）