1．冲击荷载和波
无论是冲击式凿岩还是爆破破碎岩石，岩石承受的外力都不是静载，而是一种冲击荷载，荷载是时间的函数。岩石在这种急剧变化的荷载作用下，；既产生运动又产生变形。
如图所示，当冲击荷载尸施加于岩石端面日日日三时，岩石质点便失去原来的平衡而发生变形和位移．
并形成扰动。一个质点的扰动必然引起相邻质点的田．。二扰动。这样使质点扰动一个接一个地连续地由冲击端向另一端传播下去，这种扰动的传播叫做波。
二氧化碳爆破岩石在石材开采中不破坏纹理结构，成材率和效率高； 内只有Ct段发生变形，其它部分仍处于静止状态。所以，在动荷载作用下，岩石的变形不是整体的均匀变形，质点的运动速度也不是整体一致的，即变形和速度都有一个传播过程。
按照波的传播位且可将波分为体积波，今和表面波，体积波在介质内部传播，而表井面波沿介质表面传播；按照波的振动方向,与波的传播方向之间的相对关系，又可将,其分为纵波和横波。声一户一阵一二牙少.
2.波动方程l奋，从弹性力学中的波动理论知道，假设｝，从受冲击荷载作用的各向同性的弹性体中｝，戒磅。取出一个边长分别为dx、dy、dz的微小单广元六面体，如图卜5所示，则该单元体的各个面上均有3个力．只要分析一下各个图卜5蒯、畅六面敝力状态分析示意图面上的应力改变量，就可以导出相应的波动方程。
石的，理力学性质及工程分浏专播速度。
波动方程表示的是在冲击荷载作用下，弹性变形的质点运动加速度同变形加速度之间以及惯性同弹性之间的一种平衡关系。
如果假定质点的位移只在x轴方向传播，即位移“仅仅是坐标x和时间t的函数，在轴和Z轴方向的位移均为零，则经求解可得纵波所产生的正应力a和横波产生的剪应力T为式中：场，q—纵波和横波的传播速度：VP,姚—纵波和横波引起的介质质点的振动速度： P一一一介质的密度。
在无限介质三维情况下，纵波和横波的传播速度分别为式中：场—介质的动弹性模量；声址一，介质的动泊松比；
在一维情况下，即波长比杆的截面尺寸（或直径）大很多的情况下，可以不考虑横向变 形的，此时，
3.二氧化碳爆破碎石应力波的叠加
当两个扰动同时传播到某一点时，那么这点的总状态就等于两个扰动分别抵达该点的代数和，称为波的叠加。
a.应力波的反射与透射应力波在传播过程中，遇到岩石中的层理、节理、裂隙、断层和自由面时，或者介质性质发生改变时，应力波的一部分会从交界面反射回来，另一部分则透过交界面进人第二种介质，这种现象叫应力波的反射与透射。因人射的角度不同，可以有垂直人射和斜人射两种情况。
应力波的反射与透射的前提条件是：在交界面上，应力波具有连续性，且交界面上的作用力与反作用力相等。
三、二氧化碳爆破岩石的变形能
上述讨论表明，岩石在静载和动载作用下的变形特性，有着本质的区别。但是，无论在哪种荷载作用下，岩石从变形到破坏，都是一个从获得能量到释放胎量的过程。在这个过程中，岩 石的总的变形能皿TVT由静载变形能（弹性变形能）WE与动载变形能（动能）1VIC登加而成，即WT=WL+、玫。P在弹性限度内，如图卜6所示，外力由零逐渐l增加到尸，力的作用点的位移由零逐渐加到All力尸｛12久悦在位移Al上所做的功！
如果外力以一定的速度加载，则岩石质点产生运动，其动能即为岩石得到的动载变形能
