二氧化碳气体膨胀采石适用于各种坚硬岩石的开采,花岗岩,火山岩,石英岩、玄武岩,石英斑岩、硅质片岩,砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿等。应用于采石场、石料场、矿山、煤矿于煤矿采煤工作面;
广泛适用采石场、裂岩、开山、矿山开采、隧道壕沟崛起、刚筋混凝土破拆,同时还广泛用于钢铁和水泥行业中旋砖窑、料仓或管道的排除。矿山取石、露天开采;
炸药在爆炸瞬间产生巨大的冲击压力,在这种巨大的冲击压力的急剧作用下,爆炸能量在岩石介质中将以波动的形式进行传播和扰动。但是有些矿山没有手续怎么办,没有手续的矿山没有资格买炸药与雷管的。所以二氧化碳气体膨胀采石就可以解决这一难题。
一、固体在冲击荷载作用下的变形特性
图8-1为固体在冲击荷载作用下的典型变形曲线。图中OA为弹性变形阶段,A点为弹性极限:AB为弹塑性变形阶段,B点为屈服极限,B点以后,材料进人类似于流体的状态。
若应力值不超过材料的弹性极限,在固体中传播的是弹性应力波。在弹性区内,应力和又当应力值超过B点后,固体的变形特性类似于流体,其变形模量(相当于流体的体积压缩模量)随应力的增大或压缩率的减小而增加。因此,与弹塑性波相反,高应力处的微幅应力扰动要比低应力处的微幅应力扰动传播的快,将形成陡峭波头。但在BC变形阶段内,变形模量仍小于弹性变形阶段的变形模量,故在该阶段,虽能形成陡峭的波头,但波头的传播速度不是超声速的(与未扰动固体中的声速相比较),不能把这种波看成是冲击波。为了区别真正的冲击波,有时将这种波称为非稳态冲击波,而将真正的冲击波称为稳态冲击波。
当应力位超过c点后,不仅能形成陡峭的波头,而且波头的传播速度是超声速的,这种在固体内传播的波就是真正的冲击波。
以上的分析同样适用于岩石。二氧化碳气体膨胀替代炸药在岩体中爆炸后,若作用在岩体上的冲击荷载超过c点的值(临界应力),前先在岩体内形成冲击波,而后依次衰减为非稳态冲击波、弹塑性波 、弹性波和爆炸地震波,如图8-2所示。
爆炸冲击载荷作用下,大多数岩石在未进人流体状态之前呈脆性,而且应力和应变遵循虎克(Hook)定律。所以,炸药爆炸后在岩体中激起的主要是冲击波、弹性应力波(简称应力波)和爆炸地震波(简称地震波)。冲击波具有陡峭的波头,以超声速传播,波头上的所有状态参数发生突跃变化,传播过程中能量损失较大,应力衰减很快,作用范田很小,衰 减后变为压缩应力波。应力波波头变缓厂但应力上升时间(应力增至峰值的时间)仍小于应力下降时间(由峰值下降到零的时间),并以声速传播,传播过程中的能量损失比冲击波小,衰减较慢,作用范围则较大,衰减后变为地震波。冲击波和应力波都是脉冲波,没有周期性,