二氧化碳气体爆破技术冲击凿岩能量的传递规律
一、冲击凿岩的能量计算应力波在钎杆中传播时具有一定的能爪，包括质点的弹性应变能和质点的动能两部分，
其总和即为冲击式凿岩机产生的能量。式中：哄一一质点的弹性应变能：由式(4-11)可以看出，在应力波所具有的能量中，动能和弹性应变能各占一半。二氧化碳气体爆破技术的全部能量可通过将应力波沿钎杆中的分布面积加以积分而求得。击速度撞击钎尾，并将冲击能量以～共些车月班卜＝签，应力波的形式和～定钎杆向钎头方向传播．应力波I 的形状和大小取决于活塞的结构形状和冲击末速度。起初，人射应力波以压应力波的形式向前传播，当I。压应力波到达钎头与炮眼底部的接触面时，将随着钎头与炮眼底部岩石接触状况的不同而产生不同的能！封4-3冲击能众在钎杆中的传递量传递效率和破岩效果，如图4-3 (a)钎头与ml底间不接kt: (b)钎头与MA间接触良好所示。
二氧化碳气体爆破器
I．钎头与眼底不接触
如果钎头与眼底间在应力波到达时没有接触，压应力波将全部从钎头端部反射回来，并以拉伸波的形式迅速向钎尾方向返回，在到达钎尾端部后又重新以压应力波的形式向钎头方向传播．如果与初次压应力波相关的钎杆向前运动足以在第二次压应力波到达之前，使钎头与眼底接触，那么能量便可以通过第二次的压应力波进人岩石中去。否则，若还不能造成接触，那么应力波只能在钎杆上往返传播，并将能量消耗在克服阻力和放热之中。
2.钎头与眼底接触良好
如果钎头与眼底之间在应力波到达时已接触良好，那么，前次压应力波在到达钎头端部时，仅有一小部分以拉应力波的形式反射回去，而其它部分则以压应力波的形式进人岩石，使凿人区的应力状态迅速提高。当此应力超过岩石的破坏强度时，岩石即破碎，完成了钎头进人岩石的过程。其中一部分能量用以破碎岩石，另一部分能量在岩石破碎后，以岩石与钎头间尚存的物质为桥梁以压应力波的形式返回钎杆。
3.钎头与眼底接触过紧
由于轴推力太大或岩粉的存在，使钎头与眼底接触过紧，压力波到达钎头端部时，将全部以压力波的形式反射回钎杆，波的传递作用相当于应力波的固定端反射。
从上述能量传递过程可以看出，用以破碎岩石的能量仅为活塞输出能量的一部分。能量传递效率常以破碎岩石的能量与活塞输出能量之比的百分数表示。实测表明，较前次应力波到达的能量传递效率约为0-60%,而总的应力波能量传递效率约为0-80%.
三、应力波的反射与透射
应力波在介质密度、弹性模量或截面积有显著变化的界面会发生反射和透射。在凿岩系统‘扣传播的应力波，经过波阻抗m突变的界面，也会分成两部分，一部分透射过去，一部分反射回来。
二氧化碳气体爆破技术击岩爆破工程
二氧化碳气体爆破技术冲击凿岩的能量形式
一、冲击式凿岩机的能量指标冲击式凿岩机的能量由冲击功、冲击频率和冲击功率儿个指标来衡。I．冲击功A冲击功指凿岩机在冲击过程中所产生的单次冲击能量。在理论上，功＝力x距离，考虑到凿岩机在工作过一进气压力，
第四幸冲击凿岩玻碎理论47布院表明，应力波的波形主要取决于活塞的结构形状、质量和冲击末速度（一般为8}12m/s）。I．应力波形凿岩机活塞撞击钎尾，将活塞能量（冲击功）以应力波的形式通过钉杆传递到钎头，从而玻碎岩J‘石。因此，凿岩机活塞拉击钎尾所产生的人射应力汽下门一一一二二一一一波波形将直 接影响冲击能量的传递效率和冲击凿人I I p效果。，，，，＊。翻～’图4-1撞击摸型 凿岩机活塞拔击钎杆可简化为图4-1所示的刚性撞击模型。
根据牛顿定律可得 由于在实际撞击过程中，t二0的瞬间活‘叮＼＼＼塞与钎尾问并非是完全接触的刚性碰掩，故口100一～万面一飞丽不政万而面理论计算的应力波波形与实测波形有一定差异（图4-2).图4 一理it7″.波形与实测波形对比2.影响应力波形状的因索l理沦坎阵哪：2–VM应力波形山人射波方程式(4-6)可知，影响应力波形的因索有：波阻抗m、活塞冲击速度v冲和活塞质量M.（一）波阻抗m因m＝PCPWO故波阻抗的大小取决于钎杆的材质和钎杆的规格。(2）活塞冲击速度v冲v冲取决于凿岩机的类型，并直接影响应力波峰值的大小。48价分爆玻工程 (3)活塞质量取决于凿岩机的类型，并直接影响应力波的波底宽度．
