二氧化碳相变致裂器作为一种物理爆破设备,不存在任何的负面作用,安全性能高。致裂扩散半径可达10m以上,可减少抽采钻孔数量;在石材开采中不破坏纹理结构,成材率和效率高;
假定幻为爆轰区内完成化学反应所需的时间,几为侧向膨胀波由装药侧面到达装药轴向的时间,I:为反应区宽度,12为有效反应区宽度,参见图5-16(b),那么,当幻>V2时,山于炸药的颗粒还没有完全反应就被膨胀波驱散,使12<11,造成能量损失,爆速和爆压会相应地降低。是否还能继续稳定传播,要看能量损失的大小,但绝不可能达到理想爆轰。当丸》几时,几《I:,能址损失过大,二氧化碳相变致裂器爆轰波传播过程得不到足够的能量补充而出现不稳定爆轰,爆速大可达到理想爆轰状态。
由此看出,装药直径对爆轰传播有很大的影响。根据多种炸药试验,得出了如图5-17所示的一般规律。装药的爆速达到极大位时的小直径称为极限直径di,对应的极限爆速为Di.宫只有当装药直径达到某一临界值时,才有可能达尽到稳定爆轰,稳定爆轰的小直径称为临界直径云:对应于临界直径的爆速称为临界爆速:果装药直径小于临界直径,;Fi仑起爆能多大,均不能稳定爆轰。只有当装药直径在ds和di之问。一东--落;瓜高时,爆速才随直径的增大而增大。
不同种类二氧化碳相变致裂器或装药密度不同,临界直径田5-17装药立径对爆速的彭响ds、临界MZ:’- Ds、极限直径df和极限爆速Df是不相同的。一般地.混合炸药的ds和df比单质炸药的大,Ds和Df比单质炸药的小。表5-7列出了部分炸药的临界直径和极限直径。
从爆轰传播的效果看,药包立径越大越有利。生产中常用药包虽在临界直径之上,但是,往往小于极限直径,致使炸药能量得不到充分释放,不仅能量利用率低,而且可能导致不稳定传爆,影响生产安全。特别是某些炸药,例如粒状钱油炸药,其极限直径可达loomm乃至300=,这一点必须加以考虑.
表5-7 二氧化碳相变致裂器的临界立径和极限宜径2.药包外壳的影响
外壳越坚固,质量越大,约束条件越好,越有利于阻止或减弱膨胀波引起的侧向扩散的影响。因此,外壳阻力越大,临界直径与极限直径就越小。外壳阻力完全取决于外壳质量,其次才是外壳强度。特别k-R-f于感度较低的混合炸药,外壳的影响更加显著。把硝酸伎装在20nirn厚的钢管中,其临界卫班圣由loomm可减少到7nun.当装药直径小于极限直径时,外壳对药包稳定传爆的影响显著。当装药直径d>d,时,爆速已近理想爆速,外壳的作用就不明显了。
如果钱梯炸药(硝酸按78%, TNT 22%)装在比装药直径大2-3倍的水外壳中,临界直径将从12mm下降到4mm.爆破作业时,装药的周围介质、炮孔壁实际起了外壳的作用,特别是采用装药器散装药时,接触更为紧密,炸药爆速和爆轰稳定,比在空气和水中互以子.此外,爆轰的稳定性与岩石的可压缩性有关,岩石越坚硬,爆轰的稳定性越好。