花岗岩板双基火药切槽爆破破坏过程研究

针对目前炸药切槽爆破存在非切槽方向上岩石破坏的问题,研究了双基火药切槽爆破特性。基于火药燃气释放规律,计算了双基火药被激发后密闭炮孔内的压力变化情况。结合高速摄影和数字图像相关（digital image correlation, DIC）方法,开展了炮孔的火药装填密度分别为0.84和0.96 g/cm³的2组实验,探究了火药作用下花岗岩板的动态破坏过程。结果表明：火药点火后,2组实验中花岗岩板均在100 μs时沿切槽方向起裂,200 μs时裂纹贯穿石板;当装填密度为0.96 g/cm³时,试件在断裂后上下石板分离速度较大,在封堵橡胶的摩擦力和试件惯性的共同作用下,2500 μs时上下石板被横向拉裂,裂纹沿垂直方向。
炮孔预制切槽为火药燃气的气楔作用提供了空间,很好地引导裂纹的扩展,孔壁周围没有形成压碎区。双基火药燃烧产生的准静态压力是裂纹起裂、扩展的主要动力。研究结果为双基火药在岩体定向爆破上的应用提供了参考。