[发明专利]CO2

说明书

本发明基于同一岩性下的二氧化碳爆破破岩试验与炸药爆破试验，提出了一种CO₂爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法，该方法基于二氧化碳爆破漏斗试验与炸药爆破漏斗试验，比较同一岩性中不同爆源下的岩石应变能系数，得到二氧化碳爆破应变能转换系数α；比较公式计算出的二氧化碳2号岩石乳化炸药当量W_c与试验获得的2号岩石乳化炸药的等效药量Q_c，计算获得二氧化碳爆破2号岩石乳化炸药当量修正系数δ，得到二氧化碳爆破2号岩石乳化炸药等效计算公式；该方法能有效应用于二氧化碳相变爆破破岩孔网参数设计预试验中；本发明提供的方法有益效果是：操作简单，试验成本低，可行性好，能够有效指导二氧化碳爆破破岩孔网参数设计。

技术领域

本发明涉及爆破工程领域，尤其涉及CO₂爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法。

背景技术

二氧化碳爆破技术是一种非炸药土石方爆破技术，具有爆破震动小，扬尘小，无火花，易于控制，峰值压力稳定且持续时间长等优点。二氧化碳爆破技术发明于上世纪，现已被广泛的运用于煤矿、医院、学校等敏感环境区域的岩土体开挖工程中，此外，该技术还能运用于玉石开采、水下爆破、桩井开挖、微震监测中，其应用前景广阔。由于该技术发展时间不长，其破岩机理、破岩设计方法研究仍处于初级阶段，该方法理论研究滞后于实际应用，系统的二氧化碳爆破破岩孔网参数设计方法仍未形成。目前，实际工程应用中的二氧化碳爆破破岩孔网参数常采用工程经验确定，这一定程度的造成了爆破破岩能量的浪费。确定二氧化碳爆破破岩应变能转换系数与等效炸药计算公式，有助于开展二氧化碳爆破破岩孔网参数设计，对二氧化碳爆破与炸药爆破经济技术指标对比研究意义重大。

发明内容

鉴于此，本发明基于二氧化碳爆破漏斗试验与炸药爆破漏斗试验，以单孔爆破破岩效果为评价指标，结合二氧化碳爆破总能量计算公式，提出了一种CO₂爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法。

本发明提供的CO₂爆破应变能转换系数与等效炸药计算公式获取方法，包括以下：

S101：在节理发育程度、岩性一致的岩体中分别进行变埋深单孔二氧化碳爆破漏斗试验与变埋深单孔2号岩石乳化炸药爆破漏斗试验，并统计最佳埋深下单孔二氧化碳爆破漏斗体积V_c和炸药爆破漏斗体积V_e；所述最佳埋深包括二氧化碳爆破最佳埋深L_c和2号岩石乳化炸药爆破最佳埋深L_e；

S102：根据步骤S101中所述最佳埋深下单孔二氧化碳爆破漏斗体积V_c和炸药爆破漏斗体积V_e，计算变埋深单孔二氧化碳爆破漏斗试验中液态二氧化碳对应的2号岩石乳化炸药的等效药量Q_c；

S103：利用压缩气体与水蒸气容器爆破能量计算方法，计算变埋深单孔二氧化碳爆破漏斗试验中相变致裂器内液态二氧化碳泄爆时释放的总能量E_g；

S104：使用2号岩石乳化炸药爆炸能代替TNT当量公式中的TNT爆炸能，计算获得变埋深单孔二氧化碳爆破漏斗试验中液态二氧化碳的2号岩石乳化炸药当量W_c；

S105：根据二氧化碳爆破最佳埋深L_c与步骤S104中2号岩石乳化炸药当量 W_c，结合利文斯顿爆破漏斗理论，获得二氧化碳爆破2号岩石乳化炸药当量等效应变能系数E_c；

S106：根据2号岩石乳化炸药爆破最佳埋深L_e，结合利文斯顿爆破漏斗理论， 2号岩石乳化炸药爆破应变能系数E_e；

S107：将二氧化碳爆破应变能转换系数α作为二氧化碳爆破2号岩石乳化炸药当量等效应变能系数E_c与2号岩石乳化炸药爆破应变能系数E_e的比值；