爆破内部作用

当密闭在岩体内的炸药爆炸时，爆轰气体瞬间急剧冲击药包周围的岩体，在岩体中激发出的冲击波强度远远超过岩石的动态抗压强度。此时，大多数在冲击载荷作用下呈现明显脆性的坚硬岩石被粉碎；可压缩性较大的软岩则被压缩，形成空洞。这个区域通常称为粉碎区或压缩区，该区的半径很小，一般只有药包半径的2~5倍。

破裂区以外的岩体中，由于应力波引起的应力场和爆轰气体压力形成的准静态应力场均不足以使岩石破坏，只能引起岩石质点作弹性振动。所以，这个区域称为弹性震动区。 2100433B

当药包在无限介质中爆炸时，它在岩体中激发出应力波，其强度随着传播距离的增加而迅速衰减，因此应力波对岩体施加的作用也随之发生变化。如果将爆破后的岩体沿着药包中心剖开，则可看出岩体的破坏特征也将随着与药包中心的距离的增大而变化。按照破坏特征的不同，大致可将药包周围的岩体划分为压缩(粉碎)区、破裂区和震动区等3个区域。

冲击波通过压缩区后继续向外层岩体中传播，且衰变成一种弱的压缩应力波，其强度已低于岩石的动态抗压强度，不能直接压碎岩石。但是，它可使压缩区外层的岩石受到强烈的径向压缩，使岩石质点产生径向位移，导致外层岩体的径向扩张，形成切向拉伸应变。若这种切向拉伸应变超过岩石的动态抗拉应变值，则就会在外层岩体中产生径向裂隙。

在压缩应力波向外传播的同时，爆轰气体开始膨胀并挤入应力波作用而形成的径向裂隙中，引起这些裂隙的进一步扩展，在裂隙尖端产生应力集中，导致径向裂隙向前延伸。

当压缩应力波通过破裂区时，岩体受到强烈压缩，储蓄了一部分弹性变形能。在应力波通过后，岩体内的应力释放便会产生与压缩应力波作用方向相反的向心拉伸应力，使岩石质点产生反向的径向位移。当径向拉伸应力超过岩石的动态抗拉强度时，岩体中出现环向裂隙。径向裂隙与环向裂隙的相互交错，将该区岩体切割成块，此区域称为破裂区。破裂区半径一般为药包半径的70~120倍。

爆破作用指数是指爆破漏斗底面半径r与最小抵抗线w的比值，用n表尔：n=r/W。爆破作用指数”的不同，直接反映了爆破漏斗大小的变化，表征了岩石破坏范围和抛掷作用的不同，因此在工程爆破中，通常是根据工程的用途，通过选择适当的爆破用指数n来控制爆破作用的性质，以达到顶期的目标。

爆破作用指数（英译：index of blasting action），它是爆破漏斗半径r和最小抵抗线W的比值，以n表示，可以用下式表示：

n=r/W

爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。若改变爆破作用指数n，则爆破漏斗的大小、岩石的破碎性质和抛移程度都随之而发生变化。

爆破作用原理是药包点火后产生高温（2000～5000℃）、高压（1～1.5MPa）而发生冲击波（波速达1000m/s），使药包体积膨胀千倍以上，这种爆破足以使岩体破坏而产生碎裂。药包共有集中药包、延长药包和分集药包三种类型。

爆破冲击波由药包中心呈球面向外扩散，按其破坏程度大致分为四个作用圈。

（1）压缩圈。爆破能使介质粉碎，产生塑性变形，在药包周围形成空腔。

（2）抛掷圈。爆破能冲出岩石表面，介质在重力场下作弹道飞行，产生抛掷现象。介质产生抛掷的范围边界，称为抛掷圈。

（3）松动圈。抛掷圈以外爆炸力大为减弱，但岩石结构受到破坏而松动。大块岩石下落崩塌，小块石块经雨水和振动作用缓慢滑坍。

（4）振动圈。岩石受振动而未破坏的范围。