溝褶效應（ditcheffect），又稱空氣間隙效應。當炸藥柱與炮孔壁間有間隙時，可能發生爆轟中斷或由爆轟轉變為燃燒的現象。
基本介紹
- 中文名：溝褶效應
- 外文名：ditcheffect
- 別名：空氣間隙效應
現象,表現形式,消除方法,改善爆破效果,
現象
溝褶效應也稱管道效應、間隙效應，是當藥卷與炮孔壁間存在空隙時，藥柱中爆轟波傳播過程所出現的自抑制(能量釋放逐漸減少直至熄爆)的現象。實踐表明，在小直徑炮孔爆破作業中，藥卷與炮孔壁間存在空隙的現象較為常見，故溝褶效應普遍存在，往往成為影響爆破效果的一種重要因素。
對溝褶效應的解釋有兩種：一種是爆轟產物壓縮藥卷和孔壁之間的間隙中有空氣，產生衝擊波，它超前於爆轟波並壓縮藥卷，使得藥卷的裝藥密度過大，對爆轟波的傳播有抑制作用；另外一種解釋認為，炸藥起爆後在爆轟波陣面的前方有一等離子層(離子光波)，對前方未反應藥卷段的表層產生壓縮作用，使得藥卷壓實，裝藥密度過大，不利於該層炸藥爆炸反應的產生與進行。等離子波陣面和爆轟波陣面分開得越大，或者等離子波越強烈，這個表層穿透得就越深，能量衰減得就越大。隨著等離子波的進一步增強，就會引起藥包爆轟反應的熄滅。測試表明，等離子光波的速度約為4500m/s。
表現形式
（1）藥卷與孔壁之間的間隙尺寸在某一範圍內出現間隙效應，大於或小於此範圍內不出現。
（2）加大炸藥直徑，傳爆長度也加大。當銨梯炸藥含10%的TNT時，只能傳爆4卷；當含25%TNT時，傳爆
將近16卷(均為長期貯存的炸藥)。
（3）加大藥卷直徑，傳爆長度也加大。銨黑炸藥直徑35mm，炮孔直徑42mm，炮孔長度超過2.5m時出現間隙效應；當銨黑炸藥直徑42mm，炮孔直徑55mm，炮孔長度4.2m未出現間隙效應。
（4）在間隙效應產生拒爆處，即是試驗管破裂或隆起的終止點，也是炮窩起始點。炮窩長度與殘藥長度相同。
（5）炮窩內殘藥密度未改變，用雷管重新起爆仍能引爆。
消除方法
目前消除間隙效應的辦法主要採取以下幾點措施：
（1）對於硝銨類混合炸藥，出現間隙效應的間隙尺寸約為藥包直徑的0.12~0.1 3倍。傳播距離最小的間隙尺寸約為藥柱直徑的0.2倍。以直徑32mm的藥包為例，間隙尺寸儘量不要在4~7mm內。間隙尺寸小於藥包直徑的0.12倍時，由於增大了波的運動阻力和能量損耗，空氣衝擊波傳播速度衰減很快，波長很短，壓力作用時間很短，因此不會產生明顯的間隙效應，如果間隙尺寸大丁藥包直徑的0.1 3倍時，由於爆轟產物有較大的空間膨脹，間隙內爆轟產物的平均移動速度將減小到等於或小於爆轟速度，也不會產生明顯的間隙效應。
（2）改進裝藥結構可以消除或減弱間隙效應，具體措施有：
- 在炮孔內連續藥柱上，每隔一段距離，加套硬紙板或其他材料做成的隔環，將間隙隔斷，阻止間隙內空氣衝擊波的傳播使其速度降低，使間隙效應減少；
- 在條件允許時，在炮孔內充填水、砂等材料；
- 在藥包外皮塗以厚為1mm漿糊狀黃泥層；
在深孔光爆中，周邊眼可採用導爆索傳爆的間隔裝藥，綁在竹片上，整體裝入孔內。
（3）採用低密度炸藥偶合散裝藥，可以消除間隙效應。
（4）研製細直徑的專用光爆炸藥或高威力導爆索。
（5）調整藥包直徑和炮孔直徑，使不偶合係數在不產生管道效應範圍內，但要和鑽眼效率結合起來考慮。
改善爆破效果
溝褶效應與炸藥配方、物理結構、包裝條件和加工工藝有關。下列技術措施可以減小或消除溝褶效應，改善爆破效果：
(1)選用不同的包裝塗覆物，如柏油瀝青、石蠟、蜂蠟等。
(2)調整炸藥配方和加工工藝，以縮小炸藥爆速與電漿速度間的差值。
(3)填塞電漿的傳播空隙，在炮孔中的每個藥卷間插上一層塑膠薄板或填上炮泥、用水或有機泡沫充填炮孔與藥卷之間的間隙。
(4)增大藥卷直徑。
(5)沿藥包全長放置導爆索起爆。
(6)採用散裝技術，使炸藥全部充填炮孔不留間隙，當然就沒有超前的等離子層存在。
