在岩體內裝藥深度不大、爆破範圍可達到自由面時的作用，足以形成從裝藥中心到自由面之間的破壞。
基本介紹
- 中文名：爆破外部作用
- 外文名：outside action of blasting
- 學科：坑探工程
- 主體：爆破
- 定義：裝藥中心到自由面之間的破壞
- 概念：爆破
概念,外部作用機理,相關術語,自由面,最小抵抗線,爆破漏斗,爆破作用指數,
概念
對此，不同爆破理論有不同的解釋，如反射波拉伸破壞論認為：當壓縮波到達自由面時，波從自由面反射變成與入射波性質和方向相反的拉伸波而產生拉張力，將岩石從自由面上一層一層破壞，且應力波入射時亦產出一定破裂作用，因此共同作用形成從藥包中心到自由面的一個漏斗形破壞空間。
若將集中藥包埋置在靠近地表的岩體中，藥包爆炸後除了產生內部作用外，還會在地表產生破壞作用。在地表附近產生破壞作用的現象稱為外部作用。岩體與空氣接觸的表面稱為自由面或臨空面。
外部作用機理
外部作用的產生一方面是由於壓縮應力波到達自由面時，一部分或全部反射回來形成同傳播方向相反的拉應力波，導致岩石被拉斷，造成表面岩石與母岩分離；另一方面，因爆轟氣體作用在岩體內形成的準靜態應力場受到自由面的影響，使爆源與自由面間岩體的應力集中程度增加，使得該區域內的岩體更易破碎，大量爆轟氣體沿自由面方向逸出而將已破碎岩塊拋離母岩。
當藥包埋置深度不大，接近地表時，藥包爆破除了使岩石破裂和震動外，被破裂的岩塊由於碎脹而在地表隆起，或被拋離地表並形成一個爆破坑——爆破漏斗，爆破作用已顯現在地表，這種情況叫做爆破的外部作用。絕大多數工程爆破都是屬於這種爆破作用。
相關術語
自由面
自由面又叫臨空面，通常是指被爆岩石與空氣的交界面，也是對爆破作用能發生影響並能使爆後岩石發生移動的那個岩面。從此意出發，岩石與水或鬆散岩石的交界面都可構成爆破的自由面。但是，如果對爆破不產生直接影響，則不能稱為爆破的自由面。
自由面的存在是工程爆破破碎岩石所必須具備的條件，沒有自由面就談不上破碎岩石的效果。但自由麵條件不同時，對爆破的作用及效果也將不一樣。自由面的數目、大小、與炮孔的夾角，以及其相對位置等，都會對爆破作用產生不同程度的影響。一般來講，自由面數目越多，爆破岩石就越容易，爆破效果也越好。而隨著自由面面積的增大，被爆岩石的夾製作用將減小，也越有利於岩石的爆破。當其他條件不變時，炮孔與自由面的夾角越小，爆破效果越好。
最小抵抗線
最小抵抗線是指爆破時岩石產生抵抗力(阻力)最小的方向。工程爆破中，通常將藥包中心或重心到最近自由面的最短距離，稱為最小抵抗線，常用w表示。
最小抵抗線是工程爆破中的一個重要參數，對它選取得是否合理，將影響到爆破的多項重要指標。由於它代表了爆破時岩石阻力最小的方向，所以在此方向上岩石的運動速度最高，爆破作用最集中。因此，最小抵抗線是爆破作用的主導方向，也是拋擲作用的主導方向。
爆破漏斗
將球形藥包埋置在一個水平自由面下的岩石中爆破時，如果埋置深度合適，則爆破後將會在岩石中由藥包中心到自由面形成一個倒圓錐體的爆破坑，這個坑叫作爆破漏斗。
爆破漏斗由下列要素構成：
(1)爆破漏斗半徑r：表示爆破造成自由面上破壞範圍的大小。
(2)最小抵抗線W：在自由面為水平的情況下，實際上就是藥包的埋置深度。
(3)漏斗破裂半徑R：爆破漏斗的側邊長度，表示爆破作用在自由面以下的破壞範圍。
(4)漏斗可見深度P：藥包爆破後，一部分岩塊被拋擲到漏斗以外，一部分又回落到漏斗內，形成一個可見漏斗。從自由面到漏斗內岩塊堆積表面的最大深度，就叫做漏斗可見深度。
(5)漏斗張開角θ：即爆破漏斗的錐角，它表示漏斗的張開角度。
爆破作用指數
如果岩石性質和爆破條件一定，當裝藥量不變而改變藥包的埋置深度，或藥包的埋置深度不變而改變裝藥量時，都可發現爆破漏斗的尺寸和爆破作用性質發生變化。這種變化可用爆破漏斗半徑r與最小抵抗線W的比值來表示，稱為爆破作用指數，常用n表示。即：
n=r/W
當n值發生變化時，爆破作用的性質，爆破漏斗的大小，岩塊的拋擲量和拋擲距離都將發生變化。
