煤炭学报

作者：任猛, 岳中文, 周星源, 金庆雨, 王鹏, 徐胜男,

关键词：柱状药包, 爆生气体, 起爆位置, 气体流动, 演化规律,

合理提高爆炸能量利用率是岩石爆破的重要研究课题，爆生气体在钻孔爆破中起着重要作用，但是针对柱状药包爆生气体演化机理的研究还有待深入。为探究爆生气体的演化规律，通过纹影试验系统进行了柱状药包的爆炸试验，分析了不同位置起爆条件下柱状药包爆生气体演化规律。结果表明：柱状药包爆生气体的演化过程分为膨胀、流动和自由扩散3个阶段。气体分布特征由爆轰波数量和传播方向决定，顶点起爆时爆生气体流场即单个爆轰波形成的气体流场，中点起爆和1/3点起爆时则2个相反运动的爆轰波形成的气体流场叠加形成，叠加后的流场分布特征取决于叠加前的流场动量，这是起爆位置影响爆生气体分布特征的根本原因。爆生气体产生后会向起爆位置流动，产生聚集效应。顶点起爆时，在空气反压的作用下气体堆积在起爆位置形成聚集区域；中点起爆时，两股相同动量的气流在起爆位置汇聚，轴向动量抵消形成聚集区；1/3点起爆时，两股动量不同的气流在起爆位置汇聚形成聚集区，高动量的部分气流会穿过聚集区继续沿轴向流动。聚集效应由强到弱依次为中点起爆> 1/3点起爆>顶点起爆，气体在径向的最大流动距离同样如此。爆生气体的聚集效应促进了聚集区气体的径向流动，使得起爆位置气体的径向流动距离远大于其他位置。

来源：2025年第7期

《煤炭学报》期刊编辑部

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