2.1　岩石可爆性及其分级

岩石是爆破作业的主要对象，金属矿山的绝大部分、非金属矿、煤矿等矿山的不少矿岩都采用爆破方法进行破碎和采掘。为了取得良好的爆破效果，必须了解和掌握岩石的可爆性。

细节1　岩石可爆性

爆破岩石的目的是根据爆破任务的要求，把岩石从原岩体中分离出来，破碎成一定的块度，推移或抛掷一定的距离，并堆积成一定的形状等。

岩石的可爆性（或爆破性）是指岩石对爆破作用的抵抗或爆破破碎岩石的难易程度。它是爆炸动载荷作用下岩石物理力学性质及岩体结构特征等的综合反映。如何对岩石的可爆性进行分级，对于炸药选择、确定炸药消耗量、优化爆破设计参数及制定爆破工作定额等都具有非常重要的意义。

关于岩石可爆性分级，国内外学者很早就进行了大量的测试和研究工作，并根据岩石可爆性的主要影响因素，提出了各种各样的判据和指标进行岩石可爆性分级的方法。其主要判据有：岩石强度（岩石坚固性）、单位炸药消耗量、岩石弹性波速度、岩石波阻抗、岩体裂隙间距、破碎功指数、岩石弹性变形能系数等等。尽管这些分级方法从不同的侧面反映了岩石的可爆性，但是，由于这些指标并没有阐明爆破性的真正含义，没有建立完整的分级体系，所以，迄今为止国内外尚无一种公认的岩石可爆性分级方法。本书主要介绍普氏岩石坚固性分级法和按波阻抗岩石可爆性分级法。

细节2　岩石可爆性分级方法

（1）普氏岩石坚固性及分级

岩石的坚固性是一个综合性的概念，它是岩石各种物理力学性质的综合表现，表示在各种不同方法下破碎岩石的难易性。1962年，前苏联的M.M.普洛托吉雅可诺夫提出以岩石的坚固性系数f对岩石进行分级的方法。他认为：岩石坚固性在各方面的表现是趋于一致的，即难破碎的岩石用各种方法破碎都难。并根据f值的大小将岩石分成10个等级（表2-1）。f值按岩石的单轴抗压强度来确定，即

　　 （2-1） 　　

式中　Sc——岩石的单轴抗压强度，kg/cm2。

当时，普氏曾采用过岩石极限抗压强度、凿碎单位体积岩石所消耗的功、凿岩速度、单位炸药消耗量以及采掘生产率等指标，以求得一个平均的坚固性系数。但随着生产技术的飞速发展和生产条件的不断改变，原来的指标已不适应新的情况而逐渐被废弃。目前只剩下用岩石试块的单轴抗压强度一种指标来大致确定的方法。由于用岩石试块的单轴抗压强度来概括岩石所有的物理力学性质不够全面，例如难爆破的岩石不一定同样也难凿岩。所以，采用普氏系数对岩石的可爆性进行分级显得有些片面和笼统。但这种分级方法比较简单，因此，该分级方法在采矿界、爆破界的应用仍然普遍。

（2）按波阻抗岩石可爆性分级法

岩石的波阻抗，又称声阻抗或特性阻抗，是岩石密度ρ与岩石中的纵波速度cP的乘积。岩石波阻抗与炸药爆炸释放的总能量及其传递给岩石的能量有直接关系。通常认为，当选用的炸药波阻抗与岩石波阻抗相匹配（接近一致）时，能取得较好的爆破效果。根据岩石波阻抗的大小，可将岩石分为三类。

第一类岩石：高阻抗岩石，其波阻抗为（15～25）×106kg/（m2·s）；

第二类岩石：低阻抗岩石，其波阻抗小于5×106kg/（m2·s）；

第三类岩石：中等阻抗岩石，其波阻抗为（5～10）×106kg/（m2·s）。

由于岩石的可爆性在很大程度上取决于岩石的坚固性，而岩石的坚固性与其波阻抗之间存在一定的相关关系，所以岩石的可爆性可用岩石波阻抗来表示。

根据波阻抗进行岩石可爆性分级方法（见表2-2），不仅考虑了岩石的坚固性系数，同时还对达到最好的爆破破碎效果所采用的炸药品种和单位耗药量给出了相应的规定。