由于单一双孔爆炸荷载作用下介质应变规律研究是爆破破岩机理和预裂爆破致裂技术的基础，学者们对于单一双孔爆破效应进行了大量的研究。近年来高应变率的爆炸应变直接测试成为可能。高祥涛研究了利用超动态应变仪实测了条形药包在水泥砂浆试件中爆炸产生的应变波，认为该应变波形具有初始以压应变为主、持续的压拉应变交替出现的特征；岳中文等开展了切缝药包空气间隔装药爆破的动态应变测试，认为切缝方向应变衰减速度较快；梁冰等以漳村煤矿3 8煤层为基础分析了双孔连续爆破应力波的传播过程及对煤层影响的范围。由于煤岩材质的各向异性，直接在煤、岩介质水泥砂浆试样中进行爆炸应变测试很难直观获得应力波叠加效果，本文采用有机玻璃材料和超动态应变测试系统深入研究单一双7L爆炸荷载作用下应变波传播和裂隙扩展规律，为进一步认识爆破破岩机理和爆破预裂技术提供新的试验依据。
1 试验设备及材料
1.1 超动态应变测试系统
试验测试系统由电阻应变片、有机玻璃板、屏蔽线、电桥盒、SDY2107型超动态应变测试仪、TST3406C动态数据采集系统及台式计算机组成。使用的应变片为BXl20 - 2BA直角应变花，其敏感栅尺寸为2 mm×1 mm，基底尺寸为6.5 mm×6.5 mm，电阻为120Q。SDY2107型超动态应变测试仪频率响应为2.5 MHz，输入阻抗大于100 MΩ，灵敏度（桥压2V）为0.1 V/lOOμε。TST3406C动态数据采集系统最高采样速率为40×107次／s，满足试验测试要求。
1.2试验材料及测点布置
试验材料为有机玻璃(PMMA)，有机玻璃尺寸为400 mm×300 mm×5 mm，两炮孔位于试件中央，间隔120 mm。采用微激光精确定位切割。有机玻璃动态力学参数分别为纵波波速2. 32×103 m/s，横波波速1.26×103m3/s，动态弹性模量6.1 GN/m2，动态泊松比0. 31。试验中测点布置如图1所示，炮孑L A、B直径为6 mm，单孔装药量为140 mg叠氮化铅炸药；沿垂直于两炮孔连线中心布置4个测点，每个测点布置一个应变花，每个应变花有两个应变片组成相互垂直，用于测试测点处的横向应变和纵向应变，测点连线距离为80 mm、80 mm、80 mm。
2 试验结果及分析
2.1 爆破效果
为了考察单一双孔爆炸荷载下应力分布情况，试验分两组开展，第一组起爆单孔A，第二组同时起爆炮孔A和炮孔B。爆破作用后效果见图2。
由图2 (a)可以看出，在单孔起爆作用下，爆生裂纹主要集中在炮孔周围，水平方向主裂纹扩展距离没有达到两炮孔水平距离的一半；而由图2(b)可以看出，在双孔同时起爆情况下，裂纹的扩展非常明显，单个炮孔水平方向主裂纹扩展都超过了两炮孔水平距离的一半。由此可见，单孔起爆产生的裂纹长度有限，双孔起爆由于应力波叠加作用产生的主裂纹长度扩展效果明显。
2.2动态应变测试结果
起爆后超动态应变仪会瞬间采集炮孑L周边应变信号，两组信号应变持续时间在10 F/S以内。图3为单孔爆破应变测试波形（炮孔A起爆）和双孔同时起爆应变测试波形（炮孔A、B同时起爆）。
由图3可见，无论是单孑L起爆还是双孑L同时起爆，应变片传感器先后形成两个明显的作用区域（如图中虚线区域）。在第一个作用区域中，各测点表现出应变情况有所不同，应变值有正有负，说明不同测点受到的拉伸、压缩应变不同，但以压缩为主；而在第二个作用区域中，各个测点都呈现出统一的变化趋势，先压缩再拉伸，整体作用以拉伸为主，仅峰值大小不同。前者是由于压缩应力波引起，后者是由于应力波叠加和膨胀气体准静压造成，与文献中水泥砂浆单孑L爆破应变试验测试结果一致。因此，爆炸在材料中产生的应变波形首先以压缩为主的应变作用使材料产生裂纹，然后以拉伸为主的应变作用使裂纹长度扩展。
双孑L同时起爆相对于单孔爆破测点处的应变峰值明显升高，除药量增加一倍以外，两炮孔产生的应力波相互叠加起到了重要的作用，特别是第二个作用区域中的拉伸应变峰值是导致裂纹长度扩展的主要原因。4个测点应变波形中第二个作用区域中拉伸应变的横纵向应变测试结果如表1所示。
由表1可见，单孔起爆作用下，横向测点应变峰值最大值为48.2×103με，纵向测点应变峰值最大值为38.4×103με；双孔同时起爆作用下，横向测点应变峰值最大值为195.3×lO3με，纵向测点应变峰值最大值为252×l03 με。双孔起爆横纵应变峰值明显大于单孔爆破数值，双孔同时起爆作用下的横向测点应变峰值以及纵向测点应变峰值是相应单孔起爆条件下相应峰值的3～6倍，说明多点爆炸荷载对介质的作用并不是单纯的数值叠加。
3结论
(1)单、双爆破裂纹宏观上观察可见，单孔起爆产生的裂纹长度有限，双孔起爆由于应力波叠加作用产生的主裂纹长度扩展效果明显。
(2)在应变波曲线上，无论是单孔起爆还是双孔同时起爆，爆炸荷载对介质的作用形式都是一致的，应变波形包括两个主要作用区域，首先以压缩为主的应变作用使裂纹产生，然后以拉伸为主的应变作用使裂纹长度扩展，且拉伸应变峰值是导致裂纹长度扩展的主要原因。
(3)双孑L起爆拉伸应变区域横纵应变峰值明显大于单孔爆破数值，双孔同时起爆作用下的横向测点应变峰值以及纵向测点应变峰值是相应单孑L起爆条件下相应峰值的3～6倍，说明多点爆炸荷载对介质的作用，并不是单纯的数值叠加。
4 摘 要
预裂效果是低渗透高瓦斯煤层深孔爆破增透技术的关键。采用超动态应变测试系统，实测了单孔起爆和双孔同时起爆作用下有机玻璃板中爆炸产生的应变波，对测试得到的轴向和切向爆炸应变波信号进行了分析。结果表明：单孔起爆产生的裂纹长度有限，双孔起爆由于应力波叠加作用产生的主裂纹长度扩展效果明显；应变波波形包括两个部分，首先以压缩为主的应变作用使裂纹产生，然后以拉伸为主的应变作用使裂纹长度扩展，且拉伸应变峰值是导致裂纹长度扩展的主要原因；双孔同时起爆爆炸拉伸应变峰值是单孔起爆的3～6倍，说明多点爆炸荷载对介质的作用并不是单纯的数值叠加。研究结果为进一步认识爆破破岩机理和爆破预裂技术提供新的试验依据。
