为了更有效的利用炸药爆炸释放的能量达到 一定的工程目的，研究炸药包爆炸作用下岩石的 破碎机理是一项重要的科研课题。 炸药爆炸破碎岩石过程属于超动态动力学 问题，从药包起爆到岩石破碎，只有几十微秒。 岩石的爆破机理研究是在生产实践的基础上， 借助于高速摄影，模拟试验，数值分析对爆破过 程中在岩石内发生的应力、应变、破裂、飞散等 现象的观测基础上总结而成的。
岩石的破坏主要是由自由面上应力波反射转变成的 拉应力波造成的。 炸药爆炸在周围岩石中引起爆炸应力波，其为压 缩波，爆炸应力波传播到自由面时反射成为拉伸应力波， 若反射拉伸应力波超过岩石的抗拉强度，岩石就受拉破 坏。
主要依据： （1）冲击波波阵面的压力比爆炸气体产物的膨 胀压力大得多； （2）岩石的抗拉强度比抗压强度低得多，且在 自由面处确实常常发现片裂、剥落现象。 （3）根据应力波理论有：压缩应力波在自由面 处反射成为拉伸应力波。
岩石主要由于装药空间内爆炸气体产物的膨胀 压力作用而破坏。 炸药爆炸—气体产物 （高温，高压）—在岩中 产生应力场—引起应力场 内质点的径向位移—径向 压应力—切向拉应力—岩 石产生径向裂纹；
如果存在自由面，岩 石质点速度在自由面方向 上最大，位移阻力各方向 上的不等—剪切应力—破 坏岩石；爆炸气体剩余压 力对破碎岩块产生进一步 的抛掷。 炸药能量中动能仅为5%~15%，大部分能量在爆炸 气体产物中；岩石发生破裂和破碎所需时间小于爆炸气 体施载于岩石的时间。
爆破时岩石的破坏是爆炸气体和应力波共同作用的结 果，它们各自在岩石破坏过程的不同阶段起重要作用。 炸药爆炸后在岩石中产生爆炸冲击波，使炮孔周围 附近的岩石被“粉碎”；由于消耗大量的能量，冲击波 衰减为应力波，在粉碎区之外造成径向裂隙，反射应力 波使这些裂纹进一步扩展； 爆炸气体产物膨胀，产生“气楔作用”使开始发生 的裂隙扩大、贯通形成岩块，并使岩石脱离母岩和抛掷。 应力波进一步衰减成为弹性波，只能使质点在平衡位置 作弹性振动，而不能引起介质破坏。
1、合理设计爆破方案（爆破方式、爆破器材、爆 破参数等）； 2、有效控制爆破作用，以达到尽可能提高炸药的 爆炸能量利用率、改善爆破效果和获得最优经济 效果的目的； 3、有效控制爆破产生的危害。
• 应力波——炸药在土岩介质中爆炸时，其冲击压力 以波动形式向四处传播，这种波统称为应力波。 • 自由面（临空面）——土壤、岩石介质与空气介质 之间的分界面。
在通常的爆破条件下，根据岩石性质对爆破作 用的影响，可将岩石分为三类。 第一类：高阻抗岩石，其波阻抗为15×106～ 25×106kg/m3· m/s。此类岩石的破坏，主要决定 于应力波，包括入射波和反射波。 第二类：低阻抗岩石，其波阻抗小于 5×106kg/m3· m/s。此类岩石中由气体压力形成的 破坏是主要的。 第三类：中等阻抗的岩石，其波阻抗为5×106 ～10×106kg/m3· m/s。该类岩石的破坏是应力波 和爆炸气体综合作用的结果。
爆破岩石时，岩体初期受到装药爆炸所激起的应 力波的作用，但由它形成的应力状态或动态应力场将很 快消失；后期受到爆炸气体的静压作用，作用时间较长。
不同性质岩石和不同目的情况下的爆破，可以通过 控制炸药的应力波峰值和爆炸生成气体的作用时间来达 到预期目的。 在高阻抗岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶 合系数较小的条件下，应力波的破坏作用是主要的；但 在低阻抗岩石、低猛度炸药、装药不偶合系数较大的条 件下，爆炸气体静压的破坏作用则是主要的。
爆破理论——是研究炸药爆炸与爆破对象 （目标）相互作用规律的理论。 （一）岩土爆破理论研究的问题：
1、炸药在岩土中爆炸所释放的能量是通过何种形 式作用在岩土上； 2、岩土在这种能量作用下处于什么样的应力状态； 3、岩石在这种应力状态中怎么发生破坏、变形和 运动的。
