C 型聚能管錐角的優(yōu)化研究?

張鐵軍 唐 潮 宋鵬偉 楊新安 馬明杰

①浙江杭溫鐵路有限公司（浙江杭州，311225）

②同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（上海，201804）

③同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院（上海，201804）

0 引言

聚能光面爆破技術(shù)可以有效地改善隧道的光爆效果及作業(yè)環(huán)境，減輕對(duì)保留圍巖的損傷與擾動(dòng)，具備較好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益[1]。 隨著聚能光面爆破技術(shù)應(yīng)用的增多，聚能管的結(jié)構(gòu)和類型不斷得到改進(jìn)和發(fā)展。 D 型、W 型等可看作第一代聚能管。 相比之下，第二代C 型聚能管組裝更加方便快捷，不需要對(duì)炸藥進(jìn)行二次加工，在現(xiàn)場(chǎng)即可進(jìn)行制備，減少了裝藥準(zhǔn)備時(shí)間，降低了操作難度。 目前，C 型聚能管已經(jīng)逐漸取代了第一代聚能管，得到廣泛運(yùn)用。

聚能爆破的效果主要取決于聚能射流的侵徹深度。 而侵徹深度受聚能槽形狀、材料、錐角、壁厚及炸藥猛度等許多因素的影響。 其中，聚能罩（管）錐角是射流侵徹作用的重要的影響因素[2]。

關(guān)于聚能管錐角的優(yōu)化，許多學(xué)者進(jìn)行了研究。薛憲彬[3]建立了有效聚能炸藥邊界方程，通過(guò)數(shù)值模擬分析了聚能射流的侵徹過(guò)程及應(yīng)力特征。 趙建平等[4]結(jié)合數(shù)值分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以射流長(zhǎng)度、爆破巖石損傷量、射流速度為指標(biāo)，對(duì)單側(cè)紫銅聚能管錐角進(jìn)行了優(yōu)化分析。 王峰等[5]利用TG 與LSDYNA 軟件對(duì)不同錐角下的線性聚能裝藥切割鋼靶進(jìn)行數(shù)值模擬，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。 石連松等[6]通過(guò)數(shù)值模擬分析了水介質(zhì)下基于單側(cè)聚能罩聚能射流的變化過(guò)程及珊瑚礁的破壞過(guò)程。 徐風(fēng)等[7]利用數(shù)值仿真及理論驗(yàn)證，建立二維單孔聚能爆破模型，對(duì)單側(cè)聚能罩不同錐角及不同藥、罩距離下的爆炸能量輸出進(jìn)行了對(duì)比分析。 杜學(xué)良[8]應(yīng)用ANSYS/LS-DYNA 軟件對(duì)同一裝藥條件下不同罩頂角下線型聚能切割器進(jìn)行了模擬，對(duì)比分析了射流的形狀及侵徹深度，得出單側(cè)聚能罩最佳錐角為90°。 黃慶顯等[9]通過(guò)數(shù)值分析，分別從材料、錐角和壁厚等方面研究了不同單側(cè)藥型罩射流的成型與侵徹性能。 趙鑫等[10]分析了錐形裝藥結(jié)構(gòu)中藥型罩錐角對(duì)形成的聚能射流和侵徹參數(shù)的影響。 綜上所述，目前關(guān)于錐角的優(yōu)化研究大都以單側(cè)聚能罩及第一代聚能管為主，針對(duì)C 型聚能管錐角的優(yōu)化研究則較為缺乏。

因此，本文中，利用LS-DYNA 建立聚能單孔爆破模型，模擬聚能射流的侵徹過(guò)程及裂縫的擴(kuò)展過(guò)程。 對(duì)比研究了不同C 型聚能管錐角下侵徹深度與裂縫的擴(kuò)展特征，得到其他條件不變時(shí)聚能效果最佳的錐角。 為聚能管結(jié)構(gòu)的改良與工程應(yīng)用提供借鑒和參考。

1 C 型聚能管的結(jié)構(gòu)

目前，采用聚能爆破技術(shù)時(shí)，周邊孔中常放置C型聚能管裝置。 水袋、炸藥的布設(shè)形式為:底部加強(qiáng)藥30 cm ＋聚能管裝置100 cm ×3（間隔裝藥） ＋水袋30 cm ＋空氣間隔40 cm ＋孔口水砂袋30 cm。 裝藥結(jié)構(gòu)具體如圖1 所示[11]。

圖1 周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)（單位:mm）Fig.1 Charge structure of the peripheral blasting holes（Unit: mm）

1.1 C 型聚能管的結(jié)構(gòu)參數(shù)

依托某山嶺隧道礦山法施工項(xiàng)目，以目前正在使用的C 型聚能管的結(jié)構(gòu)參數(shù)為例，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 C 型聚能管采用PVC 材料，長(zhǎng)度為1 m，壁厚為1.20 mm，截面呈C 型。 聚能管兩側(cè)各有一個(gè)聚能槽，聚能槽頂角（錐角）為α，兩個(gè)聚能槽頂部相距17.89 mm，在聚能槽外部設(shè)有厚度為0.60 mm的薄壁，用于安裝堵頭，避免炸藥進(jìn)入聚能槽內(nèi)部。聚能管直徑32.00 mm，上部開(kāi)口寬度為20.00 mm，底部到上部開(kāi)口處的高為26.62 mm。 C 型聚能管實(shí)物圖及截面尺寸如圖2 所示[11]。

圖2 C 型聚能管實(shí)物圖及截面尺寸Fig.2 Physical map and cross-sectional dimensions of C-shaped shaped charge tube （Unit: mm）

1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)

基于門(mén)羅效應(yīng)（Munroe effect）[12]，利用炸藥爆炸后產(chǎn)生的爆轟產(chǎn)物沿外法線方向進(jìn)行散射的基本規(guī)律，將聚能管設(shè)計(jì)為兩側(cè)帶有錐形凹槽的軸對(duì)稱側(cè)向聚能裝藥裝置。 爆炸時(shí)，沿聚能方向產(chǎn)生高壓、高密度、高速度的聚能射流，使爆轟產(chǎn)物聚集并增加能量密度，提高爆炸的局部穿透能力，在孔壁形成切槽，促進(jìn)之后裂縫的發(fā)育與擴(kuò)展。 基于此，在其他條件不變時(shí)，研究不同錐角對(duì)聚能射流侵徹和裂縫擴(kuò)展特征的影響，對(duì)聚能管錐角進(jìn)行優(yōu)化分析，為C型聚能管結(jié)構(gòu)的改良提供參考。

2 數(shù)值模擬

利用顯式動(dòng)力分析軟件LS-DYNA 建立聚能單孔爆破模型，對(duì)不同聚能管錐角進(jìn)行優(yōu)化研究。

2.1 模型簡(jiǎn)化

聚能單孔爆破模型主要用于分析不同錐角下的聚能效應(yīng)。 為降低計(jì)算難度，作出如下假設(shè):

1）將模型簡(jiǎn)化為二維平面應(yīng)變模型；

2）假定巖體為連續(xù)均勻介質(zhì)且各向同性；

3）由于初始地應(yīng)力遠(yuǎn)小于爆炸作用產(chǎn)生的應(yīng)力，故計(jì)算中忽略重力及構(gòu)造應(yīng)力的影響。

2.2 模型的建立

根據(jù)工程實(shí)際，炮孔半徑為2.4 cm，裝藥半徑為1.6 cm。 據(jù)文獻(xiàn)[13]的研究，在爆破作用下，巖石區(qū)域的壓碎區(qū)半徑為裝藥半徑的2 ～7 倍，裂隙區(qū)半徑為裝藥半徑的8 ～150 倍。 為研究爆破作用下聚能射流侵徹及巖石裂縫的擴(kuò)展過(guò)程，并盡可能減少計(jì)算時(shí)長(zhǎng)，取巖石半徑為40 cm，模型單位制采用g-cm-μs。 具體模型示意圖見(jiàn)圖3。

圖3 模型整體示意圖（單位:cm）Fig.3 Schematic diagram of the whole model （Unit: cm）

聚能單孔爆破模型包括炸藥、空氣、PVC 聚能管、巖石4 種材料。 其中，炸藥、空氣、PVC 聚能管單元采用ALE 算法，彼此之間網(wǎng)格共節(jié)點(diǎn)；巖石單元采用Lagrangian 算法。 ALE 單元與Lagran-gian單元之間定義流固耦合。 炮孔區(qū)域網(wǎng)格局部放大圖如圖4 所示。

圖4 炮孔區(qū)域網(wǎng)格局部放大圖Fig.4 Partial enlarged view of the mesh in the blast hole area

2.3 材料參數(shù)

炸藥材料采用高能炸藥爆轟本構(gòu)模型（Mat_High_Explosive_Burn）。 并利用狀態(tài)方程Eos_ JWL來(lái)描述炸藥起爆后體積變形和壓力的關(guān)系。 模型中，炸藥采用2＃巖石乳化炸藥，炸藥材料參數(shù)及狀態(tài)方程參數(shù)[14]如表1 所示。

表1 2＃巖石乳化炸藥材料參數(shù)及狀態(tài)方程參數(shù)Tab.1 Material parameters and state equation parameters of 2＃ rock emulsion explosive

空氣材料采用空材料本構(gòu)模型（Mat_Null），選擇線性多項(xiàng)式Eos_Linear_Polynomial 作為狀態(tài)方程。 空氣的材料參數(shù)及狀態(tài)方程參數(shù)[15]見(jiàn)表2。

表2 空氣的材料參數(shù)及狀態(tài)方程參數(shù)Tab.2 Material parameters and state equation parameters of air

PVC 聚能管在爆破中會(huì)被壓垮，隨之產(chǎn)生大變形，并發(fā)生破壞。 采用塑性硬化模型（Mat_ Plastic_Kinematic）。 PVC 聚能管參數(shù)[16]如表3 所示。 需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，PVC 管雖然在爆破后的高溫條件下很快融化失效，但在爆破后數(shù)微秒的時(shí)間內(nèi)，認(rèn)為PVC管還未失效，具有一定的聚能作用，且存在聚能物質(zhì)射流效果，只是相對(duì)于金屬藥型罩的射流時(shí)間更短一些。

表3 PVC 聚能管材料參數(shù)Tab.3 Material parameters of PVC shaped charge tube

巖石材料選用塑性硬化模型（Mat_ Plastic_ Kinematic），并通過(guò)關(guān)鍵字*Add_Erosion 定義材料失效準(zhǔn)則。 巖石材料參數(shù)采用片巖參數(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)取樣后由試驗(yàn)測(cè)得，如表4 所示。

表4 巖石材料參數(shù)Tab.4 Material parameters of rock

2.4 方案設(shè)計(jì)

常用的聚能管錐角α 為40° ～70°。 將錐角視為變量，取值分別為40°、50°、60°、70°。 聚能管材料、壁厚、開(kāi)口及炸藥類型等其他因素保持不變，分別建立空氣介質(zhì)下不同錐角時(shí)的聚能單孔爆破模型，共計(jì)4 個(gè)模型。 以聚能射流的侵徹深度與裂縫的擴(kuò)展特征為指標(biāo)，對(duì)比分析兩種耦合介質(zhì)下不同聚能管錐角時(shí)的爆破動(dòng)力響應(yīng)特性，對(duì)聚能管錐角進(jìn)行優(yōu)化分析。 4 種錐角時(shí)炮孔區(qū)域的局部放大圖見(jiàn)圖5。

圖5 4 種錐角時(shí)炮孔區(qū)域的局部放大圖Fig.5 Partial enlarged view of the blast hole area at four cone angles

3 數(shù)值模擬結(jié)果與分析

3.1 聚能射流的侵徹過(guò)程

各模型的聚能侵徹過(guò)程較為類似。 以50°錐角為例，聚能射流的侵徹過(guò)程如圖6 所示。 2.991 1 μs時(shí)，聚能管兩翼面開(kāi)始被壓垮，并從錐角處開(kāi)始閉合；5.995 0 μs 時(shí)聚能射流成型，射流頭部體積較小，杵體部分體積較大，聚能管在沖擊波作用下沿徑向向外擴(kuò)張；6.998 4 μs 時(shí)，聚能射流頭部開(kāi)始接觸炮孔壁，孔壁在聚能方向上產(chǎn)生細(xì)微裂縫；14.496 5 μs 時(shí)，杵體運(yùn)動(dòng)速度下降，聚能射流產(chǎn)生斷裂，射流侵徹作用停止，聚能方向上形成具有一定深度和寬度的切槽，同時(shí)炮孔周?chē)伯a(chǎn)生了一定范圍的壓縮粉碎區(qū)。

圖6 聚能射流的侵徹過(guò)程Fig.6 Penetration process of shaped jet

分析4 種模型聚能射流的侵徹過(guò)程，分別統(tǒng)計(jì)射流開(kāi)始形成時(shí)間、射流形成時(shí)長(zhǎng)、侵徹開(kāi)始時(shí)間及侵徹終止時(shí)間，計(jì)算射流侵徹時(shí)長(zhǎng)。 利用ImageJ 軟件測(cè)量射流形成時(shí)的初始長(zhǎng)度（射流長(zhǎng)度），結(jié)果如表5 所示。

表5 不同錐角時(shí)聚能射流的特征參數(shù)對(duì)比Tab.5 Comparison of characteristic parameters of shaped jet at different cone angles

表5 中，射流侵徹時(shí)長(zhǎng)＝侵徹終止時(shí)間-侵徹開(kāi)始時(shí)間。 由表5 可得:當(dāng)聚能管錐角為40°時(shí)，聚能射流頭部最早接觸炮孔壁；隨著聚能管錐角的增大，聚能射流侵徹開(kāi)始時(shí)間延后，射流長(zhǎng)度減小。 聚能射流的頭部速度與速度梯度均隨錐角的增大而減小。 另外，隨著錐角的增大，射流侵徹時(shí)長(zhǎng)呈先增大、再減小的趨勢(shì)。

3.2 聚能射流的侵徹深度

利用ImageJ 軟件測(cè)量侵徹終止時(shí)射流的侵徹深度和切槽寬度。 由于侵徹結(jié)束時(shí)炮孔壁處單元已被消除，為方便比較，侵徹深度由炮孔中心點(diǎn)開(kāi)始測(cè)量。 根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分別求得不同錐角時(shí)射流的侵徹深度和切槽寬度的平均值。 侵徹深度和切槽寬度隨聚能管錐角的變化曲線，如圖7 所示。

圖7 侵徹深度和切槽寬度隨聚能管錐角的變化曲線Fig.7 Curves of penetration depth and groove width changing with the cone angle of the shaped charge tube

由圖7 可知，在其他條件一致的情況下，聚能射流的侵徹深度隨錐角的增大呈先增大、再減小的趨勢(shì)，在錐角為50°時(shí)侵徹深度最大。 另一方面，切槽寬度隨錐角的增大先減小、后增大，與侵徹深度的變化趨勢(shì)相反。 這是由于切槽寬度越大，射流的作用面越大；相應(yīng)地，單位面積上用于擴(kuò)展切槽深度的能量就越少，導(dǎo)致侵徹深度越小。

結(jié)合聚能射流的特征，可得出結(jié)論:聚能管錐角越小，射流頭部速度與速度梯度越大；當(dāng)錐角小于50°時(shí)，錐角再減小，就會(huì)導(dǎo)致射流斷裂過(guò)快，侵徹時(shí)間變短，從而侵徹深度減小。

3.3 裂縫擴(kuò)展過(guò)程分析

各模型中巖石壓碎與裂縫擴(kuò)展的過(guò)程較為類似。 以50°錐角為例，炮孔周?chē)鷰r石壓碎與裂縫的擴(kuò)展過(guò)程如圖8 所示。

圖8 巖石壓碎與裂縫的擴(kuò)展過(guò)程Fig.8 Process of rock crushing and crack propagation

14.496 5 μs 時(shí)，聚能射流侵徹完成，巖石內(nèi)部?jī)H在聚能方向上產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)切槽，其余方向上并無(wú)裂縫產(chǎn)生，炮孔周?chē)a(chǎn)生小范圍的壓碎區(qū)。 此時(shí)，聚能管開(kāi)口側(cè)所對(duì)的巖石單元等效應(yīng)力最小，有利于減小對(duì)保留圍巖的損傷。 31.979 8 μs 時(shí)，在沖擊波作用下，巖體內(nèi)部壓縮粉碎區(qū)完全形成，呈橢圓形，聚能管開(kāi)口側(cè)所對(duì)的巖石區(qū)域的壓碎區(qū)最小，此時(shí)壓碎區(qū)周?chē)灿屑?xì)小的徑向裂縫發(fā)育。 81. 4750 μs時(shí)，沖擊波衰減為應(yīng)力波，巖體內(nèi)部的等效應(yīng)力小于巖石的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度，壓縮粉碎區(qū)不再向外擴(kuò)張；徑向裂縫在應(yīng)力波作用下繼續(xù)發(fā)育，發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生許多環(huán)向裂縫。 在應(yīng)力波和爆生氣體的作用下，裂縫區(qū)將繼續(xù)向外擴(kuò)展。

為方便統(tǒng)計(jì)，將炮孔周?chē)膸r石按角度分為8個(gè)區(qū)域，如圖9 所示。

圖9 巖石區(qū)域分區(qū)示意圖Fig.9 Schematic diagram of rock area zoning

對(duì)于壓碎區(qū)范圍，分別測(cè)量0°和180°（聚能方向）、90°（保留圍巖方向）、270°（爆破層方向）的壓碎區(qū)半徑。 對(duì)于裂縫分布特征，分別測(cè)量聚能方向上裂縫的長(zhǎng)度及每個(gè)區(qū)域內(nèi)的最長(zhǎng)徑向裂縫的長(zhǎng)度，并統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)徑向裂縫的條數(shù)。 為方便測(cè)量，以炮孔中心點(diǎn)為測(cè)量起點(diǎn)。

3.4 裂縫的擴(kuò)展特征

1）壓碎區(qū)范圍。 根據(jù)測(cè)量結(jié)果，比較不同錐角時(shí)巖石的壓碎區(qū)范圍。 聚能方向上，取0°和180°方向壓碎區(qū)半徑的平均值；非聚能方向上，分別取90°（保留圍巖方向）和270°（爆破層方向）的壓碎區(qū)半徑。 壓碎區(qū)半徑隨錐角的變化曲線如圖10 所示。

圖10 壓碎區(qū)半徑-錐角的變化曲線Fig.10 Crushing zone radius-cone angle change curves

由圖10 可知:在其他條件保持不變的情況下，隨著錐角的增大，聚能方向與非聚能方向上的壓碎區(qū)半徑先減小、再增大；錐角大于60°后，壓碎區(qū)半徑增長(zhǎng)速率趨于平穩(wěn)。 當(dāng)錐角為50°時(shí)，壓碎區(qū)范圍最小。

2）徑向裂縫特征。 統(tǒng)計(jì)不同錐角時(shí)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的徑向裂縫數(shù)量，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表6 所示。 作出聚能方向及各個(gè)區(qū)域徑向裂縫長(zhǎng)度隨錐角變化雷達(dá)圖，如圖11 所示。

表6 不同錐角下巖石內(nèi)部徑向裂縫數(shù)量分布統(tǒng)計(jì)Tab.6 Statistics of number distribution of radial fractures in rock at different cone angles

圖11 徑向裂縫長(zhǎng)度隨錐角變化的雷達(dá)圖（單位:cm）Fig.11 Radar plot of radial fracture length as a function of cone angle （Unit: cm）

由圖11 及表6 可知:其他條件保持一致的基礎(chǔ)上，在聚能方向上（即0°和180°方向上），徑向裂縫的長(zhǎng)度隨著錐角的增大呈先增加、再減小的趨勢(shì)；在錐角為50°時(shí)，徑向裂縫最長(zhǎng)，這與聚能射流侵徹深度的大小相對(duì)應(yīng)。 由此可證明，侵徹深度越大，導(dǎo)向效果越明顯，徑向裂縫越長(zhǎng)。

在保留圍巖區(qū)域（0° ～180°區(qū)域），4 種錐角時(shí)，爆破后徑向裂縫的條數(shù)均為10 條；在裂縫長(zhǎng)度方面，整體而言，當(dāng)錐角為50°時(shí)，徑向裂縫長(zhǎng)度較小。由此可得，聚能管采用50°錐角時(shí)，對(duì)保留巖體的損傷較小。

在爆破層區(qū)域（180°～360°區(qū)域），4種錐角時(shí)，爆破后徑向裂縫的條數(shù)分別為13、13、13、12，區(qū)別很小。 另一方面，50°、60°、70° 3 種錐角時(shí)爆破的徑向裂縫長(zhǎng)度差別不大，且略大于40°錐角時(shí)。 由此可見(jiàn)，4 種錐角對(duì)爆破層巖石區(qū)域的破碎能力區(qū)別不大。 因此，不作為控制指標(biāo)。

由不同錐角模型的聚能射流侵徹過(guò)程與裂縫擴(kuò)展特征分析結(jié)果可知，在其他條件一致的情況下，當(dāng)聚能管錐角為50°時(shí)，聚能射流侵徹時(shí)間最長(zhǎng)，侵徹深度最大，在沖擊波作用下的壓碎區(qū)范圍最小，聚能方向上徑向裂縫最長(zhǎng)，對(duì)保留圍巖的損傷也最小。

4 工程應(yīng)用

依托某高速公路碾盤(pán)隧道礦山法施工項(xiàng)目，開(kāi)展聚能水壓光面爆破現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。 工程概況和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。 實(shí)際施工中采用的C 型聚能管錐角為50°，周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)為底部加強(qiáng)藥＋聚能管裝置×3（間隔裝藥） ＋水袋＋孔口水砂袋，起爆方式為反向起爆。 采用徠卡TS06plus 全站儀、TC-4850 爆破測(cè)振儀分別對(duì)聚能水壓光面爆破后的隧道輪廓面的超挖或欠挖情況、半眼痕率、爆破振速等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，評(píng)價(jià)爆破效果，結(jié)果見(jiàn)表7。爆破后，隧道的輪廓面如圖12 所示。

表7 聚能水壓光面爆破監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)Tab.7 Statistics of monitoring results of shaped charge water pressure smooth blasting

圖12 聚能水壓光面爆破后隧道輪廓Fig.12 Tunnel profile after shaped charge water pressure smooth blasting

結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果和隧道斷面圖，不難看出:平均超挖、欠挖分別為20 mm 和2 mm，開(kāi)挖斷面輪廓線基本貼合設(shè)計(jì)值；半眼痕率可達(dá)95.65%，最大爆破振速為1.20 cm/s。 采用聚能水壓光爆技術(shù)可有效減少超挖或欠挖，提高眼痕率，控制爆破振動(dòng)，既減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，又有效提高施工質(zhì)量，爆破效果十分顯著。

5 結(jié)論

1）建立了聚能單孔爆破模型，以聚能射流的侵徹特征和圍巖中裂縫的擴(kuò)展特征為指標(biāo)，采用控制變量法，對(duì)4 種錐角的C 型聚能管的爆破效果進(jìn)行了對(duì)比分析，優(yōu)化了C 型聚能管的錐角。

2）在其他參數(shù)一致的情況下，隨著聚能管錐角的減小，射流頭部速度與速度梯度增大，侵徹時(shí)長(zhǎng)和侵徹深度則先增大、后減小。 當(dāng)錐角小于50°時(shí)，錐角再減小，就會(huì)導(dǎo)致射流斷裂過(guò)快，侵徹時(shí)長(zhǎng)變短，從而減小侵徹深度。

3）在其他參數(shù)一致的情況下，隨著聚能管錐角的增大，壓碎區(qū)半徑先減小、后增大，聚能方向上徑向裂縫的長(zhǎng)度先增大、后減小。 當(dāng)錐角為50°時(shí)，聚能射流侵徹深度最大，壓碎區(qū)范圍最小，聚能方向上徑向裂縫最長(zhǎng)，對(duì)保留圍巖的損傷最小。 故C 型聚能管的最佳錐角為50°。