1.2 断裂理论阶段

有代表性的爆破模型主要有BCM模型[9][10]和NAG-FRAG模型[11]。NAG-FRAG模型（Stuar Mchugh,1983）以应力波使岩石中原有裂纹激活而形成裂缝为主，同时也考虑了爆生气体压力引起的裂缝进一步扩展。该模型认为爆炸作用下岩石破坏范围及破坏程度取决于受应力波作用激活的裂纹数量和裂纹的扩展速度。该模型还涉及到裂纹相互作用引起的应力降低和层裂作用形成的破碎块度估算等内容。BCM模型也称层状裂缝岩石爆破模型，是美国能源部组织研究的用于二维有限差分应力波计算程序SHALE中的岩石爆破模型[10]。该模型以Griffith裂缝传播理论为基础，认为岩石中存在的微缺陷可看作是均匀分布的扁平状裂隙，这些裂隙的稳定性可用能量平衡理论判断。如果岩石释放的应变能超过建立新表面所需的能量，则裂纹扩展。当垂直于裂纹表面的法向力为压应力时，裂缝闭合，并用有效弹性模量表示岩石中大量存在的裂缝对应力波传播的影响。

其后，澳大利亚的R.Danell等人对BCM模型进行了如下修改：把断裂韧性引入冲击波拉剪作用下的裂纹尺寸公式，采用Grady的研究成果近似地预报块度[12]。该模型在DYNA2D有限元程序上实现了爆破参数优化和块度预报功能，但爆破漏斗轮廓与实际出入较大。断裂力学理论构造爆破模型存在弱点，要全面顾及岩石中存在的大量的随机分布的微型微裂纹及其对爆破作用的影响，相比之下损伤力学理论显示出更大的优越性。