爆破工程复习资料 8页

爆破工程复习资料1、炸药爆炸必须具备哪三个基本要素？为什么？答：（1）放热性。原因：炸药爆炸化学反应放出的大量热量是维持爆炸反应继续进行并加速反应速度的能源，也是对周围介质做功的物质基础。只有这样，爆炸反应才能独立地加速进行。（2）高速性。原因：快速反应是炸药爆炸过程区别于一般化学反应的最重要标志，爆炸反应的高速性使爆炸过程具有巨大的做功能力和强烈的破坏效应。（3）生成气体产物。原因：在爆炸过程中，气体产物是造成高压的原因，也是对周围介质做功的媒介。2、炸药化学反应有哪些形式？它们之间有何区别？答：（1）热分解（2）燃烧（3）爆炸区别：①化学反应的环境条件不同。炸药在常温下便可发生热分解反应，但反应速度缓慢；炸药在合适的压力和温度下才会燃烧，受环境影响较大；爆炸是炸药反应的最高形式，环境温度升高到爆发点时才会发生。②反应速度不同。爆炸最大，燃烧次之，热分解最小。③放出的热量不同。爆炸最大，燃烧次之，热分解最小。④产生的压力不同。爆炸最大，燃烧次之，热分解最小。⑤传递能量的方式不同。热分解和燃烧是靠热传导来传递能量，受环境条件影响较大；爆炸是依靠冲击波的作用来传递能量，基本上不受环境条件的影响。3、什么是炸药的氧平衡？试简述氧平衡的分类及其特点。答：氧平衡：是指炸药内含氧量与可燃物充分氧化所需氧量之间的关系，用氧平衡值或氧平衡率表示。分类：（1）正氧平衡。特点：正氧平衡炸药不能充分利用其中的氧量，多余的氧和游离氮化合时会发生吸热反应，从而会降低爆炸反应的发热量，影响装药爆炸威力，而且生成的氮氧化物具有强烈的毒性。（2）负氧平衡。特点：负氧平衡炸药因氧量欠缺不能充分利用可燃元素，故爆炸产物中含有有毒的CO气体，甚至出现固体碳，不能放出最大热量。生成产物中含双原子气体较多，能够增加生成气体的数量。　　（３）零氧平衡\n。特点：氧及可燃元素得到充分利用，在理想反应条件下能放出最大热量，不会生成有毒气体。４、什么是炸药的感度？炸药的感度有哪些种类？答：炸药感度：是指炸药在外界起爆能作用下可否发生爆炸反应以及发生爆炸反应的难易程度。分类：（１）热感度（２）　机械感度（３）爆轰感度（４）冲击波感度（５）静电感度５、影响炸药爆速的因素有哪些？答：①装药直径；②装药密度；③炸药粒度；④装药外壳；⑤起爆冲能；⑥间隙效应。6、名词解释：爆炸，爆轰波，爆容，爆压，殉爆。答：爆炸：是指某一物质系统在有限的空间和极短的时间内，迅速释放大量能量的物理或化学过程，在这种变化过程中，通常伴随有强烈的放热、发光和声响等效应。爆轰波：在爆轰过程中，在炸药里传播并伴随有高速化学反应的冲击波叫作爆轰波。爆容：单位质量炸药爆炸生成的气体产物在标准状态下的体积称为爆容。爆压：爆轰产物在爆炸完成的瞬间所具有的压力称为爆压。殉爆：一个药包爆炸时会在某种惰性介质中产生冲击波，通过冲击波的作用可以引起相隔一定距离处另一药包的爆炸，这种现象称为殉爆。7、对工业炸药的基本要求是什么？答：①爆炸性能好，具有足够的爆炸威力，以满足各种工程爆破对象的要求；②具有合适的感度，既能用普通工业雷管起爆，又能确保制造、运输、储存和使用等环节的安全；③炸药氧平衡应为零氧平衡或接近零氧平衡，以保证炸药爆炸后产生的有毒气体少，浓度不得超过安全规程规定的允许标准；④具有较好的热安定性、物理化学相容性和适当的稳定储存期，以保证炸药在规定的储存期内不变质失效；⑤原料来源丰富，成本低廉，制造工艺简单，生产操作安全可靠，无污染。8、根据使用条件的不同，工业炸药可分为哪几类？答：①煤矿许用炸药；②岩石炸药；③露天炸药。9、导爆管的传爆原理是什么？答：当导爆管被击发后，管内产生冲击波并进行传播，管壁内表面上的薄层炸药随冲击波的传播而发生爆炸，所释放出的能量可补偿冲击波在波动过程中能量的消耗，维持冲击波的强度不衰减，保证管内冲击波和管内爆炸的稳定传播。冲击波传播后，管壁完整无损，对管线通过的地段毫无影响，即使管路铺设中有相互交叉或堆叠也互不影响。显然，导爆管内冲击波的传播过程即是导爆管中薄层炸药的爆炸过程。10、常用的起爆方法有哪几种？各有何特点？答：（1）导爆索起爆法。特点：①优点：a、操作简单，连接方便，易掌握，前期准备工作量少；b、安全性好，药包内无雷管，不受外来电的干扰；c、可使成组炮孔或药室同时起爆，而且同时起爆的炮孔数不受限制；d、由于导爆索的爆速高，故有利于提高被起爆炸药传爆的稳定性。②缺点：a、不能用仪表检查起爆网路的质量；b、导爆索的价格较高；c、在露天爆破时，噪声较大；d、不能用于城市控制爆破。\n（2）导爆管起爆法。特点：①优点：a、安全性好，不受外来电的影响，使用简单，起爆方便，网路敷设容易；b、能使成组炮孔或药室同时起爆，并且能实现各种方式的微差爆破。②缺点：a、起爆前无法用仪器来检查起爆网路连接的质量；b、爆区太长或延期段数太多时，空气冲击波、地震波或起爆雷管飞片可能会破坏起爆网路；c、普通导爆管强度较低，在外力作用下容易变形、破损而造成拒爆；d、在高寒地区，塑料管的硬化可能会恶化导爆管的传爆性能。（3）电力起爆法。特点：①优点：a、能用仪表检查雷管和爆破网路，以确保起爆的可靠性和准确性；b、可实现远距离起爆，从而提高了起爆的安全性；c、能准确控制延迟时间和起爆顺序，因而可保证良好的爆破效果；d、在有沼气或煤尘爆炸危险的环境中，它是目前唯一能采用的起爆方法。②缺点：a、普通电雷管不具备抗杂散电流和抗静电的能力，所以在有外来电源的地点或露天爆破遇有雷电时，危险性较大，此时应避免使用普通电雷管；b、电力起爆准备工作量大，操作复杂，作业时间较长；c、电爆网路的设计计算、敷设和连接要求较高。6、导爆管起爆网路的连接方法有哪几种？答：（1）簇联网路；（2）并串联网路；（3）延期起爆网路；（4）逐孔起爆网路；（5）四通连接网路；（6）复式网路；（7）网格式闭合网路。7、连接电爆网路时应注意哪些事项？答：①连接网路时，操作人员必须按设计接线，整个网路的连接必须从工作面向爆破起爆站方向顺次进行；②网路连接时应剪去旧线头，剥出新线头，或者把旧线头清理干净，露出新鲜金属表面后方能进行连接。连接要牢固，接头应有较大接触面积；③各个裸露接头彼此应相距足够距离，不允许相互接触以免形成短路。为防止接头接触岩石、矿石或落入水中，应用绝缘胶布缠裹。8、简述岩体中爆炸应力波、冲击波的形成及其特点。答：爆炸在岩体中激起的应力扰动的传播称为爆炸应力波。爆炸应力波在距爆炸点不同距离的区段内可表现为冲击波、应力波和地震波。在爆炸点近区产生的冲击波具有陡峭波头，并以超声速传播，波头上岩石的所有状态参数都发生突跃式变化，传播过程中能量损失大，衰减快。随着距离的增大，冲击波衰减为压缩应力波，波头变缓，以声波速度传播，仍具有脉冲性，但传播中能量损失比冲击波小，衰减较慢。随着传播距离的增大，压缩应力波衰减为具有周期性振动的地震波，以声速传播，衰减很慢。9、简述爆破的内部作用及外部作用（爆破漏斗的形成过程）。答：（1）爆破内部作用：将一定量炸药埋入岩石中，定义装药中心距自由面的垂直距离为最小抵抗线。当药包在岩体中的埋置深度（即最小抵抗线）较大时，爆破作用达不到自由面，装药爆破仅在岩石内部产生作用。根据岩石破坏特征，受爆炸内部作用的岩石可分为三个区域，即压缩粉碎区、破裂区、震动区。（2）爆破外部作用：当集中药包埋置在靠近地表的岩石中时，药包爆炸后除产生内部破坏作用以外，还会在地表产生破坏作用。在地表附近产生破坏作用的现象称为外部作用。①反射拉伸波应力引起自由面附近岩石的片落。当压缩应力波到达自由面时，会产生反射拉伸应力波，并由自由面向爆源传播。由于岩石抗拉强度很低，当反射拉伸应力波的峰值压力大于岩石的抗拉强度时，岩石被拉断，与母岩分离。随着发射拉伸应力波的传播，岩石将从自由面向药包方向“片落”破坏。②\n反射拉伸应力波引起径向裂隙大大地向前延伸。从自由面反射回岩体的拉伸应力波，即使它的强度不足以产生“片落”，反射拉伸应力波同径向裂隙梢处的应力场相互叠加，也可使径向裂隙大大地延伸。6、绘图说明爆破漏斗的几何要素。7、简述爆破漏斗的分类及对工程爆破的意义。答：爆破漏斗分类：（1）标准抛掷爆破漏斗；（2）加强抛掷爆破漏斗；（3）减弱抛掷爆破漏斗；（4）松动爆破漏斗对工程爆破的意义：可根据工程爆破的不同目的要求以及不同的环境条件，选择不同的爆破漏斗形式，从而确定装药量以及最小抵抗线等爆破参数。8、简述自由面及最小抵抗线对工程爆破的意义。答：⑴自由面对工程爆破的意义：①反射应力波。当爆炸应力波遇到自由面时发生反射，压缩应力波变为拉伸应力波，从而引起岩石的片落和径向裂隙的延伸。②改变岩石的应力状态及强度极限。在无限介质中，岩石处于三向应力状态，而自由面附近的岩石处于单向或双向应力状态，故自由面附近的岩石强度接近于岩石单轴抗拉或抗压强度，比在无限介质中承受爆破作用时的相应强度减小几倍甚至上十倍。③自由面是最小抵抗线方向，应力波抵达自由面后，自由面附近的介质运动因阻力减小而加速，随后而到的爆炸气体进一步向自由面方向运动，形成鼓包，最后破碎、抛掷。④自由面的存在有利于岩石破碎。⑤自由面的位置对爆破作用产生影响。炮孔中的装药在自由面上的投影面积愈大，愈有利于爆炸应力波的反射，对岩石的破坏愈有利。⑵最小抵抗线对工程爆破的意义：最小抵抗线是指药包位置距自由面的最短距离，爆破时，最小抵抗线方向的岩石最容易破坏，它是爆破作用和岩石移动的主导方向。9、简述光面爆破和预裂爆破的区别。答：光面爆破是指沿开挖边界布置密集炮孔（即光面孔），在主爆区布置主炮孔，待主炮孔起爆后再起爆光面孔，以使开挖面保持平整光滑，围岩不受明显破坏的控制爆破技术；预裂爆破是指首先起爆布置在开挖轮廓线上的密集孔（即预裂孔），形成一条贯穿裂缝（即预裂缝），然后按普通爆破顺序起爆主炮孔的爆破技术。可以看出光面爆破与预裂爆破主要的区别在于炮眼起爆顺序\n的不同，光面爆破炮眼的起爆顺序为掏槽眼、辅助眼、周边眼；预裂爆破的起爆顺序为周边眼、辅助眼、掏槽眼。6、简述微差爆破的原理及优点。答：原理：微差爆破就是指顺序起爆的炮孔或炮孔组之间在时间上相差若干毫秒爆破的爆破方法。比起以秒为单位的秒差爆破，其延期时间要短得多，但又不同于同时起爆。微差爆破的论点有：①自由面增多；②应力波叠加；③岩石碰撞；④地震波干扰。优点：爆破岩石块度小而均匀，炮孔利用率高，岩帮震动小，巷道规格好等。7、简述影响爆破作用的因素。答：（1）炸药性能。包括炸药爆炸能量利用率、爆轰压力、爆炸压力，炸药性能越好，爆炸作用越好。（2）岩石性质。波阻抗等于介质中声速同该介质密度的乘积，它表示介质在受到应力波作用时的相对位移量，并同炸药爆炸能量传播给岩石的效率有直接关系。因此，为了改善爆破效果，必须根据岩石的波阻抗值来选择炸药品种，以使它们的波阻抗值能够很好的相互匹配。（3）岩体结构面与炮孔布置的相互关系。（4）自由面大小与方向。（5）装药结构。8、名词解释：波阻抗，爆破作用指数，炮孔密集系数，预裂爆破，光面爆破。答：波阻抗：是指介质中声速同该介质密度的乘积。爆破作用指数：是爆破漏斗半径r和最小抵抗线W的比值，以n表示。炮孔密集系数：是指炮孔间距与最小抵抗线的比值。预裂爆破：预裂爆破是指首先起爆布置在开挖轮廓线上的密集孔（即预裂孔），形成一条贯穿裂缝（即预裂缝），然后按普通爆破顺序起爆主炮孔的爆破技术。光面爆破：光面爆破是指沿开挖边界布置密集炮孔（即光面孔），在主爆区布置主炮孔，待主炮孔起爆后再起爆光面孔，以使开挖面保持平整光滑，围岩不受明显破坏的控制爆破技术。9、画图并说明深孔爆破的台阶要素。答：如下图所示。\n6、什么是超钻？说明其在深孔爆破中的作用？超钻的大小对爆破效果有什么影响？答：超钻：是指深孔爆破中钻孔深度超过台阶高度。作用：排除底盘岩石的夹制作用，在爆后没有余留下的根底，并且使爆破后的底部平盘平整。影响：如果它的值选择较大时，会破坏到相邻的台阶顶盘，不但使得炸药浪费还给下次钻孔造成困难，并且使地震波的爆破强度增大；当选择过小时，又不能够产生根底或者是抬高底部平盘的标高，从而使得装运施工的效率降低。7、垂直钻孔与倾斜钻孔各有什么优缺点？答：垂直钻孔：（1）优点：①适用于各种地质条件的深孔爆破；②钻垂直深孔的技术操作比钻倾斜深孔容易；③钻孔速度比较快。（2）缺点：①爆破后大块率比较高，常留有根底；②台阶顶部经常发生裂缝，台阶面稳固性比较差。倾斜钻孔：（1）优点：①抵抗线分布比较均匀，爆后不易产生大块和残留根底；②台阶比较稳定，台阶坡面容易保持，对下一台阶面破坏小；③爆破软岩时，能取得很高的效率；④爆破后岩石堆的形状比较好。（2）缺点：①钻孔技术操作比较复杂，容易发生夹钻事故；②在坚硬岩石中不宜采用；③钻孔速度比垂直钻孔慢。8、深孔爆破的装药结构主要有哪几种？答：①连续装药；②轴向间隔装药；③不耦合装药；④耦合装药。9、逐孔起爆的优点是什么？答：①\n所有炮孔按设计的时间和空间顺序逐个依次准确起爆，爆破岩石的移动方向均匀一致，增加了各个后爆孔的自由面，加强了应力叠加作用，有效克服了排间微差爆破法存在的应力加强区和降低区（即应力分布不均匀）的缺点，进一步改善了爆破效果；②逐孔起爆可以获得破碎效果好、大块率低、爆堆集中、后冲小、飞石少、爆破地震效应低等效果；③由于雷管延期时间的精度很高，从而杜绝了串段和跳段事故；④地表延期雷管带有专用的连接块，可以将需要传爆的导爆管直接镶嵌在连接块上，连接方便，起爆可靠，从而克服了拒爆现象；⑤逐孔微差爆破技术不仅可降低穿爆费用，还可带来间接效益：提高装运效率，减少二次破碎量；⑥扩大爆破规模，提高生产效率；⑦降低爆破震动，减少边坡的爆破损伤。6、预裂爆破和光面爆破的质量标准各是什么？答：（1）预裂爆破的目的是使开挖轮廓面岩体不受破坏，保持较整齐的设计轮廓面，这就需要在预裂爆破时把岩体切开造成整齐的贯通裂缝。另一方面还要求在预裂爆破时也不造成大的爆破裂隙。为达到上述目的，预裂爆破应达到以下的质量标准：①岩体在预裂面上形成贯通裂缝，其表面宽度不小于1cm；②、预裂缝面保持平整，不平整度小于15cm；③、预裂缝面岩体不产生大的爆破裂隙。为达到上述三项要求，需要合理处理装药密度，不耦合系数和钻孔间距三者的关系。（2）光面爆破的质量标准是：①眼痕率，硬岩不低于80%，中硬岩不小于60%；②软岩巷道周边成型应符合设计要求；③两炮的衔接台阶尺寸，眼深小于3米时，不得大于150毫米，眼深为5米时，不得大于250毫米；④岩面不应有爆震裂缝；⑤巷道周边不应欠挖，平均线性超控值应小于200毫米。28、巷道（隧道）掘进爆破中的炮孔可分为哪几类？各自有什么作用？答：（1）掏槽孔。作用：用于爆破出新的自由面，为其他炮孔创造有利的爆破条件。（2）辅助孔。作用：扩大掏槽孔爆破后形成的槽腔。（3）崩落孔。作用：是破碎岩石的主要炮孔，经掏槽孔和辅助孔爆破后，崩落孔就有了足够大的平行或大致平行于炮孔的第二个自由面，能在该自由面方向上形成较大体积的岩石爆破。（4）周边孔。作用：使爆破后的巷道断面、形状和方向符合设计要求。29、掏槽爆破的作用是什么？有哪几种基本形式？答：作用：用于爆破出新的自由面，为其他炮孔创造有利的爆破条件。分类：（1）倾斜孔掏槽。可分为①单向掏槽；②锥形掏槽；③楔形掏槽。（2）直孔掏槽。可分为：①龟裂掏槽；②桶形掏槽；③螺旋形掏槽。（3）混合式掏槽。30、论述斜孔与直孔掏槽的区别与各自的使用条件。答：区别：斜孔掏槽与工作面按一定角度斜交布置，而直孔掏槽垂直于工作面，相互平行布置，并有不装药的空孔。使用条件：（1）斜孔掏槽：适用于各类岩层的爆破，掏槽效果好。（2）直孔掏槽：大小开挖断面均适用，小断面更优；韧性岩层不适用；炮孔深度不受断面大小限制，可以较大。31、井巷掘进时，炮孔深度的选择应考虑哪些因素？答：①岩石的硬度；②炸药的性能；③巷道的断面；④凿岩机的性能。32、爆破说明书主要包括哪些内容？\n答：①爆破工程的原始资料；②选用的钻孔爆破器材；③爆破参数的确定；④爆破网路的计算和设计；⑤爆破安全措施。