爆破工程期末复习矿大.docx

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爆破工程期末复习矿大

爆破工程期末复习

1.对工业炸药的基本要求有哪些？

⑴具有足够的炸药能量，爆炸性能良好，且有足够的爆炸威力。

⑵具有合适的感度，既能用工业雷管引爆，又能确保制造、运输、储存和使用等方面的安全。

⑶炸药的反应接近零氧平衡，即爆后生成的有毒气体不得超过安全规定所允许的标准。

⑷具有一定的化学安定性，在存储中不变质、老化、失效甚至爆炸，具有一定的存储期。

⑸原料来源广，制造工艺简单，价格便宜。

2.工程爆破主要有哪些方法？

⑴按药包形状分类：

集中药包法、平面药包法、延长药包法、异形药包法。

⑵按装药方式与装药空间形状的不同分类：

药室法、药壶法、炮孔法、裸露药包法。

⑶按爆破技术分类：

定向爆破、预裂、光面爆破、微差爆破、聚能爆破、其他特殊条件下的爆破技术。

3.比较水胶炸药、乳化炸药的组成成分及特点？

㈠水胶炸药：

⑴组成：

氧化剂、水、敏化剂、可燃剂、胶粘剂、交联剂。

⑵特点:

：

抗水性强，适合于有水工作面的爆破作业；机械感度低，安全性好；爆炸产生的炮烟少，有毒气体含量少；炸药的威力高，猛度和爆速值一般高于岩石铵梯炸药；具有塑性和流动性，有利于机械化装填，可提高工作效率、装药密度和爆破效果。

㈡乳化炸药：

⑴组成：

氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂、稳定剂、敏化发泡剂、高热剂等。

⑵特点：

乳化炸药的密度可调范围较宽、爆速、起爆敏感度高、猛度较高、抗水性能比水胶炸药更强；加工使用安全，可实现装药机械化；原料广泛，加工简单；适合各种条件下的爆破作业。

4.比较铵梯炸药、铵油炸药的组成成分及特点？

㈠铵梯炸药：

⑴组成：

NH4NO3（硝酸铵）、TNT、木粉等可燃物、沥青（石蜡、松香等）、NaCl（KCl）。

⑵优点：

具有较高的爆炸性能、爆轰感度和安定性。

缺点：

结块性和吸湿性，TNT有毒。

㈡铵油炸药：

⑴组成：

硝酸铵、柴油、木粉（碳粉）等、表面活性剂。

⑵优点：

铵油炸药与铵梯炸药相比成分简单，原料来源充足，成本低，制造使用安全，可自己制造，一般用于露天爆破。

缺点：

感度低，起爆比较困难，吸潮及固结的趋势更为强烈。

5.名词解释：

⑴最大安全电流：

给电雷管通以恒定直流电，5min内不致引爆雷管的电流最大值，称为最大安全电流，又称工作电流。

⑵最小发火电流：

给电雷管通以恒定直流电，能准确地引爆雷管的最小电流值，称为最小发火电流，一般不大于0.7A。

⑶发火冲能：

电雷管在点燃tB时间内，每欧姆桥丝所提供的热能称为发火冲能。

6.常用的起爆方法有哪几种？

起爆方法主要分成两大类,即电力起爆法和非电力起爆法。

非电力起爆法又分为导火索起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法等。

7.炸药爆炸必须具备哪三个基本要素？

1）反应的放热性。

2）反应的快速性。

3）生成大量气体。

8.炸药化学变化的基本形式是什么？

各有什么特点？

㈠基本形式：

热分解；燃烧;爆炸；爆轰。

㈡⑴热分解特点：

在常温常压下，炸药会自行分解，这种分解作用是在整个炸药内部展开的，炸药内各点的温度相同没有集中反应区。

炸药的分解反应反映出炸药的化学安定性，研究它对炸药的长期库存，加工安全等有一定的意义。

⑵燃烧的特点：

燃烧反应是从炸药的某个局部开始，然后沿着炸药的表面或条形的轴向方向以缓慢的速度传播。

靠热传导向未反应区传播的，管内药柱燃烧时，燃烧产物向外空间排出，燃烧反应区则向尚未反应的炸药内部传播，二者运动方向相反。

⑶爆炸的特点：

爆炸是指炸药以每秒数百米至数千米的速度进行的化学反应过程。

爆炸反应从局部开始，靠冲击波向未反应区迅速传播，无论在密闭条件下还是敞开条件下，均可产生较大压力，并伴随光、声等效应。

⑷爆轰的特点：

爆炸同样存在稳定爆炸和不稳定爆炸两种情况，爆炸速度保持定值的称为稳定爆炸，否则为不稳定爆炸。

稳定爆炸又称为爆轰。

9.什么叫炸药的氧平衡？

氧平衡有几种类型？

⑴定义：

炸药内含氧量与可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系称为氧平衡。

用每克炸药中剩余或不足氧量的克数或百分数表示。

⑵类型：

正氧平衡（Kb＞0）、负氧平衡（Kb＜0）和零氧平衡（Kb＝0）

10.炸药爆炸生成哪些有毒气体？

有毒气体：

CO，NO,DN2，SO2等。

11.什么是炸药的爆容、爆热、爆温和爆压？

⑴爆容：

单位质量炸药爆炸时，气体产物在标准状态下的体积。

⑵爆热：

单位质量炸药在定容条件下爆炸所释放的热量称为爆热。

⑶爆温：

爆温是指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。

⑷爆压：

爆轰产物在爆炸完成的瞬间所具有的压力称为爆压。

12.试简述热能起爆机理？

炸药的放热反应速度大于散热速度产生的热积累，温度不断升高，使反应加速导致爆炸。

13.试论述热点学说？

㈠炸药受到撞击或摩擦作用时会发热，假设所产生的热来不及均匀地分布到全部炸药中去，只集中在承受机械作用的个别或几个点上，如个别结晶的两面角，特别是多面棱角或小气泡周围，则当这些小点温度达到爆发点时，便首先爆炸，并扩展开去。

这些小点称为热点。

㈡热点形成的主要三种情况：

⑴炸药颗粒之间、颗粒与杂质之间发生强烈摩擦生成热点。

⑵高速粘性流动发热形成热点。

⑶微小气泡的绝热压缩形成热点。

㈢热点发展为爆炸的条件：

①热点温度在300～6000C;②热点半径在10－3～10－5cm；③热点作用时间在10－3s以上;④热点的热量达4.18×10－8～4.18×10－10J以上。

14.什么是爆轰波？

爆轰波：

在炸药中传播并伴随又有高速化学反应的冲击波就叫爆轰波，也称为反应性冲击波或自持性冲击波。

15.试述影响炸药爆速的主要因素？

1）药卷直径的影。

2）炸药密度的影响。

3）炸药粒度的影响。

4）装药外壳的影响。

5）起爆冲能的影响。

16.炸药爆炸作用有哪两种？

⑴炸药的爆炸作用可分为动作用和静作用两部分。

⑵动作用：

利用炸药爆炸产生冲击波或应力波形成的破坏作用称为炸药爆炸的动作用。

静作用：

利用爆炸气体产物的流体静压或膨胀功形成的破坏或抛掷作用称为炸药爆炸的（准）静作用。

17.何谓炸药的爆力和猛度？

①爆力：

炸药的爆力是爆炸产物对周围介质膨胀做功的能力（静作用）。

②猛度：

炸药爆炸产生冲击波和应力波的作用强度称为猛度。

18.何为岩石的波阻抗？

岩石的密度ρ与纵波在该岩石中传播速度Cp的乘积。

19.岩石爆破破岩机理有哪几种假说？

岩石爆破破岩机理三种假说：

1）爆生气体膨胀作用理论（静作用理论）：

该理论认为使岩石破碎和抛掷的推力是炸药爆炸过程中建立起来的巨大的气体膨胀压力，这一假说完全忽视冲击波的作用。

实验基础：

早期的黑火药爆破漏斗理论。

2）反射拉伸应力波作用理论（动作用理论）：

该理论单纯强调冲击波的作用，认为岩石破碎是由于爆炸产生的压缩应力波从自由面反射而形成的拉伸应力引起的这种拉伸应力，从自由面朝向装药的位置将岩石成片拉裂。

这种假说忽视了爆生气体的作用。

实验基础：

杆件和板件实验。

3）爆生气体和应力波共同作用理论：

该理论认为岩石的破碎是冲击波和爆生气体压力综合作用的结果。

生产和试验研究证明，这种假说客观地、全面地反映了爆破破岩的机理。

实质：

最初裂隙由应力波造成，随后爆生气体渗入裂隙，并在准静态作用下使裂隙扩展。

20.什么叫爆破的内部作用和外部作用？

①爆破内部作用：

当药包爆炸后，在自由面上不会看到爆破迹象。

也就是说，爆破作用只发生在岩石的内部，未能达到自由面，药包的这种作用叫做爆破的内部作用。

②爆破外部作用：

当最小抵抗线小于临界抵抗线时，即不是在无限岩石中，而是在半无限岩石中装药爆破时，炸药爆炸后除发生内部的破坏作用外，自由面附近也将发生破坏。

也就是说，爆破作用不仅发生在岩石内部，还将引起自由面附近岩石的破碎、移动和抛掷，形成爆破漏斗。

21.试简述爆破内部作用和外部作用时，岩石的破坏过程。

㈠爆破内部作用岩石破坏过程：

1）压缩粉碎区的形成炸药爆炸后，产生二、三千度以上的高温和几万兆帕的高压，形成每秒数千米速度的冲击波，伴之以高压气体在微秒量级的瞬时内作用在紧靠药包的岩壁上。

2）裂隙区的形成①径向裂隙的形成②环向裂隙的形成③在径向裂隙与环向裂隙形成的同时，受径向应力和切向应力作用的结果，还可能形成剪切裂隙。

这样应力作用首先形成了初始裂隙，接着爆轰气体的膨胀、挤压、气楔作用助长裂隙的延伸和扩展，只有当应力波与爆轰气体衰减到一定程度后才能停止裂隙的扩展。

随着径向裂隙、环向裂隙和剪切裂隙的形成、扩展、贯通，纵横交错、内密外疏、内宽外细的裂隙网分割成大小不等的碎块。

靠近粉碎区处岩块细碎，远离粉碎区处大块增多，或只出现延伸的径向裂隙。

这就是破裂区（裂隙区）的破坏过程。

3）震动区当应力波衰减到不能破坏岩石时，只能引起岩石质点作弹性震动，形成地震波，它的能量仅占爆破总能量的很小一部分，约为2～6％。

爆破地震瞬间的高频振动可引起原有裂隙的扩展，或超过岩体的固有频率，导致露天边坡滑坡，地下冒顶片帮，地面或地下建筑物的破裂、损坏、倒塌。

地震波是构成爆破公害的危险因素，因此必须掌握爆破地震的规律，采取适当的控制爆破降震措施，尽量避免和防止爆破地震的严重危害。

㈡爆破的外部作用岩石破坏过程：

1）反射拉伸应力波造成自由面岩石片落。

2）反射拉伸应力波引起径向裂隙延伸。

3）自由面改变了岩石中的准静态应力场。

22.利文斯顿爆破漏斗理论的实质是什么？

㈠利文斯顿认为，炸药在岩体内爆破时，传递给岩石爆破能量的多少和速度的快慢，取决于岩石性质、炸药性能、药包重量、炸药理置深度、位置和起爆方式等因素。

当岩石条件一定时，爆破能量的多少取决于炸药重量，爆炸能量的释放速度与炸药起爆的速度密切相关。

㈡炸药能量释放后，主要消耗在以下四个方面：

①岩石的弹性变形；②岩石的破碎和破裂；③岩石的抛掷；④空气冲击波和对气体做功。

㈢而炸药能量在以上四个方面的分配比例，又取决于炸药的埋置深度。

当埋置深度W比较大时，炸药的能量被岩石完全吸走，消耗于岩石的弹性变形和破碎；若减小埋置深度W，岩石此两项所吸收的能量将达到饱和状态，这时岩石地面开始隆起，甚至破裂的岩石被抛掷出去。

23.名词解释：

⑴最小抵抗线W：

岩石内装药中心到自由面的垂直距离，即药包的埋置深度，也就是倒圆锥的高度。

⑵爆破作用指数：

爆破作用指数：

爆破作用指数用n表示，它是爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值，即

。

⑶单位炸药消耗量：

爆破每立方米原岩所消耗的炸药量称为单位炸药消耗量，通常以q表示。

24.爆破工作面上一般布置有哪些炮眼？

各起什么作用？

按用途不同，将工作面的炮眼分为三种:

⑴掏槽眼：

用于爆出新的自由面，为其他后爆炮眼创造有利的爆破条件。

⑵崩落眼：

是破碎岩石的主要炮眼。

崩落眼利用掏槽眼和辅助眼爆破后创造的平行于炮眼的自由面，爆破条件大大改善，故能在该自由面方向上形成较大体积的破碎漏斗。

⑶周边眼：

控制爆破后的巷道断面形状、大小和轮廓，使之符合设计要求。

巷道中的周边眼按其所在位置分为顶眼、帮眼和底眼。

25.隧道或井巷掘进中常用的掏槽方式有哪些？

各自的优缺点？

㈠掏槽方式有：

斜眼掏槽和直眼掏槽。

斜眼掏槽：

单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽。

直眼掏槽：

缝隙掏槽或龟裂掏槽、角柱状掏槽、螺旋掏槽、双螺旋构槽

㈡斜眼掏槽的优点：

1）适用于各种岩层并获得较好的掏槽效果；2）所需掏槽眼数目较少，单位耗药量小于直眼掏槽；3）槽眼位置和倾角的精确度对掏槽效果的影响较小。

缺点：

1）钻眼方向难以掌握，要求钻眼工具有熟练的技术水平；2）炮眼深度受巷道断面的限制，尤其在小断面巷道中更为突出；3）全断面巷道爆破下岩石的抛掷距离较大，爆堆分散，容易损坏设备和支护，尤其是掏槽眼角度不对称时。

㈢直眼掏槽的优点：

1）炮眼垂直于工作面布置，方式简单，易于掌握和实现多台钻机同时作业和钻眼机械化；2）炮眼深度不受巷道断面限制，可以实现中深孔爆破；当炮眼深度改变时，掏槽布置可不变，只需调整装药量即可；3）有较高的炮眼利用率；4）全断面巷道爆破，岩石的抛掷距离较近，爆堆集中，不易崩坏井筒或工作面内的设备和支架。

缺点：

1）需要较多的炮眼数目和较多的炸药；2）炮眼间距和平行度的误差对掏槽效果影响较大，必须具备熟练的钻眼操作技术。

26.什么叫管道效应？

管道效应：

对于混合炸药，特别是硝铵类混合炸药，在细长连续装药时，如果不耦合系数选取不当，就会发生爆轰中断，在炮眼内的装药会有一部分不爆炸，这种现象称为间隙效应，或称管道效应。

27.简述几种装药形式？

并分别对比其优点？

㈠①连续装药——装药在炮眼内连续装填，没有间隔；②间隔装药——装药在炮眼内分段装填，装药之间有炮泥、木垫或空气使之隔开。

③耦合装药——装药直径与炮眼直径相同；④不耦合装药——装药直径小于炮眼直径。

⑤正向起爆装药——起爆雷管在炮眼眼口处，爆轰向眼底传播；⑥反向起爆装药——起爆雷管在炮眼眼底必，爆轰向眼口传播。

㈡⑴间隔装药与连续装药相比的优点：

①可以增加用于破碎和抛掷岩石的爆炸能量②提高了炸药能量的有效利用率，降低了炸药消耗量。

⑵不耦合装药与耦合装药相比的优点：

①提高药柱高度；②减少装药量；③延长爆炸气体在炮孔内的作用时间；④增大爆炸气体作用面积；⑤减轻爆炸冲击波对炮孔壁的破坏。

⑶反向起爆装药与正向起爆装药相比的优点：

①提高了炮眼利用率；②加强岩石的破碎，降低了大块率。

28.光面爆破的定义？

光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。

29.微差爆破的定义？

微差爆破：

利用毫秒量级间隔，实现按顺序起爆的方法称为毫秒爆破或微差爆破。

30.预裂爆破的定义？

预裂爆破：

预裂爆破是一种控制爆破方法，用以减弱在预定方向上的爆破破坏作用。

这一方法的实质，是沿设计边坡境界线钻一排间距较小的密集炮孔，在主炮孔爆破之前，预裂孔先起爆，爆破结果，在岩体中沿预裂孔联线形成一定宽度的裂隙，以此来隔离或降低主炮孔爆破产生的应力波和地震波对边坡的作用。

31.根据破岩机理，可将钻眼方法分为哪几类？

其代表机具是什么？

⑴冲击式钻孔法。

凿岩机是冲击式钻孔法的代表机具

⑵旋转式钻孔法。

电钻是旋转式钻孔法的代表机具。

⑶旋转冲击式钻孔法。

潜孔钻机是旋转冲击式钻孔法的代表机具。

⑷滚压式钻孔法。

牙轮钻机是滚压式钻眼法的代表机具。

32.单质炸药氧平衡计算？