爆破工程考试重点.docx

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爆破工程考试重点

考试题型：

名词解释

简答题

论述题

第一章爆破工程概论

一、工程爆破的分类方法：

1、按药包形状分类：

（1）集中药包法：

药包的最长边长不超过最短边长的4倍。

（2）延长药包法：

药包的最长边长边大于最短边长或直径的4倍

（3）平面药包法：

药包的直径大于其厚度的3到4倍

（4）形状药包法：

将炸药做成特定形状的药包，用以达到某种特定的爆破作用

2、按装药方式和装药空间形状的不同分类

（1）药室法

（2）药壶法（3）炮孔法（4）裸露药包法

3、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

第二章爆破器材和起爆技术

一、解释下列术语

最大安全电流：

给电雷管通恒定的直流电，5分钟内不至引爆电雷管的电流最大值

最小发火电流：

给电雷管通恒定的直流电，能准确引爆雷管的最小电流值称为最小发火电流

发火冲能：

电雷管在点燃时间内，每欧姆桥丝所提供的热能称为发火冲能。

发火冲能与

通入电流值的大小有关，电流愈小，散热损失愈大。

标称发火冲能：

实际中常采用当电流强度等于两倍百毫秒发火电流时的发火冲能值

二、对工业炸药的基本要求有哪些？

1具有足够的炸药能量，爆炸性能良好，且有足够的爆炸威力；

2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；

3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；

4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；5原料来源广，制造工艺简单，价格便宜。

三、比较铵梯炸药和铵油炸药的优缺点与组成成分

铵梯炸药组成

NH4NO3、TNT、木粉等可燃物（品种不同附加物不同）

铵梯炸药爆炸后生成气体量大、感度低，吸湿性强，当空气相对湿度大于硝酸铵吸湿点时，随空气湿度增高，吸湿速度加快，吸湿后易结块、硬化、大大降低爆炸性能，抗水性差。

铵梯炸药可用于岩石隧道、巷道的掘进，露天爆破以与煤矿开采。

•铵油炸药是一种无梯炸药（廉价炸药）

最广泛使用的一种是含粒状硝酸铵（94％）和轻柴油（6％）的氧平衡混合物。

为了减少炸药的结块现象，可适量加入木粉作为疏松剂,和表面活性剂。

铵油炸药的优点是原料广泛，价格低廉，安全性好，加工简单，利于机械加工和现场混药；缺点是不抗水，易吸湿结块，感度低，临界直径大，威力小，产生有毒气体量多。

铵油炸药一般用于露天爆破

四、比较水胶炸药和乳化炸药的组成和优缺点

水胶炸药主要由氧化剂水溶液、敏化剂、胶凝剂和交联剂组成，有时加入少量交联延迟剂、抗冻剂、表面活性剂和安定剂；机械敏感度低，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。

水胶炸药抗水性强，适合有水工作面的爆破作业。

乳化炸药由氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂、稳定剂、敏化发泡剂、高热剂等成分组成；乳化炸药具有较高的猛度、爆速和感度，密度范围较宽，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，加工工艺简单，适合各种条件下的爆破作业。

五、常用的起爆方法有哪几种？

简述各种起爆方法所用的器材

电力起爆法，电力起爆网路由电雷管、导线和起爆电源三部分组成。

导火索起爆法所使用的主要器材有：

导火索、火雷管和点火材料。

导爆索起爆法，是利用一种导爆索爆炸时产生的能量去引爆炸药的一种方法，但导爆索本身需要先用雷管将其引爆。

导爆管起爆系统由塑料导爆管、连接元件、击发元件、传爆元件、起爆元件组成。

六、电爆网路有哪些连接方法？

各自的优缺点与适用条件是什么？

串联：

网路简单，操作方便，易于检查，路网所要求的总电流小。

并联：

所需的起爆电压低，而总电流大。

混合联：

可以同时起爆大量电雷管。

第三章炸药爆炸的基本原理

一、名词解释

爆容：

单位质量炸药爆炸时所产生的气体产物，换算在标准状态下所占的体积称为爆容

爆热：

单位质量炸药爆炸时所释放出的热量称为爆热

爆温：

炸药爆炸瞬间将爆炸产物加热所达到的最高温度称为爆温

爆压：

爆炸产物在爆炸反应完成瞬间所达到的压力称为爆压

爆轰波：

在炸药中传播的伴有告诉化学反应的冲击波，也称为反应性冲击波或自持性冲击波。

爆轰波的传播速度称为爆速

爆力：

炸药爆炸对周围介质所做机械功的总和称为炸药的爆力，反映爆生气体膨胀做功的能力

猛度：

炸药爆炸时所产生的冲击波和应力波的作用强度称为猛度，表征炸药动作用的强度

二、炸药爆炸必须具备的三个基本因素，为什么

炸药爆炸必须具备以下3个条件，即反应过程的放热性、快速性和生成气体。

放热性：

炸药爆炸首先要将内含能转换成热能，再由热能转变成机械能对外做功，若反应不放热或放热很少，就不可能提供做功的能量；另外爆炸放出的热量激活炸药分子，通过能量转换激发下一层炸药爆炸。

快速性：

使得爆炸释放的能量几乎全部聚集在相当于原来炸药体积的产物气体之中，达到能量高度集中。

生成气体：

爆炸对环境介质做功是通过高温高压的气体膨胀实现的，也就是说气体产物是炸药爆炸时对外做功的介质。

三、炸药化学变化的基本形式是什么，各有什么特点

热分解：

在常温常压下，炸药会自行分解，反应速度很慢，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，反应不产生火、光和声响，随温度升高反应速度加快。

燃烧：

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快速传播，存在集中反应区

爆炸：

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。

四、什么叫炸药的氧平衡，氧平衡有几种类型，为什么要选用零氧平衡

炸药内含氧量与可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系成为氧平衡。

氧平衡分为正氧平衡、零氧平衡和负氧平衡。

正氧平衡：

炸药内的含氧量除将可燃元素充分氧化之后尚有剩余。

正氧平衡炸药未能充分利用其中的氧量，且剩余的氧和游离氮化合时，将生成氮氧化物有毒气体，吸收热量。

氮氧化物有毒，并能促使煤矿瓦斯和煤尘的燃烧、爆炸；

负氧平衡：

炸药内的含氧量不足以使可燃元素充分氧化。

可燃元素不能充分被利用，不能放出最大热量，且生产CO有毒；

零氧平衡：

炸药内的含氧量恰好够可燃元素充分氧化。

在理想反应条件下，能放出最大热量，而且不会生成有毒气体。

因此选用零氧平衡。

五、炸药爆炸生成哪些有毒气体？

影响其生成量的主要因素是什么？

有毒气体：

co、N的氧化物

v影响有毒气体生成量的因素：

•炸药的氧平衡；

•化学反应的完全程度；

•装药外壳等。

六、什么是炸药的起爆能？

起爆能的常见形式有几种?

通常把炸药在外界能量作用下发生爆炸反应的过程称为起爆。

这种外界的能量称为起爆能

起爆能形式：

热能、机械能、冲击波能量、电能。

七、简述热能起爆机理

假设：

在整个炸药中各处温度相同且不随时间变化；

炸药周围的温度恒定；

炸药的温度大于炸药周围的温度，且相差不大。

在上述假设条件下，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。

八、简述热点学说

在较快的机械作用下，冲击所产生的热来不与均匀的分布到受冲击的炸药的整体，而集中在药体的局部点上，在这些小点上温度达到高于爆发点时就会在这些局部点上开始爆炸，而后扩散到整个装药体爆炸。

整个过程分为：

热点形成阶段；以热点为中心向周围扩展成长阶段；由燃烧转变成低速爆轰的过渡阶段；稳定爆轰阶段

九、影响炸药爆速的主要因素

药卷直径的影响：

能维持炸药稳定爆轰的最小装药直径称为炸药的临界直径，炸药在临界直径时的爆速称为临界爆速；接近理想爆速的装药直径称为极限直径。

当装药直径小于极限直径时，爆速随着装药直径的减小而减小，但为了维持稳定爆轰，装药直径必须大于炸药的临界直径。

炸药密度的影响：

对单质炸药，因增大密度既提高了理想爆速，又减小了临界直径，在达到结晶密度之前，爆速随密度增大而增大。

对混合炸药，增大密度虽然提高理想爆速，但相应地也增大了临界直径。

当药卷直径一定时，存在有使爆速达最大的密度值，这个密度称为最佳密度。

炸药粒度的影响：

一般情况下，炸药粒度细、临界直径和极限直径减小，爆速增高。

但混合炸药中不同成分的粒度对临界直径的影响也不完全一样。

其敏感成分的粒度越细，临界直径越小，爆速越高；而相对钝感成分的粒度越细，临界直径增大，爆速也相应减小；但粒度细到一定程度后，临界直径又随粒度减小而减小，爆速也相应增大。

装药外壳的影响：

装药外壳可以限制炸药爆轰时反应区爆轰产物的侧向飞散，从而减小炸药的临界直径。

当装药直径较小时，爆速距理想爆速较大时，增加外壳可以提高爆速，其效果与加大装药直径相同。

起爆冲能的影响：

要使炸药达到稳定爆轰，必须供给炸药足够的起爆能，且激发冲击波速度必须大于炸药的临界爆速。

十、炸药爆炸作用

炸药爆炸时形成的爆轰波和高温、高压的爆轰产物，将对周围介质产生强烈的冲击和压缩作用，使周围介质发生变形、破坏、运动和抛掷。

炸药对周围介质的各种机械作用统称为爆炸作用。

炸药的爆炸作用可分为两部分：

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；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。

岩石中爆炸的基本理论

一、名词解释

最小抵抗线：

岩石内装药中心至自由面的垂直距离称为最小抵抗线，通常用W表示。

临界抵抗线：

岩石中弹性变形能和破碎能达到饱和状态时的抵抗线值。

爆破作用指数：

在爆破工程中，经常应用爆破作用指数n，它是爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值，即

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，单位

二、岩石的波阻抗与其物理意义

岩石密度

与纵波在岩石中传播速度

的乘积称为岩石的波阻抗；物理意义为岩石介质产生单位质点运动速度所需要应力波的应力值，即所谓对应力波的阻尼作用。

三、岩石爆破破岩机理假说

岩石爆破破岩机理就是研究岩体在爆炸作用下发生破碎的原理。

爆生气体膨胀作用理论：

该理论认为使岩石破碎和抛掷的推力是炸药爆炸过程中产生的巨大的气体膨胀压力，这种理论称为静作用理论。

爆炸应力波反射拉伸作用：

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。

动作用理论。

爆生气体和应力波综合作用理论：

岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展。

四、简述爆生气体和应力波综合作用的破岩机理

岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，冲击波对岩石破碎作用强度大、时间短。

随后爆生气体膨胀渗入裂隙，并在准静态压力作用下促进裂隙进一步发展。

应力波达到自由面发生反射，形成反射拉伸波，也加强裂隙的扩展。

五、爆破的内部作用和外部作用

内部作用——无限介质中的爆破作用：

对于一定量的装药来说，若埋深超过临界抵抗线，可认为药包处在无限岩石介质中，此时药包爆炸在自由面上不会看到爆破的迹象，即爆破作用只发生在岩石内部。

外部作用——半无限岩石介质中爆破作用：

对于一定量的装药，若埋深小于临界抵抗线，炸药爆炸的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。

把这种装药接近自由面时的爆破作用称为爆破的外部作用。

六、简述爆破内部作用和外部作用时岩石的破坏过程课本92页到96页，未必会考，稍微看看吧

七、分析岩石爆破径向裂隙和环向裂隙形成的机理

当粉碎区形成后，冲击波衰减成应力波，其压力已低于岩石的抗压强度，不足以压坏岩石，但仍以弹性波的形式向岩石周围传播，相应地产生岩石质点的径向位移，其径向压力产生切向压力，当切向压力大于岩石的抗拉强度时岩石即被拉断，产生径向裂隙。

爆生气体作用在爆炸空腔的岩壁上，形成准静压应力场。

在高压气体的膨胀挤压、气楔作用下，径向裂隙继续扩展和延伸，并且在裂隙尖端处的气体压力下引起应力集中，加速裂隙的扩展，构成了靠近粉碎区的内密外疏、开始宽末端细的径向裂隙。

在冲击波、应力波作用下，岩石受到强烈的压缩，积蓄了一部分弹性变形能。

当粉碎区空腔形成，径向裂隙展开，压力迅速下降到一定程度时，原先在药包周围的岩石释放出压缩过程中积蓄的弹性变形能，并转变为卸载波向爆源中心传播，形成与压应力波作用方向相反的拉应力波，使岩石质点产生反向的径向运动，当此拉伸应力波的拉应力大于岩石的抗拉强度时岩石会被拉断，形成环状裂隙。

八、利文斯顿爆破漏斗理论的实质

1炸药在岩体内爆炸时，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、炸药埋置深度、位置和起爆方式等因素。

2当岩石条件一定时，爆破能量的多少取决于炸药重量、爆炸能量释放的速度与炸药起爆速度密切相关。

3能量消耗：

岩石的弹性变形、岩石的破碎和破裂、岩石的抛掷、空气冲击波对气体做功。

（顺序不可以变）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。

4当埋置深度W比较大时，炸药的能量被岩石完全吸收，消耗于岩石的弹性变形与破碎；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。

地下工程爆破

一、爆破工作面上一般布置哪些炮眼，各起什么作用

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

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平行于炮眼的自由面，改善爆破条件，在自由面方向形成较大体积的破碎漏斗。

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。

二、隧道或井巷掘进中常用的掏槽方式有哪些，各自的优缺点和适用条件

斜眼掏槽：

单向掏槽，适用于中硬一下具有层、节理或软夹层的岩层中。

锥形掏槽，适用于普氏系数大于8的坚韧岩石，主要用于井筒掘进

楔形掏槽，适用于各种岩层，特别是中硬以上的稳定岩层。

扇形掏槽，主要用于煤层、半煤层或有软夹层的岩石中。

斜眼掏槽的优点：

1适用于各种岩层并能获得良好的掏槽效果；

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小。

斜眼掏槽的缺点：

1钻眼方向难以掌握，要求钻眼工人具有熟练的技术水平；

2炮眼深度受井巷断面的限制，尤其在小断面井巷中更为突出；

3全断面井巷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。

4不利于快速掘进。

直眼掏槽：

缝隙掏槽或龟裂掏槽，适用于中硬以上或坚硬岩石的小断面巷道

角柱状掏槽，

螺旋掏槽，

双螺旋掏槽，

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炮眼深度不受井巷断面限制，可实现中深孔爆破；

3有较高的炮眼利用率；

4全断面井巷爆破岩石的抛掷距离较近，爆堆集中，不易崩坏井筒或巷道内的设备和支架。

直眼掏槽的缺点：

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，必须具备熟练的钻研操作技术。

三、什么叫管道效应（间隙效应），如何引起

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管道效应。

引起：

装药在一段爆炸后爆轰波开始传播，于此同时爆炸反应形成的高温高压气体迅速膨胀，使径向间隙中与其相邻的空气受强烈压缩，于是伴随着爆轰波沿药柱的传播，在径向间隙中变形成传播速度大于爆轰波速度空气冲击波。

空气冲击波超前压缩炸药，减小药卷直径，降低了爆炸化学反应释放的能量，爆速相应减小，甚至药卷直径被压缩到小于临界直径将导致爆轰中断，另一方面，炸药受到强烈冲击压缩密度增大，超过极限密度时也将导致爆速下降。

四、几组概念

正向起爆：

雷管在炮眼顶部，爆轰向眼底传播。

反向起爆：

雷管在炮眼底部，爆轰向眼口传播。

连续装药：

装药在炮眼内连续，没有间隔。

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。

耦合装药：

装药直径与炮眼直径相同。

不耦合装药：

装药直径小于炮眼直径。

五、光面爆破的优点与破岩机理

优点：

1能减少超挖，特别是在松软岩层中更能显示其优点；

2爆破后成形规整，提高了井巷轮廓质量；

3爆破后井巷轮廓外的围岩不产生或产生很少的爆震裂隙，提高了围岩稳定性和自身的承载能力，不需要或很少需要加强支护，减少了支护工作量和材料消耗；

4加快井巷掘进速度，降低成本，保证施工安全。

机理：

在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线将岩石崩落下来。

六、微差爆破的优点与微差爆破的破岩机理

优点：

1增加了破碎作用，能够减小岩石爆破块度，降低单位炸呀消耗量；

2能够降低爆破产生的地震效应，防止度井巷围岩或地面建筑物造成破坏；

3减小抛掷作用，爆堆集中，既能提高装岩效率，又能防止崩坏支架或损毁其他设备；

4在有瓦斯与煤尘的工作面采用微差爆破，可实现全断面一次爆破，缩短爆破和通风时间，提高掘进速度。

破岩机理：

应力波干涉假说

自由面假说

岩块碰撞假说

残余应力假说

露天工程爆破

一、露天爆破的形式

裸露药包爆破：

炸药不装入炮孔，只将药包放置在大块表面进行爆破。

深孔爆破：

炸药装入深孔进行爆破

浅孔爆破：

炸药装入深度不大于5m,直径50mm一下的炮孔中进行爆破

硐室爆破：

炸药集中装入专门的硐室进行爆破

二、预裂爆破的原理与优点

预裂爆破是沿设计边坡边线钻一排间距较小的密集炮孔，称为预裂孔，在生产炮孔即主炮孔爆炸之前，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，称为预裂带，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

优点：

预裂孔径较小，不耦合装药，采用低猛度炸药爆破，因而预裂孔爆破对边坡的影响程度和范围大大减小，并且可以形成较为光滑的预裂面；

炮孔连线上首先形成裂隙使炮孔爆炸气体通过该裂隙散出，降低对周围岩石的压力，使得爆生气体在其他方向上的压缩与破坏作用减弱或消除，保证边坡的坡面比较完整，达到维护边坡稳定的目的。

钻孔方法与钻孔机具

根据破岩机理，将钻眼方法分为

1冲击式钻孔方法，代表工具是凿岩机；

2旋转式钻孔方法，代表工具是电钻；

3旋转冲击式钻孔法，代表工具是潜孔钻机；

4滚压式钻孔法，代表机具是牙轮钻机。