土木90爆破工程复习

土木90-4《爆破工程》复习题一、名词解释爆轰压力：爆轰波最前端的压力为冲击波压力P，炸药在P作用下开始进行化学反应，在化学反应结束时爆轰波的压力为Ph,称为爆轰压力。爆力：炸药爆炸对周围介质所作机械功的总和。猛度：炸药爆炸产生的冲击波和应力波作用的强度冲击波：在介质中以密度、压力、质点运动速度突然升高的形式向前传播的一种压缩波。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。岩石的波阻抗：指反映岩石抵抗（阻尼作用）应力波作用的能力。殉爆:某处炸药爆炸时，通过某种惰性介质中产生的冲击波，引起另一处炸药爆炸的现象。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称为氧平衡。爆轰波:在炸药中传播的,伴有高速化学反应的冲击波。装药密集系数:相邻两装药的间距a与最小抵抗线w的比值。二、简答题1.简述炸药的机械能起爆机理。机械作用下热点的形成：（1）炸药内空气间隙或微小气泡被绝热压缩，升温成热点；（2）炸药颗粒间或炸药与容器内壁摩擦局部升温形成热点；（3）炸药在高速冲击下的粘滞性流动产生的热量。热点的发展阶段：1）热点形成阶段；2）成长阶段，以热点为中心向四周扩展，形式为速燃；3）低速爆轰阶段；4）稳定高速爆轰阶段。2.简述炸药爆炸的基本特征。（一）反应的放热性1、炸药分子只有在一定能量下才活化分解；2、热能是炸药爆炸作功的能量来源。炸药内能爆炸热能气体压缩能膨胀机械功（二）生成大量气体爆炸能量必须借助于气体产物才能转化为机械功。没有气体产物就不会形成爆炸。（三）反应的快速性短时间内释放大量能量才能具有强大威力3.简述水胶炸药的组分及其作用。由氧化剂水溶液、敏化剂、可燃剂、胶凝剂和交联剂以及一些特殊添加剂等组成。作用：1)提高炸药的密度和爆速；2）使炸药具有流变性，使爆炸性能具有稳定性；3）使炸药具有抗水性。粘弹性凝胶体有包覆作用,既能阻止外部水的渗入，又能防止硝酸铵等可溶性组分向水中扩散或被水沥滤。4）提高了炸药的安全性。4.简述导爆管起爆网路的组成和网路联接的基本类型。结构高压聚乙烯空心管，外径约3.0mm，内经约1.5mm；内壁涂高能炸药（奥托金或黑索金与铝粉等的混合物）导爆管连通器具a、连接块b、多路分路器c、塑料套管5.简述巷道光面爆破的原理。（一）应力波叠加原理（二）爆生气体作用原理（三）应力波与爆炸气体共同作用原理6.简述利文斯顿爆破漏斗理论的实质。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。炸药能量释放后，主要消耗在四个方面：（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。7.简述导爆管起爆网络的组成、连接方法和激发起爆方法。8.简述煤矿许用炸药的类型和分级方法。1）添加惰性消焰剂的炸药2）被筒炸药3）当量炸药4）离子交换炸药5）许用含水炸药煤矿许用炸药的沼气安全性分为五级：一级煤矿许用炸药：100g发射臼炮检定合格，可用于低沼气矿井。二级煤矿许用炸药：150g发射臼炮检定合格，一般可用于高沼气矿井。三级煤矿许用炸药：试验法1，450g发射臼炮检定合格；试验法2，150g悬吊检定合格。可用于沼气与煤尘突出矿井。四级煤矿许用炸药：250g悬吊检定合格。五级煤矿许用炸药：450g悬吊检定合格。9.简述炸药爆炸的动作用和静作用，并说明它们通过那些性能参数表示。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；静作用：利用气体产物流体静压或膨胀功形成的破坏或抛掷。炸药爆炸作用的评价：爆力：评价膨胀做功能力，即静作用强度。猛度：评价瞬时冲击能力，即动作用强度。10.简述间隙效应及消除间隙效应的方法。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。避免和消除间隙效应的方法：（1）采用散装药，即不耦合系数值为1；（2）在连续装药的全长上，每隔一定距离放上一个硬纸板做成的档圈，档圈外径和炮眼直径相同，以阻止间隙内空气冲击波的传播，削弱其强度；（3）采用临界直径小，爆轰性能好的炸药；（4）减小炮眼直径或增大装药直径，避开产生间隙效应的不耦合系数值范围。11.简述编制井巷爆破说明书时应包括哪些主要内容。爆破说明书的主要内容包括：（1）爆破工程的原始资料。（2）选用的钻眼爆破器材。（3）爆破参数计算。掏槽方式和参数，光爆参数，崩落眼参数；（4）爆破网路的计算和设计；（5）爆破安全措施。12.简述炸药爆速的影响因素。a、装药直径的影响b、装药密度c、炸药粒度d、装药外壳e、起爆冲能三、绘图说明题1.绘制瞬发电雷管的结构图，标注各组成部分名称，说明各部分的作用。（a）直插式；（b）药头式2.绘图并说明岩石爆破的内部作用。1、压碎区2、破裂区3、震动区地震波不能造成岩石直接破坏，只能引起岩石质点的弹性振动。3.绘图并说明装药密集系数对光面爆破效果的影响。连续装药间隔装药耦合装药不耦合装药正向起爆装药反向起爆装药4.绘图并说明电爆网路的基本类型和特点。5.绘图并说明台阶爆破的基本要素。1、台阶要素台阶高度H底盘抵抗线WD钻孔深度L超深（或超钻）h钻孔间距a排距b台阶坡面角α堵塞长度l1装药长度l2台阶上部边线至前排孔口的距离B6.绘制毫秒延期电雷管结构图并标注各部分名称。7.绘图并说明爆破漏斗的基本形式。1、标准爆破漏斗：r＝W（n＝1）漏斗展开角θ＝90o。2、加强爆破漏斗：r＞W（一般3＞n＞1）漏斗展开角θ＞90o。3、减弱爆破漏斗（加强松动漏斗）：r＜W（一般0.75＜n＜1）4、松动爆破漏斗：一般n≈0.75。当n＜0.75时难成漏斗。bBHLlL2WW1hLa8.绘图并说明巷道掘进工作面炮眼的类型和作用。\掏槽眼、崩落眼（辅助眼）、周边眼（顶眼、邦眼、底眼）9.绘制炸药爆轰的Z-N-D模型，并说明炸药的爆轰过程。10.绘制炸药殉爆的示意图，并说明何为殉爆距离和殉爆安全距离。殉爆距离：主动药包诱导被动药包爆炸的最大距离。殉爆安全距离：保证绝对不发生殉爆的距离。四、论述题1.试述巷道掘进爆破的掏槽方式有哪几种？各有何优缺点？适用条件是什么？掏槽方法：斜眼掏槽直眼掏槽混合掏槽斜眼掏槽的优点：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；3）槽眼位置和倾角精确度对掏槽效果影响较小。斜眼掏槽的缺点：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，在小断面巷道中更突出；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。直眼掏槽的优点：1）方式简单，易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；3）有较高的炮眼利用率；4）全断面巷道爆破，岩石的抛掷距离校近，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。2.试述井巷掘进爆破的装药结构，说明不同装药结构对爆破效果的影响。（一）连续装药和间隔装药间隔装药可采用炮泥间隔、木垫间隔和空气间隔三种方式。空气柱间隔装药的作用原理：（1）降低了作用于炮眼壁上的冲击压力峰值。（2）增加了应力波作用时间。（二）耦合装药与不耦合装药耦合装药：孔壁受爆轰波直接作用，岩体内激起冲击波，造成粉碎区，消耗炸药的大量能量。不耦合装药：可降低孔壁冲击压力，减少粉碎区，激起应力波在岩体内的作用时间加长，加大了裂隙区范围，炸药能量利用充分。在光面爆破中，周边眼多采用不耦合装药。（三）正向起爆装药和反向起爆装药（四）炮孔的填塞3.试述岩石爆破的内部和外部作用。（一）爆破的内部作用1、压碎区2、破裂区3、震动区地震波不能造成岩石直接破坏，只能引起岩石质点的弹性振动。二）爆破的外部作用1、反射拉伸波造成自由面岩石片落2、反射拉伸波造成径向裂纹延伸3、存在自由面时准静态应力场发生变化