中国矿业大学_爆破工程复习资料

-1-117工作室编制爆破复习资料1.硝铵类炸药的主要成分是？各在炸药中起什么作用？答：氧化剂(硝酸铵、硝酸钾等)、可燃剂(木粉、沥青、石蜡、煤油、柴油等)及敏化剂(TNT、石英砂、碎玻璃、金属粉等)。2.试比较铵梯炸药和铵油炸药的优缺点及适用条件。答：铵梯优缺点：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。适用条件：铵梯炸药可用于岩石隧道、巷道的掘进，露天爆破以及煤矿开采。铵油炸药优缺点：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。适用条件：铵油炸药一般用于露天爆破。3.比较水胶炸药和乳化炸药的组成优缺点和适用条件。答：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，以改善炸药的性能。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。乳化炸药：也称乳胶炸药，是在水胶炸药的基础上发展起来的一种新型抗水炸药。它由氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂、稳定剂、敏化发泡剂、高热剂等成分组成。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.常用的起爆方法有哪几种？简述各种起爆方法所用的器材。答：1）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。；2）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；3）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；4）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。5.炸药爆炸必须具备哪三个基本要素？为什么？答：1）反应的放热性。因为炸药分子只有在一定能量下才活化分解；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。2）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。3）反应的快速性。短时间内释放大量能量才能具有强大威力6.炸药化学变化的基本形式是什么？答：1）缓慢分解（热分解）：常温常压下，炸药会自行分解，它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。2）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以缓慢的速度靠热传导向未反应区传播。3）爆炸：反应从局部开始，靠冲击波向未反应区迅速传播，无论在密闭还是敞开条件下，均可产生较大压力，并伴随光、声等效应的过程，以每秒数百米至数千米的速度进行。-2-117工作室编制7.什么叫氧平衡？有几种类型？配置时为什么要选用零氧平衡？答：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。类型：正氧平衡（K＞0）、负氧平衡（K＜0）和零氧平衡（K＝0）零氧平衡炸药因氧和可燃元素都能得到充分利用，故在理想反应条件下，能放出大热量，而且不会生成有毒气体。8.试论述热点学说？答：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。热点形成的主要三种情况：炸药颗粒之间、颗粒与杂质之间发生强烈摩擦生成热点。高速粘性流动发热形成热点。微小气泡的绝热压缩形成热点。9.试述影响炸药爆速的主要因素？答：1)药卷直径的影响；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。10.炸药爆炸作用有哪两种？答：炸药的爆炸作用可分为动作用和静作用两部分：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。11.何为岩石的波阻抗？其物理意义是什么？答：岩石的密度与纵波在该岩石中传播速度的乘积。其物理意义是使岩石介质产生单位质点运动速度所需的应力波的应力值。12.何为岩石的可爆性？岩石可爆性分级的目的和意义答：岩石的可爆性是指岩石抵抗爆破破坏的能力或者岩石爆破破坏的难易程度。目的：岩石可爆性是岩石自身物理力学性质、炸药性能和爆破工艺的综合反映。意义：岩石可爆性分级是选择爆破作业方案、确定爆破参数和定额编制的重要依据。13.岩石爆破破岩机理有哪几种假说？答：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。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。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。14.什么叫爆破的内部作用和外部作用？答：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。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。-3-117工作室编制15.自由面的存在对爆破作用将产生什么样的影响？试分析之。答：自由面的存在改变了岩石由爆生气体膨胀压力形成的准静态应力场中的应力分布和应力值的大小，使岩石更容易在自由面方向收到剪切破坏。爆破的外部作用和内部作用结合起来，造成了自由面附近岩石的漏斗状破坏。16.利文斯顿爆破漏斗理论的实质是什么？答：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。炸药能量释放后，主要消耗在以下四个方面：岩石的弹性变形；岩石的破碎和破裂；岩石的抛掷；空气冲击波和对气体做功。17.爆破工作面上一般布置有哪些炮眼？各起什么作用？答：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。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。18.隧道或井巷掘进过程中常用的掏槽方式有哪些？各自的优缺点和适用条件是什么？答：1）斜眼掏槽优点：适用于各种岩层并获得较好的掏槽效果；所需掏槽眼数目较少，单位耗药量小于直眼掏槽；槽眼位置和倾角的精确度对掏槽效果的影响较小。缺点：钻眼方向难以掌握，要求钻眼工具有熟练的技术水平；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；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。2）直眼掏槽优点：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；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；有较高的炮眼利用率；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：需要较多的炮眼数目和较多的炸药；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。20.反向起爆装药与正向起爆装药相比有哪些优点？答：正向起爆时，在装药爆轰结束前由起爆点产生的应力波到达上部自由面后，产生向岩体内部传播的发射波，反射波产生的裂隙使跑眼内气体迅速溢出，导致炮眼利用率下降，破碎范围变小，炮眼利用率低。反向起爆时，爆轰产物在炮眼底部存留时间较长，且若应力波速度大于爆轰波速度时由炮眼底部产生的应力波超前于爆轰波传播，能加强炮眼上部应力波的作用，可以提高炮眼利用率，加强岩石的破碎，降低大块率。21.光面爆破有哪些优点？答：光面爆破是控制爆破中的一种方法，目的是使爆破后留下的围岩具有光滑表面，并保护它不受损伤。在地下工程开挖中，光面爆破只限于断面周边一层岩石（主要是顶部和两帮），所以又称为轮廓爆破或周边爆破。光面爆破优点：1）爆破后成形规整，符合设计轮廓，特别适用于松软岩层，能减少超挖；2）爆破后围岩不产生或很少产生裂缝，提高围岩自身稳定性和承载力，降低了支护要求；3）保证了施工的安全，提高了掘进速度。-4-117工作室编制22.光面爆破参数如何确定？对光面爆破施工有哪些要求？答：光面爆破参数有：最小抵抗线、炮孔密集系数、不耦合系数、线装药密度、孔距和起爆时差等。光面爆破主要参数的确定：1）不耦合系数：使用作用在壁孔上的压力低于岩石的抗压强度，而高于抗拉强度；2）炮眼间距：以两眼在连线上叠加的切向应力大于岩石的抗拉强度；3）邻进系数和最小抵抗系数：确定孔距后，应进一步选取临近系数值，以表征孔距与最小抵抗线的比值，合理的最小抵抗线食欲装药临近系数WRm相关的；4）起爆时差：使先发爆破的岩石应力作用尚未完全消失，且岩体刚开始断裂位移时，后发爆破立即起爆。光面爆破钻眼的要求:“平、直、齐、准”1）所有周边眼应彼此平行，并且其深度一般不应比其他炮眼深。2）各炮眼均应垂直于工作面。实际施工时，周边眼不可能完全与工作面垂直，必然有一个角度，根据炮眼深度一般此角度要取30～50。3）如果工作面不齐，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，力求所有炮眼底落在同一个横断面上。4）开眼位置要准确，偏差值不大于30mm。对于周边眼开眼位置均应位于井巷断面的轮廓线上，不允许有偏向轮廓线里面的误差。23.微差爆破有什么优点？答：微差爆破的优点：1）增加了破碎作用，能够减小岩石爆破块度，降低单位炸药消耗量；2）能够降低爆破产生的地震效应，防止对围岩或地面建筑物造成破坏；3）减小了抛掷作用，爆堆集中，既能提高装岩效率，又能防止崩坏支架或损坏其他设备；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。24.根据破岩机理，可将钻眼方法分为哪几类？其的代表机具是什么？答：1）冲击式钻孔法凿岩机是冲击式钻孔法的代表机具2）旋转式钻孔法旋转钻孔法一般适用于软弱岩层或煤层的钻孔过程电钻是旋转式钻孔法的代表机具。3）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。4）滚压式钻孔法牙轮钻机是滚压式钻眼法的代表机具。-5-117工作室编制名词解释1.电雷管全电阻：指每发电雷管的桥丝电阻与脚线电阻之和，它是进行电爆网络计算的基本参数。2.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。3.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。4.电雷管的反应时间：电雷管从通入最低准爆电流开始到引火头点燃的这一时间，称为电雷管的点燃时间tB；从引火头开始被点燃到电雷管爆炸这一时间称为传导时间θB；tB与θB之和称为电雷管的反应时间t。5.发火冲能：电雷管在点燃tB时间内，