爆破工程 考点 答案

第一章炸药爆炸基本性质

1、化学爆炸三要素。

①反应的放热性

②反应过程的高速度

③反应中生成大量气体产物

2、炸药化学反应三种基本形式。

①缓慢分解②燃烧③爆炸

3、炸药氧平衡定义、分类、计算。

定义：炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之间的差值称为氧平衡值。氧平衡值用每克炸药中剩余或不足氧量的克数或质量分数来表示。

分类：①正氧平衡（O b>0）②负氧平衡（O b<0）③零氧平衡（O b=0）

计算：例题P6

若炸药的通式为C a H b N c O d，a个C原子充分氧化需要2a个O原子，b个H原子充分氧化需要b/2个O原子，则单质炸药的氧平衡值计算式为

式中O b——炸药的氧平衡值；

M——炸药的摩尔质量(g/mol)；

16——氧的摩尔质量(g/mol)。

对混合炸药，氧平衡值计算式为

或

式中m i、O bi——分别为第i组分的质量分数和氧平衡值。

4、殉爆距离及影响殉爆距离的因素。

定义：主发药包爆炸时一定引爆被发药包的两药包间的最大距离，称为殉爆距离。

影响因素：①装药密度②药量和药包直径③药包外壳和连接方式

5、介质中的波与冲击波。

波定义：扰动在介质中的传播称为波。分为压缩波和稀疏波。

冲击波定义：冲击波是一种在介质中以超音速传播的并具有压力突然跃升然后慢慢下降特征的一种高强度压缩波。

6、理想轰炸与稳定轰炸。（P32）

理想爆轰：当任意加大药包直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时，称为理想爆轰。

稳定轰炸：若爆轰波以低于最大爆速的定常速度传播时，则称为非理想爆轰。非理想爆轰又可分为两类。d临至d e之间的爆轰属于稳定爆轰区，在此区间内爆轰波以与一定条件的

相应的定常速度传播。在药包直径小于d临的区域属于不稳定的爆轰区。稳定爆轰区和不稳定爆轰区合称非理想爆轰区。

7、侧向扩散对反应区结构的影响。（P33）

图1-18表示侧向扩散对化学反应区结构的影响。扩散自药包周边向中心发展。反应区未受侧向扩散影响的部分称为有效反应区。爆轰波的传播实际上是靠有效反应区释放出来的能量来维持的。

设自药包周边至轴线扩散过程所经历的时间为t1，炸药颗粒开始反应到反应终了所需要的时间为t2，则可以认为，当t1≥t2时，药包中心部分炸药的化学反应过程并未受到侧向扩散的影响，有效反应宽度大于或等于炸药固有的反应区宽度。这时，爆轰波在传播过程中能得到足够的能量补充，使爆速达到最大值成为理想爆轰。如果t2>t1，则侧向扩散将影响到药包中心部分，造成有效反应区宽度缩小。由于有更多的未及反应或反应未终了的气体和炸药颗粒的逸散，能量损失增大，反应区释出的能量减少，

相应地，爆速和波阵面压力也下降。但是，如果这时

波阵面压力还足以激起其前沿炸药薄层发生化学反

应，并为爆轰波的稳定传播提供足够的能量，那么，

尽管爆速低于最大值，仍然属于稳定传播。当t2=t1

时，则由于侧向扩散的严重影响，有效反应区宽度大

大缩小，能量损失很大，爆轰波的传播因得不到足够

的能量补充而迅速衰减直至爆轰中断。这就是不稳

定爆轰。

8、爆速、威力、猛度、聚能效应、间隙效应、管道效应。

爆速：爆轰波沿炸药装药传播的速度称为爆速。

威力：以爆炸产物绝热膨胀直到其温度降至炸药爆炸前的温度时，对周围介质所做的功。

猛度：炸药的猛度是指爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近的局部固体介质的冲击、撞碰、击穿和破碎能力，它表征了炸药的动作用。

聚能效应：利用爆炸产物运动方向与装药表面垂直或大致垂直的规律，做成特殊形状的装药，也能使爆炸产物聚集起来，提高能流密度，增强爆炸作用，这种现象称为炸药的聚能效应。

（聚能装药的穿透能力，不仅取决于炸药本身，而且取决于装药结构，药形罩采用塑性较高的金属制作，以实现金属射流具有的高强度穿透作用。药形罩的厚度一般取其底部直径的1/20~1/40。）

间隙效应、管道效应：又称沟槽效应，就是当药卷与炮孔壁间存在有月牙形空间时，爆炸药柱所出现的自抑制——能量逐渐衰减直至拒（熄）爆的现象。

（原理：沟槽效应是由于药卷外部炸药爆轰产生的等离子体引起的。）

9、机械作业下的热点形成机理。

炸药在受到机械作用时,绝大部分的机械能量首先转化为热能。由于机械作用不可能是均匀的,因此,热能不是作用在整个炸药上,而只是集中在炸药的局部范围内,并形成热点。在热点处的炸药首先发生热分解,同时放出热量,放出的热量又促使炸药的分解速度迅速增加。如果炸药中形成热点的数目足够多,且尺寸又足够大，热点的温度升高到爆发点后,炸药便在这些点被激发并发生爆炸,最后引起部分炸药乃至整个炸药的爆炸。

第二章工业炸药

1、起爆药特点。

起爆药用于起爆其他工业炸药。这类炸药的主要特点是：

①敏感度较高。在很小的外界热或机械能作用下就能迅速爆轰

②与其他类型炸药相比，它们从燃烧到爆轰的时间极为短暂。

2、单质起爆药与猛炸药。

单质起爆药：雷汞，叠氮化铝，二硝基重氮酚。（敏感度高）

单质猛炸药：梯恩梯，黑索金，特屈儿，太安。（敏感度低）

3、乳化炸药主要成分和特点。

成分：氧化剂，油包水型乳化剂，水，油相材料，油包水型乳化剂，密度调整剂，少量添加剂。

特点：爆炸性能好，抗水性强，安全性能好，环境污染小，原料来源广，加工工艺简单，生产成本低，爆炸效果好。

4、煤矿许用炸药特点。

特点：

①有一定能量限制，不致引起局部高温。

②较高的起爆感度和较好的传爆能力，保证爆炸安全和传爆稳定。

③有毒气体生成量符合要求

④不能含有金属粉末。

第三章起爆器材与起爆方法

1、工业雷管等级。

为了起爆不同感度的工业炸药，工业雷管按其装药填量的多少分为10个等级。号数越大，起爆力越强。常用的为8号雷管和6号雷管。

2、非电起爆法。

一般将导火索起爆法，导爆管起爆法和导爆索起爆法称作非电起爆法。

3、火雷管结构示意图。

4、继爆管及其作用。

继爆管是一种专门与导爆索配合使用，具有毫秒延期作用的起爆器材，导爆索与继爆管组合起爆网络，可以借助于继爆管的毫秒延期作用，实施毫秒延期爆破。

5、导爆索起爆网络。

导爆索起爆网络的形式比较简单，无须计算，只要合理安排起爆顺序即可。导爆索起爆网络由主干线，支线和继爆管组成，分为齐发起爆网络和毫秒起爆网络两种。

6、导爆管传爆原理。

当导爆管被击发后，管内产生冲击波，并进行传播，管壁内表面上薄层炸药随冲击波的传播而产生爆轰，爆轰反应释放出的热量及时不断地补充了沿导爆管内传播的冲击波。从而使爆轰波能以一个恒定的速度传燥。导爆管传爆过程是冲击波伴随着少量炸药产生爆轰的传播，并不是炸药的爆轰过程。导爆管中激发的冲击波以(1950±50)m/s的速度(导爆管传爆速度)稳定传播。冲击波传过后，管壁完整无损，对管线通过的地段毫无影响。由于导爆管内壁的炸药量很少，形成的爆轰波能量不大，不能直接起爆工业炸药，而只能起爆火雷管或非电延期雷管。

7、毫秒延期电雷管结构图。

8、电爆网络及计算（P100-103）

第四章爆破工程地质

1、岩石波阻抗定义及其对爆破的影响。

岩石中纵波波速c与岩石密度p S，的乘积。波阻抗与炸药爆炸后传递给岩石的总能量和这一能量传递给岩石的效率有直接关系。通常，选用的炸药波阻抗若与岩石波阻抗相匹配(接近一致)，则能取得较好的爆破效果。

2、结构面对爆破效果的影响。

①应力集中作用

②应力波反射增强作用

③能量吸收作用

④泄能作用

⑤楔入作用

⑥改变破裂线作用

第五章岩石爆破理论

1、哈努卡耶夫理论。

岩体内最初裂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。爆生气体膨胀的准静态能量，是破碎岩石的主要能源。冲击波或应力波的动态能量与岩石特性和装药条件等.因素有关。哈努卡耶夫认为，岩石波阻抗不同，破坏时所需应力波峰值不同，岩石波阻抗高时，要求高的应力波峰值，此时冲击波或应力的作用就显得重要。

2、单个药包爆破的内部作用、外部作用。

内部作用：当药包在岩体中的埋置深度很大，其爆破作用达不到自由面时，这种情况下的爆破作用叫爆破的内部作用，相当于单个药包在无限介质中的爆破作用。

外部作用：在地表附近产生破坏作用的现象。

霍普金森效应：当拉伸应力波的峰值压力大于岩石的抗拉强度时，可使脆性岩石拉裂造成表面岩石与岩体分离，形成片落（软岩则隆起）

3、爆破漏斗构成要素、相互关系。

构成要素：①自由面②最小抵抗线W③爆破漏斗半径r④爆破作用半径R⑤爆破漏斗深度H⑥爆破漏斗的可见深度h⑦爆破漏斗张开角θ

相互关系：P150

4、利文斯顿爆破漏斗理论。

利文斯顿提出一套以能量平衡为基础的岩石爆破破碎的爆破漏斗理论，他认为，炸药包在岩体内爆炸时传给岩石的能量多少和速度，取决于岩石性质、炸药性能、药包大小和药包埋置深度等因素。在岩石性质一定的条件下，爆破能量的多少又取决于药包重量；能量释放速度取决于炸药的传爆速度。若将药包埋置在地表以下很深的地方爆炸，则绝大部分爆炸能量被岩石吸收；如果将药包逐渐向地表移动并靠近地表爆炸时，传给岩石的能量比率将逐渐降低，传给空气的能量比率逐渐增高。

5、最小抵抗线原理及应用。

原理：这样，破碎和抛掷、堆积的主导方向，是最小抵抗线方向。这种抛掷、堆积同最小抵抗线的关系，称为最小抵抗线原理。

应用：如果要求多个药包爆落的岩石向某处集中抛掷堆积，则应尽可能选择和利用凹形地形，合理地布置药包；如果地形条件不利，可用辅助药包及采用不同的起爆顺序，以改变最小抵抗线方向和爆破抛掷方向

6、毫秒爆破理论作用机理。

毫秒爆破又称微差爆破或毫秒微差爆破，是利用毫秒雷管或其他毫秒延期引爆装置，将同一网路的装药分组，以毫秒级的时间间隔进行顺序起爆的方法。

7、影响爆破作用的主要因素。

①炸药性能影响②岩石特性③炸药与岩石的相关因素④爆破工艺

8、不耦合装药、不耦合系数、正向起爆、反向起爆。

不耦合装药：炸药直径小于炮孔直径，药包与炮孔壁之间留有间隙，又称径向不耦合装药。

不耦合系数：药包和孔壁的不耦合程度用不耦合系数R d表示，即炮孔直

经d与药包直径d c的比值：R d=d

d e

正向起爆：单点起爆时，若起爆点置于装药顶端(靠近炮孔口的装药端)，爆轰波传向孔底，这种起爆方式称为正向起爆

反向起爆：若起爆点置于装药底端，爆轰波传向孔口则为反向起爆

第六章预裂爆破与光面爆破

1、预裂爆破及其作用。

预裂爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破是对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面的爆破技术，称为预裂爆破。

作用：在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆区爆破是对保留岩体的破坏并形成平整轮廓面。

2、光面爆破及其作用。

光面爆破：沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合炸药或装填低威力炸药，在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面的爆破作业，称为光面爆破。

作用：在主爆区之后起爆，以形成平整轮廓面

3、预裂爆破成缝机理的力学条件。

①采用不耦合炸药

②相邻炮孔连心线上应力加强

③相邻炮孔互为导向空孔

④同时起爆预裂孔

第七章井巷掘进爆破

1、井巷掘进爆破工作面炮孔类型及作用。

炮孔类型：平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用的不同，分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。周边眼又可分为顶眼﹑底眼和帮眼。

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。

辅助眼，是破碎岩石的主要炮眼。

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﹑底眼和帮眼。

2、掏槽孔的形式和适用条件。

倾斜眼掏槽，掏槽眼与工作面斜交。

平行空眼直线掏槽，所有掏槽眼均垂直于工作面，且相互平行，其中有几个不装药的空眼，作为装药炮眼爆破时的辅助自由面和破碎体的补偿空间。

混合式掏槽，在遇到岩石特别坚硬或巷道断面较大时，可以采用桶形与锥形混合掏槽。

第八章一般岩土爆破

1、底盘抵抗线。（p221）

底盘抵抗线是指炮孔底部中心至阶梯底脚的水平距离。在深孔台阶爆破中，为避免留根底、残埂，一般都以底盘抵抗线代替最小抵抗线。

三种确定方式：

①根据钻孔作业的安全条件计算

②按台阶高度和孔径计算

③根据每孔装药条件。

2、炮孔密集系数。

目前，密集系数的选取是根据经验来确定。通常，平行孔的密集系数为0.8-1.1，以0.9-1.1较多。扇形孔时，孔底密集系数为0.9-1.5，以1-1.3较多；孔口密集系数为0.4-0.7。选取密集系数时，当矿石越坚固，要求的块度越小，应取小值。否则，应取较大值。

密集系数m值通常大于1.0。在宽孔距小抵抗线爆破中则为2~3或更大。但是第一排孔往往由于底盘抵抗线过大，应选用较小的密集系数，以克服底盘的阻力。

3、降低大块产出率和根底率措施。

降低大块率、根底率的措施是多方面的，归纳起来有正确的设计、严格的施工和科学的管理三个方面。

1）正确的设计

就是要确定合理的爆破参数，特别要注意的是

①选准前排孔抵抗线；

②控制最后排孔的装药高度；

③控制合理超深和余高；

④选取与岩石特性相匹配的炸药，增强底部炸药威力；

⑤选取合理的毫秒延期间隔时间；

⑥爆区有明显结构面时，要根据岩体结构面特征，决定起爆顺序；

⑦在适宜地点采用大孔距、小抵抗线爆破和压碴爆破。

2）严格的施工

严格的施工不仅是严格爆破的施工，而且要严格布孔和穿孔作业的施工。穿孔作业是爆破的先头作业，它的好坏直接影响爆破效果。

3）科学的管理

爆破技术和科学的管理是--个有机的整体。前者是基础，后者是保证。在爆破管理上要实行分层管理，逐层考核，责任到人。严格执行质量管理体系和质量监控网络。

4、宽孔距、小抵抗线的爆破机理。

①增大爆破漏斗角，形成弧形自由面，为岩石受拉伸破坏创造有利条件

②防止爆生气体过早泄气，提高炸药能量利用率

③炮孔间应力叠加作用减弱

④增强辅助破碎作用

5、挤压爆破的定义和机理。

定义：为了提高炸药能量利用率和改善破碎质量，人们创造除了不留足够补偿空间的爆破，这就是挤压爆破。

机理：挤压爆破跟一般爆破情况不同，爆破前在自由面前方留有一定厚度的爆堆。由于自由面前松散矿石的波阻抗大于空气的波阻抗，因而反射波能量将减小，而透射波能量增大，这部分透射波能量被爆堆碎矿石所吸收，不利于矿石的充分破碎。但是从另一方面来看，由于松散介质的阻挡作用，补偿空间要靠碎块矿石的动能来撞击和挤压爆堆才能形成，这样就延长了高压爆破气体产物的膨胀做功的时间，有利于裂隙的发展，可以提高爆炸能量的有效利用率。