爆破工程復(fù)習(xí) 自用版

爆破工程復(fù)習(xí)第一章1、工程爆破主要有哪些方法？（p3）答：按藥包類(lèi)型分類(lèi)：（1）集中藥包法。最長(zhǎng)邊不超過(guò)最短邊的4倍（輻射狀作用）（2）平面藥包法。炸藥包的直徑大于其厚度的3或4倍（柱面波作用）（3）延長(zhǎng)藥包法。最長(zhǎng)邊超過(guò)最短邊或直徑的4倍（長(zhǎng)度大于17~18倍直徑）（近似平面波作用）（4）異形藥包法。應(yīng)用做多的是聚能爆破法按裝藥方式按裝藥方式與裝藥空間形狀的不同分類(lèi)（1）藥室法（集中裝藥和條形裝藥）（2）藥壺法（集中藥包法）（3）炮孔法（延長(zhǎng)藥包法）（4）裸露藥包法按爆破技術(shù)分類(lèi)1、定向爆破；2、預(yù)裂、光面爆破；3、微差爆破；4、聚能爆破5、其他特殊條件下的爆破技術(shù)第二章1、對(duì)工業(yè)炸藥的基本要求有哪些？（1）具有足夠的炸藥能量，爆炸性能良好，且有足夠的爆炸威力；（2）具有合適的感度，既能用工業(yè)雷管引爆，又能確保制造、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用等方面的安全；（3）炸藥的反應(yīng)接近零氧平衡，即爆后生成的有毒氣體不得超過(guò)安全規(guī)定所允許的標(biāo)準(zhǔn)；（4）具有一定的化學(xué)安定性，在存儲(chǔ)中不變質(zhì)、老化、失效甚至爆炸，具有一定的存儲(chǔ)期；（5）原料來(lái)源廣，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。2、試比較銨梯炸藥、銨油炸藥的組成成分及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。（1）銨梯炸藥：（p8）NH4NO3─銨梯炸藥的主要成分，氧化劑TNT(黑索金）─敏化劑（還原劑）、可燃劑木粉（柴油、Al粉）─可燃劑瀝青（石蠟、松香等）─憎水劑谷糠（木粉）─疏松劑NaCl(KCl)─消焰劑巖石銨梯炸藥。適用于巖石隧道、巷道的掘進(jìn)，對(duì)于安全的要求較低，由硝酸銨、梯恩梯和木粉三種成分組成。（有毒氣體80L.kg-1）。露天銨梯炸藥。梯恩梯含量低，成本低。煤礦銨梯炸藥。有毒氣體生成量少，防止瓦斯、煤塵爆炸。高威力銨梯炸藥。威力大。（2）銨油炸藥：（p9）組成：NH4NO3─銨油炸藥的主要成分，氧化劑柴油─既是可燃劑又是敏化劑，以輕柴油為主。木粉、碳粉─作為松散劑和可燃劑表面活性劑─使油水親和優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是，價(jià)格低廉，安全性好，加工簡(jiǎn)單，利于機(jī)械加工和現(xiàn)場(chǎng)混藥。缺點(diǎn)是，不抗水，易吸濕結(jié)塊，感度低，臨界直徑大，威力小，產(chǎn)生的有毒氣體多，使其使用條件受限制。3、試比較水膠炸藥、乳化炸藥的組成及優(yōu)缺點(diǎn)：（1）水膠炸藥：（p11）組成：氧化劑（NH4NO3、NaNO3）、水（溶劑）、敏化劑（烈性炸藥或金屬粉末或發(fā)泡劑）、可燃劑（植物纖維、碳粉、燃料油等）、膠黏劑、交聯(lián)劑（硼砂、重鉻酸鹽等）優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是，抗水性強(qiáng)，適合于有水工作面的爆破作業(yè)；機(jī)械感度低，安全性好；爆炸產(chǎn)生的炮煙少，有毒氣體含量少；炸藥威力高，猛度和爆速值一般高于巖石銨梯炸藥；具有塑性和流動(dòng)性，有利于機(jī)械化填裝，可以提高工作效率、裝藥密度和爆破效果。（2）乳化炸藥：（p12）（在水膠炸藥的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)）組成：氧化劑水溶液（硝酸銨和硝酸鈉的過(guò)飽和溶液）；燃料油（石蠟-柴油-或者石蠟-機(jī)油混合物）；乳化劑；敏化劑（猛炸藥、金屬粉末、發(fā)泡劑或空心微球）。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是，具有較高的猛度、爆速和感度，可以用8號(hào)雷管直接起爆；密度范圍較寬，在1.05~1.30g/cm3內(nèi)可調(diào)；抗水性能比水膠炸藥更強(qiáng)；加工使用安全，可實(shí)現(xiàn)裝填機(jī)械化；原料廣泛，加工工藝簡(jiǎn)單；適合各種條件下的爆破作業(yè)。4、解釋下列術(shù)語(yǔ)：（p21）（1）最大安全電流：給電雷管通以恒定直流電，5min內(nèi)不致引爆雷管的電流最大值，稱(chēng)為最大安全電流，又稱(chēng)工作電流。（2）最小發(fā)火電流：給電雷管通以恒定直流電，能準(zhǔn)確地引爆雷管的最小電流值，稱(chēng)為最小發(fā)火電流，一般不大于0.7A。（3）發(fā)火沖能：電雷管在點(diǎn)燃時(shí)間tB內(nèi)，每歐姆橋絲所提供的熱能稱(chēng)為發(fā)火沖能。（公式：KB=I2tB）常用的起爆方法有哪幾種？試敘各起爆方法所用的器材。（p27）（1）電力起爆法：電雷管、導(dǎo)線(xiàn)和起爆電源（2）導(dǎo)火索起爆法：導(dǎo)火索起爆法所使用的主要器材有：導(dǎo)火索、火雷管和點(diǎn)火材料。（3）導(dǎo)爆索起爆法：導(dǎo)爆索起爆法所使用的主要器材有：雷管、導(dǎo)爆索和點(diǎn)火材料。（4）導(dǎo)爆管起爆法：所需器材有：塑料導(dǎo)爆管、連接原件、擊發(fā)原件、傳爆原件、起爆原件。電爆網(wǎng)絡(luò)有哪些連接方法？各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件是什么？（p30）（1）串聯(lián)：優(yōu)點(diǎn)是，網(wǎng)路簡(jiǎn)單，操作方便，易于檢查，網(wǎng)路要求總電流小；缺點(diǎn)是，需要能提供較大電壓的電源。適用條件：需要起爆的電雷管的數(shù)目較少、起爆電源能提供較大的電壓。（2）并聯(lián)：優(yōu)點(diǎn)是，起爆電壓低；缺點(diǎn)是，總電流大。適用條件：起爆電源能提供較大的電壓。（3）混合連：優(yōu)點(diǎn)是，可以同時(shí)起爆大量電雷管；缺點(diǎn)是，網(wǎng)路設(shè)計(jì)復(fù)雜，不易于檢查。使用條件：電雷管數(shù)目較多，爆破電源難以達(dá)到準(zhǔn)爆條件。第三章1、炸藥爆炸必須具備的三個(gè)基本要素？為什么？（p38）（1）放熱性：炸藥爆炸必須的能源。（炸藥的爆炸過(guò)程必須是一種放熱的分解反應(yīng)，這一要求對(duì)于所有的炸藥爆炸現(xiàn)象均無(wú)例外，不滿(mǎn)足這一條件，就不可能有爆炸的發(fā)生。如果反應(yīng)不放熱或者放熱量很小，就不可能提供做功的能量。爆炸釋放的熱量是激發(fā)未爆炸炸藥的能源，否則爆炸反應(yīng)將不能自行傳播下去。）（2）快速性：爆炸反應(yīng)區(qū)別于一般化學(xué)反應(yīng)的重要標(biāo)志。（爆炸反應(yīng)的速度極高，起反應(yīng)釋放的能量幾乎全部集中在相當(dāng)于原來(lái)爆炸體積的產(chǎn)物氣體之中，這樣才能具有極高的能量密度，炸藥爆炸才具有巨大的對(duì)外做功能力。）（3）大量氣體生成：炸藥對(duì)外做功的媒介。（爆炸對(duì)環(huán)境介質(zhì)做功是通過(guò)高溫高壓的氣體膨脹實(shí)現(xiàn)的，炸藥爆炸產(chǎn)生的氣體在瞬間造成高溫高壓狀態(tài)，高壓狀態(tài)的氣體產(chǎn)物將猛烈膨脹，從而產(chǎn)生變熱能為對(duì)外做功的機(jī)械功的爆炸效應(yīng)。）2、炸藥化學(xué)變化的基本形式是什么？（p39）（1）緩慢分解（熱分解）：（這種分解作用是在整個(gè)炸藥內(nèi)部展開(kāi)的，炸藥內(nèi)各點(diǎn)的溫度相同沒(méi)有集中反應(yīng)區(qū)。）（2）燃燒：（燃燒反應(yīng)是從炸藥的某個(gè)局部開(kāi)始，然后沿著炸藥的表面或條形的軸向方向以緩慢的速度傳播?？繜醾鲗?dǎo)向未反應(yīng)區(qū)傳播的，管內(nèi)藥柱燃燒時(shí)，燃燒產(chǎn)物向外空間排出，燃燒反應(yīng)區(qū)則向尚未反應(yīng)的炸藥內(nèi)部傳播，二者運(yùn)動(dòng)方向相反。）（3）爆轟：（爆炸反應(yīng)從局部開(kāi)始，靠沖擊波向未反應(yīng)區(qū)迅速傳播，無(wú)論在密閉條件下還是敞開(kāi)條件下，均可產(chǎn)生較大壓力。燃燒產(chǎn)物與反應(yīng)區(qū)傳播方向相同，因而可以產(chǎn)生較大的壓力。）3、什么叫炸藥的氧平衡？氧平衡有幾種類(lèi)型？配制炸藥時(shí)為什么要選擇零氧平衡？（p41）答：炸藥內(nèi)含氧量與可燃元素充分氧化所需氧量之間的關(guān)系稱(chēng)為氧平衡。用每克炸藥中剩余或不足氧量的克數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。氧平衡分為三種類(lèi)型：：正氧平衡（Kb＞0）；負(fù)氧平衡（Kb＜0）；零氧平衡（Kb＝0）選擇零氧平衡是因?yàn)椋毫阊跗胶鈺r(shí)，炸藥沒(méi)有多余的氧也不缺氧，可燃元素能充分氧化，放出最大熱量，也不產(chǎn)生毒氣。4、求下列炸藥的氧平衡，寫(xiě)出他們的爆炸反應(yīng)方程式并計(jì)算爆容。（自己找題練習(xí)，化學(xué)式可查p42）5、炸藥爆炸生成那些有毒氣體？影響其生成量的主要因素是什么？答：有毒氣體：CO，NO,NO2，SO2等；影響有毒氣體生成量的因素：炸藥的氧平衡；化學(xué)反應(yīng)的完全程度；裝藥外殼等。什么是炸藥的爆容、暴熱、爆溫和爆壓？（p44）答：爆容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量炸藥爆炸時(shí)，氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（00C和一個(gè)大氣壓）下的體積，用V0表示，單位L/kg。爆容越大，炸藥做功能力越強(qiáng)。暴熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量炸藥在定容條件下爆炸所釋放的熱量稱(chēng)為爆熱，其單位是kJ／kg或kJ／mol。爆溫：指炸藥爆炸時(shí)放出的能量將爆炸產(chǎn)物加熱到的最高溫度。爆壓：爆轟產(chǎn)物在爆炸完成的瞬間所具有的壓力稱(chēng)為爆壓，單位為MPa。什么叫炸藥的起爆和起爆能？起爆能的常見(jiàn)形式有幾種？（p47）起爆：通常把炸藥在外界能量作用下發(fā)生爆炸反應(yīng)的過(guò)程稱(chēng)為起爆。這種外界的能量稱(chēng)為起爆能。（起爆能：使炸藥發(fā)生爆炸的外界能量稱(chēng)為起爆能。）起爆能形式：熱能；機(jī)械能；沖擊波能量；電能。試簡(jiǎn)述熱能起爆機(jī)理。（p47）答：炸藥的放熱反應(yīng)速度大于散熱速度產(chǎn)生的熱積累，溫度不斷升高，使反應(yīng)加速導(dǎo)致爆炸。（可以大致分為熱直接作用下的熱爆炸理論、機(jī)械作用下的熱點(diǎn)學(xué)說(shuō)和爆炸沖能機(jī)理。）試論述熱點(diǎn)學(xué)說(shuō)。（p48）答：炸藥受到撞擊或摩擦作用時(shí)會(huì)發(fā)熱，假設(shè)所產(chǎn)生的熱來(lái)不及均勻地分布到全部炸藥中去，只集中在承受機(jī)械作用的個(gè)別或幾個(gè)點(diǎn)上，如個(gè)別結(jié)晶的兩面角，特別是多面棱角或小氣泡周?chē)?，則當(dāng)這些小點(diǎn)溫度達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時(shí)，便首先爆炸，并擴(kuò)展開(kāi)去。這些小點(diǎn)稱(chēng)為熱點(diǎn)。熱點(diǎn)形成的主要三種情況：炸藥顆粒之間、顆粒與雜質(zhì)之間發(fā)生強(qiáng)烈摩擦生成熱點(diǎn)。高速粘性流動(dòng)發(fā)熱形成熱點(diǎn)。微小氣泡的絕熱壓縮形成熱點(diǎn)。熱點(diǎn)發(fā)展為爆炸的條件：熱點(diǎn)溫度在300～6000C;熱點(diǎn)半徑在10－3～10－5cm；熱點(diǎn)作用時(shí)間在10－3s以上;熱點(diǎn)的熱量達(dá)4.18×10－8～4.18×10－10J以上。10、什么是爆轟波？（p59）答：爆轟波是在炸藥中傳播的伴有高速化學(xué)反應(yīng)的沖擊波，也稱(chēng)為反應(yīng)性沖擊波或自持性沖擊波?！杜c沖擊波的不同在于爆轟波具有傳播速度穩(wěn)定的特點(diǎn)?！?1、試述影響炸藥爆速的主要因素。（p63）答：炸藥的理想爆速由炸藥的暴熱、爆轟產(chǎn)物的性質(zhì)和炸藥密度，這些炸藥本身的性質(zhì)決定。炸藥的穩(wěn)定爆轟速度還受到藥卷直徑、密度和粒度、裝藥外殼、起爆沖能及傳爆條件等影響。（1）藥卷直徑的影響：當(dāng)裝藥直徑大到一定值后，爆速就接近于理想爆速DH，與其對(duì)應(yīng)的裝藥致敬dL稱(chēng)為極限直徑，此時(shí)爆速不隨裝藥直徑的變化而變化。當(dāng)裝藥直徑小于極限直徑時(shí)，爆速將隨裝藥直徑減小而減小，當(dāng)裝藥直徑小到一定值后便不能維持炸藥的穩(wěn)定爆轟。能維持炸藥穩(wěn)定爆轟的最小直徑稱(chēng)為炸藥的臨界直徑dK，與其相應(yīng)的爆速稱(chēng)為臨界爆速DK。（2）炸藥密度的影響：對(duì)單質(zhì)炸藥，因增大密度既提高了理想爆速，又減小了臨界直徑，在達(dá)到結(jié)晶密度之前，爆速隨密度增大而增大。對(duì)混合炸藥，增大密度雖然提高理想爆速，但相應(yīng)地也增大了臨界直徑。當(dāng)藥卷直徑一定時(shí)，存在有使爆速達(dá)最大的密度值，這個(gè)密度稱(chēng)為最佳密度。（3）炸藥粒度的影響：一般情況下，炸藥粒度細(xì)、臨界直徑和極限直徑減小，爆速增高。但混合炸藥中不同成分的粒度對(duì)臨界直徑的影響也不完全一樣。其敏感成分的粒度越細(xì)，臨界直徑越小，爆速越高；而相對(duì)鈍感成分的粒度越細(xì)，臨界直徑增大，爆速也相應(yīng)減?。坏６燃?xì)到一定程度后，臨界直徑又隨粒度減小而減小，爆速也相應(yīng)增大。（4）裝藥外殼的影響：裝藥外殼可以限制炸藥爆轟時(shí)反應(yīng)區(qū)爆轟產(chǎn)物的側(cè)向飛散，從而減小炸藥的臨界直徑。當(dāng)裝藥直徑較小時(shí)，爆速距理想爆速較大時(shí)，增加外殼可以提高爆速，其效果與加大裝藥直徑相同。（5）起爆沖能的影響：起爆沖能不會(huì)影響炸藥的理想爆速，但要使炸藥達(dá)到穩(wěn)定爆轟，必須供給炸藥足夠的起爆能，且激發(fā)沖擊波速度必須大于炸藥的臨界爆速。12、炸藥爆炸作用有哪兩種？（p67）（1）動(dòng)作用：利用炸藥爆炸產(chǎn)生沖擊波或應(yīng)力波形成的破壞作用稱(chēng)為炸藥爆炸的動(dòng)作用。（2）靜作用：利用爆炸氣體產(chǎn)物的流體靜壓或膨脹功形成的破壞或拋擲作用稱(chēng)為炸藥爆炸的（準(zhǔn)）靜作用。13、何謂炸藥的爆力和猛度？如何測(cè)定？（p67）（1）爆力：爆炸產(chǎn)物膨脹做功的能力（靜作用）。測(cè)定方法：常用的是鉛鑄法、彈道臼炮法和拋擲漏斗對(duì)比法?！镀湓硎钦页雠c炸藥做功能力（靜作用）有關(guān)的某個(gè)參數(shù)來(lái)作為相對(duì)爆力的指標(biāo)?！罚?）猛度：炸藥爆炸產(chǎn)生沖擊波和應(yīng)力波的作用強(qiáng)度稱(chēng)為猛度。（動(dòng)作用）測(cè)定方法：較普遍采用的測(cè)定方法是鋁柱壓縮法和猛度擺法。《其基本原理都是找出與爆轟壓或頭部沖星相關(guān)的某個(gè)參量作為猛度的相對(duì)指標(biāo)?！返谒恼?、何為巖石的波阻抗？其物理意義是什么？（p72）答：巖石的波阻抗是巖石的密度ρ與縱波在該巖石中傳播速度Cp的乘積。其物理意義是使巖石介質(zhì)產(chǎn)生單位質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度所需的應(yīng)力波的應(yīng)力值。2、巖石爆破機(jī)理有哪幾種假說(shuō)？（p90）爆生氣體膨脹作用理論；反射拉伸應(yīng)力波作用理論；爆生氣體和應(yīng)力波共同作用理論。（1）爆生氣體膨脹作用理論（靜作用理論）該理論認(rèn)為炸藥爆炸引起巖石破壞，主要是高溫高壓氣體產(chǎn)物膨脹做功的結(jié)果。這一假說(shuō)完全忽視沖擊波的作用。（2）反射拉伸應(yīng)力波作用理論（動(dòng)作用理論）該理論單純強(qiáng)調(diào)沖擊波的作用，認(rèn)為巖石破碎是由于爆炸產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力波從自由面反射而形成的拉伸應(yīng)力引起的這種拉伸應(yīng)力，從自由面朝向裝藥的位置將巖石成片拉裂。這種假說(shuō)忽視了爆生氣體的作用。（3）爆生氣體和應(yīng)力波共同作用理論該理論認(rèn)為巖石的破碎是沖擊波和爆生氣體壓力綜合作用的結(jié)果。生產(chǎn)和試驗(yàn)研究證明，這種假說(shuō)客觀(guān)地、全面地反映了爆破破巖的機(jī)理。實(shí)質(zhì)：最初裂隙由應(yīng)力波或沖擊波造成，隨后爆生氣體滲入裂隙，并在準(zhǔn)靜態(tài)作用下使裂隙擴(kuò)展。3、試簡(jiǎn)述爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用破巖理論。（p91）答：該理論認(rèn)為巖石的破碎是沖擊波和爆生氣體壓力綜合作用的結(jié)果。其實(shí)質(zhì)：最初裂隙由應(yīng)力波或沖擊波造成，隨后爆生氣體滲入裂隙，并在準(zhǔn)靜態(tài)作用下使裂隙擴(kuò)展。即炸藥爆炸的動(dòng)作用和靜作用在爆破破巖過(guò)程中的綜合體現(xiàn)。4、什么叫爆破的內(nèi)部作用和外部作用？（p91）爆破內(nèi)部作用：當(dāng)最小抵抗線(xiàn)大于臨界抵抗線(xiàn)時(shí)，當(dāng)藥包爆炸后，在自由面上不會(huì)看到爆破跡象。也就是說(shuō)，爆破作用只發(fā)生在巖石的內(nèi)部，未能達(dá)到自由面，藥包的這種作用叫做爆破的內(nèi)部作用。爆破外部作用：當(dāng)最小抵抗線(xiàn)小于臨界抵抗線(xiàn)時(shí)，即不是在無(wú)限巖石中，而是在半無(wú)限巖石中裝藥爆破時(shí)，炸藥爆炸后除發(fā)生內(nèi)部的破壞作用外，自由面附近也將發(fā)生破壞。也就是說(shuō)，爆破作用不僅發(fā)生在巖石內(nèi)部，還將引起自由面附近巖石的破碎、移動(dòng)和拋擲，形成爆破漏斗。藥包的這種作用叫做爆破的外部作用。5、試簡(jiǎn)述爆破內(nèi)部作用和外部作用時(shí)，巖石的破壞過(guò)程。（p91）（1）內(nèi)部作用的破壞過(guò)程：壓縮粉碎區(qū)：爆炸瞬間，產(chǎn)生幾千度的高溫及幾萬(wàn)帕的高壓，形成每秒數(shù)千米的爆炸沖擊波，臨近巖石在此沖擊波和高溫高壓氣體的共同作用下，產(chǎn)生遠(yuǎn)大于巖石的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度的徑向和切向應(yīng)力。裝藥空間巖壁受到強(qiáng)烈壓縮形成一個(gè)空腔（即擴(kuò)大的爆腔），周?chē)鷰r石產(chǎn)生粉碎性破壞，形成壓碎區(qū)（或粉碎區(qū)）。破裂區(qū)：①?gòu)较蛄严兜男纬桑?dāng)粉碎區(qū)形成后，沖擊波衰減成為應(yīng)力波，其壓力已低于巖石的抗壓強(qiáng)度，不足以壓壞巖石，但仍以彈性波的形式向巖石周?chē)鷤鞑ィ鄳?yīng)地產(chǎn)生巖石質(zhì)點(diǎn)的徑向位移，導(dǎo)致大于巖石抗拉強(qiáng)度的環(huán)向拉應(yīng)力的產(chǎn)生，巖石被拉斷，產(chǎn)生徑向裂隙，充滿(mǎn)爆腔的高壓爆生氣體，以準(zhǔn)靜壓力的形式作用在空腔壁上和沖入徑向裂隙中，在爆生氣體的膨脹、擠壓和氣楔作用下，徑向裂隙繼續(xù)擴(kuò)展和延伸。并且在裂隙尖端處的氣體壓力下引起應(yīng)力集中，加速裂隙的擴(kuò)展，構(gòu)成了靠近粉碎區(qū)的內(nèi)密外疏、開(kāi)始寬末端細(xì)的徑向裂隙。②環(huán)向裂隙的形成，在沖擊波、應(yīng)力波作用下，巖石受到強(qiáng)烈的壓縮，積蓄了一部分彈性變形能。當(dāng)粉碎區(qū)空腔形成，徑向裂隙展開(kāi)，壓力迅速下降到一定程度時(shí)，原先在藥包周?chē)膸r石釋放出壓縮過(guò)程中積蓄的彈性變形能，并轉(zhuǎn)變?yōu)樾遁d波，形成與壓應(yīng)力波作用方向相反的向心拉應(yīng)力波，使巖石質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生向心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)此拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，巖石就會(huì)被拉斷，形成了爆腔周?chē)鷰r石中環(huán)狀裂隙。③在徑向裂隙與環(huán)向裂隙形成的同時(shí)，受徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力作用的結(jié)果，還可能形成剪切裂隙。這樣應(yīng)力作用首先形成了初始裂隙，接著爆轟氣體的膨脹、擠壓、氣楔作用助長(zhǎng)裂隙的延伸和擴(kuò)展，只有當(dāng)應(yīng)力波與爆轟氣體衰減到一定程度后才能停止裂隙的擴(kuò)展。隨著徑向裂隙、環(huán)向裂隙和剪切裂隙的形成、擴(kuò)展、貫通，縱橫交錯(cuò)、內(nèi)密外疏、內(nèi)寬外細(xì)的裂隙網(wǎng)分割成大小不等的碎塊?？拷鬯閰^(qū)處巖塊細(xì)碎，遠(yuǎn)離粉碎區(qū)處大塊增多，或只出現(xiàn)延伸的徑向裂隙。這就是破裂區(qū)（裂隙區(qū)）的破壞過(guò)程。震動(dòng)區(qū)：當(dāng)應(yīng)力波衰減到不能破壞巖石時(shí)，只能引起巖石質(zhì)點(diǎn)作彈性震動(dòng)，形成地震波。它的能量?jī)H占爆破總能量的很小一部分，約為2～6％。爆破地震瞬間的高頻振動(dòng)可引起原有裂隙的擴(kuò)展，或超過(guò)巖體的固有頻率，導(dǎo)致露天邊坡滑坡，地下冒頂片幫，地面或地下建筑物的破裂、損壞、倒塌。（2）外部作用時(shí)的破壞過(guò)程：反射拉申應(yīng)力波引起自由面巖片脫落：藥包爆炸后，巖石中產(chǎn)生的徑向壓縮應(yīng)力波由爆源向外傳播，遇到自由面時(shí)，由于自由面處兩種介質(zhì)（巖石和空氣）的波阻抗不同，應(yīng)力波將發(fā)生反射，形成與入射壓縮應(yīng)力波性質(zhì)相反的拉伸應(yīng)力波，并由自由面向爆源傳播。自由面附近巖石承受拉應(yīng)力。一旦此拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強(qiáng)度，巖石將被拉斷，從自由面向藥包方向形成片落破壞。反射拉伸應(yīng)力波引起徑向裂縫延伸：由于爆炸能量的不斷消耗，入射壓縮應(yīng)力波的強(qiáng)度逐漸降低，反射拉伸應(yīng)力波的波強(qiáng)也隨之降低，其峰值拉應(yīng)力低于巖石的抗拉強(qiáng)度后就不足以引起巖石的破壞片落。但它仍能同原徑向裂隙尖端處的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行疊加，拉應(yīng)力得到加強(qiáng)，使徑向裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展延伸。自由面改變了巖石中的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)：自由面的存在改變了巖石由爆生氣體膨脹壓力形成的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)中的應(yīng)力分布和應(yīng)力值的大小，使巖石更容易在自由面方向受到剪切破壞。自由面在爆破破壞過(guò)程中起著重要作用，它是形成爆破漏斗的重要因素之一。自由面既可以形成片落漏斗，又能促進(jìn)徑向裂隙的延伸，并且可以大大減少巖石的夾制性。有了自由面，爆破后的巖石才能從自由面方向破碎、移動(dòng)和拋出。6、試分析巖石爆破徑向裂隙和環(huán)狀裂隙的形成機(jī)理。（p93）①?gòu)较蛄严兜男纬?，?dāng)粉碎區(qū)形成后，沖擊波衰減成為應(yīng)力波，其壓力已低于巖石的抗壓強(qiáng)度，不足以壓壞巖石，但仍以彈性波的形式向巖石周?chē)鷤鞑?，相?yīng)地產(chǎn)生巖石質(zhì)點(diǎn)的徑向位移，導(dǎo)致大于巖石抗拉強(qiáng)度的環(huán)向拉應(yīng)力的產(chǎn)生，巖石被拉斷，產(chǎn)生徑向裂隙，充滿(mǎn)爆腔的高壓爆生氣體，以準(zhǔn)靜壓力的形式作用在空腔壁上和沖入徑向裂隙中，在爆生氣體的膨脹、擠壓和氣楔作用下，徑向裂隙繼續(xù)擴(kuò)展和延伸。并且在裂隙尖端處的氣體壓力下引起應(yīng)力集中，加速裂隙的擴(kuò)展，構(gòu)成了靠近粉碎區(qū)的內(nèi)密外疏、開(kāi)始寬末端細(xì)的徑向裂隙。②環(huán)向裂隙的形成，在沖擊波、應(yīng)力波作用下，巖石受到強(qiáng)烈的壓縮，積蓄了一部分彈性變形能。當(dāng)粉碎區(qū)空腔形成，徑向裂隙展開(kāi)，壓力迅速下降到一定程度時(shí)，原先在藥包周?chē)膸r石釋放出壓縮過(guò)程中積蓄的彈性變形能，并轉(zhuǎn)變?yōu)樾遁d波，形成與壓應(yīng)力波作用方向相反的向心拉應(yīng)力波，使巖石質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生向心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)此拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，巖石就會(huì)被拉斷，形成了爆腔周?chē)鷰r石中環(huán)狀裂隙。《不寫(xiě)：③在徑向裂隙與環(huán)向裂隙形成的同時(shí)，受徑向應(yīng)力和切向應(yīng)力作用的結(jié)果，還可能形成剪切裂隙。這樣應(yīng)力作用首先形成了初始裂隙，接著爆轟氣體的膨脹、擠壓、氣楔作用助長(zhǎng)裂隙的延伸和擴(kuò)展，只有當(dāng)應(yīng)力波與爆轟氣體衰減到一定程度后才能停止裂隙的擴(kuò)展。隨著徑向裂隙、環(huán)向裂隙和剪切裂隙的形成、擴(kuò)展、貫通，縱橫交錯(cuò)、內(nèi)密外疏、內(nèi)寬外細(xì)的裂隙網(wǎng)分割成大小不等的碎塊。靠近粉碎區(qū)處巖塊細(xì)碎，遠(yuǎn)離粉碎區(qū)處大塊增多，或只出現(xiàn)延伸的徑向裂隙。這就是破裂區(qū)（裂隙區(qū)）的破壞過(guò)程。》利文斯頓爆破漏斗理論的實(shí)質(zhì)是什么？（p102）答：（1）炸藥在巖體內(nèi)爆炸時(shí)，傳遞給巖石爆破能量的多少和速度的快慢，取決于巖石的性質(zhì)、炸藥的性能、藥包重量、炸藥埋置深度、位置和起爆方法等因素。（2）巖石條件一定是時(shí)，爆破能量的多少取決于炸藥的重量，爆炸能量的釋放速度與炸藥起爆的速度密切相關(guān)。（3）爆炸能量釋放后，主要消耗在以下四個(gè)方面：巖石的彈性變形；巖石的破碎和破裂；巖石的泡制；空氣沖擊波對(duì)氣體做功。（4）炸藥能量在四個(gè)方面的分配比例，取決于炸藥的埋置深度。當(dāng)埋置深度較大時(shí)，炸藥的能量完全被巖石吸收，消耗于巖石的變形和破碎；隨著埋置深度的減小，有一部分能量將用于拋擲巖石和形成空氣沖擊波或?qū)諝庾龉Α?、解釋下列爆破術(shù)語(yǔ)：（1）最小抵抗線(xiàn)W：巖石內(nèi)裝藥中心至自由面的垂直距離，即藥包的埋置深度，也就是倒圓錐的高度。（2）臨界抵抗線(xiàn)Wc:巖石中彈性變形能和破碎能達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的抵抗線(xiàn)值。（3）爆破作用指數(shù)n：爆破漏斗半徑r與最小抵抗線(xiàn)W的比值。（4）單位炸藥消耗量q：爆破每立方米原巖所消耗的炸藥量稱(chēng)為單位炸藥消耗量。第五章1、爆破工作面上一般布置哪些炮眼？各有什么作用？（p110）答：按用途不同，將工作面的炮眼分為三種:掏槽眼：用于爆出新的自由面，為其他后爆炮眼創(chuàng)造有利的爆破條件。崩落眼：是破碎巖石的主要炮眼。崩落眼利用掏槽眼和輔助眼爆破后創(chuàng)造的平行于炮眼的自由面，爆破條件大大改善，故能在該自由面方向上形成較大體積的破碎漏斗。周邊眼：控制爆破后的巷道斷面形狀、大小和輪廓，使之符合設(shè)計(jì)要求。巷道中的周邊眼按其所在位置分為頂眼、幫眼和底眼。

2、隧道或井巷掘進(jìn)中常用的掏槽方式有哪些？各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件是什么？（p111）答：斜眼掏槽（單向掏槽、錐形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽）優(yōu)點(diǎn)：（1）適用于各種巖層并獲得較好的掏槽效果；（2）所需掏槽眼數(shù)目較少，單位耗藥量小于直眼掏槽；（3）槽眼位置和傾角的精確度對(duì)掏槽效果的影響較小。缺點(diǎn)：（1）鉆眼方向難以掌握，要求鉆眼工具有熟練的技術(shù)水平；（2）炮眼深度受巷道斷面的限制，尤其在小斷面巷道中更為突出；（3）全斷面巷道爆破下巖石的拋擲距離較大，爆堆分散，容易損壞設(shè)備和支護(hù)，尤其是掏槽眼角度不對(duì)稱(chēng)時(shí)；（4）不利于實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。直眼掏槽（縫隙掏槽或龜裂掏槽、角柱狀掏槽、螺旋掏槽、雙螺旋掏槽）優(yōu)點(diǎn)：（1）炮眼垂直于工作面布置，方式簡(jiǎn)單，易于掌握和實(shí)現(xiàn)多臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)和鉆眼機(jī)械化；（2）炮眼深度不受巷道斷面限制，可以實(shí)現(xiàn)中深孔爆破和快速掘進(jìn)；當(dāng)炮眼深度改變時(shí)，掏槽布置可不變，只需調(diào)整裝藥量即可；（3）有較高的炮眼利用率；（4）全斷面巷道爆破，巖石的拋擲距離較近，爆堆集中，不易崩壞井筒或工作面內(nèi)的設(shè)備和支架。缺點(diǎn)：（1）需要較多的炮眼數(shù)目和較多的炸藥；（2）炮眼間距和平行度的誤差對(duì)掏槽效果影響較大，必須具備熟練的鉆眼操作技術(shù)。3、什么叫管道效應(yīng)（或間隙效應(yīng)）？它是如何引起的？實(shí)際爆破中如何避免和消除管道效應(yīng)？（p125）對(duì)于混合炸藥，特別是硝銨類(lèi)混合炸藥，在細(xì)長(zhǎng)連續(xù)裝藥時(shí)，如果不耦合系數(shù)選取不當(dāng)，就會(huì)發(fā)生爆轟中斷，在炮眼內(nèi)的裝藥會(huì)有一部分不爆炸，這種現(xiàn)象稱(chēng)為間隙效應(yīng)，或稱(chēng)管道效應(yīng)。引起的主要原因：（126）間隙效應(yīng)的產(chǎn)生與炸藥性能、不耦合系數(shù)值和巖石性質(zhì)有關(guān)。相應(yīng)措施：（p126）（1）采用散裝藥，即不耦合系數(shù)值為1；（2）在連續(xù)裝藥的全長(zhǎng)上，每隔一定距離放上一個(gè)硬紙板做成的檔圈，檔圈外徑和炮眼直徑相同，以阻止間隙內(nèi)空氣沖擊波的傳播，削弱其強(qiáng)度；（3）采用臨界直徑小，爆轟性能好的炸藥；（4）減小炮眼直徑或增大裝藥直徑，避開(kāi)產(chǎn)生間隙效應(yīng)的不耦合系數(shù)值范圍。4、炮眼中采用間隔裝藥有什么優(yōu)點(diǎn)？（p124）反向起爆裝藥與正向起爆裝藥相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？（p127）優(yōu)點(diǎn)是：在較深炮眼中采用間隔裝藥可以使炸藥分布更均勻，使巖石破碎塊度均勻；提高炸藥的利用效率，降低炸藥消耗量。反向爆破的優(yōu)點(diǎn)：不僅能提高炮眼的利用率，而且也能加強(qiáng)巖石的破碎，降低大塊率。5、光面爆破有哪些優(yōu)點(diǎn)？解釋光面爆破破巖機(jī)理。（p129）優(yōu)點(diǎn)：（1）能減少開(kāi)挖，特別在松軟巖層中更能顯示其優(yōu)勢(shì)。（2）爆破后成形規(guī)整，提高了井巷輪廓質(zhì)量。（3）爆破后井巷輪廓外的圍巖不產(chǎn)生或產(chǎn)生很少的爆震裂縫，提高了圍巖的穩(wěn)定性和自身的承載能力，不需要或很少需要加強(qiáng)支護(hù)，減少了支護(hù)工作量和材料消耗。（4）能加快井巷掘進(jìn)速度，降低成本，保證施工安全。光面爆破機(jī)理：（1）應(yīng)力波疊加原理：兩相鄰裝藥爆炸時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力波沿著裝藥連線(xiàn)相向傳播，經(jīng)一定時(shí)間后孔壁處應(yīng)力達(dá)到峰值，其后則由于應(yīng)力波相互干擾，裝藥連心線(xiàn)中心處應(yīng)力開(kāi)始增大，達(dá)到最大值后在逐漸減小。當(dāng)相鄰裝藥連線(xiàn)中心上產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于等于巖石的抗拉強(qiáng)度便會(huì)產(chǎn)生貫穿裂縫。（2）應(yīng)力波與爆炸氣體共同作用原理：相鄰裝藥的貫穿裂縫通常不是靠應(yīng)力波的疊加形成的，而是各裝藥激起的應(yīng)力波先在各自炮眼壁上產(chǎn)生初始裂縫，然后在爆生氣體在靜壓使之?dāng)U展貫穿，最終形成貫穿裂縫。6、微差爆破有什么優(yōu)點(diǎn)？微差爆破爆破的破巖機(jī)理。（p136）微差爆破優(yōu)點(diǎn)：（1）增加了破碎作用，能夠減小巖石爆破塊度，降低單位炸藥消耗量；（2）能夠降低爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)，防止對(duì)圍巖或地面建筑物造成破壞；（3）減小了拋擲作用，爆堆集中，既能提高裝巖效率，又能防止崩壞支架或損壞其他設(shè)備；（4）在有瓦斯與煤塵的工作面采用微差爆破，可實(shí)現(xiàn)全斷面一次爆破，縮短爆破和通風(fēng)時(shí)間，提高掘進(jìn)速度。微差爆破的破巖機(jī)理：目前主要有四種假說(shuō)（1）應(yīng)力波干涉假說(shuō)若相鄰兩裝藥間隔若干毫秒爆炸，先起爆的裝藥在巖體內(nèi)形成的應(yīng)力場(chǎng)尚未消失，而后起爆裝藥又立即起爆，使兩者所產(chǎn)生的應(yīng)力波相互疊加，從而加強(qiáng)了破碎效果。（2）自由面假說(shuō)先起爆的裝藥在