《爆破工程》教學(xué)大綱

《爆破工程》教學(xué)大綱課程代碼：英文名稱: BlastingEngineering課程性質(zhì)及目標(biāo)本課程是土木工程（橋梁與隧道工程方向、礦山地下工程方向和土木工程卓越）的專業(yè)選修課程之一，涉及材料力學(xué)、理論力學(xué)、巖體力學(xué)等相關(guān)知識。通過本課程的學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練，使學(xué)生達到如下課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：能夠運用炸藥爆炸的基本理論、巖石爆破的基本理論及工程爆破的基本知識，對井巷工程、隧道工程、露天爆破等領(lǐng)域的相關(guān)工程問題進行分析，編制設(shè)計爆破設(shè)計說明書和爆破圖表。支撐畢業(yè)要求2-3，3-3課程目標(biāo)2：能夠針對爆破有害效應(yīng)的不同類型提出相應(yīng)的安全控制措施。了解相關(guān)技術(shù)與理論的重要進展和前沿動態(tài)，增強學(xué)生職業(yè)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。支撐畢業(yè)要求6-2課程目標(biāo)與所能支撐的畢業(yè)要求及其指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)相關(guān)程度權(quán)重名稱具體描述2．問題分析2-3能認識到解決問題有多種方案可以選擇，能通過廣泛查閱土木工程專業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和文獻資料，尋求復(fù)雜工程問題可替代的解決方案，并能分析各方案的影響因素，獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1M253．設(shè)計（開發(fā)）解決方案3-3能夠綜合考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素的影響，通過技術(shù)經(jīng)濟評價對涉及方案的可行性進行研究和優(yōu)選，體現(xiàn)創(chuàng)新性。課程目標(biāo)1H506．工程與社會6-2能分析和評價土木工程專業(yè)工程實踐對社會、健康、安全、法律、文化的影響，以及這些制約因素對項目實施的影響，并理解土木工程師應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。課程目標(biāo)2M25二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求理論教學(xué)（32學(xué)時）章節(jié)教學(xué)內(nèi)容重點、難點課程思政點教學(xué)方法支撐課程目標(biāo)學(xué)時分配知識單元一：爆破工程技術(shù)發(fā)展和爆炸的理論基礎(chǔ)知識點1：工程爆破的基本概念與任務(wù)、爆破技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展主要內(nèi)容：爆破技術(shù)分類，各種爆破技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。知識點2：爆炸的基本特征和炸藥化學(xué)變化基本形式主要內(nèi)容：爆炸的分類；爆炸的三要素（重點）；炸藥化學(xué)變化的三種變化形式極其特點。知識點3：炸藥的化學(xué)參數(shù)主要內(nèi)容：炸藥氧平衡值的計算，化學(xué)反應(yīng)方程式及爆容、爆熱等熱化學(xué)參數(shù)的計算。本知識單元要求學(xué)生能描述工程爆破器材的歷史與發(fā)展過程，列舉爆破器材發(fā)展過程中的典型事件；能掌握工程爆破的方法和技術(shù)特點，明確工程爆破技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。能夠區(qū)分爆炸反應(yīng)的類型，掌握炸藥化學(xué)爆炸的基本特征；會進行炸藥氧平衡的計算。列舉我國爆破技術(shù)方面的一些重大突破和發(fā)展的案例，提高學(xué)生的主人翁意識，增強學(xué)生愛國主義情懷。講授目標(biāo)14知識單元二：炸藥爆炸性能知識點1：影響爆速的因素及爆速的測定主要內(nèi)容：組分、直徑、密度、粒度等對爆速的影響（重點），爆速測定的導(dǎo)爆索法、計時器法、高速攝影法知識點2：炸藥的爆炸性能主要內(nèi)容：炸藥的靜作用和動作用的概念及測定方法；炸藥殉爆的概念及殉爆原因、殉爆距離的影響因素（重點）。知識點3：聚能效應(yīng)主要內(nèi)容：聚能效應(yīng)的基本現(xiàn)象，聚能裝藥的類型和影響因素（重點）。知識點4：炸藥起爆的基本理論主要內(nèi)容：炸藥的熱起爆理論；炸藥的沖擊起爆理論。知識點5：炸藥的感度主要內(nèi)容：感度的概念，炸藥的熱感度、機械感度、爆轟感度、沖擊波感度、靜電火花感度和激光感度。本知識單元要求學(xué)生能復(fù)述影響炸藥爆轟速度的因素，會利用導(dǎo)爆索和高速攝影法測定爆速；能夠區(qū)分炸藥爆炸的靜作用和動作用及相應(yīng)的測定方法，掌握炸藥的殉爆、殉爆的原因及影響因素；能夠復(fù)述聚能效應(yīng)的概念，區(qū)分聚能裝藥的類型，掌握影響聚能效應(yīng)的因素。能夠描述炸藥起爆的基本理論，炸藥在不同外界能量下的感度。講授目標(biāo)14知識單元三：工業(yè)炸藥與常用工業(yè)炸藥知識點1：炸藥的分類主要內(nèi)容：按物理形態(tài)、組成、炸藥的特性、使用條件分類（重點）。知識點2：工業(yè)炸藥的原料主要內(nèi)容：氧化劑、還原劑、敏化劑。知識點3：常用工業(yè)炸藥主要內(nèi)容：起爆藥、猛炸藥和其他類型炸藥。本知識單元要求學(xué)生能夠按照相應(yīng)準(zhǔn)則進行炸藥類別的劃分；能描述工業(yè)炸藥的原材料；能闡述常用的工業(yè)炸藥極其特性。通過講解民用爆炸物品安全管理的相關(guān)法律，讓學(xué)生要做到有法可依，維護國家安全。講授目標(biāo)12知識單元四：起爆器材知識點1：雷管主要內(nèi)容：雷管結(jié)構(gòu)與組成；電雷管、導(dǎo)爆管雷管和數(shù)碼電子雷管的種類及其應(yīng)用范圍（重點）。知識點2：導(dǎo)爆索主要內(nèi)容：導(dǎo)爆索的結(jié)構(gòu)及適用條件。知識點：導(dǎo)爆管主要內(nèi)容：繼爆管、導(dǎo)爆管的結(jié)構(gòu)及性能。本知識單元要求學(xué)生能描述雷管的結(jié)構(gòu)，能辨析各種雷管及其應(yīng)用范圍；能描述導(dǎo)爆索的結(jié)構(gòu)及適用條件；能描述導(dǎo)爆管的結(jié)構(gòu)及性能。通過講解民用爆炸物品安全管理的相關(guān)法律，讓學(xué)生要做到有法可依，維護國家安全。講授目標(biāo)12知識單元五：起爆方法與起爆網(wǎng)絡(luò)知識點1：導(dǎo)爆索起爆法主要內(nèi)容：導(dǎo)爆索網(wǎng)絡(luò)特點；導(dǎo)爆索連接方法及注意事項。知識點2：導(dǎo)爆管傳爆法主要內(nèi)容：導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)的組成；導(dǎo)爆管網(wǎng)路的形式、網(wǎng)路延期方式。知識點3：電力起爆方法主要內(nèi)容：電力起爆器材、電雷管參數(shù)；電力起爆網(wǎng)路的種類極其特點、起爆網(wǎng)路電壓、電流的計算，網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)連接方法與注意事項。掌握電子雷管起爆系統(tǒng)的組成、特點及網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)要求（重點）。本知識單元要求學(xué)生能采用導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、雷管進行爆破網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計；了解電力起爆網(wǎng)絡(luò)和非電起爆網(wǎng)絡(luò)以及混合起爆網(wǎng)絡(luò)的組成及特點。講授目標(biāo)14知識單元六：巖石爆破作用原理知識點1：巖石的動載特性主要內(nèi)容：動載力學(xué)特性及物理參數(shù)的變化；不同應(yīng)變率作用下的應(yīng)力、應(yīng)變。知識點2：爆破作用原理主要內(nèi)容：巖石爆破破碎機理（重點）。知識點3：裝藥的內(nèi)部與外部作用主要內(nèi)容：壓碎區(qū)、裂隙區(qū)、振動區(qū)；爆破漏斗；利文斯頓爆破漏斗理論。本知識單元要求學(xué)生能描述巖石在爆炸沖擊作用下的動載特性；能夠復(fù)述巖石爆破破碎原理；能描述裝藥的內(nèi)部作用和外部作用，能按照作用指數(shù)進行爆破漏斗的分類。講授目標(biāo)14知識單元七：露天臺階爆破知識點1露天深淺孔爆破主要內(nèi)容：露天深淺孔爆破的概念及優(yōu)缺點和適用條件（重點），爆破參數(shù)的選擇和計算。知識點2：露天深孔爆破主要內(nèi)容：露天深孔爆破臺階要素，垂直鉆孔和傾斜鉆孔的優(yōu)缺點（重點），布孔形式、爆破參數(shù)及裝藥結(jié)構(gòu)。知識點3：露天深孔爆破技術(shù)毫秒爆破和擠壓爆破的概念，作用原理；邊坡預(yù)裂爆破施工方法、減振效果。本知識單元要求學(xué)生能復(fù)述露天深淺孔爆破的特點，能進行爆破參數(shù)的選擇和計算；理解露天深孔爆破的臺階要素、布孔形式、爆破參數(shù)及裝藥結(jié)構(gòu)；能復(fù)述毫秒爆破和擠壓爆破的概念，邊坡預(yù)裂爆破的實施方法。講授目標(biāo)14知識單元八：井巷、隧道掘進爆破知識點1：井巷掘進爆破主要內(nèi)容：井巷掘進爆破的特點，炮眼排列及其作用、掏槽形式，井巷掘進爆破參數(shù)的確定（重點）。知識點2：隧道掘進爆破主要內(nèi)容：隧道的特點，炮眼布置及參數(shù)確定，隧道開挖方法（重點）。知識點3：光面爆破、預(yù)裂爆破主要內(nèi)容：光面、預(yù)裂爆破機理；光面、預(yù)裂爆破主要參數(shù)設(shè)計。本知識單元要求學(xué)生能闡述井巷掘進爆破的特點，能描述掘進爆破炮眼排列及其作用、掏槽形式，爆破參數(shù)確定的方法；能描述隧道掘進的特點、掌握炮孔布置方法，選擇隧道的開挖方法；理解光面爆破、預(yù)裂爆破的原理和控制標(biāo)準(zhǔn)。要求學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識獨立完成掘進爆破設(shè)計。通過講解目前隧道鉆爆法施工中存在的問題，激勵學(xué)生改革創(chuàng)新精神。講授和虛擬仿真實驗室目標(biāo)14知識單元九：爆破安全技術(shù)知識點1爆破危害效應(yīng)以及控制措施主要內(nèi)容：爆破振動（重點）、爆破空氣沖擊波、爆破噪聲、爆破飛石等控制措施。本知識單元要求學(xué)生能列舉爆破危害效應(yīng)的種類，描述爆破振動、爆破飛石、沖擊波、有害氣體、噪聲等危害效應(yīng)的控制措施。通過爆破安全事故的講解，讓學(xué)生樹立遵守規(guī)范，做事要一絲不茍，精益求精。講授目標(biāo)22三、實驗、上機、設(shè)計、作業(yè)、輔導(dǎo)等教學(xué)環(huán)節(jié)要求綜合訓(xùn)練項目一：露天臺階爆破支撐課程目標(biāo)1目的：通過露天臺階爆破設(shè)計，使學(xué)生掌握臺階爆破設(shè)計的程序、內(nèi)容，編制爆破圖表；根據(jù)地質(zhì)和地形條件、鑿巖設(shè)備、炸藥參數(shù)等合理選擇爆破參數(shù)，并熟練進行預(yù)裂爆破設(shè)計。。要求：授課教師提供與實際情況相符的地址和地形條件，給出進度指標(biāo)；學(xué)生能掌握臺階爆破方案的設(shè)計，進行爆破參數(shù)的計算與選擇、起爆網(wǎng)路設(shè)計，繪制爆破圖表。成果形式：計算書報告及爆破圖表；以講述答辯形式完成項目。綜合訓(xùn)練項目二：隧道（巷道）掘進爆破設(shè)計支撐課程目標(biāo)1目的：通過巷道（隧道）爆破設(shè)計，使學(xué)生掌握掘進爆破設(shè)計的程序、內(nèi)容，編制爆破圖表；根據(jù)圍巖條件、鑿巖設(shè)備、炸藥參數(shù)等合理選擇掏槽方式，并熟練進行光面爆破設(shè)計。開展綜合實訓(xùn)，讓學(xué)生將課堂上所學(xué)知識通過實踐的方式進一步的理解和鞏固，引導(dǎo)學(xué)生認識實踐與理論之間的關(guān)系。要求：授課教師提供與實際情況相符的巖石掘進條件，給出斷面特征及循環(huán)進度指標(biāo)；學(xué)生能掌握鉆孔爆破方案的設(shè)計，進行爆破參數(shù)的計算與選擇、起爆網(wǎng)路設(shè)計，繪制爆破圖表。成果形式：①爆破設(shè)計說明書與施工組織設(shè)計；②爆破圖表；③項目訓(xùn)練報告；④以答辯和檢查分析設(shè)計報告的形式完成項目考核。四、學(xué)時分配及說明學(xué)時分配表序號知識點課內(nèi)講授教學(xué)各環(huán)節(jié)備注實驗上機設(shè)計1爆破工程技術(shù)發(fā)展和爆炸的理論基礎(chǔ)42炸藥爆炸性能43工業(yè)炸藥與常用工業(yè)炸藥44起爆器材25起爆方法與起爆網(wǎng)絡(luò)46巖石爆破作用原理47露天臺階爆破48井巷、隧道掘進爆破49爆破安全技術(shù)2合計32五、本課程與其他課程的聯(lián)系課程先修課程有巖體力學(xué)、土力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等，這幾門專業(yè)課程為本課程的學(xué)習(xí)提供了專業(yè)基礎(chǔ)知識，有利于學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容。本課程將為大四畢業(yè)設(shè)計隧道施工設(shè)計這一環(huán)節(jié)打下堅實基礎(chǔ)。六、教學(xué)方法與教學(xué)手段課程教學(xué)采用多媒體、虛擬仿真實驗室和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方式，以課堂講授為主，通過作業(yè)、綜合訓(xùn)練、課堂討論等多環(huán)節(jié)訓(xùn)練和督促檢查，鞏固學(xué)習(xí)成果。七、考核方法該課程為考查課，考核方式為閉卷考試或綜合設(shè)計。各考核環(huán)節(jié)所占分值比例可根據(jù)具體情況進行調(diào)整，建議值及考核細則如下。（一）考核標(biāo)準(zhǔn)課程總成績構(gòu)成期末考試成績或綜合設(shè)計（60%）試卷題型考核內(nèi)容支撐課程目標(biāo)考試：選擇題、判斷題、名詞解釋、填空、簡答題、計算題、分析題等綜合設(shè)計：露天爆破或者隧道爆破綜合設(shè)計覆蓋課程目標(biāo)1、2的知識點目標(biāo)1、2、綜合訓(xùn)練（30%）綜合訓(xùn)練項目覆蓋課程目標(biāo)1、2的知識點目標(biāo)1、2平時成績（10%）作業(yè)成績和平時表現(xiàn)作業(yè)覆蓋課程目標(biāo)1、2的知識點目標(biāo)1、2（二）評價標(biāo)準(zhǔn)平時成績評價標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評分標(biāo)準(zhǔn)成績比例（%）90-10080-8970-7960-690-59課程目標(biāo)1（支撐畢業(yè)要求2-3,3-3,3-3，8-2）課間態(tài)度端正，遵守課堂紀(jì)律，不遲到，不早退，出勤率>90%，平時作業(yè)全部完成，字跡工整，答題正確課間態(tài)度端正，遵守課堂紀(jì)律，不遲到，不早退，出勤率80%~90%，平時作業(yè)全部完成，字跡工整，答題基本正確課間態(tài)度基本端正，基本遵守課堂紀(jì)律，不遲到，不早退，出勤率70%~80%，平時作業(yè)部分完成，字跡工整，答題基本正確課間態(tài)度基本端正，基本遵守課堂紀(jì)律，不遲到，不早退，出勤率60%~70%，平時作業(yè)少部分完成，字跡工整，答題正確率低課間態(tài)度不端正，不遵守課堂紀(jì)律，經(jīng)常遲到，早退，出勤率<60%，平時作業(yè)大部分未完成，答題錯誤較多10綜合訓(xùn)練成績評價標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評分標(biāo)準(zhǔn)成績比例（%）90-10080-8970-7960-690-59課程目標(biāo)1、2（支撐畢業(yè)要求2-3,3-3,6-2）能夠很好地掌握爆破工程基本理論知識，完成質(zhì)量高，步驟完整，邏輯清晰，結(jié)果正確。能夠掌握爆破工程基本理論知識，完成質(zhì)量較高，步驟較完整，邏輯清晰，結(jié)果正確?；菊莆毡乒こ袒纠碚撝R，基本完成，步驟基本完整，邏輯基本清晰，結(jié)果基本正確。基本掌握爆破工程基本理論知識，完成大部分，步驟基本完整，邏輯不太清晰，結(jié)果基本正確。不能掌握爆破工程基本理論知識，未完成，步驟不完整，邏輯不清晰，大部分結(jié)果