钻眼爆破（本科1）一、概念题1、最小发火电流：电雷管达到规定的发火概率所需施加的最小电流。

2、最小抵抗线：指从装药重心到自由面的最短距离，需要根据不同爆破形式来进行确定。

1.光面爆破与最小抵抗线大量的爆破实践证明，不同岩石光面爆破效果通常与岩石最小抵抗线大小有关，当最小抵抗线过小时，爆轰作用过大，造成爆破过分破碎形成超挖。

故此，确定合理的岩石抵抗线，是提高光面爆破效果的最有效途径。

2、最小抵抗线因所在岩石的性质和爆破材料以及爆破形式而不同。

3、爆轰波：伴有快速化学反应的冲击波。

4、殉爆距离：主发爆炸性物质装药爆轰时使被发爆炸性物质装药100%发生殉爆的两装药间的最大距离，称为殉爆距离，主发爆炸性物质装药爆轰时使被发爆炸性物质100%不发生殉爆的最小距离，称为不殉爆距离，或殉爆安全距离。

5、爆破作用指数：爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值。

6、不耦合装药系数：炮眼直径与装药直径的比值。

简答题1.炸药爆炸必须具备哪三个要素？为什么？答：三个要素：反应过程的放热性、反应过程的高速性并能够自行传播、反应过程中生成大量的气体产物。

炸药爆炸时首先要进行能量转换，将其内含能转化成热能，是激发为爆炸炸药的能源。

反应速度快才能达到高能量密度，才具有巨大的做功能力。

大量的爆生气体是形成高压状态的必要条件，是对周围产生破坏的做功介质。

2.简述冲击波的特点答：冲击波是一种在介质中以超声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。

其特点如下：1）冲击波的波速对未扰动介质而言是超音速的。

2）冲击波的波速对波后介质而言是亚音速的。

3）冲击波的波速与波的强度有关。

由于稀疏波的侵蚀和不可逆的能量损耗，其强度和对应的波速将随传播距离增加而衰减。

传播一定距离后，冲击波就会蜕变为压缩波，最终衰减为音波。

4）冲击波波阵面上的介质状态参数（速度、压力、密度、温度）的变化是突跃的，波阵面可以看做是介质中状态参数不连续的间断面。

冲击波后面通常跟有稀疏波。

5）冲击波通过时，静止介质将获得流速，其方向与波传播方向相同，但流速值小于波速。

6）冲击波对介质的压缩不同于等熵压缩。

冲击波形成时，介质的熵将增加。

7）冲击波以脉冲形式传播，不具有周期性。

8）当很强的入射冲击波在刚性障碍物表面发生反射时,其反射冲击波波阵面上的压力是入射冲击波波阵面上压力的8倍,由于反射冲击波对目标的破坏性更大，因此在进行火工品车间.仓库等有关设计时应尽量避免可能造成的冲击波反射。

分析题1．分析岩石爆破中改善爆破块度的方法答：（1）根据地质条件合理布置孔网参数，并提高钻眼精度。

（2）采用间隔装药，实践表明，集中装药容易产生大岩块，因此应尽可能采用间隔装药。

（3）利用微差爆破技术，微差爆破减小了最小抵抗线，使应力场叠加和岩块之间的碰撞，因此可以改善爆破块度。

（4）根据岩石性质选用阻抗匹配的炸药，炸药波阻抗与岩石波阻抗匹配时，爆轰波向岩石内入射时反射的能量最小，提高了爆炸能量的利用率。

（5）确定合理的炸药单耗，如果炸药单耗取的过小，当然炸不开岩石，如果取的过大，爆炸能量使近区岩石粉碎，爆生气体容易溢出，使裂隙区产生大块。

2．分析微差爆破的破岩机理答： 采用微差爆破改善爆破效果的主要原因有；（1）前段爆破为后段爆破创造了新的自由面，新自由面使岩石的夹制力变小，其强度下降，提高了反射波能。

（2）应力场叠加，使岩石所受应力更加均匀。

（3）前段爆破的岩石在未回落以前与后段爆破的岩石相互碰撞，起到补充破碎，使飞石和冲击波能变成有用功、爆堆集中的作用。

（4）从时间、空间上分散了地震波能。

一、计算题1.一埋置深度为4米的药包，爆破后得到直径是10米的爆破漏斗。

求（1）、爆破作用指数，指出属何种类型的爆破，如果炸药单耗为1.5Kg/m3，爆破药量为多少？（2）、如果漏斗直径不变，要求实现减弱抛掷爆破，其深度如何调整？解：（1）已知r=10/2=5米，W=4米所以爆破作用指数n=r/W=5/4=1.25因为n=1.25> 1,故为加强抛掷爆破药量Q=q （0.4+0.6n3）W3=1.5×（0.4+0.6×1.253）×43=150.9（公斤）（2）要实现减弱抛掷爆破，爆破作用指数n 必须满足：175.0≤≤n即175.0≤≤Wr 即 1575.0≤≤W 解得： 米米〈67.65≤W故在漏斗直径不变的情况下，要实现减弱抛掷爆破药包埋深应满足米米67.65≤<W 。

钻眼爆破（本科2）一 、 概念题（每题5分共30分）1. 最大安全电流2. .爆热、爆容3. 炸药感度4. 临界埋深5. 聚能效应6. 氧平衡简答题1. 什么是爆轰波？解释爆轰波的Z-N-D 模型在炸药中传播的伴随有快速化学反应区的冲击波称为爆轰波。

其特征如下：Z-N-D 模型是爆轰波波头结构模型。

爆轰波结构示意图图中：P 1为冲击波压力，与之对应的1-1为冲击波波阵面，P H 为爆轰压力，与之对应的2-2面为爆轰化学反应区的末端面，称为爆轰波波阵面，常叫C —J 面。

化学反应区很薄，前面未扰动的介质为炸药，后面为爆轰产物膨胀区。

2. 简述爆炸波的分类及在岩体中的传播衰减过程答：装药爆炸后，产生冲击波，作用于爆炸中心近区岩体。

冲击波具有陡峭的波头，并以超声速传播，波阵面前后的岩石状态参数都发生突跃性变化。

随着冲击波传播距离的增大，能量快速消耗，波头变缓，衰变为应力波，并以声波速度传播，但仍具有脉冲性，传播过程中能量消耗比冲击波小，衰减缓慢。

随着传播距离的增大，压缩应力波衰变为具有周期性振动的地震波。

在距爆炸中心不同距离的区段内的作用表现为爆炸冲击波、爆炸应力波、地震波。

分析题1. 试分析岩石爆破径向裂隙和环状裂隙的形成机理爆炸冲击波在爆源近区形成压碎区，压碎区外，冲击波衰减为压缩应力波，当应力波的径向压应力值低于岩石的抗压强度时，岩石不会被压坏，但仍能引起岩石质点的径向位移。

由于岩石受到径向压应力的同时，在切线方向上受到拉应力，而岩石是脆性介质，其抗拉强度很低。

因此，当切向拉应力值大于岩石的抗拉强度时，岩石即被拉断，由此产生了与压碎区相通的径向裂隙。

在爆生气体的膨胀、挤压及气楔作用下径向裂隙继续扩展和延伸。

受冲击波、应力波的强烈压缩作用，岩石内积聚了一部分弹性变形能。

当压碎区形成、径向裂隙展开、爆腔内爆生气体压力下降到一定程度时，原先积聚的这部分能量就会释放出来，并转变为卸载波向爆源中心传播，产生了与压应力波方向相反的向心拉应力波，使岩石质点产生向心运动，当此拉伸应力波的拉应力值大于岩石的抗拉强度时，岩石就会被拉断，形成了爆腔周围岩石中的环状裂隙。

2. 分析爆破地震预测公式的合理性经典预测爆破震动的公式具有以下形式：βαR kQ V =式中：V 为质点振动速度峰值，s cm /；Q 炸药质量，kg ；R 质点到爆源的距离，m ；βα,为与岩体性质有关的系数。

我国常用萨道夫斯基公式预测爆破地震波的幅值，具体式子为α⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=R Q k V 3，式中各符号意义同前，α,k 均为正值。

量纲分析：等号两边单位应该相同。

而等号右边括号内Q 炸药质量，单位为kg，其开论述题1. 某水电站引水隧道爆破掘进中爆破效率只有通常爆破效率的一半，经现场地应力测试，该引水隧道内的构造地应力为40MPa ，根据爆炸力学知识解释爆破效率低的原因，并提出改善措施。

该问题主要分析粉碎区之外岩体裂纹扩展，在粉碎区之外压力降低，由于处在高地应力下，岩体完整性好，为简化力学分析，假设其为弹性体。

对于钻孔爆破，取一个炮孔及其周围的岩体进行分析，该问题可近似为平面应变问题。

如图1所示，内半径为r ，c R r =；外半径为R ，2/L R =，L 为孔间距；a q 为粉碎区边界上的爆炸压力；b q 为地应力，MPa q b 40=。

图1 计算模型计算粉碎区边界上的爆炸压力：耦合装药时炮孔壁上初始冲击波载荷按下式计算DC C kD p p p 0202)1(2ρρρρ+⋅+= 式中0ρ为炸药的密度，3/m kg ；D 为炸药爆轰速度，s m /；k 为爆轰产物的等熵指数，3=k ；ρ为岩石密度，3/m kg ；p C 为岩石中纵波波速，s m /。

由上式计算出的炮孔壁上初始冲击波载荷约为10GPa ，强大的压力使爆源附近岩体粉碎，形成粉碎区，粉碎区半径用下式计算b a cdc r B A D R ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=12024σρ 式中b r 为炮孔半径，m ；cd σ为岩石的单轴动态抗压强度，Pa ；D C C A p p02ρρρ+=；222)1)(1(2)1()1(b b b B d d ---+++=μμ；a 为冲击波区载荷传播衰减系数，)1/(2d d a μμ-+=；d μ为动态泊松比；b 为侧向应力系数，)1/(d d b μμ-=；其它符号意义同前。

粉碎区边界上的应力为：ac b a R r p p ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 该问题的应力函数满足下面的方程01122222=Φ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂ϕρρρρ Φ为应力函数，由于是轴对称问题，它仅是ρ的函数，即)(ρΦ=Φ边界条件：()0==r ρρϕτ ()0==R ρρϕτ()a r q -==ρρσ ()b R q -==ρρσ由于a b >>，所以方程（4）解的近似解为 b a q r q R Rr ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--≈22222211ρρσρ b a q r q R R r ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≈22222211ρρσϕ 径向应力ρσ始终为压应力，环向应力与地应力水平和到炮孔的距离都有很大关系，地应力越大，离炮孔越近，压应力越明显。

当地应力大于15MPa 时，10倍炮孔直径范围内，环向应力均为压应力，岩石不会被拉坏。

这就是高地应力下爆破效率低的原因。

具体改善措施：（1） 增加炮孔半径（2） 选用高爆速炸药（3） 减少钻孔深度钻眼爆破（本科3）一 、 概念题（每题5分共30分）1. 岩石坚固性及坚固性系数2. 光面爆破3. 爆力、猛度4. 管道效应5. 预裂爆破6. 岩石波阻抗简答题1. 炸药按用途分为哪几类？每类主要用途和反应形式是什么？答：炸药按用途可分为三类：①起爆药 主要用于制造起爆器材，反应形式为燃烧和爆轰；②猛炸药 用来做起爆器材的加强药和主药包，反应形式为爆轰；③发射药用来制作起爆器材，反应形式为燃烧。

2.简述热能起爆机理答：当炸药受到撞击或摩擦时，机械能首先转化成热能，并聚集在小的局部范围内形成“热点”，在热点处发生热分解，由于分解的放热性，分解速度迅速增加，热点内形成强烈反应，结果引起部分炸药或全部炸药爆炸。

热点形成的原因:①气泡的绝热压缩；②物质之间的相互摩擦；③炸药的粘滞流动。