爆破复习题

爆破复习题

《爆破工程》思考题

1．何为聚能效应?聚能效应能增大炸药的能量吗?p126

答：利用爆轰产物运动方向与装药表面垂直的规律，做成特殊形状的装药，就能使爆轰产物聚集起来，提高能流密度，增强爆炸作用的的现象成为聚能效应。聚能效应不能增大炸药的能量，但能是能量聚集起来。

2．简述利文斯顿爆破漏斗理论。P111

答：爆破漏斗理论是以爆破漏斗实验为依据，以能量平衡为准则，阐述各种岩石在不同药量、不同埋深等条件下，其爆炸能量分配、爆破漏斗规律及其相互关系。该理论主要用于对比炸药性能、评价岩石可爆性、选取爆破参数等方面。

3．什么叫炸药?炸药会燃烧吗?为什么炸药不慎着火不能用消防砂灭火?应如何灭火?p5-7

答：炸药是指在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出巨大能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药会然绕（当环境温度升高、压力增大时，分解速度加快，放出热量增加，若通风条件不好，散热量小于放热量，将产生热积累，温度进一步上升，分解速度更快，放出热量更多，形成恶性循环。当温度高到某极限值时，炸药就由热分解转变为自燃，并可能进一步转变为爆炸，甚至爆轰）。由于炸药本身就含有比例恰当的可燃元素和助元素，可以隔绝空气燃烧。所试图采用消防砂等隔绝空气的办法扑灭燃烧的药物，只能适得其反，使得炸药产生的气体不能顺利排放，热量不易散发，温度、压力急剧上升，加速燃烧转变为爆炸的过程。可应用大量的水淋浇炸药,使炸药的温度迅速下降,导致燃烧反应无法进行,以此达到灭火的目的。

4．炸药爆炸必须具备哪三个基本条件?为什么?p7

答：炸药爆炸应同时具备以下三个条件：（1）反应过程中释放大量的热能(热能是炸药对外做功的能源，也是炸药反应得以自加速进行的首要条件)；(2)反应过程必须高速进行（只有反应速度很快，使有限的爆炸气体产物和能量在较小的体积内形成很高的能量密度，才能以极大的功率突然膨胀做功，产生爆炸现象）；（3）反应必须产生大量气体（气体的可压缩性大，膨胀系数也大，是将化学反应释放出的热能转换为机械能的理想媒介）。炸药爆炸的三个条件相辅相成，缺一不可。5．在不同条件下，炸药化学反应的基本形式有几种?各有什么特点？p6

答：炸药化学反应的基本形式有4种：热分解、燃烧、爆炸和爆轰。（1）热分解：在常温、常压条件下进行缓慢的分解反应，并放出热量。（2）燃烧：在火焰或其他热能作用下能发生燃烧。在环境温度不高、压力不大，少量堆放条件下，炸药的燃烧性能稳定。（3）爆炸：当炸药受足够大的外能作用时，会产生高速传播的化学反应，反应速度不稳定。（4）爆轰：此时反应速度最快且不变，能量释放最充分。

6．炸药按用途分为哪几类?每类主要用途是什么?p5

答：按用途分为：（1）起爆药:敏感度高，在很小的外能作用下就能迅速爆轰，在民爆中仅用于各类雷管的装药。（2）猛性炸药：敏感度低，需要较大的能量才能引起爆炸，安全性好，威力大，爆破效果好，在工程爆破中被大量使用。（3）发射药：火焰感度高、燃烧性能好。如黑火药，主要用于导火索的药芯或秒延期药，有时也用于爆破切割饰面石材。

7．为什么雷汞雷管用铜壳而不用铝壳，而氮化铅雷管用铝壳而不用铜壳?p45

答：因为湿雷汞能与铝、镁发生剧烈反应，而不语铜发生反应，所以雷汞雷管用铜壳而不用铝壳；而氮化铅能与铜发生化学反应，却不与铝发生反应，所以氮化铅雷管用铝壳而不用铜壳。

8．什么叫混合炸药?工业上常用的炸药为什么要做成混合炸药?p5,45

答：混合炸药是指由两种及以上的物质混合而成的炸药。工业中常用混合炸药，它是由氧化剂和还原剂按照一定比例混合而成，氧化剂提供氧原子，还原剂与之结合；对于某些感度较低的炸药，常需加入一定的敏化剂以满足工程应用的要求；根据不同环境，还可能加入一些防水剂、安定剂、抗冻剂等。

9．木粉在硝铵类粉状炸药中所起的作用如何?p46

答：木粉在铵硝类粉状炸药中所起的作用是：（1）做为疏松剂，防止炸药结块；(2)木粉为可燃物，作为还原剂参与反应并放出热量。

10．水胶炸药与浆状炸药有什么不同?p52

答：水胶炸药是在浆状炸药的基础上发展起来的抗水硝铵类炸药，克服了浆状炸药感度低的缺点，便于在爆破中的应用。11．何为电雷管的最大安全电流?安全规程规定仪表的最大安全电流是多少?p61

答：最大安全电流是指在在磁电雷管中，在有效频率内通入与有效值相当大小而不发生爆炸的最大电流。安全电流为0.4A。12．铵梯炸药、铵油炸药、乳化炸药的主要成分是什么?各起什么作用?p46/48/53

答：（1）铵梯炸药：硝酸铵（主要成分，是氧化剂）；梯恩梯（敏化剂、还原剂）；木粉（疏松剂、还原剂）；石蜡或沥青（防潮剂）；食盐（消焰剂）。（2）铵油炸药：硝酸铵（主要成分，氧化剂）；柴油（还原剂、可燃剂）；木粉（疏松剂、可燃剂、调节炸药密度）。（3）乳化炸药：硝酸铵（主要成分，氧化剂）；水、乳化剂、油相材料（相态调节剂）；铝粉、铵油（还原剂）；密度调整剂等。

13．何为爆速?常用炸药的爆速为多少?p26

答：爆速是指爆轰波在炸药中的传播速度。常用炸药的爆速为4km/s.

14．什么叫猛度?其影响因素有哪些?p28

答：猛度是表示炸药爆炸对其临近介质残生局部压缩、粉碎或击穿作用的能力。影响因素有炸药密度和爆速大小。15．用硝酸铵、梯恩梯和木粉配制成零氧平衡的炸药，试确定各组分含量的范围。

16．铵油炸药加入4％木粉作松散剂，请按零氧平衡设计炸药配方。

17．列出硝酸铵近似爆炸反应方程并计算爆容。

18．列出梯恩梯近似爆炸反应方程并计算爆容。 19．试建立92-4- 4铵油炸药爆炸反应方程式并计算其爆容。

20．混合炸药的配方为NH 4NO 385％，TNT11%，木粉C 15H

22O 1014％，求爆热

21．硝酸铵(94.3％)与柴油(5.7％)配制成零氧平衡炸药，求爆热。

22．何为爆发点，爆速，爆压，殉爆距离，氧平衡，爆力，猛度及爆轰压力?p10/26/42/30/32/28

答：爆发点：炸药在规定时间（5min ）内，由于加热而发生爆炸的最低温度；爆速：爆轰波在炸药中的传播速度；爆压：爆轰结束时，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡时的流体静压值；殉爆距离：主动药包引爆从动药包的最大距离；氧平衡：炸药的爆轰产物首先取决于炸药本身的含氧量与碳、氢元素之间的比例；爆力：表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的能力；猛度：表示炸药爆炸对其邻近介质产生局部压缩、粉碎或击穿作用的能力。

23．何为冲击波、爆轰波?两者有何异同?p13

答：冲击波是爆炸中心压力急剧升高,使周围空气猛烈震荡而形成的波动；爆轰波是在炸药中传播的、伴随有化学反应区的特殊形式的冲击波。由此可见，爆轰波是一种特殊的冲击波。

24．何为间隙（沟槽）效应，分析其产生的原因?并提出防止间隙（沟槽）效应的措施。P24

答：间隙效应是指要保装入炮孔中，在孔壁与药包之间存在一定的径向间隙时，使爆轰波传播发生衰减，甚至熄灭的现象。若炸药的敏感度高、爆速大和集线密度高则径向间隙效应减弱；径向间隙量过大或过小都不会产生径向间隙效应；孔壁愈坚固，径向间隙效应越明显。可以采用改善炸药性能、增大药包直径等措施削减径向间隙效应。

25、起爆和传爆是一回事吗?为什么?p7/13

答：不是一回事。起爆是炸药在外能作用下发生爆炸的过程；传爆是指药包从起爆反应完毕所经历的过程，所以炸药的起爆不等于传爆。

26、求硝酸钾(3KNO )、铝、碳、硫、镁的氧平衡率。（222325.15.05.0O N O K KNO ++→） 27．简述Hopkinson 效应。P106

答：Hopkinson 效应是指当压应力波入射到自由面时，从自由面反射回来，变成反射拉应力波，当此拉应力波峰值大于岩石的动抗拉强度时，岩石产拉伸破坏。

28．简述爆轰气体膨胀推力破坏理论。P17

答：炸药被引爆后，首先在局部发生爆炸反应而产生大量高温、高压和高速气体产物流；在邻近的炸药中激起冲击波；冲击波以高温、高压和高速传递能量，强烈冲击压缩临近炸药薄层，使其密度、温度和压力突跃升高，引起炸药分子活化而产生迅速的化学反应，生成大量爆炸气体产物和热量；化学反应释放出来的一部分能量补充冲击波传播时的能量损失，使冲击波能维持以稳定的波阵面压力和波速向前传播，波阵面之后紧跟着一个化学反应也以相同速度前进。

29．试分析岩石爆破径向裂隙和环向裂隙的形成机理。P106

答：（1）压应力波作用产生径向裂隙：炸药产生的冲击波作用于药包周围的岩石并向外传播，随着传播距离的增大，波阵面的扩大，波阵面上能流密度减小，冲击波迅速衰减为压应力波，当其强度低于岩石的动抗压强度时，不能直接引起岩石的破坏，但它使外层岩石受到径向压力作用，该层岩石产生径向位移，因而导致该层岩石发生径向扩张，在切向衍生拉伸应力，如果该拉应力超过岩石动抗拉强度时，单元体被拉断，形成径向裂隙。（2）稀疏波作用产生环向裂隙：当压应力波通过压碎扩大圈外层岩体时，岩石受压积蓄了一部分弹性形变能。而压应力波过后，稀疏波到来，这部分弹性能就要释放，引起岩石质点的向心运动，因而产生径向拉应力，当此拉应力超过岩石的动抗拉强度时，岩体中就产生环向裂隙。

30．分析单个集中药包在无限介质中爆炸时，破裂区的形成过程。P109

答：在压缩区之外，由于冲击波强度和爆轰气体膨胀推力作用的减弱，爆破应力低于岩石的抗压强度，担任然高于岩石的抗拉强度。在压应力波和爆轰气体压力所衍生的拉应力的共同作用下，形成相互交错的径向裂隙和环向裂隙，岩石被割裂成块，形成破裂区。 31．什么是爆破漏斗？请分析爆破漏斗的形成过程（假设药包为单个集中药包）p110

答：爆破的外部作用结果形成的漏斗形的爆破坑即为爆破漏斗。由于自由面的存在而引起的引力波和爆轰气体膨胀破坏作用具有方向性。当药包在岩体中埋置较浅或药量较大，其爆破破坏作用能到达自由面时就形成爆破漏斗。

32．单排成组药包齐发爆破时，应力加强区和应力降低区是怎样形成的?p115

答：应力加强区的形成：（1）应力波叠加作用形成应力加强区：炸药在岩石中爆炸时，爆破压应力波将沿波阵面的切线方向衍生拉应力，当相邻炮孔同时起爆时，应力波在炮孔连心线上相遇并发生叠加，结果在连心线上的切线方向产生合成的拉应力，并形成拉应力加强区；（2）爆轰气体似静压作用形成应力加强区：当邻近炮孔同时起爆时，爆轰气体在各炮孔中均能较长时间地维持高压状态，在这种似静压作用下，炮孔连心线上各点都会产生压应力叠加，径向压应力衍生的切向拉应力叠加的结果在炮孔连心线上形成拉应力加强区。应力降低区的形成：当相邻炮孔同时起爆时，炮孔连心线侧面的某一区域，单元体受到药包爆轰波引起的径向压应力与切向拉应力的作用，正好分别于另一药包引起的切向拉应力与径向拉应力抵消，产生应力降低现象，出现应力降低区。

33．从理论上说明起爆药包的位置对爆破作用的影响?p132

答：起爆位置决定药包爆轰波和岩体应力波的传播方向，以及爆破裂隙的发展方向。单点起爆时，根据起爆点位置不同，起爆方式分为：正向起爆、反向起爆和中间起爆。在岩石性质、用药量和炮孔深度一定的条件下，与正向向起爆相比，反向起爆可以提高炮孔利用率，降低岩石的夹制作用，减少大块率。在炮孔较深、起爆间隔时间较长及炮孔间距离较小的情况下，反向起爆可以消除正向起爆时易于出现的起爆药卷被临近炮孔的装药爆破“压死”或提前炸开的现象。而反向起爆的不足在于需要长脚线雷管，装药比较麻烦，在有水的深孔中起爆药容易受潮，装药操作的危险性增加等。