爆破设计与施工高级试题

1、1. 岩石受到冲击荷载作用时，应变率如何表示？答：应变率是岩石受载后单位时间内的应变量，数学表达式为：4dt式中 d ；应变量；dt 单位时间，s。应变率的：单位是s-1。岩石在承受诸如凿岩、爆破、振动和碎矿这样冲击荷载作用时， 从承受荷载开始到破坏的 荷载周期仅有1010经s，即使在这样短暂的 时间内，载荷仍然随时间而变化。因此，岩石单 元体实际上是处于随时间而变化的动态变化过 程中。2. 岩石受冲击动荷载作用于静载作用相比，有何特点？答：（1）冲击动荷载作用下形成的应力场（应力分布及大小）与岩石性质有关；静载作用则与岩性无关。（2） 冲击动荷载是瞬时性的， 一般为毫秒 级，而静载则通常超过

2、 10s。与前者相比，后者 的变形和裂纹发展比较充分。（3） 爆炸荷载在传播过程中， 具有明显的 波动特性，其质点除失去原来的平衡位置而发生 变形和位移外，尚在原位不断波动。因此，岩石在动载作用下，其变形特征同静载变形有本质区 别。（4）通常，岩石的冲击动载强度比静载强 度高，高出的比例依岩石性质和应变率不同而 异。3. 岩石按其成因，分为岩浆岩、沉积岩和 变质岩三大类，试简述这三类岩石的成因和特 征。每一类岩石各举 12例。答：（1）岩浆岩。岩浆岩是由埋藏在地壳 深处的岩浆（主要成分为硅酸盐）上升冷凝或喷 出地表形成的。直接在地下凝结形成的称为侵入 岩；喷出地表形成的叫做火山岩（喷出岩）。侵

3、入岩的产状多为整体块状，火山岩的整体性较 差，常伴有气孔和碎屑。常见的岩浆岩有花岗岩、 闪长岩等。（2）沉积岩。沉积岩是地表母岩经风化剥 离或溶解后，再经过搬运和沉积，在常温常压下 固结形成的岩石。沉积岩的特点是，其坚固性除 与矿物颗粒成分、粒度和形状有关外，还与胶结 成分和颗粒间胶结的强弱有关。从胶结成分看， 以硅质成分最为坚固，铁质成分次之，钙质成分 和泥质成分最差。常见的沉积岩有石灰岩、砂岩、 页岩、砾岩等。（ 3）变质岩。变质岩是由已形成的岩浆岩、 沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，其矿物 成分和排列经某种变质作用而形成的岩石。 一般 来说，它的变质程度越高，矿物重新结晶越好、 结构

4、越紧密、坚固性越好。常见的变质岩有大理 岩、石英岩等。对三种不同成因的岩石而言，一般来说岩 浆岩可爆性较差 （对爆破作用的抵抗能力最强） ， 沉积岩和变质岩的可爆性较好。4. 何谓岩体结构面？岩体结构面对爆破 效果的影响是什么？答：一个天然岩体，从宏观上来说，它是 由节理或裂隙切割成一块一块的、 相互排列与咬 合着的岩块所组成。由于节理或裂隙的存在，造 成了介质的不连续，因此，岩体内存在的各种各 样的节理裂隙称之为结构面。（ 1）应力集中作用；（2）应力波的反射增强作用；（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。5. 影响爆破效果的三要素是什么？为什 么说这三要

5、素中岩体性质， 特别是岩体结构面的 影响最大？答：影响爆破效果的三要素是炸药性能、 岩体性质和爆破工艺。炸药爆炸时对岩石的破坏能量主要是爆炸 冲击波和爆炸气体。由于岩体中存在大量断层、 节理、裂隙、孔隙等结构弱面，使得爆炸冲击波 在传播过程中急剧衰减，爆生气体大量外泄，造 成能量损失和分布不均匀。 裂隙岩体的室内试验 优良固然可以产生更多的破碎能量， 若损失的能 量太多，有效能量则大量减少。至于爆破工艺的 改进也只是在一定能量的前提下进行的。6. 何谓炸药爆速？试分析影响爆速的因 素有哪些？答：爆轰波在炸药药柱中的传播速度称为 爆轰速度，简称为爆速，通常以 m/s 或 km/s 表 示之。必须

6、指出，炸药的爆速与炸药的爆炸化学 反应速度是本质不同的两个概念， 即爆速是爆轰 波阵面一层一层地沿炸药柱传播的速度， 而爆炸 化学反应速度是指单位时间内反应完成的物质 的质量，其度量单位是 g/s 。影响爆速的因素如下：（ 1）药柱直径， 随着药柱直径的增大， 爆 速也增大；（ 2）约束条件， 实践表明， 在药柱直径较炸药的爆速，减少其临界直径值；（ 3）炸药密度， 概括地说， 当炸药组分配 比和工艺条件控制一定时， 炸药的爆速随着密度 的增加而增大；就工业炸药而言，当药柱直径一 定时，存在有使爆速达最大值的密度值，即最佳 密度，再继续增大密度，就会导致爆速下降，当 爆速下降至临界爆速时， 爆

7、轰波就不再能够稳定 传播，最终导致熄爆；（ 4）炸药粒度， 一般来说， 减小炸药粒度 能够提高炸药的反应速度， 减小反应时间和反应 区厚度，从而减小临界直径提高爆速。7. 何谓沟槽效应？试说明减少或消除沟 槽效应的措施有哪些？答：沟槽效应也称管道效应、间隙效应， 即当药卷与炮孔壁间存在有月牙形空间时， 爆炸 产物压缩药卷与孔壁之间的空气会产生冲击波， 它超前于爆轰波并压缩药卷， 使其密度增加而抑 制爆轰。 另一种观点认为爆轰波波阵面前方有一 个等离子层，对未反应的药卷表层产生压缩作 用，妨碍该层炸药的完全反应， 等离子波越强烈， 这个表层穿透得就越深，能量衰减得就越大，造 成药包爆轰熄灭。实践

8、表明，在小直径炮孔爆破 作业中这种效应相当普遍地存在着， 是影响爆破 质量的重要因素之一。减少或消除沟槽效应的措施如下：（ 1）加强外包装强度， 选用不同的包装涂 覆物，如柏油沥青、石蜡、蜂蜡等；（ 2）调整炸药配方和加工工艺， 以缩小炸 药爆速与等离子体速度间的差值；（3）堵塞等离子体的传播：1）在炮孔中的每个药卷间插上一层塑料薄 板或填上炮泥；2）用水或有机泡沫充填炮孔与药卷之间的 月牙形间隙；3）增大药卷直径；4）沿药包全长放置导爆索起爆；5）采用散装技术， 使炸药全部充填炮孔不 留间隙，当然就没有超前的等离子层存在。8. 什么是爆轰压力？什么是爆炸压力？ 其作用是什么？答：爆轰压力是指

9、炸药爆轰时爆轰波波阵 面中的 C J 面所测得的 压力，当爆轰波传到炮 孔孔壁上时， 在孔壁的岩石中会激发成强烈的冲 击波和应力波。这种冲击波在岩石中，特别是在 硬岩中会引起炮孔周围岩石出现粉碎和破裂， 它 为整个岩石破裂创造了先决条件。爆轰压力与炸药的密度的一次方和爆速平 方的乘积成正比关系。 所以在爆破坚硬致密的岩 石时，以选用密度大和爆速较高的炸药为宜。爆炸压力又称炮孔压力，它是爆轰气体产 物膨胀作用在孔壁上的压力。 在爆破破碎过程中爆炸压力对岩石起胀裂、推移和抛掷作用。一般 来说。爆炸压力越高，说明爆轰产物中含有的能 量越大，对岩石的胀裂、推移和抛掷的作用越强 烈。9. 试分析露天深孔

10、台阶爆破不合格大块 产生的部位和原因。答：大量的统计资料表明，不合格大块主 要产自台阶上部和台阶的坡面、同一爆区软、硬 岩的分界处、爆区的后部。其原因是：（1） 为了克服底盘抵抗线的阻力， 炸药主 要置于炮孔的中、底部，使其沿炮孔轴线方向的 炸药能量分布不均，孔口部分能量不足，岩石破 碎不均匀；（2）台阶前部，即邻近台阶坡面的一定范 围内，岩石受前次爆破的破坏，原生弱面张裂，甚至被切割成“块体”，爆破时这部分“块体” 易整体振落，形成大块多；（3） 同一爆区硬岩和软岩分界部分，有时 从爆区表面就可看到大块条带，易于跨落；（4） 爆区的后部与未爆岩石相交处（沿爆 破塌落线）也会产生一些因爆破而振

11、落的大块。所谓根底就是爆破后电铲难以挖掘的凸出 采掘工作面一定高度的硬坎、岩埂。对于台阶高 度12m的矿山，凸出采掘工作面标高1.5m以上的硬坎、岩埂称为根底。10. 计算装药量的体积公式如何表示？试 分析其适用条件。答：单个药包在自由面附近爆炸时形成爆 破漏斗，在这种情况下，可用体积公式计算单个 药包装药量。体积公式的实质是反映装药量的大 小与岩石破坏范围的相互关系。即装药量的大小应与被爆破的岩石体积成正比，故体积公式的形式为：式中Q 装药量，kg ；q 爆破单位体积岩石的炸药消耗量，kg/m3 ；V 被爆破的岩石体积，m3由上式看出：（1）装药量Q与岩石体积 V 成正比；（2）爆破单位体积

12、岩石的炸药消耗量q不随岩石体积 V的变化而变化。应该指出，体积 公式只有当介质是松散的或者黏结很差的情况 下，以及最小抵抗线 W变化不大时才是正确的。 实际上，在很多情况下，药包爆炸时产生的能量， 不仅要克服岩石的重力，也要克服岩石的抗剪 力、惯性力等。因此，装药量与被爆破岩石体积 的关系还应根据现场试验和工程类比来确定。11. 什么是炸药起爆的灼热核理论？答：灼热核理论认为，当炸药受到撞击、 摩擦等机械能的作用时， 并非受作用的各个部分 都被加热到相同的温度， 而只是其中的某一部分或几个极小的部分， 例如个别晶体的棱角处或微 小气泡处，首先被加热到炸药的爆发温度，促使 局部炸药首先起爆，然后

13、迅速传播至全部。这种 温度很高的微小区域，通常被称为灼热核。研究 表明，灼热核的形状一般近似于球体，其直径比 分子直径大得多。 即每一个灼热核起爆实际上是 为数众多的炸药分子同时起爆。 这种局部炸药起 爆后，又会在其附近形成众多新的灼热核，呈连 锁反应，迅速传播开来，在极短暂的时间完成整 个爆炸过程。12. 阐述炸药在岩石中爆炸时岩石破坏过 程。答：多数人认为岩石爆破破坏过程分为以 下三个阶段。第一阶段为炸药爆炸后冲击波径向压缩阶 段。炸药起爆后，产生的高压粉碎了炮孔周围的 岩石,冲击波以30005000m/s的速度在岩石中 引起切向拉应力， 由此产生了径向裂隙向自由面 方向发展， 冲击波由炮

14、孔向外扩展到径向裂隙的 出现需12ms此时产生的与压缩应力波作用方 向相反的向心拉伸应力， 岩石质点产生反向的径 向运动，形成环状裂隙。第二阶段为冲击波反射引起自由面处的岩 石片落。第一阶段冲击波压力为正值，当冲击波 到达自由面后发生反射时，波的压力变为负值， 即由压缩应力波变为拉伸应力波。 在反射拉伸应 力的作用下，岩石被拉断，发生“片落” 。此阶 段发生在起爆后 10 20ms。第三阶段为爆炸气体的膨胀，岩石受爆炸 气体超高压力的影响， 在拉伸应力和气楔的双重 作用下，径向初始裂隙迅速扩大，破裂的岩块被 抛出。应该指出的是，如果从能量观点出发，第 一、二阶段均是由冲击波的作用而产生的，而第

15、 三阶段原生裂隙的扩大和碎石的抛出均是爆炸 气体作用的结果。13. 炸药在岩体中爆炸时其能量分配包括 哪些有效能和无益能消耗？如何提高炸药爆炸 有效能量的利用率？答：有效能包括：（ 1 ）破坏岩体结构， 克服岩体中的凝聚力， 使岩体压缩、粉碎和破裂；（2） 克服岩体中的凝聚力和摩擦阻力，使 爆破区的岩石从母岩体中分离出来；（3）对破碎后的岩块产生推移和抛掷作 用。无益能包括：形成爆破地震波、空气冲击 波、噪声、个别飞散物以及热能损失。提高炸药有效能量利用率的途径：充分利 用临空面布置药包、 选用与岩体波阻抗相匹配的 炸药品种、确定合理爆破参数、选择合理的装药结构和不耦合系数、 正确安排起爆顺序

16、和延期时 间以及保证填塞质量等。14. 什么是数码电子雷管？你认为数码电 子雷管的应用前景如何？答：数码电子雷管最核心的元件是微型电 子定时器（集成电路块） ，它取代了普通电雷管 中的延期药与电点火元件， 不仅使延期精度有很 大提高，而且控制了通往引火头的电源，从而最 大限度地减少了由引火头能量需求而引起的误 差。每只雷管的延时可在 020s范围内按毫秒 量级编程设定，其延时精度可控制在1ms以内。数码电子雷管起爆网路的高精度、高可靠 性、延期时间的灵活性，对射频电、杂散电流的 可控性， 使之成为起爆器材领域中最引人注目的 进展。“数码电子雷管的应用前景” 可自由发挥。15. 试述煤矿爆破危害

17、与安全防护措施。答：煤矿爆破容易形成爆破地震效应、空 气冲击波、个别分散物、爆破噪声和爆破有害气 体等爆破危害，另外还容易崩倒支架，引起冒顶 等次生灾害。 煤矿爆破危害主要从以下几方面进 行防护：（1）控制一次爆破的最大用药量。根据周围被保护对象的要求计算出允许最大药量， 当设 计药量大于允许最大药量时， 就必须采取可靠的 降振措施， 或者采用分次爆破来控制一次爆破的 最大用药量。（ 2）采用毫秒延期爆破， 合理安排起爆顺 序。实践证明，延期爆破比齐发爆破能明显起到 降振效果， 但在井下有瓦斯与煤尘爆炸危险的工 作面爆破时， 从起爆到最后一段的延期时间不得 超过 130ms。（ 3）采用预裂爆

18、破。 在主爆区边界钻凿一 定深度、间距和孔径的单排或多排隔振孔，可以降低爆破振动对保护区岩体的破坏。（4）根据需要采用空气间隔装药结构或者 使用做功能力低、爆速低的炸药。（ 5）从装药位置、 起爆顺序上将总装药量 平均分配到各个爆破部位， 以防产生强烈的振动 和空气冲击波。（6）采用薄膜水袋阻波墙可减弱空气冲击 波、降低爆破粉尘，稀释有毒气体。（7）空气冲击波、 噪声、 有毒气体和个别 飞散物等更要加强相应防护。16. 在导爆管起爆网路中，孔内、孔外雷 管段位选择的原则是什么？为什么？答：在导爆管起爆网路中，一般孔内用段 别高、延期时间长的导爆管雷管， 孔外用段别低、 延期时间短的导爆管雷管作

19、接力管。 由于孔内延 期时间比孔外接力雷管的延期时间长许多， 当前 面炮孔内的炸药爆炸后， 起爆信号已传入后面相到良好效果。长度是垂直岩层走向的 2 3 倍。0.10.3m所需时间。当距离外爆孔内的雷管， 使爆孔内雷管已点燃但 延期体仍在燃烧而未产生爆炸， 这样即使这些炮 孔发生错动，由于孔内雷管的延期体已被点燃， 雷管仍能起爆并引爆炸药。如果炮孔内外雷管段别选择不当，先爆孔 引起的介质错动而将地表网路切断或拉断， 从而 出现孔外接力雷管传爆中断， 造成后面爆孔的拒 爆现象。17. 试分析预裂爆破与地质条件的关系。答：一般而言，岩石愈完整均匀，愈有利 于预裂爆破；非均质、破碎和多裂隙的岩层则不

20、 利于预裂爆破。对于破碎的岩石，预裂壁面的不 平整度往往不由爆破参数决定，而由破碎面控 制。甚至预裂面也沿裂隙面或破碎面形成。当裂 隙率达到 5%时，预裂爆破有时难以按设计成缝； 当裂隙率为1.55%寸，采用小孔距预裂往往收高倾角裂隙对预裂面不平整度的影响较之 倾角为 45° 60°寸小得多。与预裂面大致平 行，位于保留区而距设计预裂面不太远的高倾角 裂隙， 爆破寸该面与预裂面之间的岩石有寸很难 留住，由此造成超挖。但是，该裂隙面的面积假 若很大，沿该面滑下形成的保留面，对边坡稳定 有寸很有利。总之这种情况下，设计应根据高倾 角的构造情况调整预裂缝的位置。与预裂垂直的裂隙，

21、往往使预裂缝不能连 接起来，构成齿状缝面，形成超欠挖；与预裂面 斜交的裂缝，又易使裂缝偏离中心线，顺裂隙延 伸一段距离后与其他预裂孔连起来， 形成更严重 的超欠挖。岩石的非均质性也影响裂缝的形成。某工 程试验证明，顺岩层走向易成缝，而垂直岩层走 向难成缝。单孔爆破试验表明，顺岩层走向裂缝对于水平层状岩石，层厚不大寸，预裂爆 破经常造成孔口抬动。可通过减少顶部装药量、 减小孔距和减少填塞长度予以调整。由上可知，必须在预裂爆破前及实施少数 几次爆破后， 在弄清地质状况的基础上及寸调整 预裂爆破参数。不管地质状况如何变化，减小孔 距总可以获得较好效果。18. 深孔台阶爆破排间毫秒起爆的延期寸 间如何

22、确定？答： 深孔台阶爆破作用过程大约分为三个 阶段：（1）应力波作用寸间， 一般指应力波从爆 源体传到自由面再反射所需寸间；（2）爆炸气体作用的破坏过程及破裂岩体 与保留岩体开始脱离的寸间；（3）爆炸气体继续作用使破裂岩体移动t以上时间的累积便是所选合理延期时间，这是从有利于爆破破碎效果考虑的。排间毫秒延期有许多计算法，但都不可能达到非常精确的程 度。这里介绍一种经验估算法：W ST Cp V式中t 合理毫秒延期时间，s ；w抵抗线值，mVp 岩体弹性纵波波速，m/s ；Ki表示岩体受高压气体作用后在抵抗线方向裂缝发展的过程，一般可取为23;Cp 裂缝扩展速度，与岩石性质、炸药特性及爆破方式等

23、因素有关， 一般 中硬岩石约为 10001500m/s，坚硬岩石为2000m/s ,软岩石为1000m/s 以下；S 破裂体与母体脱离后移动速度，一般取0.10.3m；V 破裂体运动的平均速度，m/s。对松动爆破， V约为1020m/s。19. 试说明预裂(光面)爆破对炸药性能 的要求。答：根据爆轰波理论，入射压力与炸药密 度、炸药爆速、不耦合系数有关。为了减小入射 压力对孔壁的破坏，应采用低密度、低爆速炸药， 采用适宜的不耦合系数。根据目前的技术水平， 具体的要求是：(1)低密度，密度可达到0.40.8kg/m 3, 低密度炸药可减少药卷单位长度的药量，从而减少单位长度上的炸药能量；在一定密

24、度范围内， 炸药的爆速与密度之间存在着良好的线性关系， 爆速随着密度的减小而降低，因此，降低炸药的 密度必然减小炸药的爆速和威力；(2) 低爆速，爆速要求在 16002500m/s范围内，最好控制在 18002000m/s之间；(3) 低猛度，低猛度炸药可减轻对围岩的 过度破坏，在光面爆破中科使光爆孔造成的裂缝 控制在允许的范围内；(4) 小的临界直径，临界直径小有利于增 大不耦合系数，减少炸药对围岩的直接破坏。20. 试述深孔爆破在改善爆破质量、降低爆 破有害效应和提高爆破技术经济指标等方面要 达到什么要求？答：(1)在改善爆破质量方面，应做到破碎质量好，破碎块度符合工程要求大块率低；无 根

25、坎；爆堆集中且具有一定松散度，能满足铲装 设备高效率的铲装要求。(2) 在降低爆破有害效应方面，应做到防 止或减少爆破振动、冲击波、个别飞散物和噪声 的危害；减少后冲、后裂、侧裂和提高边坡的稳定性。（ 3）在提高爆破技术经济指标方面， 应做 到提高钻孔延米爆破方量，确定合理的炸药单 耗，充分发挥机械效能， 使工程的综合成本最低。21. 预裂爆破作为一项控制爆破技术，其 设计原则是什么？答：设计原则概括起来如下：（1）选用低密度、低爆速的炸药品种；（ 2）采用连续不耦合装药结构形式， 在孔 底段适当加强装药， 近孔口段适当减少装药后加 以填塞；（ 3）通常预裂孔深度与主炮孔相同， 但各 部门在应

26、用时尚有差异， 水电工程有时要求预裂 孔深度与主炮孔深度相同或略小于主炮孔深度； 交通土建工程的预裂孔深度则大于主炮孔爆破 的破坏深度；（ 4）直径宜小不宜大， 但要满足药包的不耦合系数大于 2 的要求；（5）孔距视地质构造和节理裂隙条件而定，坚硬完整岩石，孔距可适当增大至1.0 -1.5m，裂隙发育的岩体，一般不宜超过1.0m。22. 影响爆破开挖边坡稳定性的因素是什 么？减小爆破振动的主要措施是什么？答：主要影响因素是：（ 1 ）地形地质条件， 山体高陡、 地应力高 时容易在开挖爆破时产生岩爆现象； 岩层走向与 边坡平行，且倾向外侧缓倾角岩层时，容易产生 顺层滑坡； 卸荷裂隙发育的岩体爆后

27、容易引起裂 隙张开而产生坍塌现象；（ 2）爆破施工条件，爆破台阶过高过陡， 爆破参数、爆破分段和起爆顺序不合理，爆破振 动作用强烈等都容易引起边坡失稳。防止边坡失稳的主要措施包括：合理选择 边坡爆破开挖设计参数； 采用预裂爆破和光面爆 破技术；采用毫秒延期起爆技术，降低一次起爆 炸药量； 必要时采用边挖边锚和加强排水等加固 处理措施。23. 为保障爆破安全，对爆破工程施工组 织工作有什么规定？为什么说 “精心设计、 严格 施工、精细化管理”是保障安全的、必不可少的 三要素？答：（1）A级、B级岩土爆破工程和 A级拆除爆破工程，都应成立爆破指挥部，全面指挥和 统筹安排爆破工程的各项工作。指挥部的

28、设置及职能为：1 ）指挥部应设指挥长一人， 副指挥长若干 人；指挥长全面负责指挥部的工作并对副指挥长 工作进行分工；2）指挥部应设置设计施工组、 起爆组、 物 资供应组、安全保卫与警戒组、安全监测组、后 勤组等，各职能组的具体设置、人员配备及职责范围由指挥长确定；答：硐室爆破是将大量炸药填于按设计开4）通过爆破抛掷率和抛掷堆积计算，确3）指挥部和各职能组的每个成员， 都应分 工明确，职责清楚，各尽职责。其他爆破应设指挥组或指挥人，指挥组应 适应爆破类别、爆破工程等级、周围环境的复杂 程度和爆破作业程序的要求， 并严格按爆破设计 与施工组织计划实施，确保工程安全。（ 2）精心设计是安全的基础，

29、将安全隐患 消除于萌芽中；严格施工是关键，是实现设计要 求的保证； 精细化管理是一种管理理念和管理方 法，是通过管理的制度化、标准化和信息化等手 段，使组织各单元的管理精确、高效、协同和持 续运行，精细化管理强调的是执行力。故“精细 设计、严格施工、精细化管理”是保障安全的， 密不可分、缺一不可的三要素。24. 何谓硐室爆破技术？简述硐室爆破技挖成的药室中， 达到一次起爆完成大量土石方开 挖、抛填任务的爆破技术。硐室爆破技术设计的基本内容、方法和步 骤如下：（ 1）药包布置与设计。 根据爆破方案规划 原则，将药包布置在地形图和剖面图上的坐标位 置，然后逐排逐个对药包进行设计计算。按每个 药包的

30、爆破漏斗参数， 在地形图上绘出各药包爆 后漏斗地形变化图， 为后一排药包设计提供新的 临空面地形，作为后排药包设计依据。（ 2）爆破漏斗绘制。 根据各排各个药包的 参数分别在地形图上切取的最小抵抗线剖面上， 进行爆破漏斗剖面设计。 并绘出各爆破漏斗地形 边界范围和总漏斗边界图。（ 3）计算爆区爆破方量。 对爆破漏斗总图 定爆破方案的有效方量。（5）对爆破设计方案进行安全校核分析计 算，确定其安全可靠性。安全校核项目包括：爆 破振动效应、个别飞石、空气冲击波、基岩破坏 深度范围和各药包侧向逸出影响等。（ 6）进行爆破施工组织设计。包括导硐药室布置、起爆网路设计、装药填塞设计和施工总 进度安排等。

31、（7）对爆破设计方案进行综合经济分析评 价。根据设计方案的优缺点和存在问题，重新 调整药包布置和参数选取。重复上述各步骤，设 计出另一爆破方案进行比较。 最后确定正式爆破、tri 选用方案。25. 水对爆破工程有什么重要影响？爆、半爆或降低爆炸性能；（ 2）电爆网路接头、 破皮处浸水， 容易产生多点接地，引起严重的拒爆、半爆事故；（3）爆破作业扰动地下水系统或破坏地表贮水、水利系统，可能引起灾难性事故；（4）水下爆破作业可以引发水中冲击波、 动水压力、涌浪，对人员、船舶、港口设施安全 产生重大影响；（ 5）爆区附近岩土含水量多， 达到饱和状 态时，会加强爆破振动作用，并可能造成基础液 化；（

32、6）水可影响爆破施工工作， 使爆破工艺 复杂化，安全问题复杂化；（ 7）由于水的存在， 爆区表面形成冰封或 冻土层， 冰层和冻土层的爆破已形成专项的爆破 技术；（ 8）水可以降温， 是高温爆破保证安全的重要手段；（9）水能有效地、均匀地传递爆轰压力， 常用作水压爆破、爆炸成型等作业的传压介质。26. 水下爆破时，水深对炸药性能有何影 响？答：随着水深的增加，水的压力也增大。 因此，在水下爆破，特别是深水中的爆破，水压 对爆破器材的影响必须引起足够的重视。 试验表 明：水压对炸药的爆速和猛度会产生明显的影 响，爆速和猛度随着水压的增加而下降。当水深 为 10m 时，爆速下降 11%，猛度下降 1

33、0%；当水 深增加到30m时，爆速平均下降 26%猛度下降 33%，爆破效果明显降低，会导致起爆器材失效 而拒爆。故用于深水区的爆破器材，必须具有足 够的抗压性能，或采取有效的抗压措施。27. 什么是水下岩塞爆破，它有什么特 点？答：在湖泊或已建水库上，为泄洪或向下 游供水发电，需挖隧道，通常在隧道进水口预留 一段岩体作为挡水之用，称为岩塞，待整个隧道 基本完成，闸门及设备安装完毕后，将预留段岩 体爆破通水，这种方法称为水下岩塞爆破。它的 特点如下：（1）水下岩塞爆破一般紧靠各种水工建筑 物、山坡，有的还靠近拦河大坝，而且是在深水 压力下施工作业，故安全问题十分突出，必须保 证爆破的绝对安全。

34、（ 2）水下岩塞只能一次爆通成形， 而且要 求进水口有良好的成型和围岩稳定， 因此爆破必 须精心设计、精心施工，否则很难在水下进行补 爆或修理。28. 水压爆破施工作业中应注意哪些问题？答：水压爆破作业中应注意的事项如下：（ 1）要认真做好开口 （如工事门） 的封闭 处理，封闭处理应尽可能提前完成，并做到不渗 水和有足够的强度， 可采用钢板锚固在构筑物壁 面上，并用橡皮作垫层以防漏水；也可以用砖石 砌筑、混凝土浇筑等，封闭处理的部位应加强防 护；（2）对不拆除，但与爆破体有联结的结构， 应事先将其联结构件切断；（ 3）注意开创好爆破体的临空面， 否则会 影响爆破效果，作为临空面用的壕沟内，不应

35、充 水；（ 4）重视水压爆破对环境的安全影响， 除 应防止飞石、爆破振动等的影响外，还应重视爆 后大量水的排泄渠道。29. 爆破工程中存在哪些危险源？都可能 造成什么事故？答：爆破工程中存在的危险源包括：（1）杂电、静电、可能引起早爆；（2）地质和构造，可能引起塌方、岩爆、 滑坡；（3）岩土中的积水，可能因爆破而突出， 造成水灾；（4）岩土中的瓦斯，可能因爆破而释放， 进而造成瓦斯爆炸；（ 5）可燃物微尘， 因爆破而弥散， 进而造 成粉尘爆炸；（6）岩土爆堆，可以掩埋农田、建筑、构 筑物及设施，甚至形成泥石流，造成严重的次生 灾害；（7）建（构）筑物本身的隐患，可能造成 预拆除时倒塌， 爆破时

36、改变倒塌方向， 酿成事故；（ 8）爆破个别飞石， 可能损伤人员、 设备、 建筑物、农田，甚至砸坏电线、电缆，造成严重 的次生灾害；（ 9）爆破对象的高温可以引起早爆；（10）爆破对象内存有残眼、残药，因钻 孔差错钻到这些部位，可以引起早爆事故。30. 试述挡水围堰及岩坎类结构物拆除爆 破的特点。答：岩坎爆破和围堰拆除工程施工都需要 充分破碎岩坎和围堰体， 这样才能有利于后续的 水下挖渣清除作业。 岩坎爆破和围堰拆除工程施 工一般采用常规的钻孔爆破法施工， 根据围堰的 结构特点， 也有采用集中药室和水平深孔相结合 的爆破拆除方法的。围堰主体爆破拆除时，不能采用分次爆破 方法，因为部分爆破后，围堰

37、残体将成为不稳定 的障碍物，再次进行爆破施工是困难和不安全 的。因此围堰主体拆除时的一次爆破工程量大。围堰主体拆除爆破时，如果围堰内充水， 爆破产生的水中冲击波和动水压力以及地震荷载对主体建筑及其设施的影响都比不充水的情 况要强烈。 围堰爆破破碎体落入水中还将产生波 浪效应。在不充水的情况下试试爆破拆除时，围堰 外水体将突破爆破口下泄， 携带大量堰体破碎物 涌进堰内基坑。因此，无论围堰内充水与否，爆 破时都应分别采取相应的安全保护措施。比如， 用气泡帷幕削减水中冲击波； 用临时屏障阻挡泥 沙、碎石直接灌入进水口门等。31. 爆破振动与天然地震有何异同？答：爆破地震波与天然地震波最大的区别 之一

38、就是频域特性的差异，地震频率低，一般主 振频率为0.55Hz,而爆破地震波频率较高，- 般主振频率为5500Hz。地震的主振频率更接近 建筑物的固有频率,引起结构共振的可能性大, 其破坏性强；而爆破振动的频率较高,破坏性相 对较弱。 爆破振动与地震的另一重要区别在于时 域特征,地震振动持续时间较长,一次振动能持续几秒至十几秒；而爆破振动持续时间很短,一 次振动只有几十毫秒至几百毫秒, 即使对于多段 岩石爆破,其振动时域也在秒的量级中,所以地 震的破坏能量比爆破振动大得多。地震的震源比爆破要深得多,其地震波的 幅值衰减相对较慢, 因此其影响范围也要比爆破 振动大得多；另外,爆破是可控的活动,可以

39、通 过计算预测并采取减振措施, 因此爆破振动是可 以控制的。32. 爆破振动可能造成什么危害？如何预 防？你自己的亲身经历有哪些？答：爆破振动达到一定强度会造成严重的 危害：（1）地表建筑物破坏、损伤；（2）地下构筑物、隧道、巷道、地下采矿 场区受到破坏；（ 3）矿山边坡或道路边坡受破坏, 发生滑 坡；（ 4）水库大坝等重要设施受损, 甚至可引 发重大次生灾害；（5）地下油管、 水管、 气管等国计民生设 施受损,可以造成重大损失和影响；（6）大量爆破可以将其临近山体振出裂 缝,重者甚至影响山体稳定。预防方法有三个方面：（ 1）控制一次爆破量和单响爆破药量,从而控制爆破振动强度和影响范围；（2）

40、对爆区周围建（构）筑物、重要设施 在爆前进行全面详细的调查, 按其承受能力制约 爆破设计,有必要时可事先对建（构）筑物、设 施进行支护、加固；（ 3）在保护建筑物和爆区之间作隔振、 减 振工程,例如预裂爆破、挖减振沟等。33 试述噪声控制标准和常用的控制噪声 的工程措施？答：在城镇中爆破时，每一个脉冲噪声应 控制在 120dB 以下，复杂环境噪声控制由安全评 估确定。控制爆破噪声的措施有：（ 1）不用导爆索网路， 地表空间不应有裸 露导爆索；（2）不用裸露爆破；（ 3）保证填塞质量；（4）严格控制最大一段起爆药量；（5）实施毫秒延期爆破；（ 6）加强覆盖。34. 评价爆破工程效果的主要技术经济

41、指 标有哪些？答： 评价爆破工程效果的主要技术经济指标主要有：（1）炸药单耗，指爆破 1m3 或 1t 矿岩消3耗的炸药用量，单位为 kg/m , 或 kg/t ；（2）延米爆破量，指1m炮孔所能崩落的岩石（或矿石）的平均体积或质量，单位为m3/m或 t/m ；（ 3）炮孔利用率， 一般用于地下井巷和隧 道掘进爆破， 指一次爆破循环的进尺与炮孔平均 深度之比，单位为 %；（ 4）大块率， 指一次爆破后所产生的不合 格大块在总爆破岩石量中所占的比率，单位为 %；（5）爆破成本，指爆破1m3岩石所消耗的与爆破作业有关的材料、人工、设备及管理等方 面的费用，单位为元 /m3。除上述指标外，还采用岩石

42、松动、抛掷堆 积效果，光面、预裂爆破的半孔率、保留边坡、 围岩的稳定性， 爆破对周围环境的安全影响等来 评价爆破的技术效果。35. 隧道爆破是交通建设的重点和关键工 程，试述钻爆开挖法通常有哪几种？答：隧道钻爆开挖法主要依隧道地质条件、 机械设备、技术水平及工期而定，目前常用的开 挖方法有三种。（ 1 ）全断面开挖方法。 全断面开挖法是在 地质条件较好隧道施工中，采用凿岩台车，集钻 孔、装药、填塞、起爆网路连接，一次完成整个 断面开挖，并以运输机械完成装渣、出渣作业的 方法。全断面开挖法施工场地宽敞，工作面空间 大，便于大型机械作业；只有一道开挖工序，工 序集中，干扰少，开挖工效高；而且最大限

43、度地 减少了开挖过程中对隧道围岩的扰动。 国内铁路 系统如：秦岭隧道施工采用全断面开挖法，成功 地实现了月掘进 350m以上，最高达450m以上。 实践证明，全断面开挖法是隧道掘进方法中，一种先进的开挖方法。（ 2）半断面开挖方法。 半断面开挖法是以 上半断面或弧形导坑快速贯通或掘进到一定里 程停止前进， 然后用大型机械一次扩大为全断面 的开挖方法。 半断面或弧形导坑法可以实现快速 掘进，从而起到提早探明地质、提早处理特殊地 质、提早贯通以利通风排水的作用。将全断面分 两次爆破，也起到降低爆破振动强度的作用。同 时，创造临空面，减少了正洞钻孔数量，改善了 爆破效果。半断面开挖法在工期短、地质复

44、杂、 中短长的隧道施工中得到了广泛的应用。（ 3）分部开挖法。 在隧道断面上， 先以小 型断面进行导坑掘进，然后分多部，逐步扩大到 设计断面的开挖方法。分部开挖各部的位置、尺 寸、顺序、 开挖间距需根据围岩情况、 机械设备、 施工习惯等灵活掌握。分部开挖法由于工序繁多，对围岩的多次扰动，开挖面长时间暴露，隧道塌方的几率大大增加； 而且作业空间狭小， 施工环境差， 工效低。 在隧道施工中应用较少。36. 试说明露天深孔台阶爆破不合格大块 率的测量方法。答： 不合格大块率是衡量爆破效果的重要 指标，如何正确地测量不合格大块率就成为我们 非常关心的问题。 不合格大块率的测量方法有以 下几种：（ 1）

45、直接量测法， 采用皮尺、 钢尺直接测 量不合格大块的几何尺寸，通常以长、宽、高中 最大的一个尺寸作为标准；（ 2）称重法，选取一定重量的岩块样本， 用磅秤称量不同粒级块度的重量和百分比；（3）摄影 -图像分析法： 1）在待测爆堆岩 块表面拍摄一定数量、有代表性的岩块照片； 2） 用图像分析技术识别和检测照片上岩块轮廓的面积； 3）用计算机统计、计算岩块的面积分布；4）最终给出爆堆岩块体积（重量）分布的推断；（ 4）间接测量法， 电铲铲装装置推压电流 换算法；二次破碎雷管使用量换算法。37. 试述降低大块率的措施有哪些？答： 降低大块率的措施是多方面的，归纳 起来包括三条：正确的设计，严格的施工

46、和科学 的管理。（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 和压渣爆破。（ 2）严格地施工。 主要指钻孔、 装药和填 塞三方面的作业，一定要按设计要求施工。（ 3）科学管理。 对施工作业人员和各工序 环节做到分层管理，责任到人。并严格执行质量 管理体系和质量监控网路。38. 工程爆破效果的好坏，应从哪些方面 进行评价？

47、答： 爆破效果就是在爆破实施后，对被爆 对象的破坏状态、 破坏范围以及爆破对周围环境 影响等的综合评价。评价工程爆破效果的好坏， 主要是看其爆破结果是否与预期的效果相符， 通 常应从以下几方面进行评价：（ 1）爆破破碎的控制， 爆破后的破碎情况， 如块度的大小、级配率、形状等是否符合工程的要求；爆破破碎是否超出了设计范围，对于应保 护的边坡和圬工是否造成损害；（ 2）爆破堆积范围的控制， 如爆破后的堆 积物是否集中便于装载，堆积范围、形态和堆积 位置是否符合工程目的；（ 3）爆破安全的控制， 爆破的有害效应如 地震效应、爆破飞散物、爆炸冲击波、噪声、有 毒气体和粉尘等是否得到了有效的控制， 有

48、否伤 害到人和物，周围建筑物（构筑物）和设施是否 安全。如果某个爆破工程在上述几个方面都能与 设计预期的目标相符， 那么爆破效果应该是好的 或圆满的。 尤其在爆破安全上必须保证没有任何 事故发生， 否则即使是在爆破破碎和堆积范围上 都控制得很好，但是综合评价仍然是不成功的。39. 试说明毫秒延期爆破作用原理。答： 毫秒延期爆破作用原理有四。（1）应力波叠加作用。 如图 3-1 所示， 先 爆的炮孔产生的压缩应力波， 使自由面方向及孔 与孔之间的岩石强烈变形和移动， 随着裂隙的产 生和爆炸气体的扩散，孔内空腔压力下降，作用 力减弱。这时相邻药包起爆，后爆药包是在相邻 先爆药包的应力尚未完全消失时

49、起爆的， 两组深 孔的爆炸应力波相互叠加， 加强了爆炸应力场的 做功能力。（ 2）增加自由面的作用。如图 3-2 所示， 先爆的深孔刚好形成了爆破漏斗， 新形成的爆破 漏斗侧边以及漏斗体外的细微裂隙对后爆的炮 孔来说，相当于新增加的自由面。（3）岩块相互碰撞作用。 根据南芬露天铁 矿高速摄影观测结果，爆后150ms左右岩石解体， 岩块开始进入弹道抛掷和塌落阶段。 而岩块移动 的初速度为 14.625m/s，平均速度为 11.3 12m/s。这样，当第一响炮孔起爆后，破碎岩块尚未回落到地表时，相邻第二响、第三响炮孔已 经起爆， 岩块在空中相遇， 产生了补充破碎作用。(4) 减少爆破振动作用。 由

50、于毫秒延期爆破 显著地减少了单响药量，因此无论在时间上，还 是空间分布上都减少了爆破振动的有害作用。 如 果毫秒延期间隔时间选择得当， 错开主震相的相 位，即使初震相和余震相叠加，也不会超过原来 主震相的最大振幅。实测资料表明， 毫秒爆破与一般爆破相比，其振动强度可降低 1/32/3。40. 何谓宽孔距爆破？宽孔距的密集系数(m)如何选取？答： 宽孔距爆破是在保持炮孔负担面积不 变的前提下，加大孔距、减少抵抗线，即增大密 集系数的一种爆破技术。 该项技术早期由瑞典 U. 兰格福斯( Langfors )提出， 20 世纪 80 年代开 始我国也进行了研究和推广， 至今已取得明显的 效果。国内外

51、研究表明：该项爆破技术无论在改 善爆破质量，还是降低炸药单耗、增大延米爆破 量方面都表现出巨大的潜力。关于密集系数(m)值得选取，目前尚无统 一的计算公式， 可根据类似工程的成功事例或本 工程的试验值选取。一般认为m=2 6 都可取得良好的爆破效果， 个别情况 m=6 8 也是可行的。 但是，在工程实施上有两点需要特别注意：( 1 )保证钻孔质量(孔位、孔深) ；(2) 定好第一排孔的 m值至关重要，通常,先定好第一排炮孔的参数，确保不留根底；然后 再依次布置m值增大的第二排、第三排等炮孔。41. 试叙述导爆管网格式闭合网路的特 点。答： 从网格式闭合网路的构成可看出，它 与常用的导爆管起爆网

52、路相比，其准爆性、可靠 性和安全性要高得多。( 1 )网格式闭合网路实现了网路内无雷管 连接，在整个网路的连接过程中，可以采用电灯 照明，不会因通讯电网、高压电网等杂电干扰引 起早爆、误爆事故。传爆过程中声响小，无破坏 作用。( 2 )由于每个导爆管雷管至少有两个方向 来的爆轰波能使其引爆， 即一个导爆管雷管起到 了复式网路中两个导爆管雷管的作用。(3) 整个网路是网格状多通道的，传爆方向四通八达， 个别导爆管雷管或局部导爆管的缺 陷不影响整个网路的准爆性， 不会出现成片药包 拒爆的情况。( 4 )在网路连接过程中， 通过连接技巧可 以把封闭的网格网路无限扩展， 因而起爆的药包 数量不受限制。

53、( 5 )在网路上选任意点击发起爆，整个网路中的药包就全部引爆， 通常可以用电雷管多点44. 什么是预装药？预装药应遵循哪些规激发，提高网路激发的可靠性。(6) 网路连接操作简单， 检查方便，网路 无需进行计算，只需掌握基本要领，任何爆破工 都可以直接进行操作。 网路的连接可以分区同时 进行，网路清晰，检查时一目了然，能大大节省 网路的连接时间。42. 试述地下采矿爆破特点。答：根据矿体赋存情况和设备能力条件， 地下采矿爆破按孔径和孔深的不同可分为浅孔、 深孔和药室爆破三种方法，其中，药室爆破在矿 山已经很少采用。对地下采矿爆破的质量要求是：爆破作业 安全，每米炮孔的崩矿量大，大块少，二次爆破

54、 量小，粉矿少，矿石贫化和损失小，材料消耗量 低。地下采矿爆破与露天爆破相比其明显的特 点是工作空间比较狭小， 爆破规模小，爆破频繁；地质条件对地下工程影响更大，在施工过程中， 岩体的性质和构造是选择开挖方式、开挖程序、 爆破方式与支护手段的基本依据；地下采矿爆破所采用的凿岩、采掘机械由于受作业空间的限 制，与露天矿山相比，其生产能力小，自动化程 度低。地下采矿深孔爆破，炮孔数目有时达到上 万发，崩矿面积和爆破量都比较大，一次爆破用 药量大，爆破方案的选择和起爆网路的设计比较 复杂，在狭小的空间进行如此规模的爆破，爆破 时的组织工作显得更为重要。43. 光面爆破的参数如何确定？答：光面爆破是在

55、主爆区完成以后爆破的， 它有两个自由面，它比预裂爆破所受的夹制作用 小，因此在同样岩石和装药条件下，它的爆破参 数与预裂爆破有所不同：(1) 最小抵抗线 W 一般为正常深孔爆破 最小抵抗线的 0.60.8，可取 W=(10- 20)d ;式中d为孔径，m(2) 孔距a。光面爆破的孔间距可比预裂 爆破大10%20%通常取主爆孔孔距的1/21/3，具体可按下式确定：a=(0.60.8)W。(3 )装药量：1)单孔装药量，可按照下式计算：Q = q a W L式中W最小抵抗线，m;a孔距，m;L孔深，m;q单位体积装药量，q=0.150.25kg/m 3，硬岩取大值，软岩取小值。2)线装药密度，按照

56、经验，在不耦合系数为25时，线装药密度q线=0.82.0 kg / m。定？答： 所谓预装药技术就是在大量深孔爆破 时，在全部炮孔钻完以前，预先在验收合格的炮 孔中装药或炸药在孔内放置时间超过 24h 的装药 作业。进行预装药作业，应遵守以下规定：（ 1）进行预装药作业， 应制定安全作业细 则并经爆破工作领导人批准；（ 2）预装药区域设专人看管， 并插红旗作 警示标志，无关人员和车辆不可进入该区；（3）预装药所使用的爆破器材包括炸药、 导爆管、导爆索、起爆药柱、雷管以及雷管的引 出导线都要有防水防腐蚀性能；（ 4）预装药的填塞作业应在当班进行， 填 塞后要注意观察炮孔内装药长度的变化； 电雷管

57、 脚线要短路，导爆管端口要密封，预装药期间不 应连接起爆网路；（5）预装药时间不宜超过 7 天；（ 6）雷雨季节露天爆破不宜进行预装药作 业；高温、高硫区不应进行预装药作业；（ 7）正在钻进的炮孔和预装药孔之间， 应 有10m以上的安全隔离区。45. 什么叫压渣爆破？它有什么特点？答： 在多排孔毫秒延期爆破时，为了加快 工程进度， 在工作面上先爆孔的爆堆尚未全部清 理完毕，就进行爆破的方法叫做压渣爆破。它有 以下特点：（ 1 ）不受钻孔、 爆破、装运工序的相互制 约，大大减少了相互等待而影响生产的时间，提 高了生产效率；（2）能充分利用岩块的相互碰撞和挤压， 改善破碎效果；（3）爆堆比较集中、规整，铲、装