工学
问答题试简述预裂爆破的基本原理及其设计原则。
题目
问答题
试简述预裂爆破的基本原理及其设计原则。
参考答案和解析
正确答案：
预裂爆破即沿开挖设计轮廓线，打一排减小孔间距的平行炮孔，减小装药量，采用不耦合装药，在开挖区主爆破孔爆破前预先起爆，利用炸药爆炸气体的压力和膨胀作用，使岩体沿预裂孔轴线开裂形成具有一定宽度的裂面而又不使岩壁遭受冲击波的严重破坏，以便阻挡主炮孔爆破时产生的应力波透入保留岩体中，已达到保护岩壁的目的。
在生产设计中应注意遵循以下原则：（1）选用爆速低、爆力大的炸药品种；
（2）采用连续不耦合装药结构形式，在孔底段适当加强装药，近孔口段适当减小装药后加强堵塞；
（3）预裂孔深度要大于主爆孔深度；
（4）孔径宜小不宜大，但要满足不耦合系数大于2.0的要求；
（5）孔距要根据岩体条件确定，不宜过大。
在生产设计中应注意遵循以下原则：（1）选用爆速低、爆力大的炸药品种；
（2）采用连续不耦合装药结构形式，在孔底段适当加强装药，近孔口段适当减小装药后加强堵塞；
（3）预裂孔深度要大于主爆孔深度；
（4）孔径宜小不宜大，但要满足不耦合系数大于2.0的要求；
（5）孔距要根据岩体条件确定，不宜过大。
解析：
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相似问题和答案
第1题：
简述光面爆破和预裂爆破施工控制要点。
正确答案: （1）在路堑开挖施工中应采用光面爆破、预裂爆破与深孔爆破相结合的施工方法，使爆破后形成平整的坡面。
（2）光面爆破和预裂爆破应选用低威力、低爆速、低密度、传爆性能好的炸药。
（3）预裂炮孔和光面炮孔的倾斜度应与设计边坡坡度一致，每层炮孔底应设在同一平面上。
（4）光面炮孔与主炮孔在同一网路中起爆时，主炮孔应在光面炮孔之先起爆，且各光面炮孔均宜使用同一段的雷管起爆。
（5）预裂缝的超深和超长，应分别大于主炮孔的垂直破坏半径和水平破坏半径，裂缝必须贯通，壁面上不应残留未爆破岩体。
（6）坡面上不应有明显的爆震裂纹，壁面应残留有炮孔孔壁痕迹。
第2题：
爆破的基本方法中，（）是指首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破。
- A、钻孔爆破
- B、洞室爆破
- C、预裂爆破
- D、光面爆破
正确答案:C
第3题：
预裂爆破中的预裂爆破是在岩体开挖区进行松动爆破之后进行的。()
正确答案:错
第4题：
试分析预裂爆破与地质条件的关系。
正确答案: 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；当裂隙率未1.5%~5%时，采用小孔距预裂往往收到良好效果。
高倾角裂隙对预裂面不平整不太远的高倾角裂隙，爆破时该面与预裂面之间的岩石有时很难留住，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，对边坡稳定有时很有利。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，往往使预裂不能连接起来，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，顺岩层走向裂缝长度是垂直岩层走向的2~3倍。
对于水平层状岩石，厚度不大时，预裂爆破经常造成孔口抬动。可通过减少顶部装药量、减少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时调整预裂爆破参数。不管地质状况如何变化，减少孔距总可以获得较好的效果。
第5题：
简述预裂爆破的成缝机理。
正确答案:关于预裂爆破成缝机理有不同的解释：
（1）应力波干涉破坏理论；
（2）以高压气体为主要作用的理化；
（3）爆炸应力波与高压气体联合作用理论。受到多数人认可的联合作用理论可以用以下粗略的模式来描述，爆炸应力波上炮孔向四周传播，在孔壁及炮孔连线方向出现裂缝，随后在爆炸气体作用下，使原裂缝隙延伸扩大，最后形成平整的开裂面。
上述模式将预裂成缝机理分为两个过程，即应力波的作用过程和高压气体的作用过程，它们有先后，但又是连续的不可分割的。第一个过程是应力波的作用，当它从孔壁向四周传开后，产生的切向应超过岩石的抗拉强度而使岩石破裂。最初的裂缝隙出现在炮孔壁向外的短距离内，如果应力波在两孔之间能够发生叠加，那么在此区段内，合成拉应力也能使岩石产生裂缝。这些裂缝给预裂面的形成创造有利的向导条件。
爆炸高压的气体紧接着应力波作用到孔壁上，它的作用时间比应力波要长得多。孔周围便形成准静态的应力场，相邻炮孔相互作用并互位于应力场中。孔中连线方向产生很大的拉应力，孔壁两侧，产生拉应力集中。如果孔的间距很近，则炮孔这间边线两侧全部是拉应力区，并达到足以拉断岩石的程度。爆炸气体作用是预裂缝最终形成的基本条件，起着主导作用。
第6题：
简述靠近境界边坡线时采用预裂爆破和光面爆破的作用原理。
正确答案: 预裂爆破是沿露天矿设计边坡境界线，钻凿一排较密集钻孔，每孔装入少量炸药，在采掘带主爆孔未爆以前先行起爆，从而炸出一条有一定宽度并贯穿各钻孔的预裂缝。由于有这条预裂缝将采掘带和边坡分开，因而后续采掘带爆破的地震波在预裂带被吸收并产生较强的反射，使得透过它的地震波强度大为减弱，对而降低地震效应，减小对边坡岩体破坏，提高边坡面的平整度，保护边坡稳定
光面爆破是沿边界线钻凿一排较密集的水平钻孔，径孔内装入少量炸药，采区钻孔起爆后自行起爆从而沿密集钻孔中心连线行成平整的光壁面。
第7题：
在设计建基面和设计边坡附近严禁采用（）法施工。
- A、钻孔爆破
- B、洞室爆破
- C、预裂爆破
- D、光面爆破
- E、药壶爆破
正确答案:B,E
第8题：
预裂爆破和光面爆破的主要区别是()。
A、预裂爆破采用不偶合装药，而光面爆破不是
B、预裂爆破孔距较光面爆破小
C、预裂孔在主爆孔之前首先起爆，而光面爆破相反
参考答案：C
第9题：
预裂爆破作为一项控制爆破技术.其设计原则是什么？
正确答案: （I）选用爆速低、爆力大的炸药品种；
（2）采用连续不辐合装药结构形式，在孔底段适当加强装药，近孔口段适当减少装药后加以堵塞；
（3）通常预裂孔深度与主炮孔深度相同.但各部门在应用时尚有差异，水电工程有时预裂孔探度与主炮孔探度相同或略小干主炮孔深度；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）直径宜小不宜人，但要满足药包的不栩合系数大于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1.0一1.5m.
裂隙发育的岩体，一般不宜超过1.0m.
第10题：
试说明预裂（光面）爆破对炸药性能的要求。
正确答案: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0.4~0.8Kg/m3，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；在一定密度范围内，炸药的爆速与密度直径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1600~2500m/s范围内，最好控制在1800~2000m/s之间；
（3）低猛度，低猛度炸药可减轻对围岩的过度破坏，着光面爆破中可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径破坏。