申请高级作业级别试题

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1、申请高级作业级别试题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：式中dε——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10-4-10-2s，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与静载作用相比，有何特点？（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

2、性的，一般为毫秒级，而静载则通常超过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1～2例。（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

3、；喷出地表形成的叫做火山岩（喷出岩）。侵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

4、般来说，它的变质程度越高，矿物重新结晶越好、结构越紧密、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。结构面对爆破的影响可归纳为六种作用：（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

5、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和爆破漏斗试验均证明了这一点。而炸药性能的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

6、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，在药柱直径较小的情况下，增强药柱的约束条件可以显著提高炸药的爆速，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

7、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

8、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