我國20世紀60年代利用斷裂力學對巖石損傷引起的裂紋擴展進行過試驗研究,為聚能爆破技術應用到工程做了不少理論分析,也取得一些進展。80年代中期開始進行應用研究,以北京礦業學院為代表,著重研究了聚能藥包切割饑理和應用。1987年淮南礦業學院取得“雙面切割器”的zhuanli,1995年又取得“大理石花崗巖切割技術應用”zhuanli。1991年中國水電七局曾試圖采用硬質紙加工聚能藥管成形聚能藥卷做過聚能預裂爆破試驗研究,但終因當時的技術及工藝水平的限制無法用于正常施工,但是他們開了橢圓雙極線性聚能結構試驗的先河。雙聚能預裂與光面爆破綜合技術開創輪廓控制爆破新時代。
水壓爆破是在炮孔兩端填充水袋,中間裝上乳化炸,炮孔再用炮泥封死,炮孔間距很大,兩個炮空之間相距了一米左右,是常規爆破的炮孔間距的兩倍,這樣可以節省炮孔材料,這兩個凹槽又稱為聚能槽,聚能槽非常重要,放置的位置和方向都十分講究,一點也不能出錯,在爆破的瞬間,高溫高壓聚能射流立即往凹槽兩邊的巖石進行切割,巖石如同豆腐一樣輕松被切割切割出來的輪廓線十分平順,效果極好,聚能水壓爆破中的水袋沒有降低爆破的效果,反而能保護隧道周邊植被,減少地質擾動,降低煙塵,重要的是節省炸成本,在未來這項技術會廣泛應用于工程中,降低施工成本。爆破聚能管水壓光面爆破較水壓光面爆破,在周邊眼單循環火工品使用量上節約費用8.3%,周邊眼鉆孔數量從39個下降為23個費用節約41%,混凝土噴射每延米節約1.37立方米。
我國于1983年制定了《水工建筑物巖行基礎開挖工程施工技術規范》(sD 121l一1983)。自此,o型聚能管廠家在水利水電建設中預裂爆破與光面爆破已成為必須進行的保護邊坡質量的爆破開挖技術措施。此后在此基礎上修訂的《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》(SL 47一1994)以及在《水電水利爆破工程施工技術規范》(DL/T 5135—2001)和《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》(DL/T 5389~2007)中預裂爆破與光面爆破均被編入并有所改進,DL/T 5135—2001正在修編為DL/T 5135—2012。鐵道部也不僅規定了凡是Ⅲ級以上的巖石邊坡,設計邊坡坡度為1:0.1~1:0.75,專用o型聚能管在邊坡部位的爆破設計和施工都應采用光面爆破或預裂爆破,并闡述了光面(預裂)爆破施工技術設計的原則和參數、安全措施,而且還明確了路塹邊坡光面(預裂)爆破項目質量驗收檢測數量和檢測方法。無疑該規程的實施,有力地推動和促進了光面(預裂)爆破技術在鐵路建設中的應用與發展。
采用一種抗靜電阻燃的特種塑料管、異形雙槽聚能管,根據炮眼深度可長可短。是兩個相似半壁管組成,半壁管中央有個凹進去的槽叫做'聚能槽",使用聚能管光面爆破成型效果好,開挖輪廓線平順整齊,圍巖擾動減少、超欠挖明顯改善,有利于支護工序施工,同時混凝土回填成本大為降低。鑿孔率減少30%,大大降低了爆破作業工班的勞動量:鉆孔縮短30分鐘、少打眼、出渣量減少,降低了材料成本、減少工時消耗、勞動效率明顯提高,周邊眼爆破成本降低30%以上,半眼痕保留率高達85%以上。pvc爆破聚能管主要應用于隧道、煤礦、鐵礦等需要進行光面爆破施工的工程。采用聚能管的光面爆破可減少鉆孔,擴大孔距,減少導爆管用量,減少超挖,減少噴漿,提高半孔率,既節省了成本又提高了施工效率。
水壓光面爆破技術,是在水壓光面爆破技術基礎上發展起來的一項新技術,其掏槽眼、輔助眼裝藥結構和爆破方式與水壓光面爆破相同,但在周邊眼中安裝專用聚能管裝置替代常規爆破藥卷和傳爆線,利用聚能管產生的粒子射流動能、高壓爆破氣體應力及“氣楔”作用,形成平整圓順的開挖輪廓面,對控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工質量、進度和經濟效益。科學合理地利用能源,提高能源利用效率,對節能減排也十分重要。利用聚能管兩端的水平開出的聚能槽產生的聚能射流效應對巖石進行破碎。據專家測算,由于聚能管兩端聚能槽產生的聚能切割效應,其能效比提升一個量級。
對于爆破作業安全技術的研究,是從兩個方面去考慮的,一方面是炸和起爆器材以及對其爆炸所造成的破壞作用進行限制的安全技術,這是主動的。另一個方面是對爆破所產生的危害采取的防護措施,這是被動的一個方面。兩者對阻止爆破帶來的破壞性有同樣的重要性,但在具體的爆破工程中,則常常會有變化不定的現象和后果,因此,必須對每一項工程破壞的具體情況作細致的分析研究,從而采取適當的對策。同時,雖然技術不斷取得進步,須在操作過程中注意每個工序,按照安全規程認真作業。只要嚴格遵守安全規程、正確地采取安全技術措施和防護措施,任何規模、任何種類的爆破是可以確保安全的。一些安全規定的條文是有經驗教訓和理論根據的,有的甚至是血的教訓的總結,所以一定要克服麻痹思想,嚴格執行安全規定,決不能以沒出過事故而輕率地"突破"規定的"框框"。