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線性聚能藥管替代常規爆破藥卷和傳爆線,利用線性聚能藥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。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。聚能水壓光面爆破比水壓光面爆破每循環節約費用258.4元,即每延米節約76較元,節約費用比例達32%。此外,聚能水壓光面爆破能有效降低隧道內石渣塊度和粉塵含量,還可使通風時間有效縮短33%。
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。
濟源c型聚能管發揮巨大效力的關鍵又在其上面的“聚能槽”上。項目部目前采用的聚能管有兩個“聚能槽”,通過這兩個聚能槽的作用讓爆炸的威力在隧道中切割出十分平順的輪廓線,的控制了爆破量,有效管控了超挖欠挖的現象。為了進一步嚴格控制開挖輪廓,達到提高光面爆破效果的目的,并研究出了聚能管上兩個“聚能槽”變為三個“聚能槽”的發明設計,目前,c型聚能管廠家該發明設計已經進入到了試生產階段。未來,三“聚能槽”設計的聚能水壓爆破技術將推動中鐵十四局四公司張吉懷鐵路項目部施工開展邁上一個新的臺階,給項目部帶來巨大的經濟效益。工程爆破技術經過幾十年的發展,已經滲透到經濟建設的眾多領域,特別為中國的鐵路建設、礦山開采、城市拆舊定向爆破等做出了重要貢獻。
水壓光面爆破技術在隧道掘進作業中的實際應用。提升光面爆破水平、嚴抓隧道超挖管控進行了介紹。聚能水壓光面爆破工藝技術很成熟、可操作性很強、材料成本很低、施工速度很快、節能環保效果很顯著、經濟效益社會效益很高。一是要提高對推廣該項技術重要性和必然性的認識;二是要樹立必須采取聚能水壓光面爆破的意識;三是要堅持培訓、示范、監督“三位一體”;四是要制定切實的獎懲制度;五是要建立檢查監督機制,持續促進該項技術的深入推廣。在隧道施工的現場管理、科技創新、人才培養、經濟效益等方面的不足。建議對施工一線基礎技術工作扎實推進;對新工藝、先進工法要深入學習鉆研;對消極懈怠、故步自封的思想要堅決抵制。
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"。