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,雙向爆破聚能管公司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,專業雙向爆破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。
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,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。
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。
光面爆破技術優勢:相對于傳統爆破工藝,聚能管光面爆破比常規爆破具有以下優勢∶少打眼,少裝藥。節約周邊鉆孔量50%,總鉆孔進尺減少30%;節約炸藥10~20%,雷管30%。節約噴漿料15-20%。節省時間∶每循環鉆孔、裝藥、噴漿時間1.5-2.0小時。在安全方面利用水沙袋替代炮泥,以避免搗炮泥損毀電雷管導線,造成瞎炮。大大減少對圍巖擾動,光面效果好,巖性條件差情況下可以大大減少超挖量,控制巷道成型;巖性完整無節理情況下眼痕率可以達到90%以上,巷道成型好,穩定性強。布孔方式優化成多排掏槽布孔,單次掘進深度可以優化提高10%到15%不等。由于炮孔數量大大減少可以考慮一起全斷面起爆,節省放炮時間。
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。