施工因其復雜性、專業性、危險性,稍有不慎,將對人民的生命財產安全造成不可估量的損失,例如廣東宏大寧夏“10.16”、山東保利“5.20”等重大安全事故。因此,相較其他行業,國家出臺的相關法律法規多、專、嚴,從爆破材料(炸藥、雷管、導爆索?管?及相關材料)的生產、購進、運輸、儲存、發放、布網、連接、起爆、排爆等一系列程序均有嚴格的法律規定和科學的操作規程,并且相關從業單位和人員均應取得相應資質。做為各類爆破中不可或缺的一種導線,特別不同于一般的電線電纜,其質量要求及各項技術參數也與普通電線電纜不同。部分家庭作坊式的電線電纜廠無科學的生產工藝、無基本的檢測設備、無專業的技術人員,甚至不知道爆破線的質量要求和技術參數,更不可能制訂自己的企業標準,僅憑簡陋的設備、以粗糙的模仿進行生產經營活動,致使市場充斥著假冒偽劣產品,導致爆破中提前或延遲起爆、盲炮增加且強制排爆困難,給人身安全和財產以及正常的生產經營活動造成了不可估量的損失。
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。
專用爆破多向聚能管預裂與光面爆破技術的歷史與現狀:預裂爆破是沿設計開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區之前起爆,從而在爆區與保留區之間形成預裂縫,以減弱主爆破對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業。爆破多向聚能管廠家光面爆破是沿設計開挖邊界布設密集炮孔,采用不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區爆破之后起爆的以形成平整的開挖輪廓面的爆破作業。爆破技術的發展是先出現光面爆破,然后衍生發展為預裂爆破。聚能管國內歷史與現狀,我國于1964~1965年在湖北陸水水電站施工中做過淺孔預裂爆破試驗,1965年鐵道部門在成昆鐵路建設中開始試驗光面爆破,1977年在西延線張家船工點,全長近200m的2000m2路塹邊坡全部采用光面爆破,爆破后邊坡平整穩定,殘留的半孔清晰可見,是鐵路建設中采用路塹光面爆破。
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。
聚能包由炸、形罩、隔板、殼體、引信和支架等部分組成,其作用及對聚能包威力的影響分述如下。1.炸,炸是聚能管爆破的能源,炸的爆壓越大,聚能彈威力越大;為得到高爆壓,需高爆速、高密度的炸。常用炸有梯恩梯、8321炸等,裝方法有熔鑄,塑裝和壓裝多種。2.型罩,型罩的作用是把炸的爆炸能轉化成罩體材料的射流動能,從而提高其穿透和切割能力。型罩的材料必須滿足四點要求,即可壓縮性小、密度高、塑性和延展性好,在形成射流中不汽化。大量試驗證明,用紫銅制作型罩效果好,其次為鑄鐵、鋼和陶瓷。型罩的形狀多種多樣,主要有軸對稱型,如圓錐形、半球形、拋物線形和喇叭形等;面對稱型,常見的有用于切割屬板材的直線形和用于切割管材的環形聚能罩兩種;中心對稱型,這種球形聚能包,中心有球形空腔和球形罩,球形罩外敷設炸,若能在瞬間同時起爆,可在空腔中心點獲得極大的能量集中。在工程中常用的是軸對稱型和面對稱型兩類型罩。