南京多向聚能管是由管體、前錐形定格帽、后定格堵構(gòu)成,管體為塑性材料制成,呈管狀,管體外徑小于正常炮眼內(nèi)徑,長(zhǎng)度可隨爆破需要生產(chǎn),管體兩端各有外螺紋,兩端外螺紋間有一縱向切縫,切縫間等距有加強(qiáng)筋,前錐形定格帽呈傘狀,傘形尖有一光孔,兩側(cè)直壁內(nèi)徑有螺紋,與管體外徑前端螺紋配合,帽體外徑大于管體,后定格堵為一封蓋,外徑直徑大于管體外徑,與前錐形定格帽外徑一致,后定格堵內(nèi)徑有螺紋,與管體外徑后端螺紋配合。專用多向聚能管可根據(jù)炮眼深度采用合適的聚能管管體,不需其他工具幫助送入炮眼,切縫方向準(zhǔn)確,兩端的前錐形定格帽和后定格堵外徑與炮眼內(nèi)徑一致,保證聚能管管體同心,定向準(zhǔn)確。且利于工業(yè)化生產(chǎn),作業(yè)安全
水壓光面爆破技術(shù),是在水壓光面爆破技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),其掏槽眼、輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)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(guī)爆破藥卷和傳爆線,利用聚能管產(chǎn)生的粒子射流動(dòng)能、高壓爆破氣體應(yīng)力及“氣楔”作用,形成平整圓順的開挖輪廓面,對(duì)控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工質(zhì)量、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益??茖W(xué)合理地利用能源,提高能源利用效率,對(duì)節(jié)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(chǎn)生的聚能射流效應(yīng)對(duì)巖石進(jìn)行破碎。據(jù)專家測(cè)算,由于聚能管兩端聚能槽產(chǎn)生的聚能切割效應(yīng),其能效比提升一個(gè)量級(jí)。
我國(guó)20世紀(jì)60年代利用斷裂力學(xué)對(duì)巖石損傷引起的裂紋擴(kuò)展進(jìn)行過試驗(yàn)研究,為聚能爆破技術(shù)應(yīng)用到工程做了不少理論分析,也取得一些進(jìn)展。80年代中期開始進(jìn)行應(yīng)用研究,以北京礦業(yè)學(xué)院為代表,著重研究了聚能藥包切割饑?yán)砗蛻?yīng)用。1987年淮南礦業(yè)學(xué)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(shù)應(yīng)用”zhuanli。1991年中國(guó)水電七局曾試圖采用硬質(zhì)紙加工聚能藥管成形聚能藥卷做過聚能預(yù)裂爆破試驗(yàn)研究,但終因當(dāng)時(shí)的技術(shù)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(jié)構(gòu)試驗(yàn)的先河。雙聚能預(yù)裂與光面爆破綜合技術(shù)開創(chuàng)輪廓控制爆破新時(shí)代。
在建造隧道的時(shí)候,人們首先想到的個(gè)方式,就是使用爆破技術(shù),開山挖隧道修路,常規(guī)爆破技術(shù)需要使用數(shù)以噸計(jì)的炸,炸的威力十分巨大,但是在炸完之后,空氣中全是煙塵,根本無法進(jìn)入,另外常規(guī)爆破炸出來的輪廓線凹凸不平,后期常常需要工人進(jìn)一步修補(bǔ)輪廓線才能進(jìn)行下一道工序,耗時(shí)耗力,那么有沒有其他的方式比常規(guī)爆破技術(shù)更好呢?2018年3月,央視報(bào)道了一場(chǎng)隧道爆破對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)采用兩種爆破技術(shù),滴喲中是使用炸的常規(guī)爆破技術(shù),第二種則是國(guó)人新發(fā)明的聚能水壓光面爆破技術(shù),隨著聲聲巨響,這場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果超乎所有人的意料,聚能水壓爆破技術(shù)的爆炸效果更好,而且爆破產(chǎn)生的水霧能將煙塵覆蓋,起到降塵的作用,這項(xiàng)爆破新方式得到了觀眾們的認(rèn)可。
聚能藥包破碎法特點(diǎn)是:不需要打眼,因而不需要購(gòu)買打眼設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備;施工簡(jiǎn)單,施工進(jìn)度比淺眼爆破法快安全性比普通淺眼爆破法和普通裸露藥包法好;勞動(dòng)強(qiáng)度比淺眼爆破法低。制造聚能藥包所采用的炸藥有:黑索金和梯恩梯混合熔鑄型;乳化油炸藥和黑索金混裝型和二號(hào)巖石硝鉸炸藥壓制型。根據(jù)使用的結(jié)果證明,選用密度較大和爆速較高的炸藥制造聚能藥包能獲得較好的破碎效果。這主要是由于它加工簡(jiǎn)單和破碎能力較大。在礦山由于二次破碎消耗的藥包較多,而且金屬藥型罩的加工費(fèi)工又費(fèi)材料,所以多不采用藥型罩。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一種用于破碎大塊的聚能藥包,裝置聚能藥包時(shí),要將藥包垂直裝在大塊的頂面上,聚能穴朝下。藥包位置應(yīng)選在頂面的幾何中心或附近較平整的地點(diǎn)。然后在上面覆蓋泥沙。
發(fā)揮巨大效力的關(guān)鍵又在其上面的“聚能槽”上。項(xiàng)目部目前采用的聚能管有兩個(gè)“聚能槽”,通過這兩個(gè)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(xiàn)象。為了進(jìn)一步嚴(yán)格控制開挖輪廓,達(dá)到提高光面爆破效果的目的,并研究出了聚能管上兩個(gè)“聚能槽”變?yōu)槿齻€(gè)“聚能槽”的發(fā)明設(shè)計(jì),目前,該發(fā)明設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入到了試生產(chǎn)階段。未來,三“聚能槽”設(shè)計(jì)的聚能水壓爆破技術(shù)將推動(dòng)中鐵十四局四公司張吉懷鐵路項(xiàng)目部施工開展邁上一個(gè)新的臺(tái)階,給項(xiàng)目部帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。工程爆破技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已經(jīng)滲透到經(jīng)濟(jì)建設(shè)的眾多領(lǐng)域,特別為中國(guó)的鐵路建設(shè)、礦山開采、城市拆舊定向爆破等做出了重要貢獻(xiàn)。