我國20世紀60年代利用斷裂力學(xué)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(shù)應(yīng)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(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理和應(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)裂爆破試驗研究,但終因當(dāng)時的技術(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)輪廓控制爆破新時代。
不成功的事例是有的,如爆而不倒、實施定向爆破后沒有按爆破方案的方向倒塌等等。這些事例警示:從爆破設(shè)計、爆破器材質(zhì)量、爆破施工到起爆網(wǎng)路連接等,只要有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,都將影響爆破工程的效果,乃至造成嚴重的后果。爆破作業(yè)無論是老舊建筑物本身還是周圍環(huán)境都十分復(fù)雜,這不僅要求認真調(diào)查爆破體的結(jié)構(gòu)(包括施工缺陷),分析受力狀況,同時還要對采取技術(shù)措施(如預(yù)處理、嵌補、支撐等)的可靠和安全性進行分析,對可能出現(xiàn)的意外情況,應(yīng)預(yù)先制定應(yīng)急方案,努力避免安全事故和不必要的損失。工程的環(huán)保性越來越受到人們的關(guān)注,同時,探索無公害的拆除爆破技術(shù),一直是爆破工作者追求的目標。設(shè)立掩蔽體對物體加以保護,簡單的辦法是用草袋、竹笆一類材料覆蓋在需要保護的物體上面;對房屋和機器設(shè)備常要在迎面和頂部豎立排架,用木板或荊笆上罩鐵絲網(wǎng),抵御較多的飛石和較強的空氣沖擊波的打擊;對某些重要工程的建筑物打防震孔或者用預(yù)裂爆破將爆破區(qū)和被保護的建筑物或工程設(shè)施隔離開來。
德州多向聚能管的軍事應(yīng)用:聚能爆破技術(shù),早在二次世界大戰(zhàn)期間就在軍事方面廣泛應(yīng)用。國內(nèi)在聚能破甲技術(shù)如大錐角反艦導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部和大錐角反坦克地雷以及敏感彈戰(zhàn)斗部等方面取得了較為快速的發(fā)展,我國20世紀60年代打破國外技術(shù)封鎖獨立自主研發(fā)成功原子彈就是得力于聚能爆破技術(shù)轟擊核裝置而引爆原子彈。專業(yè)多向聚能管的民爆應(yīng)用——切槽爆破技術(shù):聚能爆破用于工程建設(shè)也是20世紀60年代開始的,首先是瑞典的U﹒Langefors提出孔壁切槽爆破利用槽口應(yīng)力集中定向開裂的設(shè)想,后經(jīng)W﹒L﹒Fourney驗證是有效的。70年代國外廣泛研究和應(yīng)用了切槽爆破技術(shù)。
我國于1983年制定了《水工建筑物巖行基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(sD 121l一1983)。自此,在水利水電建設(shè)中預(yù)裂爆破與光面爆破已成為必須進行的保護邊坡質(zhì)量的爆破開挖技術(shù)措施。此后在此基礎(chǔ)上修訂的《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(SL 47一1994)以及在《水電水利爆破工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5135—2001)和《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5389~2007)中預(yù)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(guī)定了凡是Ⅲ級以上的巖石邊坡,設(shè)計邊坡坡度為1:0.1~1:0.75,在邊坡部位的爆破設(shè)計和施工都應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破,并闡述了光面(預(yù)裂)爆破施工技術(shù)設(shè)計的原則和參數(shù)、安全措施,而且還明確了路塹邊坡光面(預(yù)裂)爆破項目質(zhì)量驗收檢測數(shù)量和檢測方法。無疑該規(guī)程的實施,有力地推動和促進了光面(預(yù)裂)爆破技術(shù)在鐵路建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展。
在鐵路、礦山、水庫等大型工程中,爆破技術(shù)的作用很關(guān)鍵很重要。采礦修路的開山挖隧道,城市對舊建筑物的拆除,都會用到爆破技術(shù)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、工程建設(shè)的增多,爆破引起了人們更多的關(guān)注。爆破聚能管作為一種科學(xué)技術(shù),應(yīng)用很廣,但在工程上的應(yīng)用無疑是重要、常見的,采礦開山,修鐵路、公路用鉆爆法來開掘隧道,水利工程上也用一些,城市里面也使用了,拆除樓房。利用炸爆炸產(chǎn)生的巨大能量破壞某種物體的原結(jié)構(gòu),這種"破壞"效果不是其他方法能代替的,它雖然不是獨立完成一個工程,但卻是一個重要的工序,特別是石方開挖、礦山開采等工程缺少了這個工序還不行。中國目前有發(fā)達的鐵路和公路交通網(wǎng),可以想象,當(dāng)初在修這些路的時候會遇到許多高山峻嶺,一座大山橫在兩地之間,想要修路,就必須讓這座山消失,這個時候聚能管爆破就起到?jīng)Q定性作用了。
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(zhuǎn)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(huán)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(shè)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。