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(yè)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(yè)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(chuàng)輪廓控制爆破新時代。
發(fā)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?yōu)槿齻€“聚能槽”的發(fā)明設計,目前,該發(fā)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(fā)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。
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(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)與保留區(qū)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(yè)。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(qū)爆破之后起爆的以形成平整的開挖輪廓面的爆破作業(yè)。爆破技術的發(fā)展是先出現光面爆破,然后衍生發(fā)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(wěn)定,殘留的半孔清晰可見,是鐵路建設中采用路塹光面爆破。
各種爆破、爆破器材銷毀以及爆破器材意外爆炸時,爆破源與人員和其他保護對象之間的安全距離稱為爆破安全距離。爆破安全距離應取各種爆破效應(地震、沖擊波、飛石、有毒氣體等)分別核定的大值。專用雙向爆破聚能管爆破時,必然產生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有害氣體,因此,爆破設計時必須確定爆破危害范圍,并確定爆點到附近人員、設備、建筑物及井巷等的安全,這一段距離就稱為爆破安全距離。專用雙向爆破聚能管如何控制好這段距離就顯的尤為重要。為保證爆破安全,爆破地點與人員或其他應保護對象之間必須保持短的相隔長度。爆破有害效應隨距離的增加有規(guī)律地衰減,用距離作為安全尺度可限定爆破有害效應在允許限度之內。中國《爆破安全規(guī)程》規(guī)定了爆破地震安全距離,個別飛散物安全距離,以及爆炸沖擊波的安全距離。
施工工藝嚴格遵循六字方針(掛滿、貼緊、對準):(1)要保證炮眼打眼質量,炮眼必須按技術要求合理布置。(2)要保證掏槽眼以及其他眼眼的打眼質量,一定要在規(guī)定位置上打眼;二要保證炮眼深度和角度。(3)聚能管裝藥時,要保證乳化炸藥在聚能管中空內壁中填充飽滿不得有空隙出現時以產生拒爆。(4)聚能管在炮眼中裝填時,要保證聚能管的兩條聚能槽指向巷道輪廓線方向并且各個炮眼聚能管的聚能槽軸線方面要保證相互連接在隧道輪廓線上。否則成型效果不僅不好,反而更差。(5)保證炮眼堵塞質量。(6)放炮員應提前按規(guī)定裝好聚能管的炸藥,并做好準備工作。試用范圍:一級至五級圍巖的光面爆破工程。