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。
南通爆破多向聚能管是由管體、前錐形定格帽、后定格堵構成,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,切縫間等距有加強筋,前錐形定格帽呈傘狀,傘形尖有一光孔,兩側直壁內(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。專業(yè)爆破多向聚能管可根據(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,定向準確。且利于工業(yè)化生產(chǎn),作業(yè)安全
聚能藥包破碎法特點是:不需要打眼,因而不需要購買打眼設備和動力設備;施工簡單,施工進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;勞動強度比淺眼爆破法低。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巖石硝鉸炸藥壓制型。根據(jù)使用的結果證明,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工又費材料,所以多不采用藥型罩。國內(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,要將藥包垂直裝在大塊的頂面上,聚能穴朝下。藥包位置應選在頂面的幾何中心或附近較平整的地點。然后在上面覆蓋泥沙。
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(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。
在鐵路、礦山、水庫等大型工程中,爆破技術的作用很關鍵很重要。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。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、工程建設的增多,爆破引起了人們更多的關注。爆破聚能管作為一種科學技術,應用很廣,但在工程上的應用無疑是重要、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構,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。
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。爆破時,必然產(chǎn)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。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(nèi)。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。