對于爆破作業(yè)安全技術的研究,是從兩個方面去考慮的,一方面是炸和起爆器材以及對其爆炸所造成的破壞作用進行限制的安全技術,這是主動的。另一個方面是對爆破所產生的危害采取的防護措施,這是被動的一個方面。兩者對阻止爆破帶來的破壞性有同樣的重要性,但在具體的爆破工程中,則常常會有變化不定的現象和后果,因此,必須對每一項工程破壞的具體情況作細致的分析研究,從而采取適當的對策。同時,雖然技術不斷取得進步,須在操作過程中注意每個工序,按照安全規(guī)程認真作業(yè)。只要嚴格遵守安全規(guī)程、正確地采取安全技術措施和防護措施,任何規(guī)模、任何種類的爆破是可以確保安全的。一些安全規(guī)定的條文是有經驗教訓和理論根據的,有的甚至是血的教訓的總結,所以一定要克服麻痹思想,嚴格執(zhí)行安全規(guī)定,決不能以沒出過事故而輕率地"突破"規(guī)定的"框框"。
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。
專業(yè)爆破多向聚能管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;二新鄉(xiāng)爆破多向聚能管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。
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。
水壓光面爆破技術,是在水壓光面爆破技術基礎上發(fā)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(guī)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??茖W合理地利用能源,提高能源利用效率,對節(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。
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(guī)爆破的炮孔間距的兩倍,這樣可以節(jié)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(jié)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(huán)火工品使用量上節(jié)約費用8.3%,周邊眼鉆孔數量從39個下降為23個費用節(jié)約41%,混凝土噴射每延米節(jié)約1.37立方米。