施工因其復(fù)雜性、專業(yè)性、危險(xiǎn)性,稍有不慎,將對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成不可估量的損失,例如廣東宏大寧夏“10.16”、山東保利“5.20”等重大安全事故。因此,相較其他行業(yè),國家出臺(tái)的相關(guān)法律法規(guī)多、專、嚴(yán),從爆破材料(炸藥、雷管、導(dǎo)爆索?管?及相關(guān)材料)的生產(chǎn)、購進(jìn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、發(fā)放、布網(wǎng)、連接、起爆、排爆等一系列程序均有嚴(yán)格的法律規(guī)定和科學(xué)的操作規(guī)程,并且相關(guān)從業(yè)單位和人員均應(yīng)取得相應(yīng)資質(zhì)。做為各類爆破中不可或缺的一種導(dǎo)線,特別不同于一般的電線電纜,其質(zhì)量要求及各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)也與普通電線電纜不同。部分家庭作坊式的電線電纜廠無科學(xué)的生產(chǎn)工藝、無基本的檢測(cè)設(shè)備、無專業(yè)的技術(shù)人員,甚至不知道爆破線的質(zhì)量要求和技術(shù)參數(shù),更不可能制訂自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),僅憑簡陋的設(shè)備、以粗糙的模仿進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng),致使市場(chǎng)充斥著假冒偽劣產(chǎn)品,導(dǎo)致爆破中提前或延遲起爆、盲炮增加且強(qiáng)制排爆困難,給人身安全和財(cái)產(chǎn)以及正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)造成了不可估量的損失。
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(gè)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(gè)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(diǎn)也不能出錯(cuò),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(jìn)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(hù)隧道周邊植被,減少地質(zhì)擾動(dòng),降低煙塵,重要的是節(jié)省炸成本,在未來這項(xiàng)技術(shù)會(huì)廣泛應(yīng)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(fèi)用8.3%,周邊眼鉆孔數(shù)量從39個(gè)下降為23個(gè)費(fèi)用節(jié)約41%,混凝土噴射每延米節(jié)約1.37立方米。
我國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。
專用爆破多向聚能管預(yù)裂與光面爆破技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀:預(yù)裂爆破是沿設(shè)計(jì)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(yù)裂縫,以減弱主爆破對(duì)保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。爆破多向聚能管廠家光面爆破是沿設(shè)計(jì)開挖邊界布設(shè)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(shù)的發(fā)展是先出現(xiàn)光面爆破,然后衍生發(fā)展為預(yù)裂爆破。聚能管國內(nèi)歷史與現(xiàn)狀,我國于1964~1965年在湖北陸水水電站施工中做過淺孔預(yù)裂爆破試驗(yàn),1965年鐵道部門在成昆鐵路建設(shè)中開始試驗(yàn)光面爆破,1977年在西延線張家船工點(diǎn),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(shè)中采用路塹光面爆破。
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)。
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(duì)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(dòng)能,從而提高其穿透和切割能力。型罩的材料必須滿足四點(diǎn)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(yàn)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(duì)稱型,如圓錐形、半球形、拋物線形和喇叭形等;面對(duì)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(duì)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(shí)起爆,可在空腔中心點(diǎn)獲得極大的能量集中。在工程中常用的是軸對(duì)稱型和面對(duì)稱型兩類型罩。