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。
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,o型聚能管公司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,o型聚能管公司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。
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。水壓光面爆破比水壓光面爆破每循環(huán)節(jié)約費用258.4元,即每延米節(jié)約76較元,節(jié)約費用比例達32%。此外,聚能管水壓光面爆破能有效降低隧道內石渣塊度和粉塵含量,還可使通風時間有效縮短33%。聚能管光面爆破工藝技術很成熟、可操作性很強、材料成本很低、施工速度很快、節(jié)能環(huán)保效果很顯著、經濟效益社會效益很高。聚能管定向爆破技術是近幾年發(fā)展起來的一項掘進新技術,這種爆破技術與傳統(tǒng)的光面爆破技術有一定的差別,聚能管定向爆破原理是在巷道周邊眼中,將炸裝在聚能管中起爆,爆破時利用聚能管的聚能作用,以減少裂隙的數量和控制優(yōu)勢裂隙的發(fā)展方向。
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。