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爆破技术的发展现状以及发展趋势

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-29   浏览次数:372
核心提示:爆破技术的发展现状及发展趋势 采矿10-1高宇 1001020102 摘 要:随着爆破技术和相邻学科的发展,爆破理论的研究也有了长足的进步
爆破技术的发展现状及发展趋势  

采矿10-1高宇 1001020102  
 

摘  要:随着爆破技术和相邻学科的发展,爆破理论的研究也有了长足的进步。特别是岩体结构力学、岩石动力学和计算机模拟爆破技术的发展,使爆破理论的研究更实用化,更系统化了。  

关键字: 爆破技术  爆破理论    

引  言:

当今岩体力学已从以材料力学为基础的连续介质岩体力学发展为以工程地质为基础的非连续介质岩体力学。岩体结构面特征对爆破的影响日益引起人们的重视。  

岩石动力学作为爆炸力学、冲击力学与爆破工程相结合的一门边缘学科,它的产生和发展无疑对岩石爆破破碎原理的研究是一种推动力量。    

计算机模拟爆破技术的发展,不仅可以预算出最优的爆破效果,而且可以在计算机上再现岩石爆破的动态过程,从而大大减少现场试验所消耗的人力、物力,并能准确地查明各种因素对爆破效果的影响。它代表着90年代爆破技术的最高水平,也是爆破技术由工艺过渡到科学的重要标志之一。但是,从总体上看,爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求,理论研究和生产实际仍有不小的差距。再加上爆破过程的瞬时性和岩石性质的模糊性、不确定性、致使爆破理论众说纷法,争论不止。美国矿业局W.L.福尔内(Faurney)等人认为:“岩石破碎的过程仍然没有阐明,在公开文献中尚有许多混乱和相互矛盾的论点„„”南非的C.V.B.坎宁安(Cunninghan)在论及岩石爆破过程中动压与静压哪个占主导地位时谈到“60年代以来,一直为人们所争论,毫无疑问,今后仍将争论一段时间”。 南非矿业研究会高级工程师J.R布里克曼(Brinkman)在 1987年召开的第二届爆破破岩国际会议(2nd  International  Symposium  on  Rock  Fragmentation byBlasting)上谈到:“岩石爆破破碎机理目前仍存在着相互矛盾的观点”。    

在爆破理论迅速发展又众说纷云、相互矛盾的情况下,从发展的角度去研究不同时期各派爆破理论的主要论点、依据,从中找出发展趋势,无论是对于爆破理论本身的研究还是指 导工程实践都有着重要意义。    

爆破理论的传统内容包括,岩石是在什么作用力下破碎的;破碎的规律以及其影响因素。随着人们对爆破现象认识的逐步加深,对于爆破理论的研究内容和范围也相应扩大。      

1958年日本召开的岩石爆破机理讨论会上,东京大学的山口梅太郎认为,爆破机理的研究范围应该包括:      
(1)力学的爆破机理:理论的研究; 爆破时的各种测定;现场爆破效果的总结。    
(2)关于炸药的研究: 广义的炸药破坏力的研究; 药室内压力的研究。      
(3)对作为爆炸对象的岩石性质的研究:岩石物理性质的研究;作为岩体的岩石性质的研究。      

实践证明,这些观点已被很多人接受。前苏联学者A.H.哈努卡耶夫(Ханукаев)认为,爆破法破碎岩石的过程就是岩石爆破的物理过程。要使更多的炸药能量用于破碎岩石,就必须使炸药的爆轰性能与岩石的性质相匹配。因此,炸药的研究和岩石性质的研究构成了爆破机理研究的重要组成部分。我国著名学者杨善元教授认为,爆破是一种动态的力学过程,用“岩石爆破动力学”来概括岩石爆破的理论基础比较合适,其内容应该包括:(1)波动物理学;(2)爆炸力学(包括热流体力学与冲击波理论,热化学与爆轰理论); (3)弹塑性理论与固体中的应力波理论;(4)岩石的断裂力学;(5)超动态量测技术。      

爆破理论是研究工程爆破中各种爆破现象发生和发展的规律。爆炸在介质中产生高温、高压和高速等多变状态,在周围介质中引起极其复杂的效应,包括冲击波、应力波、地震波的传播和效应。因此,爆破过程是集炸药的爆轰,爆轰的控制,岩石获得爆炸能量的动力性质,岩石断裂特性和爆破块度分布所组成的一个复杂系统。要阐明爆炸的历程、机理和规律,应包括以下内容:(1)爆轰波理论的研究;(2)岩石特性,包括岩体结构、构造特征和岩石动态力学性质及其对爆破效果的影响;(3)爆破能量向岩石的传递效率;(4)岩石的动态断裂和破坏; (5)计算机模拟爆破过程,预测爆破块度和爆堆形状。  

本文在阐明爆破理论的发展过程时,基本上以年代顺序为主,对于一些国内没有详细报导的基本理论都作了较为全面的介绍,如日野论点,U.兰格福斯论点,村田论点等。对于国内有过报导的基本理论,为了保持内容的连续性,也作了相应的介绍,但是,增加了最新研究成果。例如C.W利文斯顿的爆破漏斗理论。在介绍中对不同学派的观点进行了分析、比较和评价,同时对于爆破理论的主要依据——实验结果给予了高度重视,在篇幅允许的条件下,都尽量给予说明。  

1 现代爆破理论的发展阶段  爆破理论作为一个学科,划分其发展的不同阶段,在时间上是很难划分清楚的。但是就发展过程来说,必然存在不同的发展阶段。随着炸药、起爆器材的发明和应用,爆破量测技术的进步以及相邻学科的发展,爆破理论的研究也经历了不同的发展阶段。即早期发展阶段;爆破理论的确定和发展阶段;现代爆破理论的最新发展阶段。

1.1早用发展阶段      炸药何时用于爆破作业其说法不一,有记载可查的是:1232年在中国蒙古与金的战争中使用了火药,称为“火箭”、“火球”、“火枪”,1415年意大利国王贝利五世在对法战争中 使用了坑道地雷。爆破用于矿山和土木工程作业则是在17世纪以后的事了。1613年德国人马林(Marlin)、韦格尔(Weigel)在弗雷斯帕格(Freisberg)矿山首先用炸药掘进坑道,开创了爆破采矿的历史”’。应该说从炸药用于爆破作业起,人们就有了计算炸药量的方法,也就出现了早期爆破理论。直到20世纪60年代日野熊雄的冲击波拉伸破坏理论的出现,标志着早期爆破理论发展阶段结束。这一阶段比较著明的理论有炸药量与岩石破碎体积成比例理论,L.W利文斯顿爆破漏斗理论和流体动力学理论。     综观早期爆破理论的特点是,出现了炸药量计算公式,但是对爆破过程并未作实质性的说明。  

1.2爆破理论的确立和发展阶段  这一阶段从20世纪60年代初日野氏提出冲击波拉伸破坏理论和 U.兰格福斯(Longfors)等人提出爆炸气体膨胀压破坏理论开始,到70年代L.C.朗(L.C.Long)明确提出爆破作用三个阶段为止,历时十余年,这一阶段的特征是:

(1)冲击波拉伸破坏理论;爆炸气体膨胀压破坏理论;冲击波和爆炸气体综合作用理论已经确立。      

(2)在爆炸破坏主因是冲击波压力还是爆炸气体膨胀压方面展开激烈的争论,在争论中各派都在不断完善和发展自己的观点。      

(3)争论的结果,冲击波和爆炸气体综合作用理论,爆破过程的三个阶段论逐步得到多数人的承认。  

(4)利用现代测量仪器,例如高速摄影机进行的观测,大大丰富和完善了爆破理论的内容,初步揭示了破坏的本质现象。

1.3现代爆破理论的最新发展阶段      

现随破理论的最新发展阶段起始于20世纪80年代,标志之一是有裂隙介质爆破机理的产生。随着实验技术和相邻学科的发展,爆破理论和爆破技术呈现一派蓬勃发展的新景象。近年来举行的爆破破岩国际会议基本上代表了当代爆破技术发展的最新水平。乞今为止已召开了四届爆破破岩国际会议,其地点和时间分别是:瑞典吕勒欧(Lulea,1983.)、美国柯罗拉多(Keystone,Colorado,1987.)、澳大利亚布里斯班(Brisbane,1990)、奥地利维也纳(Vienna,1993·)  

纵观国内外研究现状,可以看出;这一阶段各学派虽然仍在不断完善自己的观点,但这已不是研究的主流,代表该阶段的主要特征是:    
(1)裂隙岩体爆破理论的深入研究和岩体结构面对岩石爆破的影响和控制。    
(2)岩石动载特性及其对爆破效果的影响。    
(3)计算机模拟和再现爆破过程,用以研究裂纹的产生、扩展;预测爆破块度的组成和爆堆形态;供计算机模拟用的爆破模型不断涌现。  (4)一些新的思想,新的研究方法开始进入爆破理论的研究。例如把爆破过程视为一个复杂的系统工程,在研究方法上,利用60年代发展起来的系统工程、信息论、控制论和70年代发展起来的耗散结构论、协同论、突变论以及分形理论、非线性理论等。岩石破碎理论的研究开始了一个崭新的阶段。用不确定模型解决工程爆破问题已有可能。  

总之,这一阶段爆破理论的研究更加实用化、计算机化和科学化。我国学者在这一阶段的研究中也取得了丰硕的成果,做出了有益的贡献。   2关于岩石爆破破碎主因的争论  岩石爆破破碎的主要原因是冲击波拉伸破坏,还是爆炸气体膨胀压破坏,这种争论一直贯穿着爆破理论发展的整个过程。  50年代以前,爆炸气体膨胀压破坏理论一直占主导地位。里查得·阿什博士(Richardl.Ash)根据石灰岩试验结果,经过大量的统计、分析认为:引起岩石弯曲、破碎的不是爆炸速度而是爆炸产生的大量气体。  

进入50年代,以日野熊雄(1953年)等人为代表的冲击波拉伸破坏理论认为:爆炸产生的冲击波(应力波),从炮孔孔壁开始向外传播,到达自由面后反射成拉伸波,使岩石拉断形成“片落”。从本质上讲,该理论认为,岩石的初始破坏和位移都是由于应力波和自由面相遇引起的。而爆炸气体的作用很小。在此期间,尽管爆炸气体膨胀压破坏理论仍然坚持:高温、高压的爆炸气体在孔壁产生初始裂隙,然后经准静态应力场和气体直接压缩作用,使裂隙一直发展到自由面,而应力波只对裂隙的扩展起作用。

但是,冲击波拉伸破坏理论的声势较大,直到1959年,美国的D.E.弗吉尔逊(Fogelson)[6]等人,根据在钻孔附近实测到的冲击波强度得出:冲击波能量约占猛性炸药总能量的9%左右以后,这给冲击波拉伸破坏理论一个有力打击,致使在以后20年内,虽然冲击波和爆炸气体综合作用理论占了上风,但多数学者仍认为在二者之中,爆炸气体的作用更大一些。  关于冲击波在工业炸药总能量的比重,一般都认为比较小。例如:U.兰格福斯曾指出:对于一种猛性炸药,冲击能能量最多仅占炸药总能量的5%~15%,但是,这只是从理论上推算出来的,而真正通过试验获得数据的首推D.E.弗吉尔逊。他测出:冲击波在钻孔四 周均匀分布,对单一炮孔形成的漏斗破裂角为120° 时,能量的2/3以上浪费掉而没有起到破岩作用,这意味着在破裂角范围内仅有30%的炸药总能量起作用。  

1968年,日本京都大学伊藤一郎[35]在总结日野氏冲击波拉伸破碎理论和村田氏拉伸主应力破坏理论的基础上,提出冲击波和爆炸气体二者在岩石破碎上均起作用的观点。与日野氏不同之处,认为爆炸气体膨胀压的作用更大一些。同时,在爆炸气体促进裂隙发展方面又补充了村田氏的观点。  

1970年瑞典学者P.A.帕尔逊(Persson)[37]根据赖克希  有机玻璃的模型试验指出,台阶爆破和漏斗爆破机理是截然不同的,应分别讨论。在台阶爆破中。岩石破碎是冲击波和爆炸气体综合作用的结果,但是更强调后者的作用。  

1971年美国 H.K.卡特尔(Kuttter)和 C.费尔赫斯特(Fairhurst)以及H.E.菲尔德(Field)[7], A .洛德加德-佩德森(Lodegard-Pederson)根据有机玻璃模型和小型均质岩石模型所做的试验,获得很有意义的结论。H.K.卡特尔和C.费尔赫斯特的结论要点是:  (1)炸药在破碎岩石时,应力波和爆炸气体压力均起作用。 (2)应力波先使岩石在孔壁处发生径向裂隙(受拉)。 (3)爆炸气体膨胀压使裂隙增压并扩展裂隙。  (4)先期存在的裂隙(此时径向裂隙在孔壁处开始)在应力作用下再激发,裂隙扩展的数量反比于先期裂隙的长度。  (5)在老裂隙占据的地方不会形成新裂隙。 (6)自由面的存在有利于气体增压型径向裂隙向自由面方向延伸。(7)现场的应力状态强烈影响着径向裂隙传播方向。  

J.E.菲尔德,A.洛德加德一佩德森[8]研究了均匀模型中反射拉伸波对裂隙扩展的影响.他们提出的论点如下:  发射拉伸波对裂隙扩展的影响,他们提出的论点如下:(1)反射应力波影响径向裂隙成长的方向以及裂隙长度。 (2)反射波的相互作用可以解释岩石集中装药所造成的破碎角。 (3)利用自由面的几何形状来控制应力波的相面作用,或者利用相邻炮孔的间距和起爆时间来控制应力波的相互作用,具有一定的实际意义。  

1972年加拿大工业有限公司(CIL)的 L.C.朗(Long)和R.F.法夫罗(Favrean) [38] 在CIL74届年会上发表了“露天矿爆破设计和参数分析的新方法”论文。他们认为:U.兰格福斯,C.W.利文斯顿;美国矿业局,M.A.库克和P.A.帕尔逊的观点很有代表性。在充分研究了他们的观点后,提出了气体膨胀、应力波、应力波/裂隙和反射的综合理论。明确指出爆破过程分为三个阶段,这在相当长的一段时间内成为爆破界的流行观点。  

1973年国际炸药集团澳大利亚有限公司高级工程师T.N.哈根(Hagan)[39]在国家岩石破碎会议上发表演讲认为:炸药爆炸时,炮孔周围的岩石在爆轰过程中受到多种载荷的综合作用,包括:冲击波产生和传播引起的动荷载;爆炸气体形成的准静荷载和岩石移动及瞬态应力场张弛导致的荷载释放。提出爆破过程中有五种破坏模式起重要作用,成  为当今爆破理论的基础,为我国众多学者所引用。  1978年美国马里兰大学等开始研究裂隙岩体的爆破理  论,冲击波拉伸破坏理论又有所抬头。他们认为;对于裂隙岩体来说,应变波到达岩体自由面的同时,初始碎块尺寸已  被确定,应变波不是使岩石发生“片落”,而是通过岩体裂隙  激发出新的裂隙或促使原有裂隙的扩大。在此之后,剩余的应变能变为岩体破碎的动能。上述作用过程发生在气体膨胀 作用之前。  

进入80年代以来,爆破理论进入最新发展阶段,两种观点的争论仍然没有结束。估计这种争论还要进行相当一段时间。  据不完全统计,我国现有四千多家爆破公司,但具有爆破与拆除一级资质企业仅36家。每家企业的年平均营业收入不足4000万元,年收入超过5亿的更是凤毛麟角。近几年,金属加工特种爆破企业如雨后春笋,遍地开花,其中不乏如西安天力金属复合材料有限公司、大连爆炸加工研究所和南京三邦金属复合材料有限公司等骨干企业,也有个别规模较小、生产条件较差的小型企业。目前,这种小型企业的技术力量相对薄弱、产品质量缺乏保证、甚至存在安全隐患,有待于在技术力量、安全意识、管理能力方面进一步增强,从而提高产品质量、提升市场竞争力、维护正常营销秩序、确保安全生产。  

针对这种局面,公安系统即将推出一套安全管理办法,对爆破企业、爆破项目、爆破技术人员实行分级管理:①按爆破企业的资本、设备、人员组成、业绩、安全管理能力分成A、B、C、D四级;②按爆破工程的不同种类、规模、难易程度及环境复杂程度,把土岩爆破、拆除爆破和特种爆破也分成A、B、C、D四个等级;③对爆破技术人员则按资历、能力分为高、中、低三级,在土岩、拆除、特种三种爆破范围,重新考核取证,持证上岗。在推进这一系统管理办法的基础上,对爆破企业、爆破项目、涉爆人员进行管理,相应的违规处罚办法也作了明确、严格的规定。这一管理办法的实施必将使企业与从业人员的管理得到进一步的规范化,爆破市场秩序得以整顿;同时也将促进爆破行业的整合与重组。  

这种优胜劣汰的趋势,能促进行业在技术上、管理上的进步。国内一些具有远见卓识的企业领导人,早已开始了企业的整合、重组工作,主要表现在三个方面:  

(1)爆破器材生产厂家培养人才,组建爆破施工队伍,向销售与技术服务一体化的方向大跨步迈进。例如贵州久联民爆器材发展有限公司(上市公司)在1993年成立了技术服务性的子公司——新联爆破工程有限公司,短短几年,其年产值已超过亿元,跻身于国内大型爆破公司的行列。

 (2)爆破公司购置炸药混装车、地面站,并购民爆器材厂,朝着爆破施工与爆破器材生产、现场服务一体化的方向重组。例如广东宏大爆破股份有限公司,单日矿岩钻爆量已超过20万m3,不但购置了12辆炸药混装车及配套地面站,而且收购了3家爆破器材厂,整合了产业链中关键的两个环节,被爆破行业同仁称为中国第一爆。

 (3)企业开展新产品和新技术的开发,这方面的例子不胜枚举,对爆破行业的贡献也有目共睹。科技进步是行业发展的第一动力,大型爆破企业正在组建自己的设计、研究机构,由中国爆破企业独家经营的研究院不久将在北京挂牌成立,这是中国爆破行业的一大喜事。行业整合与重组是爆破行业发展的必经之路,也必定会把我国的爆破行业提升到一个新的水平,在不久的将来,服务于全世界的中国爆破企业定会跻身于世界爆破行业的前列。    

3 精细爆破  

精细爆破最早是由武汉爆破公司谢先启教授提出的,得到冯叔瑜院士、汪旭光院士的首肯;在中国工程爆破协会提倡之下,这种爆破技术也得到了国内外爆破界广大同仁的认同。精细爆破是中国工程爆破行业的发展趋势。下面以台阶爆破为例,诠释精细爆破。  

3.1 精细设计  精细设计主要表现在以下三个方面:
 
(1)计算机优化及现场试验验证。我国开发并引进了很多台阶爆破计算机设计软件,其中较多采用的K—R设计软件就是由实践经验丰富的爆破公司自主开发的,只需把岩石和炸药性质参数、台阶高度、钻孔直径以及要求的爆破效果(爆堆级配与形态)输入电脑,软件就可以给出最佳孔排距、最佳超深及填塞长度、装药结构、起爆方式,并绘制出钻孔布置图及爆堆形态图。  因输入的参数有部分是设计人根据经验设定的,有一定的主观性,计算机做出的设计,还需要由实践检验、修正。其方法是:按计算机设计进行布孔、钻孔、装药起爆,爆后实测爆堆级配(利用数码相机照片及配套软件,电脑可绘出爆堆级配曲线)及爆堆形态;如果爆破结果与设计要求有差异,则修正设计参数(即可变参数),重新进行计算机设计并由计算机给出爆堆级配及爆堆形态,变换可变参数进行反复设计,直到按输入的参数设计出的成果与现场试验一致时,则认为输入的可变参数基本符合实际情况。下一步即以这些基本符合实际情况的可变参数、不变参数和要求的爆破效果级配曲线输入电脑,由设计软件进行爆破设计,输出设计图纸和设计参数,按新的设计成果进行第2轮试爆,一般只需要进行3~4次试爆,便可得到最优化的爆破设计——孔网参数最合理、炮孔超深和单位炸药消耗量最小,从而实现爆破工程利润最大化。  计算机优化设计的利益是显而易见的,对于250mm钻孔,若可以减小1.Om超深,则可少装50kg炸药,单孔可节约钻孔费和炸药费约500元;若孔网参数扩大5%,则有20%的矿岩是在不用钻孔和装药的情况下即可获得同样的爆破效果,经济价值显而易见。  

(2)对设计方案的现场修正。计算机优化设计输入的设计参数是代表整个爆区的,不能反映局部地形地质条件对爆破效果的影响,这就需要设计人员对爆区局部地形地质条件进行观测,并对计算机设计进行修正,例如最前排炮孔根底较大,影响爆破效果时,应对根底进行处理或布置拉底孔,拉底孔与炮孔一起起爆;当遇有局部软弱破碎地质变化时,出现在钻孔上段,可增加填塞长度;出现在其他部位可作间隔填塞,避免炸药作无功爆破。此调整也会带来比较客观的经济利益。对于250mm钻孔,如果增大1m填塞量,则可在不影响爆破效果的前提下减少50kg装药量,增大lOm填塞段,则可节省数千元炸药费用。

 (3)设计资料整理和设计总结。每次爆破后设计人员都要观察和记录爆堆挖运过程,掌握挖运效率和成本,并对不合格大块进行分析;挖运工作完成后,对该次爆破设计进行自我评价和总结、积累经验、修正设计参数,使设计越做越优化,从而实现设计全过程的精细化。  

3.2 精细施工  在新修编的《爆破安全规程》中,对台阶爆破钻孔验收标准的修改引起了广泛的关注,修改内容是:孔深验收标准由±O.5m改为±0.2m;孔口间距验收标准由O.3m改为O.2m;孔斜误差验收标准由1.5°改为1°。  这项规程中的变更标志着露天爆破施工由粗放型走向精细化。同样精细施工也带来显著的经济效益,例如对于140mm钻孔,多1m无效超深将浪费15kg炸药,单孔钻爆费用增加150元以上;一次爆破100个炮孔则增加成本1.5万元以上;在保证爆破质量的前提下,若炮孔间排距增加5%,则每孔爆破量可增加10%。这10%是不用钻孔,不用炸药,通过精细施工优化出来的效益,对一个年作业量达1000万m3的工程来说,则可减少钻爆量100万m3,从而增加1000万元的经济效益。  

3.3 精细管理  精细设计、精细施工全靠精细管理来实现,精细化管理是一种概念和管理技术,它通过各类规则的系统化和精细化,运用程序化、标准化和数据化的手段,使组织内各单元能精确、高效、协同和持续地工作。精细化强调的是执行力,对爆破企业而言,精细管理的重点包括:  

(1)战略管理。要明确战略目标,制定战略纲要,抓好落实措施,让企业沿着正确的方向发展。

 (2)人才管理。要培养一批懂科学、精技术、善管理、求进取的高素质复合型人才,建立起切实可行的激励机制和约束机制。

 (3)质量安全管理。包括施工组织设计、安全评估、安全管理、安全技术规范及操作规范等,目的是实现精确的、一丝不苟地按设计要求,保质、保量、保安全地完成爆破作业。

 (4)有效的成本管理。抓好招投标、合同洽谈、工程验收和变更管理以及财务、资金、预决算管理,确保经营的合理利润。  

当前大型矿山和石方工程正在引进研发全自动化现场调度、管理系统,这套方法的使用和推广,将大大提升爆破工程精细化管理的水平。    

4 强化优势技术  

经过近三十年的艰苦努力,我国爆破行业发展并创造了一些符合中国国情的先进爆破技术和工艺,强化这些优势技术,将有助于提升我国在世界爆破行业中的地位。  

(1)露天矿深孔爆破综合技术。这类技术包括大区延时爆破技术、露天矿强化开采技术、露天采矿减小贫化损失综合技术、露天爆破计算机管理调度系统、水电系统的精细预算爆破技术、矿山开采中的边界缓冲爆破技术、无超深爆破技术。这些技术都是我国在露天矿深孔爆破工艺中的优势技术,深孔爆破炸药消耗量占年总消耗量的一半以上。上述的优势技术对国民经济发展起着重要作用,提升了我国在国际中的竞争能力。  

(2)硐室爆破技术。我国硐室爆破技术处于世界领先地位。我国进行过三次万吨级硐室爆破,百次以上千吨级硐室爆破,千次以上百吨级硐室爆破。在实践基础上,总结出独具特色的D—K—R硐室爆破计算机设计系统,整理出一整套先进的施工工艺规范并纳入了国家标准。尽管近年来机械施工有取代大型硐室爆破的趋势,但作为一种优势技术,在边远山区,特别是在西部大开发中,仍然大有用武之地。

 (3)地下爆破。在地下采矿爆破方面,开发了不少独具特色的新工艺;在隧道开挖方面,面对大断面、超长度、高地压、岩爆、水下、浅埋等各种条件,在积累经验的基础上发展了专项技术,形成了独具特色的优势,为经济发展和现代化事业作出了巨大贡献。

 (4)拆除爆破技术。我国拆除爆破技术处于世界领先水平,针对不同建(构)筑物创造了诸如折叠爆破、环保爆破等新工艺,完成了像广州体育馆、沈阳五里河体育场等大型的、让世界瞩目的爆破拆除工程项目。  

(5)爆破安全技术。爆破安全是爆破工程的重中之重,因此爆破安全的研究也倍受重视。在最近十年中我国进行了两次《爆破安全规范》的修编,把安全管理提升了一个新的高度;在安全技术上也有不少开发性的成果,例如干扰降振技术、城市拆除无尘爆破技术等,对环境保护发挥了很好的作用。  这些优势技术是支撑我国爆破业立足于世界水平的支柱,我们必须发展这些优势技术,创造更多的技术优势和亮点,促进我国工程爆破行业的发展。    

5 开创性的大课题

 近一个世纪以来,我们一直在学习、追赶西方科技文明,至今已卓著成就,在某些领域,我们也处于国际领先的地位。爆破界的有识之士,在议论、酝酿着几个改进世界爆破技术的开创性大课题。

(1)纤维撕裂爆破。通过炸药爆炸,对粗纤维实行加压、加热、然后又突然卸载,这可以把粗纤维撕裂成细纤维,并且有的纤维被撕得很短,转成了短分子链的淀粉、糖类。北京矿冶研究总院熊代余教授近十年来在此方面取得了超前的研究成果,这一成果已在工业上用于纸浆加工,使得纸浆制作向环保方向迈进了一大步。  这项技术应用范围很广,如果能将这一技术很好地转化为生产力,由工厂把秸秆、草木质等转化为短纤维、细纤维、淀粉、糖类等,成为饲料、食品和纺织纤维,人类社会将会进入一个崭新的时代。

 (2)聚合爆破。经万年的风化,坚硬的岩石变成土、砂,在爆炸的高温高压下,能否将砂、土重新聚合成石头,这也是爆炸将岩石破碎这一爆破工艺反向思维的结果。有人提出利用聚合爆炸减少城市垃圾,利用爆压将稻草压成高密度饲料,进行长途运输给越冬的缺草牛羊。如果这一技术开发成功,上述设想将会变成现实,这对人类社会也是一项重大贡献。

 (3)化合爆破。十年前已有报道称在炸药爆炸的高温高压条件下,不同的物质的外层电子可以重新排列,形成一些在常温常压下或高温常压下得不到的化合物,这些独特的化合物有独特的物理性质,如超导性、超延展性、超强度等。如果将这些物质应用于工业生产方面,世界将为之改变。当前国内有关专家正在开展这一方面的研究。  这些重大课题,在昭示我们爆破界,如果能沿着自己的设想去突破原有观念,就有机会再一次提升人类文明,把我国爆破技术推向世界领先地位。 
 
参考文献:  

[1]汪旭光,刘殿书,周家汉,等.中国工程爆破新进展[A].中国爆破新技术Ⅱ[M].北京:冶金工业出版社,2008.  
(2]汪旭光.中国工程爆破与爆破器材的现状与展望[A].汪旭光院士论文选集[M].北京:科学出版社,2009.
[3]谢先启,卢文波.精细爆破[J].工程爆破,2008,14(3):1—7.  
[4]汪旭光.我国工程爆破事业的发展与展望[A].中国典型爆破工程与技术[M].北京:冶金工业出版社,2006.  
[5]郑炳旭,王永庆,李萍丰.建设工程台阶爆破[M].北京:冶金工业出版社,2005.
[6]谢先启.精细爆破[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.
 
 
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