
水压光面爆破技术,是在水压光面爆破技术基础上发展起来的一项新技术,其掏槽眼、辅助眼装藥结构和爆破方式与水压光面爆破相同,但在周边眼中安装专用聚能管装置替代常规爆破藥卷和传爆线,利用聚能管产生的粒子射流动能、高压爆破气体应力及“气楔”作用,形成平整圆顺的开挖轮廓面,对控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工质量、进度和经济效益。科学合理地利用能源,提高能源利用效率,对节能减排也十分重要。利用聚能管两端的水平开出的聚能槽产生的聚能射流效应对岩石进行破碎。据专家测算,由于聚能管两端聚能槽产生的聚能切割效应,其能效比提升一个量级。

给大家介绍下爆破聚能管的技术原理∶炸药爆炸产生的爆轰波通过聚能管的聚能槽,将炸药的动能、势能转换成高压、高速、高能的射流,切割演示成缝。射流在孔壁产生射流压力达7000MPa,岩石动载抗压强度为200MPa,抗拉为1/8~1/10的抗压强度,相邻两炮孔互为邻空面,叠加后的压缩波变为稀疏波,在两炮眼连线上使岩石结构断裂,形成裂纹。准静态气体膨胀,静态压力在两炮孔最短连线两侧产生拉力使岩石裂缝进一步扩展。根据爆破应力集中气刃作用原则,爆破气体沿裂缝进一步扩大贯通,抛落岩石。

我国20世纪60年代利用断裂力学对岩石损伤引起的裂纹扩展进行过试验研究,为聚能爆破技术应用到工程做了不少理论分析,也取得一些进展。80年代中期开始进行应用研究,以北京矿业学院为代表,着重研究了聚能药包切割饥理和应用。1987年淮南矿业学院取得“双面切割器”的zhuanli,1995年又取得“大理石花岗岩切割技术应用”zhuanli。1991年中国水电七局曾试图采用硬质纸加工聚能药管成形聚能药卷做过聚能预裂爆破试验研究,但终因当时的技术及工艺水平的限制无法用于正常施工,但是他们开了椭圆双极线性聚能结构试验的先河。双聚能预裂与光面爆破综合技术开创轮廓控制爆破新时代。

专用矿用型聚能管光面爆破技术优势:相对于传统爆破工艺,聚能管光面爆破比常规爆破具有以下优势∶少打眼,少装药。节约周边钻孔量50%,总钻孔进尺减少30%;节约炸药10~20%,雷管30%。节约喷浆料15-20%。节省时间∶每循环钻孔、装药、喷浆时间1.5-2.0小时。矿用型聚能管厂家在安全方面利用水沙袋替代炮泥,以避免捣炮泥损毁电雷管导线,造成瞎炮。大大减少对围岩扰动,光面效果好,岩性条件差情况下可以大大减少超挖量,控制巷道成型;岩性完整无节理情况下眼痕率可以达到90%以上,巷道成型好,稳定性强。布孔方式优化成多排掏槽布孔,单次掘进深度可以优化提高10%到15%不等。由于炮孔数量大大减少可以考虑一起全断面起爆,节省放炮时间。

聚能药包破碎法特点是:不需要打眼,因而不需要购买打眼设备和动力设备;施工简单,施工进度比浅眼爆破法快安全性比普通浅眼爆破法和普通裸露药包法好;劳动强度比浅眼爆破法低。制造聚能药包所采用的炸药有:黑索金和梯恩梯混合熔铸型;乳化油炸药和黑索金混装型和二号岩石硝铰炸药压制型。根据使用的结果证明,选用密度较大和爆速较高的炸药制造聚能药包能获得较好的破碎效果。这主要是由于它加工简单和破碎能力较大。在矿山由于二次破碎消耗的药包较多,而且金属药型罩的加工费工又费材料,所以多不采用药型罩。国内生产的一种用于破碎大块的聚能药包,装置聚能药包时,要将药包垂直装在大块的顶面上,聚能穴朝下。药包位置应选在顶面的几何中心或附近较平整的地点。然后在上面覆盖泥沙。