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摘要：爆破是破岩的重要手段，工程爆破作为国民经济建设的基础领域，发挥着不可替代的重要作用。本文作者主要介绍了我国工程爆破技术发展现状及存在的主要问题，在此基础上对我国工程爆破领域主要技术发展方向进行了分析与展望。
关键词：工程爆破；问题；展望
Abstract: the rock blasting is the important means of engineering blasting as the foundation of the national economy construction field, plays an irreplaceable role. The author introduces the engineering blasting technology in our country the developing situation and the existing problems, on the basis of the engineering blasting field in our country main technology development direction are analyzed and discussed.
Keywords: engineering blasting; Problem; looking
中圖分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
引言
我国工程爆破的发展历程与经济建设的发展有着密切的联系。新中国成立后，工程爆破技术在我国农田水利建设、矿山采掘、铁路(公路)修筑等国民经济基础建设中立下了汗马功劳。特别是改革开放以来，中国的经济发展进入腾飞阶段，各种基础设施的建设带动了工程爆破事业的蓬勃发展。一方面大型水利电力以及城市和厂矿改扩建项目相继开工；另一方面许多工程爆破课题被列入国家”七五”、”八五”、” 九五”、”十五”和”十一五”攻关项目及国家自然科学基金项目，通过这些项目的实施使我国的工程爆破技术得到全面迅速而有序的发展，并取得了一系列可喜成果。进入本世纪后，我国工程爆破面临的任务将更为艰巨。按照我国制定的2010年远景目标纲要规定，人口要控制在14亿，国民生产将达到17万亿以上。为实现这一目标。必将要大力建设更多、更大的工程，我国工程爆破技术发展又将进入一个新的高速发展期间。
一、我国工程爆破技术发展现状
中国是发明黑火药的文明古国，对人类生产力的发展有过重大的贡献。新中国成立以后，特别是改革开放以来，我国工程爆破领域在技术、工艺、基础理论和计算机应用等方面发展较快，各方面的研究逐步形成一个比较完整的科学技术体系，取得了举世瞩目的成就，相关领域中的部分科技成果已达到国际先进水平或国际领先水平。在岩石爆破机理、岩石的爆破性分级以及岩石与炸药匹配关系的研究等岩石爆破理论方面取得了一系列理论成果；微差爆破、深孔(梯段)爆破、周边爆破、煤矿深孔爆破、高台阶爆破、硐室爆破、拆除爆破技术全面推广应用；爆破施工机械化和自动化水平不断提高，目前我国现有大中型露天矿深孔爆破的钻孔、装药、填塞、铲装、运输工序已基本实现了机械化作业；爆炸焊接、爆炸加工等特种爆破技术基本与世界先进水平同步。工程爆破在矿山、铁路、交通、水利电力工程以及城市和厂矿改扩建工程建设中发挥了重要的作用。
工业炸药和起爆器材取得显著进步，污染严重、有毒有害的铵梯类炸药在2007年底已经退出市场，取而代之的是20世纪80年代以后研究应用的环保型和安全型的含水和无梯粉状炸药新品种。在起爆器材方面，毫秒、秒延期雷管、非电导爆管雷管、导爆管快速发展，特别是1—20段系列毫秒延期导爆管雷管，1～30段毫秒延期电雷管的研制，为实现在大断面开挖过程中全断面一次爆破和露天矿采区实现大区域毫秒微差爆破提供了有力的工具，无起爆药雷管、安全电雷管、磁电雷管和电子雷管的研制丰富了起爆技术。我国已成为世界上工业炸药和起爆器材生产和使用的大国。
二、我国工程爆破领域存在的主要问题
虽然我国工程爆破技术取得了长足进步，但工程爆破领域科学技术水平与发达国家相比，还存在较大差距，不能满足国民经济快速发展的需要。
2.1 爆破施工集约化程度低
虽然在工程爆破相关领域中的部分科技成果已达到国际先进水平或国际领先水平，但爆破施工的机械化、自动化、精细化、数字化程度低，除部分大型露天矿山爆破外，爆破设计靠经验，人工装药，爆破效率低，爆破安全隐患大。
2.2 爆破器材产品结构不能满足各类工程爆破的需要
先进国家工业炸药品种全部是安全环保型炸药，配以精确起爆的电雷管和导爆管，并且实现多品种、系列化，能满足各类工程爆破的需要。虽然我国民爆器材新产品研发与生产取得了一定进展，但存在的问题也比较明显：一是产品结构不合理，2005年我国工业炸药中属于安全环保型的乳化炸药产量占36．7％，铵油炸药产量占25．33％；我国工业雷管中提倡发展的导爆管雷管产量占8．93％，电雷管产量占53．00％，限制发展的火雷管产量占38．07％，索类火工品中提倡发展的塑料导爆管产量占53．54％。二是产品性能不能满足特殊爆破环境的需要，缺少特殊爆破环境专用爆破器材，如高安全煤矿许用炸药，耐压、耐高低温类炸药等。产品质量，尤其是起爆器材质量问题比较突出，主要是雷管质量均一性、可靠性和精度低；制约了爆破技术的应用。
2.3 管理水平和管理体制比较落后，安全隐患大
我国民用爆破器材生产企业小、散、乱，而且产供销用脱节，中间环节多，小矿山、小采石场等点多面广，民用爆器材行业生产、储存、运输以及爆破作业安全隐患大，事故不断。国外已基本实现产供销和现场爆破作业一条龙服务，80％的工业炸药采用现场混装形式，既经济又安全。
三、工程爆破领域主要技术发展方向
3.1加快爆破技术与工艺研究创新的步伐，重点研究复杂环境下爆破施工技术与工艺
根据国民经济建设发展的需要，露天高台阶爆破、复杂条件下石方精确爆破技术、复杂地质条件下的高边坡快速开挖爆破技术、级配石料的控制爆破开采技术、软基爆破处理技术以及高原冻土爆破关键技术有待创新。要在开展提高和控制爆破能量利用技术研究的基础上，深入研究上述技术的爆破作用机理、爆破参数选择、安全控制标准、施工工艺与装备等。
露天矿山高台阶爆破施工技术，为采用索斗铲一自行式破碎机一带式输送机的连续运输工艺创造条件，建立露天矿山全新的高效低成本开采技术系统，从而实现高台阶(陡帮)露天矿山开采技术的跨越式发展。针对电气化铁路复线施工、公路改扩建工程、城镇地区场平爆破开挖等复杂条件下的大量石方开挖，进一步研究复杂地质环境条件下的精确控制爆破技术、城区爆破振动控制技术、复杂地形地质条件下的高边坡快速开挖爆破技术。
进一步研究地下矿山开采和采空区处理控制爆破技术。包括地下矿山深孔爆破技术，提高钻孔、装药、填塞机械化与自动化；研究大量崩落爆破的技术条件分析及优化；研究瓦斯煤尘条件下爆破安全控制技术；研究深水工程爆破和海底隧道爆破施工和安全技术等。
3.2 提高工程爆破的自动化和数字化水平，重点研究爆破施工信息化技术
CAD技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科学技术现代化和工业生产技术现代化水平的一个标志。国外先进国家对于大型复杂爆破广泛采用计算机模拟，摆脱了爆破设计依靠经验和半经验的做法。加拿大R•法夫罗教授在岩石断裂力学的基础上研制的Blaspa软件，是包含数以万计方程式的数学模型，在北美50多个矿山得到应用。英国AIS公司开发的Daveytronic GPS爆破软件包可以实现爆破设计完全自动化。通过输入岩石的参数和炮孔深度、炮孔距离、炮孔数量以及台阶高度，自动模拟出爆破结果，并可根据要求的爆破效果自动给出最佳的爆破方案，通过GBS和GLONASS卫星定位技术和精确的炮孔与机载监控信息有机配合将钻孔布置直到起爆等一系列作业紧密联系在一起，实现爆破设计和爆破作业自动化。
以研究开发露天高台阶、抛掷爆破新技术为突破口，研究完善爆炸与爆破过程的物理力学模型和数学模型，爆破效果和爆破效应的计算机模拟数学模型，运用计算机软硬件技术进行爆破模拟，逐步改变我国现有爆破工程的设计和安全评估大都基于经验或半经验法的状况。
研究基于GPS，GIS和RS的信息传输、钻孔(包括钻孔地形测量、钻孔定位及孔斜控制技术)、装药、起爆、炮堆堆积、出渣(采煤)、运输等信息化施工技术。提高爆破作业的自动化、数字化水平。引进、消化吸收并发展先进的工程爆破施工装备技术，实现施工机械化和自动化水平，积极发展乳胶远程配送系统，实现爆破作业的装药、填塞机械化。
3.3 建立高效安全与系统和谐的“科研一生产一配送一爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系
总体而言，爆破技术的发展推动了爆破器材的迅速发展；而爆破器材的迅速发展又推动了爆破和爆破工艺的巨大进步。两者之间是不可分割的整体，建立高效安全与系统和谐的“科研一生产一配送一爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系，即由炸药供应商对爆破作业实现一条龙服务。现场混装炸药地面连续化制备技术及装药车的发展为建立“科研一生产一配送～爆破作业一体化”的民用炸药爆破技术新体系奠定了技术基础，民爆行业的整合以及集团化发展为建立“科研一生产一配送一爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系提供了条件。实现民用炸药的生产、运输和爆破装药一条龙技术和服务体系，在不久的将来，将成为我国工业炸药的主要生产方式和形式。
结束语
由于工程爆破理论不完善、不深入，工程中的一些力学现象不能描述和解释，所以加强理论研究，发展数值模拟技术。发展炸药能量转化过程的精密控制技术，提高炸药能量利用率，将低有害效应是本世纪的发展方向。实施精密控制，拓宽控制爆破技术的应用领域，预计在不久的将来，可以利用爆炸加工新材料，处理各种废料，改变气候条件等。增加爆破器材和改进其性能，适应工程爆破的需要是今后控制爆破技术发展的基础。发展新型爆破材料来提高控制爆破水平。爆破安全技术的发展，对爆破技术应用范围的扩大有着重要的意义，只有解决与爆破有关的安全技术问题，控制爆破技术才能发挥更大的作用，并能防止爆破危害。
参考文献
[1]汪旭光．中国工程爆破与爆破器材的现状及展望[J]．工程爆破，2007，13(4)．
[2]汪旭光，于亞伦．2l世纪的拆除爆破技术[J]．工程爆破，2000，(1)．
[3]郑炳旭，高荫桐，肖文雄，等．定向爆破抛掷距离研究与分析[J]．爆破，2006，(4)．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：工程爆破；问题；展望
Abstract: the rock blasting is the important means of engineering blasting as the foundation of the national economy construction field, plays an irreplaceable role. The author introduces the engineering blasting technology in our country the developing situation and the existing problems, on the basis of the engineering blasting field in our country main technology development direction are analyzed and discussed.
Keywords: engineering blasting; Problem; looking
中圖分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
引言
我国工程爆破的发展历程与经济建设的发展有着密切的联系。新中国成立后，工程爆破技术在我国农田水利建设、矿山采掘、铁路(公路)修筑等国民经济基础建设中立下了汗马功劳。特别是改革开放以来，中国的经济发展进入腾飞阶段，各种基础设施的建设带动了工程爆破事业的蓬勃发展。一方面大型水利电力以及城市和厂矿改扩建项目相继开工；另一方面许多工程爆破课题被列入国家”七五”、”八五”、” 九五”、”十五”和”十一五”攻关项目及国家自然科学基金项目，通过这些项目的实施使我国的工程爆破技术得到全面迅速而有序的发展，并取得了一系列可喜成果。进入本世纪后，我国工程爆破面临的任务将更为艰巨。按照我国制定的2010年远景目标纲要规定，人口要控制在14亿，国民生产将达到17万亿以上。为实现这一目标。必将要大力建设更多、更大的工程，我国工程爆破技术发展又将进入一个新的高速发展期间。
一、我国工程爆破技术发展现状
中国是发明黑火药的文明古国，对人类生产力的发展有过重大的贡献。新中国成立以后，特别是改革开放以来，我国工程爆破领域在技术、工艺、基础理论和计算机应用等方面发展较快，各方面的研究逐步形成一个比较完整的科学技术体系，取得了举世瞩目的成就，相关领域中的部分科技成果已达到国际先进水平或国际领先水平。在岩石爆破机理、岩石的爆破性分级以及岩石与炸药匹配关系的研究等岩石爆破理论方面取得了一系列理论成果；微差爆破、深孔(梯段)爆破、周边爆破、煤矿深孔爆破、高台阶爆破、硐室爆破、拆除爆破技术全面推广应用；爆破施工机械化和自动化水平不断提高，目前我国现有大中型露天矿深孔爆破的钻孔、装药、填塞、铲装、运输工序已基本实现了机械化作业；爆炸焊接、爆炸加工等特种爆破技术基本与世界先进水平同步。工程爆破在矿山、铁路、交通、水利电力工程以及城市和厂矿改扩建工程建设中发挥了重要的作用。
工业炸药和起爆器材取得显著进步，污染严重、有毒有害的铵梯类炸药在2007年底已经退出市场，取而代之的是20世纪80年代以后研究应用的环保型和安全型的含水和无梯粉状炸药新品种。在起爆器材方面，毫秒、秒延期雷管、非电导爆管雷管、导爆管快速发展，特别是1—20段系列毫秒延期导爆管雷管，1～30段毫秒延期电雷管的研制，为实现在大断面开挖过程中全断面一次爆破和露天矿采区实现大区域毫秒微差爆破提供了有力的工具，无起爆药雷管、安全电雷管、磁电雷管和电子雷管的研制丰富了起爆技术。我国已成为世界上工业炸药和起爆器材生产和使用的大国。
二、我国工程爆破领域存在的主要问题
虽然我国工程爆破技术取得了长足进步，但工程爆破领域科学技术水平与发达国家相比，还存在较大差距，不能满足国民经济快速发展的需要。
2.1 爆破施工集约化程度低
虽然在工程爆破相关领域中的部分科技成果已达到国际先进水平或国际领先水平，但爆破施工的机械化、自动化、精细化、数字化程度低，除部分大型露天矿山爆破外，爆破设计靠经验，人工装药，爆破效率低，爆破安全隐患大。
2.2 爆破器材产品结构不能满足各类工程爆破的需要
先进国家工业炸药品种全部是安全环保型炸药，配以精确起爆的电雷管和导爆管，并且实现多品种、系列化，能满足各类工程爆破的需要。虽然我国民爆器材新产品研发与生产取得了一定进展，但存在的问题也比较明显：一是产品结构不合理，2005年我国工业炸药中属于安全环保型的乳化炸药产量占36．7％，铵油炸药产量占25．33％；我国工业雷管中提倡发展的导爆管雷管产量占8．93％，电雷管产量占53．00％，限制发展的火雷管产量占38．07％，索类火工品中提倡发展的塑料导爆管产量占53．54％。二是产品性能不能满足特殊爆破环境的需要，缺少特殊爆破环境专用爆破器材，如高安全煤矿许用炸药，耐压、耐高低温类炸药等。产品质量，尤其是起爆器材质量问题比较突出，主要是雷管质量均一性、可靠性和精度低；制约了爆破技术的应用。
2.3 管理水平和管理体制比较落后，安全隐患大
我国民用爆破器材生产企业小、散、乱，而且产供销用脱节，中间环节多，小矿山、小采石场等点多面广，民用爆器材行业生产、储存、运输以及爆破作业安全隐患大，事故不断。国外已基本实现产供销和现场爆破作业一条龙服务，80％的工业炸药采用现场混装形式，既经济又安全。
三、工程爆破领域主要技术发展方向
3.1加快爆破技术与工艺研究创新的步伐，重点研究复杂环境下爆破施工技术与工艺
根据国民经济建设发展的需要，露天高台阶爆破、复杂条件下石方精确爆破技术、复杂地质条件下的高边坡快速开挖爆破技术、级配石料的控制爆破开采技术、软基爆破处理技术以及高原冻土爆破关键技术有待创新。要在开展提高和控制爆破能量利用技术研究的基础上，深入研究上述技术的爆破作用机理、爆破参数选择、安全控制标准、施工工艺与装备等。
露天矿山高台阶爆破施工技术，为采用索斗铲一自行式破碎机一带式输送机的连续运输工艺创造条件，建立露天矿山全新的高效低成本开采技术系统，从而实现高台阶(陡帮)露天矿山开采技术的跨越式发展。针对电气化铁路复线施工、公路改扩建工程、城镇地区场平爆破开挖等复杂条件下的大量石方开挖，进一步研究复杂地质环境条件下的精确控制爆破技术、城区爆破振动控制技术、复杂地形地质条件下的高边坡快速开挖爆破技术。
进一步研究地下矿山开采和采空区处理控制爆破技术。包括地下矿山深孔爆破技术，提高钻孔、装药、填塞机械化与自动化；研究大量崩落爆破的技术条件分析及优化；研究瓦斯煤尘条件下爆破安全控制技术；研究深水工程爆破和海底隧道爆破施工和安全技术等。
3.2 提高工程爆破的自动化和数字化水平，重点研究爆破施工信息化技术
CAD技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科学技术现代化和工业生产技术现代化水平的一个标志。国外先进国家对于大型复杂爆破广泛采用计算机模拟，摆脱了爆破设计依靠经验和半经验的做法。加拿大R•法夫罗教授在岩石断裂力学的基础上研制的Blaspa软件，是包含数以万计方程式的数学模型，在北美50多个矿山得到应用。英国AIS公司开发的Daveytronic GPS爆破软件包可以实现爆破设计完全自动化。通过输入岩石的参数和炮孔深度、炮孔距离、炮孔数量以及台阶高度，自动模拟出爆破结果，并可根据要求的爆破效果自动给出最佳的爆破方案，通过GBS和GLONASS卫星定位技术和精确的炮孔与机载监控信息有机配合将钻孔布置直到起爆等一系列作业紧密联系在一起，实现爆破设计和爆破作业自动化。
以研究开发露天高台阶、抛掷爆破新技术为突破口，研究完善爆炸与爆破过程的物理力学模型和数学模型，爆破效果和爆破效应的计算机模拟数学模型，运用计算机软硬件技术进行爆破模拟，逐步改变我国现有爆破工程的设计和安全评估大都基于经验或半经验法的状况。
研究基于GPS，GIS和RS的信息传输、钻孔(包括钻孔地形测量、钻孔定位及孔斜控制技术)、装药、起爆、炮堆堆积、出渣(采煤)、运输等信息化施工技术。提高爆破作业的自动化、数字化水平。引进、消化吸收并发展先进的工程爆破施工装备技术，实现施工机械化和自动化水平，积极发展乳胶远程配送系统，实现爆破作业的装药、填塞机械化。
3.3 建立高效安全与系统和谐的“科研一生产一配送一爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系
总体而言，爆破技术的发展推动了爆破器材的迅速发展；而爆破器材的迅速发展又推动了爆破和爆破工艺的巨大进步。两者之间是不可分割的整体，建立高效安全与系统和谐的“科研一生产一配送一爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系，即由炸药供应商对爆破作业实现一条龙服务。现场混装炸药地面连续化制备技术及装药车的发展为建立“科研一生产一配送～爆破作业一体化”的民用炸药爆破技术新体系奠定了技术基础，民爆行业的整合以及集团化发展为建立“科研一生产一配送一爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系提供了条件。实现民用炸药的生产、运输和爆破装药一条龙技术和服务体系，在不久的将来，将成为我国工业炸药的主要生产方式和形式。
结束语
由于工程爆破理论不完善、不深入，工程中的一些力学现象不能描述和解释，所以加强理论研究，发展数值模拟技术。发展炸药能量转化过程的精密控制技术，提高炸药能量利用率，将低有害效应是本世纪的发展方向。实施精密控制，拓宽控制爆破技术的应用领域，预计在不久的将来，可以利用爆炸加工新材料，处理各种废料，改变气候条件等。增加爆破器材和改进其性能，适应工程爆破的需要是今后控制爆破技术发展的基础。发展新型爆破材料来提高控制爆破水平。爆破安全技术的发展，对爆破技术应用范围的扩大有着重要的意义，只有解决与爆破有关的安全技术问题，控制爆破技术才能发挥更大的作用，并能防止爆破危害。
参考文献
[1]汪旭光．中国工程爆破与爆破器材的现状及展望[J]．工程爆破，2007，13(4)．
[2]汪旭光，于亞伦．2l世纪的拆除爆破技术[J]．工程爆破，2000，(1)．
[3]郑炳旭，高荫桐，肖文雄，等．定向爆破抛掷距离研究与分析[J]．爆破，2006，(4)．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。