技术研究背景

聚能爆破技术，早在第二次世界大战就在军事方面广泛应用。国内在聚能破甲技术发展过程中，如大锥角反军舰导弹战斗部和大锥角反坦克地雷以及敏感弹战斗部等方面取得了较为快速的发展。20世纪60年代打破国外技术封锁独立自主研发成功原子弹，就是得力于聚能爆破轰击核装置而引爆原子弹。

用于工程建设也是20世纪60年代开始的，首先是瑞典U.Langefors提出，孔壁切槽爆破利用槽口应力集中定向开裂的设想，后经W.L.Fourney验证是有效的。70年代国外广泛研究和应用了切槽爆破技术。

武汉地质大学从1984年开始着手研究切槽爆破技术，1991年取得有关切槽工具、爆破参数等多项专利。长江科学院1992 年在宜昌前坪长江科学院试验基地进行过孔径40mm、孔距60cm、孔深3～4m的块状石灰岩刻槽聚能预裂爆破解炮试验，试验结果壁面很平整，裂缝都从V形槽的端部开始，残孔边沿留有V形槽的痕迹都沿刻槽方向将弧石解成几块并无碎石飞出。但是受到炮孔切槽工艺的制约以及岩石固有的裂隙等因素影响，至今在我国未见实际采用的工程实例的报道。

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机理和应用。1987年淮南矿业学院取得“双面切割器”的专利，1995年又取得“大理石花岗岩切割技术应用”专利。

1991年水利部水利水电第七工程局曾试图采用硬纸质材料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。20世纪90年代以后水电开发的蓬勃发展和全国基本建设的大规模展开，工程建设的需要使学者们又产生了对聚能预裂爆破的试验研究的浓厚兴趣，进入21世纪后更是方兴未艾。众多科技工作者设计了各种形式、各种材质的聚能药管成形聚能药卷来进行聚能预裂爆破试验研究，也有不少聚能药管成形聚能药卷的专利公布，这些专利到目前不少于10项，但是效果都不能完全令人满意，迄今没有看到大规模采用的工程实例。还有学者试图采用金属聚能结构打开聚能预裂（光面）爆破技术的瓶颈，终因结构复杂、造价高昂而不具备实用价值，因此，难以在工程中广泛推广应用。

目前我国水利水电、矿山、交通等建筑业大多数情况下仍然在采用传统的预裂爆破和光面爆破技术来完成建筑物的轮廓控制开挖。由于普通预裂爆破和光面爆破技术存在密集炮孔，装药量较大等弊端，因此普通预裂和光面爆破钻孔工作量大，并且对保留岩体的损伤通常也比较大。因此，迫切需要寻求一种减少钻孔量、爆破后对保留岩体破坏影响比较小的爆破技术和方法。聚能爆破技术是爆破技术中有待开发的领域，聚能爆破技术的开发和完善将会带来巨大的经济利益和社会效益，该项技术的研发吸引着广大工程爆破科技工作者。