近年来,国内外爆炸加工技术的应用已日趋成熟,但其理论研究却不能与应用协调发展。如爆炸粉末烧结技术产生以来,关于其机理的研究取得了巨大的进展,但仍不完善。爆炸复合相关理论研究也发展缓慢,特别是在爆炸焊接过程中金属界面结合机理研究方面明显不足。目前,爆炸复合技术的应用主要是在爆炸复合的基础上的简单复合。爆炸复合的发展趋势是应用于多种材料的多项加工技术,以及对各种爆炸技术的大量详细的系统理论研究。需要注意的是,精确的数字化可使爆破对象的机械加工更加精细,并通过数字化和自动化等技术,实现对炸药药量和爆炸过程的精确控制,实现对复杂结构的爆破加工,是我们应重视和发展的方向。
我国爆破工程的发展应用与国家经济建设的需要密不可分,工程爆破技术已成为我国经济社会建设中不可缺少的重要支撑技术之一。其总的发展方向是:研究发展工程爆破施工装备技术,提高机械化、自动化水平;努力实现工程爆破设计和施工的精细化;加强爆破理论和数值模拟技术的研究,以指导工程实践。为适应国家经济建设更广泛的需求,工程爆破安全技术应进一步创新和发展。其具体体现为:①加强岩石爆破动力学、结构(动)力学、爆炸力学、非线性碰撞、振动力学和地质学等多学科的基础理论研究,为精细控制炸药爆炸能量的释放和定量化爆破设计提供理论支撑;②以爆破对象的数字化研究与应用为切入点,开展精细爆破与信息化技术的融合研究;③在我国创立和发展低噪声、低振动、无飞石的清洁爆破技术。向家坝水电站精细爆破如图1-21所示。
图1-21 向家坝水电站精细爆破
爆炸技术在我国资源勘探与采集方面贡献巨大,有力支持了国家建设。地震勘探是石油与天然气资源勘查的重要手段,在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面也得到了广泛应用。我国90%以上的石油储量都是依靠地震勘探技术找到的,炸药震源是目前陆上石油地震勘探中应用最广泛的震源。在过去几十年里,关于炸药震源的装药设计及激发技术已取得了很大的进展。然而针对不同条件(如地质、地貌及温度气候等)下如何设计和使用炸药震源,还有很多需要研究的工程问题。在炸药震源的装药组分与装药结构方面,测试技术的飞速发展为爆炸科学提供了有利的研究手段,探究炸药爆炸对地震波场影响、打破传统爆炸震源激发方式等,是炸药震源的发展与研究方向。三维采矿模型如图1-22所示。
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图1-22 三维采矿模型
随着我国能源开采不断深入,开采重点向非常规油气以及主力油田边缘区块转移,同时为满足大量老油田的生产需求,射孔技术已经由一种单一的完井方法逐渐成为油气藏开发过程中的重要环节。如何通过射孔补孔或爆燃压裂使这些老井重新恢复产能也是射孔技术未来的一个重要研究方向。通过各种先进的射孔技术以及相应的辅助措施,提升射孔完井与增加产量的能力,而且经过科学设置储集层维护设施,延伸油气田的开发周期是重要的任务。此外,射孔技术随着科技的进步而不断完善,射孔检查测量技术也在持续改进,这能够确保射孔的稳定性与可靠性,使射孔技术的应用环境与检测措施更为简便,使其更加符合标准。
20世纪50年代中期,由于航空航天工业的发展,产生了许多爆炸加工工艺,如爆炸螺栓、爆炸螺母。爆炸螺栓是航天器实现分系统间解锁分离的关键部件之一。建立爆炸螺栓动力学模型,精确预示星箭分离解锁冲击力学环境,是保证航天发射任务的重要手段。采用形状记忆合金等智能材料控制星箭解锁分离是减少解锁冲击的重要手段。为了降低爆炸冲击的危害、减少火工品药量,应进一步提高爆炸螺栓可靠性,研制新型低冲击或无冲击爆炸螺栓结构是一个重要的发展方向。三级装药多级复合射孔弹装药结构如图1-23所示。
图1-23 三级装药多级复合射孔弹装药结构
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