精准爆破护航地下工程安全

爆破，即利用炸药等爆炸物在短时间内迅速释放巨大能量的过程，是地下岩体开挖中不可或缺的重要手段。这一技术长期且广泛地应用于立井开凿、巷道掘进、隧道施工以及矿场开采等地下工程领域。钱学森先生曾指出爆炸的优势在于其巨大的能量释放和极高的功率，并形象地描述了爆炸的威力：爆炸的好处是威力大而尤以功率极大为其特点。一个直径为1米的TNT炸药圆球，爆炸所释放的能量是3.52×10^9焦耳，功率是4.72×10^10千瓦。这种“毕其功于一役”的特性，可以做很多一般难以做到的事。

21世纪以来，随着浅部资源的枯竭与深地空间的持续开发，地下工程中传统的爆破技术面临着越来越多的挑战，已经无法满足国家高质量发展对地下工程爆破安全、高效、精准的需求，需要爆破技术的不断创新，推动生产力从传统的规模化发展向更高层次、更高质量的方向转型。鉴于炸药爆炸过程的瞬态性和岩体的非均质各向异性，地下工程岩体爆破亟须深入研究3个关键科学问题与技术难题：一是炸药能量释放与爆炸裂纹扩展的精准控制原理还不清晰；二是高效利用爆破正能量破碎岩体和治理灾害的方法不够先进；三是有效控制爆破对围岩损伤破坏负作用的技术尚不成熟。攻克上述三个关键科学与技术难题，不仅是对安全、高效、精准的地下工程爆破技术的迫切需求，更是推动生产力实现质变飞跃、加速国家地下工程建设能力全面提升的重要基石。