我國20世紀60年代利用斷裂力學對巖石損傷引起的裂紋擴展進行過試驗研究,為聚能爆破技術應用到工程做了不少理論分析,也取得一些進展。80年代中期開始進行應用研究,以北京礦業學院為代表,著重研究了聚能藥包切割饑理和應用。1987年淮南礦業學院取得“雙面切割器”的zhuanli,1995年又取得“大理石花崗巖切割技術應用”zhuanli。1991年中國水電七局曾試圖采用硬質紙加工聚能藥管成形聚能藥卷做過聚能預裂爆破試驗研究,但終因當時的技術及工藝水平的限制無法用于正常施工,但是他們開了橢圓雙極線性聚能結構試驗的先河。雙聚能預裂與光面爆破綜合技術開創輪廓控制爆破新時代。
水壓光面爆破技術,是在水壓光面爆破技術基礎上發展起來的一項新技術,其掏槽眼、輔助眼裝藥結構和爆破方式與水壓光面爆破相同,但在周邊眼中安裝專用聚能管裝置替代常規爆破藥卷和傳爆線,利用聚能管產生的粒子射流動能、高壓爆破氣體應力及“氣楔”作用,形成平整圓順的開挖輪廓面,對控制超欠挖具有良好效果,有效提升了隧道施工質量、進度和經濟效益。科學合理地利用能源,提高能源利用效率,對節能減排也十分重要。利用聚能管兩端的水平開出的聚能槽產生的聚能射流效應對巖石進行破碎。據專家測算,由于聚能管兩端聚能槽產生的聚能切割效應,其能效比提升一個量級。
預裂與光面爆破技術的歷史與現狀:預裂爆破是沿設計開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區之前起爆,從而在爆區與保留區之間形成預裂縫,以減弱主爆破對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業。光面爆破是沿設計開挖邊界布設密集炮孔,采用不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區爆破之后起爆的以形成平整的開挖輪廓面的爆破作業。爆破技術的發展是先出現光面爆破,然后衍生發展為預裂爆破。聚能管國內歷史與現狀,我國于1964~1965年在湖北陸水水電站施工中做過淺孔預裂爆破試驗,1965年鐵道部門在成昆鐵路建設中開始試驗光面爆破,1977年在西延線張家船工點,全長近200m的2000m2路塹邊坡全部采用光面爆破,爆破后邊坡平整穩定,殘留的半孔清晰可見,是鐵路建設中采用路塹光面爆破。
我國于1983年制定了《水工建筑物巖行基礎開挖工程施工技術規范》(sD 121l一1983)。自此,多向聚能管廠家在水利水電建設中預裂爆破與光面爆破已成為必須進行的保護邊坡質量的爆破開挖技術措施。此后在此基礎上修訂的《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》(SL 47一1994)以及在《水電水利爆破工程施工技術規范》(DL/T 5135—2001)和《水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范》(DL/T 5389~2007)中預裂爆破與光面爆破均被編入并有所改進,DL/T 5135—2001正在修編為DL/T 5135—2012。鐵道部也不僅規定了凡是Ⅲ級以上的巖石邊坡,設計邊坡坡度為1:0.1~1:0.75,專業多向聚能管在邊坡部位的爆破設計和施工都應采用光面爆破或預裂爆破,并闡述了光面(預裂)爆破施工技術設計的原則和參數、安全措施,而且還明確了路塹邊坡光面(預裂)爆破項目質量驗收檢測數量和檢測方法。無疑該規程的實施,有力地推動和促進了光面(預裂)爆破技術在鐵路建設中的應用與發展。