摘要:爆破不只是“轰轰轰”的拆除场面,更是一门需要精密计算的艺术。在武汉,有一家实验室专门研究如何让炸药听话,这就是江汉大学的精细爆破全国重点实验室。
爆破不只是“轰轰轰”的拆除场面,更是一门需要精密计算的艺术。在武汉,有一家实验室专门研究如何让炸药听话,这就是江汉大学的精细爆破全国重点实验室。
江汉大学(图片来自网络)
你可能在电视上看过这样的画面:一栋高楼在几秒钟内就被炸塌,精准地倒在一片空地上,周围的建筑毫发无损。这可不是偶然,而是精细爆破技术的结晶。
在武汉,江汉大学就有个全国重点实验室,专门研究怎么让爆破更精准、更安全。
为什么要研究爆破?
很多人可能会觉得奇怪,为什么要专门研究爆破呢?其实爆破技术在我们生活中无处不在。
从城市里的旧楼拆除,到开山修路建隧道,甚至矿山开采,都离不开爆破。
传统的爆破方式就像用大锤砸核桃,效果可能达到了,但难免会有些附带损害。
而精细爆破就像是手术刀,能够指哪打哪,精准控制爆炸的每一个环节。
实验室什么来头?
江汉大学的精细爆破全国重点实验室,可不是普通实验室。
它是2024年12月获批的全国重点实验室,是我国第一家聚焦民用领域工程爆破理论与技术的应用基础类全国重点实验室。
这个实验室,由江汉大学和河海大学共建,依托两家高校在工程爆破、土木工程和水利工程学科上的优势整合组建而成。
实验室有221名固定研究人员,其中包括两位全职中国工程院院士、4位长江学者、3位国家杰青,以及10多位国家级青年人才。
众多院士提供学术支持的爆破实验室(江大网图)
爆破研究的“国家队”
实验室的装备水平令人惊叹。约有15000平方米的室内实验室场地,还有个800亩的野外试验基地。
他们甚至有我国爆破行业首个智算中心,以及价值超过2亿元的各种仪器设备。
这些设备,可不是摆着好看的。实验室的研究人员们,用它们进行各种爆破实验。
比如,用高速摄影记录爆炸过程,观察爆炸产生的应力波传播分布。
通过这些研究,他们能够更好地理解爆破作用的机理,从而设计出更精准的爆破方案。
爆破技术用在哪里?
你可能会问,这些研究到底有什么用?用处可大了。
比如,在高原铁路隧道挖掘工程中,实验室团队就针对高原高寒和低气压环境,研发了智能化安全高效控爆技术。
他们通过随钻参数记录和分析,对岩石的可爆性进行分级,然后在不同区域装填不同密度的炸药,达到“炸得准、炸得狠和炸得起”的效果。
在城市更新中,实验室研发的高层建筑物“定向倾倒、空中解体”等精细爆破新技术,实现了对承重柱承载力、倒塌姿态和爆堆形态的精准控制,已经产生了超过10亿元的直接经济效益。
江汉大学校园
实实在在的经济贡献
江汉大学精细爆破实验室的研究不仅看起来酷,还能产生真金白银的价值。
就拿《复杂环境下高层高耸结构精准爆破拆除设计理论与控制技术》项目来说,这个项目获得了2023年度湖北省科学技术进步奖一等奖。
项目技术已经成功应用于全国20多个省市的数百项爆破工程,近两年直接经济效益达40.11亿元。
依托这个项目成果生产的电子雷管及其芯片,年销量近5亿发(片),全国市场占有率接近50%。
这说明,实验室的研究成果不仅停留在论文上,已经成功转化为产品,广泛应用于实际工程中。
爆破行业的未来
目前,爆破技术正在向智能化方向发展。传统爆破行业,正经历着从“炸药包”到“算法包”的转变。
比如,现在已经有了“透明地质雷达+随钻岩体检测”技术,让千米深岩层实现“CT扫描”,破解了地质盲区的行业难题。
智能装药堵塞系统、爆破参数AI优化平台,能够将炸药单耗降低15%,作业效率提升40%,误差精度进入到毫米时代。
未来,我们可能会看到更多无人化爆破作业。无人打孔车、智能装药车、无线智能起爆装备……这些技术,可以实现矿山全生产工序无人化替代。
事实上,全球首座露天矿山全生产工序智能矿山场景,已经在广东肇庆落地,现场作业人员减少了83%。
小学生科普走进江大爆破实验室
人才培育的摇篮
实验室不仅在研究爆破技术,还在培养爆破人才。
江汉大学设立了全国第一家爆破工程学院、爆破研究院。
他们还与中南大学、安徽理工大学等高校合作,开设“智能爆破”交叉学科,与企业共建“数字矿工”实训基地,试图打通“实验室—矿山”的人才培养闭环。
这很有必要。因为目前既懂工程技术,又熟悉信息技术的复合型人才相对匮乏。
中国爆破行业协会数据显示,兼具爆破力学与AI算法能力的复合型人才,全国存量不足千人。
最近,江汉大学举办了“精细爆破+”科技前沿论坛。全校不同学院的师生,都在讨论怎么把自己的专业和爆破结合。
人工智能学院的教授,想用大模型技术改进爆破设计。光电材料学院的研究人员,打算研发极端环境下的传感设备。环境与健康学院的团队,则关注爆破粉尘与有害气体的绿色治理。
这种跨学科合作,可能会让爆破技术更加精准、更加智能。
爆破不再只是关于炸药的艺术,更是关于数据、算法和智能控制的科学。
下次,当你看到一栋建筑、一条隧道被精准爆破作业时,要知道那是背后有一整套精密的技术在支撑!
来源:苏子科学资讯