前瞻精細爆破

施富強

(四川省安全科學技術研究院，成都 610045)

伴隨著工程爆破創新實踐的發展歷程，精細爆破從概念、實踐、探索走向了共識，逐步構建起了工程爆破高質量發展的理論基礎、應用構架和研究方向。定量化的設計、精準化的實施、標準化的管理多方面地詮釋著精細爆破的理念、思想和方法，不斷指導著行業的創新、發展和進步。精細爆破有別于傳統的控制爆破：一是在融合信息技術方面實現多維度、多層次、多領域的數據統籌；二是在定量化層面實現體系化的精度統籌；三是在過程控制層面實現關鍵環節全面邏輯統籌。數據統籌、精度統籌、邏輯統籌之“三統籌”必將為工程爆破“精準化—數字化—智能化”奠定高質量科學發展的應用理論基礎[1-20]。

1 數據融合與統籌

大數據不是簡單的數據采集、傳輸、存貯，而是精準“定位、定向、定標”的價值數據的集合。定位，廣義上講是依需求定位，根據需求選定數據資源、數據屬性、數據類別及數據層級。例如，露天爆破我們需要地理信息、巖土信息、開采信息、安全信息……，都為精細設計、施工、監測提供支持。定向，就是目標導向，環境目標、安全目標、質量目標、經濟目標……，都為校核精細化控制提供技術支持。定標，本質上是目標的閉環過程管控，分項分級目標的過程控制統籌為總目標的體系管理。

精細爆破的數據融合與統籌在于給數據賦予人的屬性，從邏輯關系梳理出時空關系，使其空間化、時域化、組織化(以下簡稱“數據三化”)。形象地說，就是給數據授銜，分層級組織化運行，以“數據三化”實現數據管理數據。例如，當爆破振動、飛石半徑、坍落范圍受限時，相應的指標就成為設計結構性數據、孔網參數、時域控制的約束，以此完成“動力—運動”的耦合控制。

實現擬人化的數據管理、數據管理數據的重點是關鍵數據的邏輯分析、時空分析和權重分析。要善于抓準關鍵動態數據——實時監控險情，精準掌握強制穩態數據——精準落實防范，準確掌握基礎保障數據——提高響應效率。按此三大類別統籌數據，結合其屬性，形成標準，實時服務前線和后方，支持定量系統決策，構建基于精細爆破理論的工程爆破信息化工作系統，推動智能化逐步成熟。

高質量發展也要靠高水平的監督，精細爆破核心是精準、精細控制，信息化就是它的載體。精準、精細都應聚焦在關鍵環節，創新的重點在于善于抓重點。把控“關鍵少數”數據，借助數據平臺逐級管理就是數據融合與統籌。

2 體系化的精度統籌

精細爆破之“精”突出地體現在精度的統籌，度、量、衡按需組合滿足工程要求，便于工程實施。這是精細爆破的科學應用基礎體系，既要闡明“精”的所以然，也要規范“度”的適用范圍。例如：拆除爆破同柱同段誤差控制在幾毫秒，就能有效防止防護體破壞后飛散物無(弱)阻抗離散；應用多普勒效應調控振動波基波頻移時，孔間延時誤差多少能夠實現基波有效頻移和受控疊加；深孔臺階爆破，同段誤差與分段誤差在特定條件下控制在什么樣的合理范圍內可以有效提高爆破能量利用率……。同樣，結構化的孔網參數、藥量分布在什么樣精度控制條件下，能夠達到現階段工程能力最優化。

工程精度的統籌和過程控制需要經過大量的實驗、實踐、研究來滿足階段性的工程需求。既體現科學性，又考量經濟性和可操作性。統籌精度的價值在于“寬嚴相濟”，明理增信，指導行業、企業多快好省地科學創新，研用結合。統籌精度也是推動標準化向高質量發展的基礎，以此不斷全面提升工程爆破行業的進步，實現戰略引領。

統籌工程精度具有時代性，精細爆破就是全面推動不斷“創新—提高—開拓”的思想源點。元件精度、器材精度、檢測精度、監測精度、設計精度、控制精度、檢驗精度……相互依賴、對立統一。統籌精度就是強調工程精度是系統工程，孤立的、局部的精度提升具備推動力并不具備普適性。行業的整體進步既需要科學家，也需要科普家，能用通俗的方法、通俗的手段、通俗的語言普及系統精度的運用是做強工業化體系的繁重任務。對精細爆破的深入研究、系統模擬、廣泛實踐必將會產生歷史性的前沿思想，推動的不僅僅是工程爆破行業，而是工業文明理念和意識的深化與突破。

3 關鍵工藝的邏輯統籌

精度的統籌構建起高質量發展的世界觀和方法論，細化工藝及措施則是實現精度統籌的生產力。“細”應體現在數理邏輯的系統性、生產工藝的完整性和關鍵環節的可控性，使科學方法轉化成科普行動。“細”是相對的，不同的時空、不同的對象、不同的環節應有滿足控制目標的“細”。例如：復雜環境下的工程爆破，孔網參數往往會細化到單段、單孔，過程控制會細到器材的選用、試爆、抗組合干擾及多重防控等等。這里“細”的重點是把握各關鍵環節在全過程的邏輯關系，并以完整的工藝手段統籌銜接，環環相扣，閉環控制。

關鍵工藝的細化與工程實際密不可分，從裝備、器材、輔材的選擇，孔網布局的考量，安全目標監測……到施工組織管理等都應掌握各自的“關鍵”，并充分“細化關鍵的人、材、物”，以充分保障合理可行。其中，過程推演、動態模擬都是力求尋找“關鍵”、細化工藝以期有效控制，同樣是科學性、經濟性和可操作性的針對性優化。統籌關鍵工藝的邏輯細化，其價值在于“粗細結合，粗中有細”，實事求是，指導行業企業因地治宜、因材施教，充分發揮主觀能動性，不拘一格借鑒優化。工藝邏輯的統籌也是集各行各業的數理邏輯，大成于工程爆破行業的創新發展。

細化關鍵工藝也是推動行業技術進步的源動力。細化的過程也是發現深層次問題的過程，也是探索本構關系的研究與實踐。例如，當發現雷管延時誤差與破巖過程飛散物的關聯性后，提高雷管精度就成為共需；當數字雷管延時拒爆多發時，提高數字電路的抗振能力又成為新的研究課題。這些都是瞄準關鍵問題，細化“邏輯設計—制造工藝—應用工法”的全流程創新活動。也許，未來不僅僅是雷管的結構發生變化，制造工藝更加精細，而且應用工法也將便捷，以期滿足“機器人”的自動操作。從這個意義上講，“精細”化過程也是“精簡”化的過程，“細之悟道，簡而守理”，以最簡單的動作實現最關鍵的正確操作。

4 結語

精細爆破的提出是工程爆破追求時代化創新的思想結晶，精細爆破的創新實踐是工程爆破開啟高質量發展的里程碑。精細爆破的廣泛深入系統研究，推動著工程爆破應用技術體系不斷滿足社會需求。“精”于精度的統籌，“細”促工藝的精準。精細相輔相承，突出重點、把握關鍵、掌控全局，實現安全、綠色、高效的發展目標。精細爆破面向爆炸能量精準應用主戰場，源于工程需求，服務工程創新、拓展行業領域。工程化的創新思維是其研究、開發、管理和普及的主基調，成果標準化、應用普適化是行業進步的支撐力，期待著精細爆破的戰略戰術構架日趨成熟，不斷開創工程爆破新局面。