中国工程爆破行业中长期科学和技术发展规划(2006━2020年)(送审稿)(一)前言2(二)指导思想和发展目标31.指导思想32.发展目标43.总体安排6(三)重点领域及其关键技术71.露天爆破72.地下爆破113.水下爆破124.建(构)筑物拆除爆破145.特种爆破166.工业炸药与起爆器材197.爆破安全与环保218.基础理论与前沿技术24(四)重大专项271.能源与矿产资源开发中的爆破技术282.防灾减灾抢险应急处理爆破技术研究302.1滑坡体控制爆破减载技术302.2滑坡体快速处理爆破疏通技术312.3抗洪抢险快速爆破分洪技术312.4冰冻体爆破疏通及水下爆破清障技术313.建立科研、生产、配送、爆破作业一体化的民用炸药爆破技术新体系324.反爆炸恐怖活动科学技术问题和对策研究335.建设中国爆破网,搭建行业信息平台366.制定工程爆破行业技术标准系列37(五)实施科技规划的主要措施381.加快行业科技创新体系建设,大幅度提高自主创新能力382.加强培养和汇集优秀科技人才393.多渠道筹措科技发展资金,强化科技创新投入394.扩大国际和地区科技合作与交流405.加强科技基础条件平台建设,加速先进适用技术的推广406.加强协会对科技规划实施的组织协调作用41中国工程爆破行业中长期科学和技术发展规划(2006━2020年)为贯彻落实中央《关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》和全国科学技术大会精神,按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》确定的科技工作指导方针、目标和总体部署的要求,依靠科技进步和自主创新,支撑工程爆破行业全面、协调、可持续发展,特制定《中国工程爆破行业中长期科学和技术发展规划(2006-2020年)》。(1)前言中国是发明黑火药的文明古国,对人类生产力的发展有过重大的贡献。新中国成立特别是改革开放以来,我国工程爆破事业取得了举世瞩目的伟大成就,工程爆破技术在矿山、铁路、交通、水利电力工程以及城市和厂矿改扩建工程建设中发挥了重要的作用;硐室爆破、拆除爆破和相关领域中的部分科技成果已达到国际先进水平或国际领先水平;工业炸药和起爆器材取得显著进步,我国已成为世界上工业炸药和起爆器材生产和使用的大国;工程爆破行业的国际影响力显著提高。工程爆破技术成就的取得,一是靠改革开放营造的良好环境,二是靠科技进步的强有力支撑。技术进步和自主创新作为发展的不竭动力,越来越显示其对经济的强劲推动力。同时,我们也要清醒的认识到,我国工程爆破科学技术水平基本上还处于中等发达国家水平,与发达国家相比,还存在一定的差距,主要是:爆破施工与管理水平水平仍比较落后,爆破安全与环保技术还不能充分满足建设需求,科学研究质量不够高;同时,科技投入不足,体制机制还存在不少弊端,致使创新能力相对薄弱。科学技术是第一生产力,是先进生产力的集中体现和主要标志。进入21世纪,新科技革命迅猛发展,正孕育着新的重大突破,将深刻地改变经济和社会的面貌。我国作为工程爆破事业发展中的大国,比以往任何时候都更加需要紧紧依靠科技进步和创新,加快工程爆破科学技术发展、缩小与发达国家的差距,在这些方面我们还需要作较长时期的艰苦努力。为此,要把科技创新战略贯彻到工程爆破行业各个方面,把科技投资作为战略性投资,实施重大科技计划,坚定不移地把科技进步摆在行业发展的突出地位。只要我们贯彻落实科学发展观,奋起直追,经过15年乃至更长时间的艰苦奋斗,我们有信心、有能力使工程爆破技术为人类文明进步做出新贡献。(2)指导思想和发展目标1.指导思想制定我国工程爆破行业中长期科技发展规划,要认真贯彻落实中央对科技工作“自主创新、重点跨越、支撑发展,引领未来”的指导方针。为此,根据国家经济建设的需要,从我国工程爆破行业实际出发,加快工程爆破事业的发展,工程爆破行业科技发展的指导思想是:企业主导、强化创新、重点突破、跨越发展。企业主导:建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系,使企业成为研究开发的主体、科技创新活动的主体、技术集成应用的主体,大幅度提升企业的自主创新能力。强化创新:高效配置科技创新资源,坚持不懈地开展以集成创新、消化吸收再创新为主,有选择地进行原始创新,使之成为工程爆破行业全面、协调、可持续发展的不竭动力。重点突破:从支撑行业发展的需求出发,立足中长期,着眼长远,突破与国家重大建设项目服务、爆破安全和工程爆破前沿技术领域的关键课题,支撑工程爆破行业持续发展。跨越发展:通过持续自主创新,使行业的工艺、技术、装备水平达到世界一流,使我国的工程爆破技术走向世界。2.发展目标(1)到2010年,工程爆破行业要在原有基础上完善技术创新机构,以工程爆破协会内的大中型重点企业、科研院所和高等院校等为主体,建立工程爆破理论与技术的研发基地,增强技术创新能力;把矿产资源、能源、交通运输、水利水电、城镇建设、安全与环保技术的发展放在优先地位,争取重点突破,为完成国家重大建设工程提供技术支撑。其科技发展的目标是:①以研究开发露天高台阶、地下深孔爆破新技术为突破口,完善配套爆破工程优化设计,提高爆破施工作业的机械化和自动化水平。②大力开展拆除爆破安全技术与智能设计系统的研究,进一步提高在复杂环境条件下的拆除控制爆破技术。③实现深水工程和海底隧道爆破施工和安全技术的突破;开发爆破技术应用的新领域。④研究爆破作业安全与周围环境保护的控制技术,改善爆破安全和环境污染问题,对重大爆破工程实施爆破安全监测和信息化施工。⑤在爆破工程中大力推广应用低感度、散装、系列化的含水炸药和环保型高性能粉状包装炸药,到“十一五”末期,达到炸药总量的80%以上。⑥建立高效安全与系统和谐的“科研—生产—配送—爆破作业一体化”民用炸药爆破技术新体系,大力倡导、积极发展和推广炸药现场混装车。⑦自主创新研制高精度延期多段导爆管雷管及高精度、高可靠性、低成本的电子雷管,并在爆破工程中推广应用。⑧基本建成中国爆破专网,研发行业应用系统软件,组建中国爆破行业数据库集群,使之成为一个完整的涉爆管理平台和功能齐备的管理专网,为行业管理、安全生产、监察监管、公共安全、反恐防爆等提供技术支撑和服务。(2)到2020年,建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系,全行业研究开发资金投入占行业生产总值的比重提高到2.5%以上,科技进步贡献率达到60%以上。我国工程爆破科学技术总体上要达到国际先进水平,在某些领域要达到国际领先水平。发展的战略目标如下:①探索爆炸能量控制新技术和新方法。研发炸药能量转化过程的精密控制技术,提高炸药能量利用率,在爆破工程技术上取得新的突破。②在爆破理论和计算机模拟技术取得重大进展,并在爆破工程实践中得到应用。③引进、消化吸收并发展先进的工程爆破施工装备技术,实现施工机械化和自动化水平,爆破施工的主要装备,力争达到国际先进水平。④爆破器材向高质量、多品种、低成本、高安全发展,并达到系列化,生产工艺要逐步实现连续化和信息化。⑤在爆破作业安全、环境安全和爆破安全测试技术等方面要有新的突破,提高到一个新水平。⑥在反恐、防爆、排爆领域,取得一批卓有成效的研究和技术成果,为国家安全作出有益的贡献。⑦组织力量制修订爆破行业有关安全管理、设计施工、安全监理和爆破监测方法等标准,逐步形成工程爆破行业标准体系。⑧在工程爆破科学技术上取得一批在世界上具有重大影响的创新成果,培养和造就一批具有世界水平的科学家和具有国际竞争力的工程爆破企业。3.总体安排立足国情和工程爆破行业发展需要,研究和突破一批重大关键技术,提高科技支撑行业发展的能力。规划设置8个重点领域,在重点发展领域中,选择意义重大,任务、目标明确,基础较好,能够解决的关键共性技术共54项作为重点项目。其中,针对未来需要及工程爆破行业高新技术产业壮大与发展,有选择地超前安排基础理论和前沿技术9项,以提高持续创新能力,引领行业技术更新换代,形成新兴产业。围绕行业发展目标,进一步突出重点,预期在6个重大专项上取得明显突破和提升,支撑跨越式发展。同时要进一步深化科技体制改革,增加科技投入,加强人才队伍培育,推动行业创新体系建设,为实现工程爆破技术的跨越发展提供可靠保障。(3)重点领域及其关键技术工程爆破行业是国民经济建设中的特种行业,是直接为经济社会发展服务的。我们要在统筹安排、整体推进的基础上,确定工程爆破行业的重点领域,并选择急需发展、任务明确、技术基础较好、近期能够突破的关键技术,优先进行规划和布局,为解决经济社会发展中的紧迫问题提供全面有力支撑。1.露天爆破进入21世纪,在国家重大工程和西部大开发建设中,将面临大量矿山、水利、铁路、公路、航道、港口、机场和城镇市政工程等建设项目。爆破工程的环境更复杂,对爆破技术的要求更高。围绕国家重大基础设施建设,在露天爆破领域,要重点开展以下项目的研究:1.1露天高台阶爆破技术提高露天矿山爆破台阶高度,并形成破碎质量良好的高大连续爆堆,为采用索斗铲——自行式破碎机——带式运输机的连续运输工艺创造条件,建立露天矿山全新的高效低成本开采技术系统,从而实现高台阶(陡帮)露天矿山开采技术的跨越式发展。研究应用爆破的物理力学模型及块度数学模型,通过对密集深孔塔式装药结构和大区多排高台阶爆破合理参数以及爆破体抛掷、堆积规律的分析,研究提出爆破能量优化利用技术;研究高大爆堆条件下大容积索斗铲下挖铲装作业及自行式破碎机——带式运输机连续运输工艺,实现我国露天矿山达到国际水平的技术跨越。1.2大型露天矿山大孔径高台阶梯段爆破的机械化与信息化施工主要研究基于GPS、GIS和RS的大孔径高台阶(孔径大于270mm、台阶高超过30m)梯段爆破反馈设计理论与方法;大孔径高台阶的间隔装药(混装车装药)预裂爆破技术;基于GPS、GIS和RS的信息传输、钻孔(包括钻孔地形测量、钻孔定位及孔斜控制技术)、装药、起爆、抛掷堆积、出碴(采煤)、运输等机械化、信息化施工技术。1.3光面、预裂爆破新技术研究边坡与山体稳定性一直是岩土工程建设中的重要问题,光面、预裂爆破是常用的保护基岩稳定、减少基岩破坏方法。应进一步研究不同条件下的光面、预裂爆破新技术,包括大孔径、超深孔光面、预裂爆破技术;与现场炸药混装车配套的空气间隔装药光面、预裂爆破技术;特殊地质条件下的光面、预裂爆破技术;定向聚能预裂爆破技术等。以及开展光面、预裂爆破专用爆破器材与装药技术的研究。1.4复杂条件下石方精确爆破技术。在交通及市政建设中,将越来越多遇到复杂条件下的大量石方开挖,包括电气化铁路复线施工、公路改扩建工程、城镇地区场平爆破开挖等,往往工程量大、工期短,开挖质量要求高。要求进一步研究:为了确保既有线安全、防止飞石滚石危及既有线路、电气化设备安全的控制爆破技术;城区爆破振动控制技术;复杂地形地质条件下深路堑扩堑深孔爆破、预裂、光面爆破技术,薄层岩体预裂爆破技术;上述技术的爆破参数选择、安全控制标准、施工工艺等。要进一步研究爆破安全防护体系;进一步完善和丰富石方隔墙的定向爆破技术。1.5复杂地质条件下的高边坡快速开挖爆破技术随着国家水电建设重点向西部的转移,由于这些工程所处的地质条件复杂,开挖边坡高,技术难度大。应研究复杂地质高边坡条件下台阶爆破及光面、预裂爆破设计理论;硐室爆破与边坡预裂爆破相结合的爆破设计参数;爆破边坡质量控制技术及安全标准的研究;结合国家重大水利水电建设工程,开展爆破工程智能专家设计系统和设计优化技术的研究等,达到提高工程质量,加快建设速度的目的。1.6级配石料的控制爆破开采技术在水电及市政工程中,其采石场往往要求在降低开采成本的条件下较严格的控制超径大块、改善爆破石料的颗粒级配组成,使其更有利于挖运填筑与振动压实;而在有的特殊工程,又要求爆破超径大块。因此,要研究基于改善爆破石料不同级配组成采石爆破技术,包括:针对不同地质条件满足爆破石料不同级配组成的爆破机理、爆破技术及爆破参数;提高石料成品率的技术措施与工艺;应用电子计算机模拟优化爆破参数,一次性爆出合格的规格石料的技术;大规模爆破作业施工机械的配套与施工技术组织方案;爆破对石料物理力学性能的影响研究及控