精細爆破這樣“繡”山河
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收藏日耗96噸炸藥,卻可以做到炸山不擾民、爆破無粉塵。這並非奇談,而是鄂州花湖機場緊鄰居民區山體“淨空降高”工程現場的真實成效。
在人們固有印象中,爆破總與塵土漫天、巨響轟鳴相伴。但在江漢大學精細爆破全國重點實驗室,爆破早已跳出粗放模式,蛻變為一門融合化學與力學的精准藝術。與傳統控制爆破不同,精細爆破技術可實現炸藥爆炸能量的精細調控,不僅“炸得狠”,更能“炸得准”“炸得穩”。
“精細爆破,恰似將千鈞之力匯聚於繡花針尖,在祖國山河間雕琢出精工巧致的工程畫卷。”實驗室主任、中國工程院院士謝先啟如此詮釋。由他創立的精細爆破理論與技術體系,不僅推動我國工程爆破行業邁上新的裡程碑,更為化學工程原理在復雜極端工況下的創新應用開辟了全新路徑。

謝先啟院士帶領團隊在位於江夏的精細爆破野外實驗基地開展爆破實驗。朱磊攝
破界:給炸藥裝上“化工大腦”
在武漢某老舊化工園區搬遷改造項目中,實驗室團隊採用自主研發的低擾動爆破技術,完成12棟高風險建(構)筑物拆除,周邊居民區振動值控制在國家標准1/3以內。苛刻的控制精度,源於團隊對爆炸瞬間化學反應的精准把控。
“精細爆破與化工的融合絕非牽強附會,而是‘題中應有之義’。”實驗室爆破器材研究所負責人解釋道。炸藥爆炸可視為“瞬態極端環境下的三傳一反”,其科學原理與化工過程高度相通。
器材所負責人帶領近10位化工專業教師,架起了連接全國重點實驗室與化工學科的橋梁。“我們的‘特種能源化工’,正是交叉融合最鮮明的體現。”
這種學科邊界的消融,讓研究人員得以跳出單純爆破力學的框架,深入到火炸藥創制與瞬態反應物理化學機制的微觀層面,為解決炸藥“按需釋能”與爆破效應精細調控等核心科學問題提供了原創方案。這份創新的答卷,讓這個年輕的團隊獲評2026年“湖北青年五四獎章集體”。

江漢大學精細爆破全國重點實驗室團隊組織高原鐵路隧道爆破現場試驗和成果推廣應用。朱磊攝
攻堅:在“硬骨頭”上磨礪尖兵
理論的價值,必須在國家重大工程的實踐上接受檢驗。
面對京港澳高速改擴建工程“在交通主動脈上做微創”的極高要求,團隊在謝先啟院士指導下,開展了從倒塌模式模擬、毫秒級精准起爆,有害效應防控、交通態勢AI預測等全鏈條科研攻關。最終,600千克炸藥、2000發雷管、1800個炮孔在嚴密的三重防護下精准作用,實現了橋梁爆破后快速清場、高速交通最短時間恢復的目標。
更為嚴峻的挑戰在國家高原鐵路工程。實驗室團隊成員經受50℃高地溫、岩爆等生死考驗,240余天駐扎高原,研發了隧道機械化裝藥技術。它將單次爆破所需的作業人員從12人精簡至4—6人,不僅大幅降低了人員安全風險,更實現了爆破進尺從2.6米到5.1米的飛躍,掘進效率翻倍。
實驗室黨支部書記、辦公室副主任謝全民介紹:“減少炮孔、降低藥量,還要求破碎效果更好、掘進更快,這在過去難以想象!”團隊成功助力高原鐵路打通了“咽喉要道”,續寫“天路”新傳奇。
在應急搶險一線,精細爆破同樣精准高效、攻堅有力。2023年,宜昌市五峰土家族自治縣長樂坪鎮月山村突發山體滑坡,峭壁之上懸置1400余塊孤石危岩、總計3萬立方米危岩體,險情嚴峻。實驗室團隊連夜馳援,經嚴密地質研判、精准打孔裝藥,先后實施10余次定向精細爆破,高效消除重大安全隱患,全程未引發任何次生災害。

相關產品順利進入天馬、華星光電等主流顯示面板企業供應鏈。周瑞雪攝
聚變:從“單點突破”到“創新生態”
“精細爆破”立起金字招牌,相關學科開始向更廣闊的應用邊界拓展。江漢大學主動向光電化學材料、新能源化學、分子模擬與催化等更加多元交叉的前沿領域發起沖擊,在實現學科發展諸多“首次”的同時,也創下我國化工行業與產業領域的多個“第一”與“唯一”,為一流學科建設積蓄勢能。
面向湖北“51020”現代產業集群的發展需求,在破解“卡脖子”難題方面,核心專利“一種聚酰亞胺及其透明薄膜的制備方法”成功轉讓湖北鼎龍控股,推動建成1000噸級聚酰亞胺漿料工業化生產線,產品順利進入天馬、華星光電等主流顯示面板企業供應鏈,為我國柔性顯示產業鏈安全提供了關鍵支撐。
在拓展應用邊界方面,學校攻克了大尺寸電子紙微杯結構加工技術,實現高性能彩色電子紙制造﹔開發出一系列新型有機半導體材料,廣泛應用於半透明有機太陽能電池、紅外探測器及爆炸物檢測等領域﹔攻克基於多場耦合的大規模粉體分散技術,成功研制百公斤級微納顆粒表面原子級制造裝備。
近5年來,化學工程與技術學科累計承擔國家級項目67項,其中包括國家重點研發計劃項目2項、國家自然科學基金重點項目3項,展現出強勁的科研組織能力與持續創新能力。
從城市更新的“微創手術”到雪域天路的“穿山利器”,從爆破技術的單點突破,到化工新材料、綠色制造等領域的集群發展,這根“精細爆破”的繡花針,穿行於祖國大地,針腳起落之間,一幅動靜相宜、虛實相生的創新畫卷正次第鋪展。
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