飞弹爆破法钻洞技术初探

老实说，雅鲁藏布江的丰富水源激励了无数水利专家去想调水方案。但是始终无法克服两个巨大的困难，就是必须要么选择抬升水头两千米，翻过山山水水；要么必须修建超长深埋隧道。翻过山山水水的方案我最终并不支持，我认为超长深埋隧道是完全可行的，隧道调水有以下好处：路径最短，海拔刚好能够自流，不需要渡槽，不需要桥梁，不需要渠道维护，不需要穿越河流，不需要穿过雪山，不需要提升水头，不需要搬迁人口，保温能够长年引水，水质优良，污染少，水没有蒸发损失少，不漏水，不结冰，维护简单，大幅度节省资金。

尽管存在太多的好处，但是我问了所有专业人员都认为技术上不可能。主要存在以下问题：1，钻探速度问题，据洪开荣讲他们修建一个21公里长的隧道用了两年多时间，那么700多公里的隧道需要70年时间，这个太慢了。2，深埋隧道的岩爆问题，这个问题其实已经解决。3，隧道内供氧问题，4，隧道内防尘问题，5，隧道内人员物资进出问题。6，产生的渣土运输问题。

可以说，解决了以上问题，超长隧道问题就算解决了。而以上问题的关键是掘进速度问题，那么什么样的办法能够加快掘进速度呢？我设计了一个初步方案供大家参考。

普通的开凿技术是：钻孔——埋炸药——引爆——除尘——清理渣土——修理边角。由于钻孔、埋炸药、引爆都是分别操作，而且人工操作，所以大大增加了施工危险，延缓了施工时间，提高了工地的环境要求。那么，能不能有一种办法，把钻孔、埋炸药、引爆放在一起操作呢？有啊。我们通过学习“穿甲弹”发现，我们完全可以借鉴穿甲弹，在比较远的地方像发射子弹一样，让隧洞钻头获得极高的速度，然后这个隧洞钻头钻进岩石一米左右，然后在岩石里面自动引爆，从而实现开凿岩石的目的。

据介绍100毫米普通穿甲弹弹丸初速900米/秒左右，在1000米距离上可击穿110～160毫米/30°（装甲 厚度/法线角）的装甲。1000米处的速度损失是初速的11%～17%。杆式穿甲弹具有长径比（飞行弹体长度与弹体直径之比）大，长径比可达12～20，穿甲能力强，飞行速度损失小等优点，初速可达 1500～1800米/秒，1000米飞行速度损失是初速的3%～8%，可击穿300～550毫米的垂直均质装甲，并具有显著的后效作用。钨合金穿甲弹，它们的穿甲本领更强，尤其是贫铀弹芯的穿甲弹在硬脑壳钻进装甲后，还能产生1000℃以上的高温，使装甲局部熔化。98/99式坦克的125MM钨合金尾翼脱壳穿甲弹2000M可击穿850MM匀质钢甲，125MM特种合金穿甲弹同距离可击穿960MM匀质钢甲。

如果我们研究出一种专门用于隧道钻探的穿山弹头，一次性的，能够瞬时间打通500——800毫米，那么就是我们极大的成功。我们研究的这种穿山弹头的后面应该加载“高爆炸药”。由于这种炮弹型岩石钻头需要控制重量，所以我们需要爆炸效果好，质量轻的炸药，在钻通80公分以后立即引爆。什么炸药效果好呢？CL-20炸药比较合适。CL-20炸药学名六硝基六氮杂异伍兹烷，是目前已知能够实际应用的能量最高、威力最强大的非核单质炸药，爆轰速度高达9500米/秒，被称为第四代炸药，也被誉为“突破性含能材料”。

那么这种“钻探飞弹”能不能钻透岩石，一次能够钻多深呢？我们看到穿甲弹能够穿透300——800毫米的钢板。那么钢板的硬度是多少呢？能不能钻透岩石呢？硬度是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，或者抵抗其中两种或三种情况同时发生的能力，是材料的一种重要力学性能，例如，金属材料常用硬度反映材料抵抗塑性形变的能力，而陶瓷、矿物材料的硬度主要反映材料抵抗破坏的能力。硬度在实际应用中，由于测量方法不同，测得的硬度所代表的材料性能也各异。钢铁用维氏硬度划分，钢不淬火硬度小于HRC28，比较软，不耐磨，淬火后硬度可以大于HRC55，耐磨性较好。而岩石的硬度用洛氏硬度衡量，一般坚硬的钢铁的硬度比金刚石的还要小100倍。普通的工业钻头能够钻透钢铁，但是不能钻透水泥和瓷砖，普通的石头。但是带了硬度很大的钻头的“电锤”却可以钻透岩石、水泥和瓷砖，却不能钻透钢铁。所以，钻透岩石一个是硬度要高，另外一个，钻进方法要好。电锤在钻岩石的时候有一个反复震动的过程，“冲击”的过程，那么“钻探飞弹”有没有震动和冲击过程呢？有。为了认为在速度之外产生震动和冲击作用，在“钻探飞弹”上可以制造旋纹，帮助钻探冲击的时候产生偏向力，产生震动效果。另外“钻探飞弹”可以带一个小小的尾翼，以便在钻岩石的时候产生高速旋转，同时掌握准确度。

“钻探飞弹”在通过飞速撞击岩石的时候会产生高温，那么这种高温能不能融化岩石，进而很容易进入岩石内部爆炸呢？花岗岩为例，它的熔点就在950～1000℃之间，铁的熔点1535℃，普通钢材的熔点为1500℃左右。也就是说，既然“穿甲弹在硬脑壳钻进装甲后，还能产生1000℃以上的高温，使装甲局部熔化”，那么它“钻探飞弹”也能够产生高温融化或者软化岩石，进而冲击进入进入岩石内部爆炸。

这样，我们就发明出了一个“钻探飞弹”，它的直径100毫米，长度1200毫米，安装有高强度钻头（弹头），安装旋转流线，安装有尾翼，弹体内安装有CL-20炸药。每一个造价100元。它的发射由大炮，或者车载专用发射器发射。发射速度1500米每秒。发射距离1.5公里——2公里之外。

为了达到准确的爆炸，不要炸掉不该炸的侧壁，那么它必须是精确制导，或者准确标准的。所以“钻探飞弹发射器”的瞄准系统应该更加先进。同时，为了控制爆破量，应该仔细研究炸药的量，准确控制飞弹的速度。等等。

所以，这种“钻探飞弹发射器”的设计就显得非常重要了。我们设计出一种可以一次发射8——10枚钻探飞弹的发射器，让这些飞弹均匀地分布在工作面的各个爆破点上，这样一次就能够比较整齐地炸开一个工作面。每次爆炸可以推进1.5—2米，而每天不间断施工，每爆炸三次清理一次，那么三次爆炸会推进4—6米，爆炸只需要10分钟，水枪喷雾除尘需要半个小时，清理渣土需要三个小时，其他预留半个小时。那么一个作业需要4个小时。每天可以循环6次，那么每天可以推进16米到24米。工作效益比别的方法高。而且由于是远距离飞弹爆破，可以用于大直径的隧洞，调水隧洞的直径需要20米才能满足需要。

由于钻探飞弹的发射点距离开凿岩石的施工现场达到2公里，所以防尘、供氧、防止岩爆等问题比较好解决。我们精确制导爆破，也可以一次推进30米深，等岩石稳定再去清理渣土。

那么如何快速清理渣土呢？我认为可以发明生产一种新的“盾构机”，它的主要任务是铺设轨道，运输渣土，给隧洞定型，给隧洞凿边坡，和支护。这种盾构机可以前进，也可以后退，在爆破的时候后退到安全地方，在运输渣土的时候前进，渣土运输完毕，开凿剩余不够规范的岩石，并且开凿出大小形状一致的隧洞墙壁，并且做墙壁的支护工作。

也许这种“钻探飞弹+盾构机”的开凿模式能够解决超长隧洞的问题。