谈起爆破，人们第一个想到的物品，大概就是“炸药”。鲜为人知的是，我们每天都在呼吸的空气，经过压缩冷却后可以引爆，“引爆”空气被运用于矿山开采、工程建设之中。

近年来，一场由湖北楚道凿岩工程有限公司（以下简称楚道凿岩公司）引领的技术创新——超临界液化空气储能破岩技术，正在矿山开采领域悄然兴起。该技术打破传统爆破模式，以压缩冷却后的液态空气取代炸药，生物质废料成为能量来源，破解了长期困扰矿山安全生产的难题。

▲液态空气空分站。（受访者供图）

爆破技术的革命性突破

在黄石秀山石灰石矿山的作业面上，一次爆破作业正在进行。与传统爆破不同，这里没有震耳欲聋的爆炸声，也没有弥漫的硝烟，只有轻微的气流声和岩石断裂的低沉声响。

“我们已经在黄石秀山石灰石矿山完成了30余次试验性应用，不断调整单耗，控制释放能量，来保障作业人员和周边社区安全。”中国矿山安全学会副会长、楚道凿岩公司董事长刘波介绍，以最近一次爆破作业为例，距离振源仅100米处，监测显示质点振动速率仅为0.4厘米/秒，远低于传统炸药爆破产生的振动，达到了土窑洞、土坯房和毛石房屋的安全保护标准。”

刘波表示，超临界液化空气储能破岩技术代表着矿山爆破领域的全新突破。这项技术通过将空气压缩、冷却至低温后膨胀，转化为神秘的淡蓝色液体——液态空气，然后以其为介质实现爆破效果。

与传统炸药爆破的剧烈化学反应完全不同，这项技术的工作过程是一个物理变化过程：液态空气在岩石孔隙中迅速气化，产生高压气体，当这个压力超过岩石强度时，岩体就会断裂破碎。

“液化破岩技术不使用任何易燃易爆的危险化学品，从根源上降低了安全风险。”刘波说。

安全性能的巨大飞跃

爆破振动、飞石和盲炮，一直是矿山安全生产的重大风险源。超临界液化空气破岩技术在这三方面都带来了根本性改善。

相比传统炸药爆破，这项技术能降低振动70%左右，被业界称为“柔性破岩”。刘波解释道，气体破岩技术发生反应的整个过程，是一个由液气相变、混合气体压力逐渐增加的过程，待混合气体的膨胀力超过岩石强度后，岩体开始产生断裂而破碎。与传统炸药爆炸所产生的爆炸冲击波相比，该破岩技术产生的振动仅是岩体破碎瞬间因岩石断裂而引起，具有振动幅值小、传播距离短、衰减快等特点，所以被称为柔性破岩。“此外，毫秒微差起爆器的应用，使气化破岩也能与常规炸药数码雷管起爆一样，实现单孔单响，这是降低振动的关键所在。”

在飞石控制方面，通过调整能量释放和采用毫秒微差起爆技术，黄石秀山石灰石矿山成功将破岩体抛掷距离控制在50米内，经反复试验，未发现任何飞石现象。

对于最危险的盲炮问题，刘波表示：“当出现未激发的炮孔时，液态空气可以由孔内连通到孔外的排气泄压管排出，不存在盲炮风险。”

环保与经济效益“双赢”

超临界液化空气破岩技术不仅仅是一项安全创新，更是一种绿色环保解决方案。爆破过程中只会产生轻微的噪声和气体释放，不会对周围环境产生任何污染。

刘波强调：“液态空气的生产是通过清洁能源实现的，释能破岩后，又变成空气回到大气中，真正做到无有害气体排放、‘零污染’”。同时，通过湿法凿岩技术和毫秒微差技术，粉尘浓度和噪声污染也得到有效控制。

经济性方面，该技术能降低约30%的运营成本。成本节约主要体现在三个方面：原材料不属于易制爆危化品，可随时采购、制作，且成本低廉；无需建设专用炸药库和退库处理；降低爆破造成的粉化率，提高资源利用率。

自2018年以来，气化破岩技术经过多次创新改进，取得阶段性成果后，楚道凿岩公司先后与多家知名央企，以及重庆大学、湖北工业大学、长江委科学院等知名高校及科研院所签订战略合作协议，建立共同研发的合作机制，充分发挥多方技术、资源优势，使该工艺技术更加安全、完善。

“超临界液化空气储能非补燃破岩技术是传统炸药爆破方式的重要补充技术，可用于大规模无炸药破岩作业。”时任中国砂石协会会长胡幼奕在考察该技术应用情况后说。2025年7月，（点击查看）标志着这项技术正式走向规范化发展。

目前，超临界液化空气破岩技术已在多个项目中得到成功应用。除了黄石秀山矿山，还在重庆铜梁建筑石料矿山、重庆涪陵大业建材矿山项目、华新水泥阳新矿山项目、宜都十六化建磷石膏库盆项目、云阳抽水蓄能电站上库项目、新疆阿克苏大石峡水利枢纽料场等项目中进行试验性应用。

气化破岩技术团体标准的制定，为市场监管提供了技术依据，保护了守法企业，促进了良性竞争。刘波认为“：团体标准的制定，对于一项新工艺或新技术而言，意味着它从一项‘可选项’走向了‘基准线’。”

谈及气化破岩技术的应用前景，刘波充满信心：“我们在技术攻关上不断突破，研发了毫秒微差分段起爆器，可以在孔外控制并且重复使用，能媲美数码雷管；推出了集群化充装系统，将充液时间缩短至1小时内；采用可视化计量系统，精准控制每个孔的充液量。大力推广使用新工艺新技术，对于矿山而言，绝非应对监管的‘成本项’，而是提升核心竞争力和实现可持续发展的战略投资。”

空气破岩技术采用可再生材料，已实现集群化灌装技术、毫秒微差分段起爆技术，已完成5G远程控制无人化充装系统的设计，必将为矿山的数字化、智能化转型贡献力量。

责编 | 刘钗 · 校对 | 翟文静 · 审核 | 张朋

来源：《湖北应急管理》杂志