爆破是一门迅速发展的实用型跨学科专业技术，爆破技术的研究范围包括爆破理论、爆破器材、各种爆破方法及爆破安全技术。随着中国经济建设和国防建设的发展，爆破技术得到了广泛的应用，也涌现出许多爆破新方法和新技术。在采矿工程、道路交通建设、水利水电工程以及其他土石方开挖工程中，爆破仍是应用最广且功效最佳的一种破岩手段。在建构筑物拆除、油气井勘探开采和软土地基处理等领域，爆破技术也得到了广泛的应用。

爆破技术起源于中国人发明的黑火药在13世纪传入欧洲，17世纪被欧洲人首先用于采矿爆破。19世纪，雷汞、硝化甘油等各种猛炸药相继出现，起爆方法也由简单的火绳点燃法逐步发展为火雷管导火索起爆法和导爆索起爆法。随着许多工业炸药新品种的发明及凿岩机械和起爆技术的出现，爆破技术得到了很大的发展。1925年，以硝酸铵为主要成分的粉状硝酸铵炸药问世，使爆破工程技术朝着安全、经济的方向迈出了决定性的一大步。1946年出现的毫秒延期电雷管，加上大型凿岩设备的出现，为爆破技术从硐室爆破发展到深孔爆破，从齐发爆破发展到毫秒延时爆破创造了条件。1956年M.库克发明的浆状炸药，以及20世纪70年代乳化炸药的研制成功，彻底解决了硝铵类炸药的防水问题。1967年瑞典诺贝尔公司研制发明的导爆管起爆系统，克服了电雷管起爆系统易受外来电干扰的弊端，进一步提高起爆的安全性，成为当代爆破工程的主流起爆器材。

爆破技术的不断发展，新技术不断涌现，一些过时的技术逐渐被淘汰。随着机械化程度的提高和工程投资状况的改善，大规模硐室爆破的应用日益萎缩，加之爆破地震等效应影响和二次破碎工程量繁重，中国已不再使用此种爆破技术。随着起爆要求的提高和起爆器材品种的更新，火雷管起爆技术已遭淘汰，电雷管的使用范围也逐渐萎缩。乳化炸药的广泛使用以及劳保安全考虑，含有TNT的铵锑炸药也已退出爆破市场。

根据爆破方法及应用目的主要分为岩石爆破、拆除爆破和特种爆破。①岩石爆破按照爆破方式还可分为钻孔爆破和硐室爆破。钻孔爆破作为主要爆破方式，广泛应用于露天和地下采矿和岩石开挖工程中，根据爆破方式又分为台阶爆破和掘进爆破。掘进爆破包括为保护边坡和围岩免遭损伤破坏的预裂爆破和光面爆破。②拆除爆破是以各种建筑结构破碎、倾覆和解体为目的的爆破技术。③特种爆破是指爆破环境、介质或爆破方法非同一般的爆破作业，包括爆炸加工与切割，油气井爆破，地震勘探爆破，软地基处理或冰、冻土等特殊介质爆破。

由于爆破过程的瞬态高温高压的变化规律和岩石介质的非均质和各向异性特征，致使爆破理论研究一直滞后于爆破技术发展要求。随着岩体力学、断裂力学、损伤力学以及计算机模拟技术等相邻学科的发展，爆破理论研究逐步进入科学化和系统化轨道。早期爆破理论包括炸药量与岩石破碎体积成比例理论和利文斯顿爆破漏斗理论，并未涉及对爆破过程的实质性说明。20世纪60～70年代，应力拉伸破坏理论和爆炸气体膨胀破坏理论相继出现，有关爆炸破坏主因问题的争论结果使得爆炸冲击波和爆炸气体综合作用理论逐渐获得认可，逐步建立了岩石爆破理论体系。

炸药在岩石介质内部爆炸所产生的高温高压气体，猛烈冲击周围介质，从而在岩体中激起应力波，当其压力远超过药包周围岩石强度时，将药包附近岩石“压碎”并在压碎区域之外产生径向裂隙。应力波开始以冲击波形式出现，经做功后衰减为弹性波，当遇到自由面时，压缩波反射成拉伸波。岩石在冲击波和反射拉伸波的共同作用下发生复杂的弹塑性变形以及破坏和开裂。而紧随冲击波后的爆炸气体膨胀过程近似静态应力场作用，这些产物迅速膨胀并压缩被冲击波破碎的岩石，同时“楔入”在应力波作用下产生的裂隙使之进一步继续延伸和扩张。当岩石的抗拉强度低于压应力在切向衍生的拉应力时，将产生径向裂隙。作用于岩壁上的压力引起岩石质点的径向位移，由于作用力的不等引起径向位移的不等，导致在岩石中形成剪切应力。当这种剪切应力超过岩石的抗剪强度时，岩石就会产生剪切破坏。当爆炸气体的压力足够大时，将推动破碎岩块作径向抛掷运动。对于不同性质的岩石和炸药，应力波与爆炸气体的作用程度是不同的。在坚硬岩石、高猛炸药、耦合装药等条件下，以应力波的破坏作用为主；在松软岩石、低猛度炸药及不耦合装药条件下，则以爆炸气体的破坏作用为主。

将单个药包埋置在地表一定深度爆炸后形成的倒圆锥形爆坑，称为爆破漏斗，如图所示。图中为爆破漏斗半径；为最小抵抗线；为爆破漏斗破裂半径；为爆破漏斗可见深度；为爆破漏斗张开角。建立在能量平衡为准则基础上的利文斯顿爆破漏斗理论认为：炸药在岩体内的爆炸作用效果取决于岩石性质、炸药性能、炸药埋置深度等因素。假设将一定质量的药包布置在地表下很深的位置，其爆炸所释放的能量绝大部分被岩石吸收，岩石只呈弹性变形没有破坏；而当药包足够大或布置位置较浅时，岩石所吸收的能量达到饱和状态，岩体表面开始产生位移、隆起、破坏和抛掷，并形成爆破漏斗。爆破漏斗的容积与装药量成正比。根据爆破能量平衡理论，无论固定药包深度改变质量，还是固定药包质量改变埋深，都可能得到相同的爆破效果；而给定药包质量改变埋深，可以得到不同的爆破效果。爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数，最小抵抗线是指药包中心线距自由面之间的垂直距离，表示爆破时岩石阻力最小的方向。根据爆破作用指数可将爆破类型分为：标准抛掷爆破，加强抛掷爆破，减弱抛掷爆破或加强松动爆破，松动爆破等四种。

爆破漏斗示意图

爆破理论的最新发展阶段起始于20世纪80年代，随着断裂力学和损伤力学的引入，裂隙岩体爆破理论的深入研究和岩体结构面对岩石爆破的影响和控制技术不断完善。计算机模拟爆破过程，从研究裂纹的产生、扩展到预测破碎块度尺寸分布和爆堆形态均取得了较大进展，供计算机模拟用的爆破模型不断涌现且逐步完善。爆破器材的发展催生大批台阶爆破高精度延时的逐孔起爆技术和干扰降振技术，自由面理论应用发展出大孔距小抵抗线布孔设计。

在冶金、煤炭、水电、铁路交通和基础设施等领域，爆破技术在矿岩开采、岩土工程、建构筑物拆除和材料加工等工程建设和生产领域取得了广泛的应用。在爆破实践中不断创造出了许多新技术、新工艺和新方法，提高了生产效率。诸如矿山开采爆破大区毫秒延时爆破；地下巷道的掘进的光面爆破；水利部门用以筑坝的定向爆破和打开水库引水隧洞的岩塞爆破；铁道交通部门的路堑爆破，填筑路堤和软土、冻土地带的爆破；石油化工部门埋设地下管道和过江管道以及处理油井卡钻事故的特种爆破；还有水下炸礁、疏浚河道和为压实软土的水下码头、堤坝地基处理的水下爆破等，不仅解决了工程建设和生产实际中的技术难题，同时也发展和丰富了现代爆破技术。城市控制爆破技术的发展，不仅把爆破作业由野外引进到了人口密集的城镇，更重要的是将爆破技术与安全环保问题结合起来。考虑建筑物和围岩稳定的控制爆破技术，配合爆破测试手段监测爆破引起的周围环境影响，不仅改进了爆破工艺，还使得在城市复杂环境中可以安全从容地进行爆破工程施工。

现代爆破技术的特点是在保证施工过程和周围建筑设施及环境安全的条件下完成预期爆破作业。为了适应社会发展和技术进步的要求，现代爆破技术逐步向着信息化、精细化和数字化的方向发展。

①信息化。在钻孔和装药设备自动化基础上，利用钻孔设备上安装的卫星定位系统和地质信息收集系统，结合坡面岩层信息扫描，建立地质地形信息可视化系统，实现岩性信息收集和反馈功能信息化的装置已经开始研发和试用。该系统不仅有利于爆破设计精细化，还可以指导炸药现场混装车自动计量装药。在爆破安全质量管理方面，已出现实时监测和无线传输功能的信息采集及预警系统，通过爆破监测物联网大数据的机器学习及模式分析，可实现包括爆破振动信号远程监控等危险预警及爆破质量有效管理。

②精细化。爆破应用环境要求及技术水平的提高促进了技术设计和施工组织的精细化。控制爆破作业中常采取不耦合（间隔）装药等精确化装药技术，致使药包在空间的分散更为合理，不仅有利于控制爆破有害效应，还能有效地提高破碎矿岩的质量。爆破过程中不同空间位置药包的起爆间隔时差也是改善爆破质量和减小地震效应的常用手段，高精度雷管可使毫秒延时间隔控制提高到1毫秒数量级，这对于改善爆破质量和控制爆破地震效应都具有重要意义。电子雷管的推广使用将使起爆精确度和安全性提高到更高的水平。

③数字化。岩石爆破损伤模型因其考虑了岩石内部客观存在的微裂纹及其在爆炸载荷下的损伤演化对岩石断裂和破碎的影响，对于模拟岩石爆破破碎过程具有重要意义。为了反映天然节理裂隙和初始损伤等不连续影响和爆破后碎块的飞散状况，离散元和不连续变形分析等方法已被用来建立爆破数值计算模型。在爆破设计中应用计算机辅助设计（CAD）的基础上，露天矿生产爆破专家系统，已具有爆破方案选择、参数选择、图表生成及效果预测等多项功能，进一步向复杂地形自动布孔组网、模拟爆破优化参数、兼顾人工干预和效果反馈等智能化方向发展。