高段位雷管在露天（鐵礦）礦山爆破降震中的應(yīng)用

師文強(qiáng) 賈永強(qiáng) 寶音吉雅

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014080）

高段位雷管在露天（鐵礦）礦山爆破降震中的應(yīng)用

師文強(qiáng) 賈永強(qiáng) 寶音吉雅

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014080）

目前，露天鐵礦礦山爆破作業(yè)普遍采用分段爆破方式，能在一定程度上減少爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)。由于地質(zhì)地形條件的差異，爆破方式及孔網(wǎng)參數(shù)不同，分段爆破造成的地震波疊也相應(yīng)不同。高段位雷管在露天鐵礦礦山爆破將震中具有重要意義。大量研究表明，雷管的精度對(duì)爆破后產(chǎn)生的地震效應(yīng)具有一定影響。最大段發(fā)藥量不一定會(huì)產(chǎn)生最大的振動(dòng)強(qiáng)度。本文對(duì)高段位雷管在露天鐵礦礦山爆破降震中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

高段位雷管 礦山爆破 爆破降震

1　爆破地震效應(yīng)研究

地震效應(yīng)及降震研究微差爆破的降震作用，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一是通過(guò)控制延時(shí)時(shí)間實(shí)現(xiàn)分組起爆達(dá)到對(duì)最大起爆藥量的限制作用，此種情況下，爆破產(chǎn)生的振動(dòng)強(qiáng)度和起爆藥量之間的關(guān)系為正比關(guān)系。當(dāng)藥量較少而其他的條件一致時(shí)，相同地點(diǎn)的振動(dòng)強(qiáng)度能夠顯著降低。第二是利用分組裝藥形成不同相位的地震波波峰重疊進(jìn)行干擾降震。此種情況下，一個(gè)地震波傳遞到其他位置造成的彈性振動(dòng)還存在，當(dāng)另外一個(gè)地震波傳遞到此處時(shí)，采用控制時(shí)間間隔，可以將兩個(gè)地震波實(shí)現(xiàn)干擾抵消，從而減少地震波動(dòng)?？刂蒲訒r(shí)時(shí)間是實(shí)現(xiàn)干擾降震的重要因素。介質(zhì)條件、爆心距離和所裝炸藥量都和爆破振動(dòng)強(qiáng)度息息相關(guān)，在多段微差爆破紅，最大裝藥量直接決定爆破振動(dòng)強(qiáng)度。在露天鐵礦爆破過(guò)程中，為了能夠降低爆破振動(dòng)，必須要實(shí)現(xiàn)分段起爆，采用1段到13段或更高段位，減少每段起爆的藥量，從而降低爆破地震振動(dòng)。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，采用的毫秒雷管在高段位起爆時(shí)的精度較差，雷管存在一定的誤差，導(dǎo)致部分炮孔所形成的地震波和其他炮孔之間存在差異，導(dǎo)致峰值相互錯(cuò)開(kāi)，振動(dòng)強(qiáng)度明顯減小。

2　低段位雷管的爆破振動(dòng)波疊加

在相同條件下，最大裝藥量并非能夠造成最大的振動(dòng)強(qiáng)度。多段毫秒延期爆破時(shí)，部分情況下最小段的引發(fā)藥量所產(chǎn)生的爆破振動(dòng)速度比最大段的引發(fā)藥量產(chǎn)生的振動(dòng)大。形成這種現(xiàn)象的主要根源在于，普通的毫秒延期雷管自身存在一定的延時(shí)誤差，剛好延時(shí)誤差滿足地震波相互抵消、相互干擾的時(shí)間間隔。為了定量分析、比較不同段位的地震效應(yīng)，首先，在地震波時(shí)域內(nèi)，逐一標(biāo)定各段雷管的激發(fā)時(shí)間，并取其振動(dòng)幅值，然后將各段位雷管的振動(dòng)幅值、各段裝藥量以及距監(jiān)測(cè)點(diǎn)等參數(shù)作為樣本，按照經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，計(jì)算出各段的K和α值，在此基礎(chǔ)上對(duì)各樣本進(jìn)行分析對(duì)比，從中找出降震效果好的段位。在露天鐵礦爆破作業(yè)過(guò)程中，必須要通過(guò)分析不同段位的地震波振動(dòng)效應(yīng)，降低地震振動(dòng)強(qiáng)度，避免出現(xiàn)安全事故。

3　高段位雷管的爆破地震效應(yīng)及在鐵礦礦山爆破降震中的應(yīng)用

高段位的雷管由于延時(shí)時(shí)間的離散性，具有引起的地震波發(fā)生干擾、相互抵消而降震的現(xiàn)象。因此在段位的選取上，應(yīng)盡量使用高段位的雷管來(lái)進(jìn)行爆破作業(yè)。以前礦山采用的是單段單孔、從低段到高段的爆破方式?，F(xiàn)在主要采用了高段雷管一段多孔的爆破方式，存在一定有風(fēng)險(xiǎn)，為此進(jìn)行了深入研究。用于地震監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)由振動(dòng)記錄儀、速度傳感器、模擬信號(hào)電纜組成。振動(dòng)記錄儀是四川拓普測(cè)控科技有限公司生產(chǎn)的UBOX-5016爆破振動(dòng)記錄儀，有4個(gè)通道，檢波器為垂直和水平方向速度傳感器，本試驗(yàn)只使用垂直傳感器。為了便于對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理，我們將振動(dòng)記錄儀的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們需要的振動(dòng)速度的信號(hào)其次，在轉(zhuǎn)換后的地震波時(shí)域圖內(nèi)，根據(jù)導(dǎo)爆管雷管各段別的標(biāo)準(zhǔn)延期時(shí)間和地震波時(shí)域波形的特征逐一標(biāo)定各段雷管的激發(fā)時(shí)間，并取其振動(dòng)幅值作為該段別雷管的震動(dòng)速度。

V15=0.24cm/s，第14、15的地震波質(zhì)點(diǎn)振速計(jì)算出在此次爆破作業(yè)條件下，該質(zhì)點(diǎn)14、15兩段的振動(dòng)速度。表1計(jì)算值與實(shí)際監(jiān)測(cè)值比較表，從以上的分析我們可以看出，在此次的爆破作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)雖然高段位的雷管之間會(huì)出現(xiàn)相互干擾、消減的情況，降低爆破的地震效應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)，它的監(jiān)測(cè)值還是偏高于回歸值的。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)，相同條件下，振動(dòng)速度最大并非代表?yè)碛凶畲蠖蔚难b藥量，露天鐵礦爆破過(guò)程中，各個(gè)段位的影響存在一定的差異。因此，結(jié)合目前露天鐵礦爆破方式，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，對(duì)露天鐵礦爆破作業(yè)提出以下建議：露天鐵礦現(xiàn)場(chǎng)爆破檢測(cè)過(guò)程中，低段位雷管爆破造成的爆破地震波相對(duì)容易重疊，混淆一團(tuán)，因此造成了地震效應(yīng)的增強(qiáng)。為了能夠在后續(xù)爆破中，降低地震效應(yīng)，必須要盡量使用高低段位的雷管，或者是使用低段位雷管時(shí)采用間隔調(diào)段的方式錯(cuò)開(kāi)，從而降低地震效應(yīng)。由于高段位雷管之間極其容易產(chǎn)生干擾降低地震效應(yīng)的作用，在一段多孔和一段兩孔以及一段一孔的對(duì)比的監(jiān)測(cè)分析中，發(fā)現(xiàn)一段多孔的降震效應(yīng)很明顯，實(shí)際爆破振動(dòng)效應(yīng)并不比一段一孔的大。因此，在后續(xù)露天鐵礦爆破作業(yè)過(guò)程中，要盡量考慮多使用多孔一段的爆破方式，或者利用高段位雷管的特殊效用，降低地震波振動(dòng)強(qiáng)度，提升爆破安全性。

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師文強(qiáng)（1988—），男，內(nèi)蒙古包頭人，本科，現(xiàn)就職于內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司，研究方向：采礦工程。