導爆管爆破網路盲炮預防措施研究

廖 亥，寧德兵，胡 勇

(四川中鼎爆破工程有限公司， 四川 雅安市 625000)

0 引 言

目前，露天爆破工程主要采用中深孔臺階爆破進行開采剝離，在爆破施工過程中，通常會因為各種問題產生盲炮。中深孔爆破的規模及單孔裝藥量往往都比較大，產生盲炮后處理難度大，影響爆破效果，同時也可能造成較大的危害。

盲炮可以分為3種形式[1]：雷管和炸藥均未爆炸；雷管爆炸，炸藥未被引爆；雷管爆炸，炸藥未被完全引爆。這3類盲炮又以雷管和炸藥均未爆炸的處理難度以及可能造成的危害最大，本文主要在采用普通導爆管雷管爆破條件下，對該類盲炮產生的原因及預防辦法進行分析研究。

1 原因分析

出現導爆管雷管和炸藥均未爆炸的情況，其主要問題有：爆破器材質量不合格；施工操作不規范；爆破網路設計不合理；爆破網路連接不合格等4類問題。

1.1 爆破器材質量不合格

爆破工程中所用的爆破器材質量不合格會直接導致盲炮現象的發生，爆破器材質量不合格主要體現在：雷管本身的質量問題導致的拒爆現象；導爆管壁藥量不均勻，藥量過多或者過少，失去爆轟性能[2]；傳爆雷管起爆能量較弱，導爆管管壁較厚導致無法傳爆的問題。

1.2 施工操作不規范

在爆破施工過程中，作業人員操作不規范極易造成盲炮事故的發生，結合筆者多年施工經驗及有關參考文獻，總結出8種造成盲炮的不規范操作：

(1) 起爆藥包制作不規范，未將雷管插入藥卷中心位置導致雷管無法起爆炸藥；

(2) 雷管與藥包的綁扎不可靠，在起爆藥包入孔及裝藥過程中雷管與藥包分離；

(3) 在起爆藥包入孔過程中，導爆管腳線在孔壁刮蹭，導致導爆管破損；

(4) 在填塞過程中，填入大塊巖石或以其他方式對導爆管產生破壞；

(5) 網路連接過程中，傳爆雷管捆扎不規范，四通連接異常及在連接過程中使導爆管浸水、混入灰塵雜質等；

(6) 在施工過程中使導爆管出現打結、對折等問題；

(7) 在爆區行走、檢查過程中對連接好的爆破網路產生的破壞；

(8) 爆破網路缺少必要的安全防護。

1.3 爆破網路設計不合理

中深孔爆破一般爆破規模較大，單次爆破藥量較多，為降低爆破振動，提高爆破效果及爆破安全性，往往采用延時爆破技術，孔內一般采用兩發高段別長延時的導爆管雷管起爆，孔外采用低段別短延時的導爆管雷管傳爆。孔內外導爆管雷管一旦選擇錯誤，則可能會出現先爆孔產生的應力波先于導爆管傳播到后排炮孔，使后排炮孔內的導爆管被破壞，影響傳爆，導致后排炮孔成為盲炮。若地表傳爆采用將導爆管捆扎在傳爆雷管上的辦法進行，由于需要捆扎的導爆管較多，當導爆管捆扎不牢靠時，則可能出現部分導爆管拒爆的現象。如圖1所示，全部采用捆扎的方式進行傳爆，如5#孔未正常起爆，而其他炮孔均正常起爆，則未爆孔被已爆孔擠壓破壞，既增加了盲炮發現的難度又增加了盲炮處理的難度，因此，合理的爆破網路設計對控制盲炮問題具有極其重要的意義。

圖1 雷管捆扎接力傳爆網路

1.4 爆破網路連接不合格

普通導爆管雷管爆破一般采用四通連接導爆管、雷管捆扎導爆管以及兩者聯合組網的方式連接爆破網路。金石等[3]通過實驗證明，用雷管激發導爆管雷管時，導爆管重迭的層數過多，以及包扎膠布層數少捆扎不牢靠時可能會出現導爆管拒爆的現象；如對傳爆雷管防護不到位，或是周邊導爆管擺放不規范，都可能導致傳爆雷管爆破產生的碎片劃破導爆管使導爆管拒爆；四通連接不規范使導爆管無法正常傳爆等問題都將導致導爆管雷管和炸藥發生拒爆的現象。

2 解決思路

2.1 管理方面

以上4點導致盲炮發生的影響因素中，爆破器材質量不合格、施工導致的破壞、爆破網路連接不合格這3項主要通過加強管理來預防。主要方法有：

(1) 針對爆破器材質量不合格的問題可以通過安排專人對爆破器材進行辨識，識別出質量不合格的產品，并在正式施工前取樣進行試驗，確保爆破器材的可靠性。

(2) 加強施工作業人員安全教育及施工技能培訓，針對可能造成盲炮事故的施工工序強化技能培訓，明確炮孔堵塞以及網路連接的施工要求及注意事項，如炮孔堵塞時防止大塊巖石填入炮孔、按操作要求連接反射四通以及捆扎傳爆雷管、正確放置反射四通及導爆管避免被水浸入或混入雜質、對傳爆雷管進行防護并與周邊導爆管保持一定的安全距離避免雷管爆破碎片對導爆管產生破壞等。

(3) 對已經發生的盲炮事故，嚴格按GB6722-2014的要求進行處理，并分析事故發生的原因，形成事故案例材料，對相關作業人員進行教育，避免發生類似盲炮事故。

2.2 網路設計

優化爆破網路設計，提高爆破網路本質安全性。嚴格執行孔內高段起爆，孔外低段傳爆的設計思路，并采用兩發雷管起爆保證爆破網路的準爆性。具體網路設計思路如圖2所示。

圖2 傳爆雷管-復式回路傳爆網路

該爆破網路的設計思路是：同一列炮孔之間采用反射四通連接成復式回路；采用兩發雷管分兩點捆扎傳爆；將傳爆雷管接入復式回路內。

王振彪[4]等人通過實驗得出，在置信度為0.95時，單個反射四通的傳爆可靠度為0.9843；余永強[5]按國家標準規定的導爆管雷管出廠檢驗標準計算出導爆管雷管的準爆率不低于97.5%，張敢生[6]等人提出，在置信度為0.95時，傳爆雷管起爆導爆管的可靠度為0.9943。

在假設每發孔內起爆雷管都能正常起爆的條件下，對圖2所示爆破網路的可靠性進行分析。

(1) 節點一。每一列導爆管回路由兩發雷管分兩點傳爆，共4根導爆管，在該節點拒爆的概率≈6.266×10-4。

(2) 節點二。由于每個炮孔有2發起爆雷管，而在該節點拒爆可能性的計算較復雜，為簡化計算，在本節點只對一根導爆管順利激發的情況下進行分析。根據一根導爆管激發的四通-導爆管傳爆路徑分別計算單個炮孔正常起爆的概率，并計算出通過四通連接的單列炮孔全部起爆的可靠性，單列炮孔全部起爆的可靠性為：

R2′=K1×K2×K3

式中，K1是第一個孔起爆的概率；K2是第二個孔起爆的概率；K3是第三個孔起爆的概率。

經計算得出R2′=0.9978。

(3) 節點三。如圖2所示，在節點二通過激發兩發傳爆雷管腳線來激發下一列四通連接回路，并起爆下一列的炮孔，兩發傳爆雷管腳線被激發的概

率分別為K4、K5，則雷管腳線未被激發、雷管拒爆以及雷管起爆但未激發下一列導爆管回路的概率≈1.668×10-3。

如圖2所示，在節點三以后的各個傳爆節點，每一四通導爆管回路的起爆可靠性均為R2′=0.9978，每一傳爆雷管出現拒爆的概率為R3=1.668×10-3。以圖2所示爆破網路為例，整個網路的起爆可靠性為：

R=[(1-R1)×R2′]×[(1-R3)×R2′]×[(1-R3)×R2′]×[(1-R3)×R2′]×[(1-R3)×R2′]≈0.9819

若布置20列，則整個網路的可靠性為：

R20=[(1-R1)×R2′]×[(1-R3)×R2′](20-1)≈0.9265

通過對網路起爆可靠性的計算可知，當爆破網路的列數與傳爆次數增加，該爆破網路的可靠性將逐漸降低，因此在進行網路設計時應適當控制爆破網路的規模。本設計中，布置3排5列炮孔時，起爆網路的準爆率為98.19%，但單次爆破規模較小，而在布置3排20列共60個炮孔的條件下，該起爆網路的準爆率能夠保持在92.65%以上，網路可靠性較好，且能滿足大部分露天礦山爆破對爆破規模的需求。

3 結 論

在導爆管雷管爆破網路中產生盲炮的原因是多方面的，通過參考相關文獻、總結施工經驗，對造成盲炮的原因進行分析，從管理與設計兩個方面提出預防盲炮發生的辦法。在基于傳爆雷管起爆可靠性為0.975、雷管-導爆管傳爆可靠性為0.9943、四通-導爆管傳爆可靠性為0.9843的條件下，對設計的起爆網路可靠性進行分析計算，證明該爆破網路具有較好的起爆可靠性。

在實際工程中必須根據盲炮產生的原因，認真分析預防盲炮發生的辦法，從根源上解決盲炮的問題。

參考文獻：

[1]任艷民,池恩安,江云星.露天深孔爆破盲炮研究綜述[J].工程爆破,2013,19(5):49-53.

[2]和鐵柱,岳夢蕾,余紅兵.導爆管網路盲炮處理及預防研究[J].采礦技術,2017,17(3):85-87.

[3]金 石,廣 炯.導爆管網路敷設中的弊病及其對傳爆的影響[J].爆破器材,1981(4):25-27.

[4]王振彪,武合意,李立新.導爆管傳爆元件與爆破網路的應用[J].安全與環境學報,2000(4):14-17.

[5]余永強,楊小林,王金星,等.雙向及多點激發起爆網絡可靠度分析[J].遼寧工程技術大學學報,2004,23(5):638-640.

[6]張敢生,鈕 強.常用幾種非電起爆元件及傳爆結點可靠度的確定[J].爆破器材,1991(3):5-7.