電子雷管在鐵礦巷道掘進中的應用

唐文

（福建海峽科化股份有限公司永春分公司，福建 泉州362615）

1 概述

電子雷管具有延期精度高、智能控爆的特點，能有效提高爆破效率，在使用環節出現非法流失不能使用的獨特技術優勢。公安部會同工信部在2018 年貴州召開的全國民爆行業智能制造現場推廣會，提出要求各省電子雷管使用率每年遞增不得低于20%，到2022 年底，基本實現電子雷管全面使用，隨后各省份公安廳根據公安的要求出臺了相應指導文件推進當地電子雷管的推廣應用。由于電子雷管推廣步伐突然加速，部分地區存在爆破工地對電子雷管使用相關業務技能培訓沒有跟上、使用電子雷管爆破經驗不足的問題，在使用電子雷管爆破出現了一些問題。我省西部地區龍巖市有鐵礦，該鐵礦礦區巖性極復雜、巖相變化極大、斷裂與褶皺十分發育等原因，屬于極復雜地層，鉆進難度很大[1]。該礦在使用我司電子雷管產品爆破作業時出現爆破進尺效果不佳的問題，接到用戶情況反饋后，筆者隨公司的技術人員一起到該礦爆破現場蹲點進行服務，通過全程跟蹤中鉆爆過程、逐步調試鉆爆參數，成功的解決了爆破效果不佳問題，爆破進尺量得到進一步提升。

2 爆破過程中出現的問題及原因分析

經爆破作業點現場查看，了解到電子雷管爆破效果不佳主要集中體現在有以下幾個方面問題：爆破進尺不足、起爆藥包未爆、爆破后孔底有整節炸藥未起爆這三個問題。該礦各工作面、及爆破參數情況基本上差不多。工作面大小一般為3.5 米×3.6 米，每次爆破使用電子雷管數量35-40 發不等、孔深有2.3米、2.8 米，電子雷管分段延期間隔有500ms、1000ms、1500ms 三個檔，不同部位、深度巖石結構變化大、部分地方有積水。

雙方技術人員分析，造成使用電子雷管爆破效果不佳的可能原因有以下幾點：a.填塞質量不佳；b.電子雷管延時精度高，導爆管雷管延期精度低。延期精度的不同，在爆破過程中每一孔起爆后形成的自由面情況不一樣，繼續沿用導爆管的爆破參數將不適用電子雷管（我司電子雷管產品送國家爆破器材質量監督檢驗中心檢測，延期時間項目檢測設定16000ms 延時時間，最大偏差小于0.1%，平均值為16006ms；而第1 毫秒系列導爆管雷管20 段，名義延期時間2000ms,允許上下規格限最大偏差299.8ms,最大偏差達15%。）；c.導爆管雷管連接，一般是線尾一把抓，用雷管起爆，起爆后導爆管炸斷不相互影響。而電子雷管腳線強度高，通過區域連接線，炮孔之間腳線存在拉扯作用，雷管起爆后，后爆孔起爆藥包被拉出一段距離，若拉開的距離超過炸藥殉爆距離，將導致起爆藥包下面的炸藥不能被殉爆；d.起爆藥包制作不合格，雷管起爆后炸藥未正常起爆。

3 爆破參數優化試驗

3.1 加強填塞質量

使用電子雷管進行爆破相比于導爆管雷管爆破增加了多道工序，而電子雷管入孔前單發檢測、雷管錄入、連線、起爆等工序比較費時，無形中增加了炮工的工作時間，有的炮工為了節省時間，使用電子雷管時爆破時不進行填塞、或使用其他材料進行簡易填塞，炮孔無填塞或填塞質量差，爆破效果自然會很差。炮孔填塞質量不佳會影響到爆破效果，這一結論雙方都認同。對于這一問題現場進行了糾正，要求放炮員使用炮泥按照要求填塞，一定確保填塞長度和夯實度，并現場在同一工作面進行對比試驗，在參數不變的情況下，對比良好的炮孔填塞和較差的填塞爆破效果，試驗結果表明良好的炮孔填塞進尺多20cm 以上。

3.2 調整孔網參數

孔網參數調整主要有：a.多增加一個掏槽眼，其中一個掏槽眼正常裝藥，另一個掏槽眼裝3-4 節炸藥用一發雷管起爆，以加強掏槽效果；b.各段別延期時間進行調整，將各段間隔時間從500ms～1000ms 間隔調整為25ms～200ms 的間隔。各段間隔時間長，相鄰爆破起爆后產生的高溫高壓氣體相互作用短，炸藥釋放的能量沒有得到充分利用，大塊率多，進尺效果差。縮短延期時間間隔，；c.同段別延期時間進行微調，進行逐孔起爆。每個工作面根據巖石特性、鉆爆參數，以及爆后碎石大小，爆堆要求等情況適當調整延期間隔。

3.3 整理孔外電子雷管腳線，并將腳線捆綁炸斷

消除電子雷管起爆網絡腳線之間拉扯現象。電子雷管腳線相比與傳統的電雷管腳線以及塑料導爆管、電子雷管腳線抗拉強度大幅度提升，電子雷管起爆網絡通過爆破連接線將腳線連在一起，起爆后，由于爆破連接線作用拉動其他還未爆炮孔電子雷管腳線，使得起爆藥包被拉動，有的拉動外移距離超過炸藥殉爆距離，導致起爆藥包未能殉爆底部的炸藥卷，特別是起爆藥包放置的位置越靠近孔口的這種現象更容易出現。這種問題在其它地方也有出現過，我司技術人員曾到爆破現場服務，采取了相應措施后，該情況得到解決。具體措施是：①孔內將起爆藥包安放在孔底，或孔底第二節裝藥位置，利用后續藥卷的堵塞作用，減小腳線拉扯作用帶來的影響。②孔外電子雷管網絡連線時盡量將腳線拉直理順，線尾處捆綁小節炸藥和雷管、讓腳線在掏槽孔起爆時被炸斷，或將線尾捆綁成束，插入掏槽孔內，在掏槽孔起爆后第一時間內將腳線炸斷，避免起爆炮后腳線之間拉扯現象。采取以上措施后沒有出現爆后孔底剩下殘藥的情況，后續沒有接再對方反饋的爆后孔底有殘藥的情況出現（圖1）。

3.4 改進起爆藥包制作方法

圖1 將電子雷管腳線捆綁炸斷示意圖

在使用電子雷管制作起爆藥包時，有的炮工還是用導爆管雷管的操作習慣將雷管從炸藥卷中段插入炸藥卷，存在斜插的情況。由于電子雷管管殼長度（我司產品管殼長度為75mm）較導爆管雷管管殼長度（58mm-64mm）增加了有1～2厘米，巷道掘進通常使用32mm 小直徑乳化炸藥，這種插管方式容易導致雷管底部聚能穴頂到炸藥卷邊緣。腳線解開后還有折彎存在，在裝藥過程中，拉扯腳線或腳線與孔壁的摩擦帶動腳線，可能使雷管管體偏歪，雷管正常起爆后，雷管爆轟能量不能被炸藥充分吸收，從而出現雷管正常起爆，起爆藥包未能起爆的情況出現，導致整個炮孔的炸藥未能起爆，一個區域內爆破效果出不來。針對于電子雷管我們在制作起爆藥時采取了改進措施：起爆藥包雷管軸向從炸藥頭部插入并用電工膠布纏繞固定，反向裝入孔內，保證雷管爆轟被炸藥吸收，起爆藥包正常起爆。起爆藥包按照此要求制作，沒有在出現雷管起爆起爆藥包未爆的情況，整個工作面進尺均衡。用規范的起爆藥包制作方法處理的起爆藥包，雷管起爆后起爆藥包100%正常起爆。

3.5 經驗總結及推廣

采取上述改進措施后，電子雷管在該礦巷道掘進中爆破效果得到提升，爆破效果超過使用導爆管雷管，2.8m 孔深進尺可達2.6-2.7m，2.5 米孔深進尺可達2.3-2.4 米。后筆者將上述的電子雷管在巷道中的爆破經驗、參數用于我省泉州地區的某個鐵礦巷道掘進爆破作業中，根據實際對各項參數做了微調，也取得了非常好爆破效果。

4 結論

電子雷管是一種新興產品，與傳統電雷管、導爆管雷管相比在材料、起爆方式上存在不同，很多同行在使用電子雷管進行巷道掘進爆破時，出現的進尺不足、殘藥、起爆藥包未爆等問題，其實并非電子雷管質量問題。需要根據實際情況對爆破參數進行調整優化，可以杜絕這些問題，用好電子雷管進一步提高爆破效果。