數(shù)碼電子雷管技術(shù)在露天爆破中的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展

龔喜來 冀瑞鋒 李號(hào) 葛玉杰 宋揚(yáng)

摘 要：隨著工業(yè)爆破技術(shù)不斷發(fā)展，20世紀(jì)80年代一系列新型工業(yè)雷管不斷研發(fā)，這其中具有代表性的產(chǎn)品有無起爆藥雷管、磁電雷管、沖擊片雷管、數(shù)碼電子雷管等。當(dāng)前，國(guó)家工信部指出：工業(yè)雷管向安全可靠、高精度、智能型、環(huán)保型方向發(fā)展，電雷管向?qū)П芾坠芊较虬l(fā)展，研制電子雷管及智能起爆系統(tǒng)。本文對(duì)數(shù)碼電子雷管技術(shù)在露天爆破中的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)碼電子雷管;露天爆破;優(yōu)勢(shì)發(fā)展

引言

現(xiàn)代爆破技術(shù)正向著科學(xué)化、數(shù)字化方向發(fā)展，國(guó)家和行業(yè)對(duì)爆破有害效應(yīng)的控制更加嚴(yán)格，爆破有害效應(yīng)主要包括爆破振動(dòng)、爆破沖擊波、爆破個(gè)別飛散物、爆破有害氣體和爆破煙塵，其中影響最嚴(yán)重是爆破的振動(dòng)，一旦爆破振動(dòng)達(dá)到一定強(qiáng)度后，可能會(huì)導(dǎo)致鄰近的建（構(gòu)）筑物及設(shè)施設(shè)備遭到爆破振動(dòng)破壞或者使處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)的局部巖體的動(dòng)力失衡，如何降低爆破振動(dòng)效應(yīng)及其對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物和露天邊坡穩(wěn)定的影響，成為亟待解決的問題。

1爆破現(xiàn)狀

在披露工作過程中，地雷的頻繁爆炸、大規(guī)模毀滅性武器的產(chǎn)生、側(cè)邊的向前斷裂、由于靠近周圍受保護(hù)的建筑物而燃燒高精度爆炸裝置的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致振動(dòng)爆炸和人口破壞，使村民因靠近受保護(hù)的建筑物而陷于停頓。它還嚴(yán)重影響到地雷的正常生產(chǎn)秩序，降低爆炸率，控制整個(gè)爆炸裝置，增加大炮之間的聯(lián)系，導(dǎo)致爆炸裝置消耗大量，而爆炸物業(yè)是一個(gè)危險(xiǎn)的行業(yè)，并對(duì)其安全提出新的要求，以確保炮彈庫中的正常爆炸率，每枚炮彈保持兩發(fā)子彈，同時(shí)規(guī)劃兩個(gè)以上的發(fā)射管。但由于高精度爆破線路延遲時(shí)間短、未爆或非制導(dǎo)爆破能力差、爆破能力不足、爆破能力不足、誤炸等原因，爆炸后出現(xiàn)了巖壁、大規(guī)模現(xiàn)象等深刻的生產(chǎn)事故，將工作人員與爆炸網(wǎng)絡(luò)連接起來只能提高控制力，不能引發(fā)爆炸。其結(jié)果是，爆炸式空倉的安全問題十分嚴(yán)重，導(dǎo)致外派的越野車輛數(shù)量增加，人員結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，可能造成消防安全的損失，盜竊等，如果一個(gè)社會(huì)的損失對(duì)社會(huì)構(gòu)成更大的安全風(fēng)險(xiǎn)，則可以用普通雷管引爆。與此同時(shí)，爆炸后出現(xiàn)了大規(guī)模短缺、高質(zhì)量爆炸率、第二次破壞、爆炸成本增加、對(duì)持續(xù)高效運(yùn)作的影響以及礦工人數(shù)減少等問題。

2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1降低爆破單耗

利用電子雷管延期精度高、延期時(shí)間可以任意設(shè)定的優(yōu)勢(shì)，在安能爆破白銀露天項(xiàng)目進(jìn)行露天臺(tái)階爆破使用數(shù)碼電子雷管解決露天礦爆破高單耗、高大塊率、爆破振動(dòng)大等問題，優(yōu)化爆破參數(shù)進(jìn)行爆破試驗(yàn)，結(jié)果表明，利用XF型數(shù)碼電子雷管起爆增加單孔爆破方量，降低爆破單耗。相較使用塑料導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行爆破施工單耗降低約12.5%。此外，重慶渝北的棚戶區(qū)粉質(zhì)砂巖周圍存在大量山路陡坡，工程爆破涉及飛石及爆破振動(dòng)問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行4次導(dǎo)爆管與數(shù)碼電子雷管爆破試驗(yàn)對(duì)比研究，從巖石破碎程度、炸藥消耗量及安全性方面分析，結(jié)果表明利用數(shù)碼電子雷管起爆后巖石破碎均質(zhì)，爆堆高度和炮孔推出距離合理，操作安全，炸藥消耗量從0.32kg/m3降低至0.28kg/m3，為大規(guī)模爆破工程提供理論支持。

2.2降低爆破振動(dòng)

露天礦山單次起爆炸藥消耗量較多，爆破振動(dòng)對(duì)周圍構(gòu)筑物影響大。使用導(dǎo)爆管雷管起爆由于延時(shí)固定難以降低單響炸藥量，而使用數(shù)碼電子雷管延時(shí)精度高、靈活設(shè)定，可逐孔起爆，降低單響藥量，從而減小爆破振動(dòng)影響。在疆納礦業(yè)辦公樓進(jìn)行的爆破振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，在露天礦山爆破中采用電子雷管比塑料導(dǎo)爆管雷管爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度峰值降低25%，振動(dòng)主頻提升45%。

3數(shù)碼電子雷管在某露天礦爆破中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1試驗(yàn)背景

要與套管和數(shù)字雷管的參數(shù)進(jìn)行比較，必須在暴露的地雷區(qū)域內(nèi)對(duì)同一段進(jìn)行場(chǎng)爆炸。在實(shí)驗(yàn)過程中，選擇了不同直徑、不同位置的數(shù)字雷管進(jìn)行沖擊分析。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在使用各種參數(shù)大致相同的管道時(shí)，不同質(zhì)量線圈的振幅和振動(dòng)速度不同，將數(shù)字爆炸能力與振動(dòng)和振動(dòng)速度較低且間隔較大的主連接件進(jìn)行了比較，直至振動(dòng)波的最大值。

3.2成本分析

參數(shù)實(shí)驗(yàn)和擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)之后，可以創(chuàng)建一系列精確的科學(xué)數(shù)據(jù)。首先，可以使用這些數(shù)據(jù)比較爆炸裝置的使用情況及其成本。數(shù)字爆炸裝置的消耗比爆炸裝置的消耗低三分之一，使每30美元的爆炸量達(dá)到1320 000美元，每年節(jié)省近40萬美元。數(shù)字電子管的使用不需要大量的孔，因此在理論上可以進(jìn)一步減少地雷的消耗，進(jìn)一步節(jié)約成本。而且最重要的是，數(shù)字爆炸能力能夠在一個(gè)步驟中完成爆炸，從而減少了第二次爆炸不作為的危險(xiǎn)，減少了炸藥的消耗和管道設(shè)計(jì)的工作量。第二，穿透孔的成本很高。穿孔的成本受到穿孔數(shù)的嚴(yán)重影響。但是，對(duì)穿孔影響最大的是端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，由于數(shù)字爆炸能力精度高，導(dǎo)致切口明顯減少。

4發(fā)展趨勢(shì)

4.1非電起爆數(shù)碼雷管

非電數(shù)碼雷管原理：通過導(dǎo)爆管的能量轉(zhuǎn)化為電能，激發(fā)電子延遲芯片對(duì)芯片輸出端設(shè)計(jì)電壓調(diào)節(jié)電路，為發(fā)火元件提供足夠的起爆能量，最后發(fā)火元件引爆主裝藥。將導(dǎo)爆管使用安全與數(shù)碼電子雷管精準(zhǔn)延遲優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，避免數(shù)碼電子雷管組網(wǎng)、使用過程的不便，大大降低雷管使用成本。

4.2可賦碼的數(shù)碼電子雷管

通過二維碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼電子雷管生產(chǎn)、銷售、使用等全程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，可準(zhǔn)確有效地管理數(shù)碼電子雷管的使用狀況，增加雷管的使用安全性。同時(shí)也避免了施工方聘用生產(chǎn)商特定專業(yè)技術(shù)人員管理的情況，降低了使用成本。

結(jié)束語

近年來，數(shù)碼電子雷管在露天采礦深孔爆破中由于其優(yōu)良的性能備受青睞。在具體的試驗(yàn)中更是在通參數(shù)試驗(yàn)和擴(kuò)大性試驗(yàn)中充分展現(xiàn)了自身的優(yōu)良性能。

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