數碼電子雷管在南芬露天鐵礦的應用

鹿文嬌 李蘭彬 馬士博 張健鵬 韓 芳

（1.本溪鋼鐵（集團）礦業有限責任公司南芬露天鐵礦；2.遼寧省委黨校經濟學院）

本鋼南芬露天鐵礦是我國大型露天開采礦山，是本鋼鐵礦石主要生產基地，年產鐵礦石1 300萬t。采場爆破采用澳瑞凱高精度、高強度導爆管雷管，乳化炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、重銨油炸藥和巖石乳化炸藥。炮孔采用連續、間隔裝藥結構。

近年來，隨著科技的高速發展，以延時精確、使用安全著稱的數碼電子雷管應運而生，并在礦山爆破中推廣應用，在改善爆破質量和降低爆破振動方面取得了較好效果［1］。為此，南芬露天鐵礦也引進了數碼電子雷管，在不同巖性爆區進行爆破對比試驗。

1 數碼電子雷管的原理

數碼電子雷管由腳線、密封塞、集成芯片、電容和起爆藥五部分組成［2］（圖1），其原理是用集成芯片取代了傳統雷管中的化學延期藥與點火元件，從而大大提高了延期精度，通過控制引火頭的能量，最大限度地減少了因引火頭能量需求所引起的誤差，提高了延時準確性和可靠性，而電子芯片的可控性也增加了雷管產品的本質安全［3］，這也是與傳統雷管的本質區別（圖2）。

2 試驗爆區概況及爆破參數選擇

所涉及爆區的炮孔直徑分別為250和310 mm，垂直炮孔，巖性為片麻狀混合花崗巖和綠泥角閃巖，普氏系數為12～16，節理裂隙不發育，孔網參數分別為6.5 m×6.5 m和7.8 m×7.8 m，臺階高度為12 m，超深為2～2.5 m，孔深為14～14.5 m，填塞高度為6～8 m。炮孔內含有水，使用防水乳化炸藥，密度為1.25 g/cm3。

3 爆破效果分析

將所涉及爆區分為4組，每組2個爆區，彼此相鄰，分別采用數碼電子雷管和高精度導爆管雷管進行爆破，收集相關數據匯總見表1，對爆破效果進行分析（鏟裝設備為295BⅡ型電鏟，鏟斗體積為16.8 m3）。

?

數碼電子雷管爆區比高精度導爆管雷管爆區鏟裝效率高9.2%～12.8%，大塊率低0.04～0.05個/kt；從爆堆整體來看，數碼電子雷管爆區爆堆更加集中，破碎塊度整體偏小，更加均勻。因此，數碼電子雷管爆區比高精度導爆管雷管爆區爆破效果要好。

4 爆破振動分析

將1臺爆破測振儀布置在爆區后方，爆心距為300 m，垂直高度為216 m。每組爆區相同部位單孔裝藥量、爆破條件、地質條件等外部因素幾乎一致，見表2。圖3為第1組數碼電子雷管的爆破振動曲線圖，圖4為第1組高精度導爆管雷管的爆破振動曲線圖。

?

數碼電子雷管爆區質點振動速度較高精度導爆管雷管在X方向降低為0.170～0.329 cm/s，Y方向降低為0.108～0.273 cm/s，Z方向降低為0.120～0.224 cm/s。綜上所述，可以得出數碼電子雷管爆區降振效果要好于高精度導爆管雷管爆區。

5 存在的問題

2020年8月17—12月12日，南芬露天礦共計使用數碼電子雷管3 038發，爆破16次，爆破效果較高精度導爆管雷管要好，爆破振動也有所降低。但是，在使用過程中也發現了一些問題，如短路處理時間較長，尤其是規模較大、短路多的爆區，往往會造成爆區遲爆；氣溫低于20℃時，數據采集器和控制器經常會出現意外關機情況，影響爆區起爆等。

6 結語

（1）數碼電子雷管作為近些年新興的一種爆破器材，用集成芯片取代了高精度導爆管雷管和傳統普通雷管中的化學延期藥與點火元件，使延期時間更加精確。

（2）數碼電子雷管延期時間可以根據設計者的需要由設計者自行設定，攻克了高精度導爆管雷管和傳統普通雷管受段別限制的難題，在爆破參數優化、微差時間選擇與巖性匹配方面可以做得更好［4］，在改善爆破質量和降低爆破振動方面要優于高精度導爆管雷管和傳統的普通雷管，這也將成為今后爆破工程技術人員研究的主要方向。

（3）數碼電子雷管及其起爆系統，推動了爆破技術水平的革新，在復雜的爆破環境下，改善了爆破效果，減少了爆破有害效應對周圍環境的影響［5］。

（4）盡管數碼電子雷管擁著上述的優點，但是在日常的使用過程中也發現了其自身存在的一些問題，仍然需要研發者不斷地研究和改進，才能使其更加完美。