電子雷管推廣應用問題及對策措施

劉曉文,任冬梅,詹 旭

(1.礦冶科技集團有限公司,北京 100160;2. 北京北礦億博科技有限責任公司,北京 100160;3.南京理工科技化工有限責任公司,江蘇 南京 210000)

0 引言

數碼電子雷管延時精度準確,可靠性高,具有優越的本質安全性,在控制爆破和精細爆破中有著顯著的優勢,并能有效降低爆破振動、爆破飛散物的危害,是未來民爆行業中的主流產品,目前我國正在大力推廣應用[1-2]。 工信部《“十四五”民用爆炸物品行業安全發展規劃》提出“要通過提升行業數字化智能化水平、加強智能制造支撐供給能力,深入推進智能制造”。 工信部《關于推進民爆行業改革發展的意見》提出“積極支持企業拓展電子雷管應用市場,引導用戶加大對電子雷管的推廣應用,力爭用3 至5 年時間,實現電子雷管替代現有普通雷管”。 2018 年9 月,公安部、工信部在貴州召開全國民爆行業智能制造現場推廣會,要求各地全力推廣應用電子雷管,從2018 年起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。 為貫徹落實貴州現場推廣會的精神,進一步加強民用爆炸物品的安全管控,嚴防雷管流失造成社會危害,各地公安部門、工信部門相繼出臺了相應的落實措施。

1 電子雷管的應用情況

電子雷管的研發始于20 世紀80 年代。 20 世紀90 年代,發達國家已將電子雷管應用在大型復雜工程爆破中,并取得了較好的爆破效果[3]。 我國首例工程應用電子雷管是2006 年在三峽圍堰拆除爆破中使用 Orica 公司生產的I-KonTM雷管,十余年來電子雷管的應用得到了長足的發展。 為適應產品結構調整方向,近幾年電子雷管產量快速增長,2020 年電子雷管產量為1.17 億發,是2016 年的65 倍[4]。 到“十三五”末,我國電子雷管生產許可能力達5.35 億發,產量呈指數增長,“十三五”期間電子雷管產量見表1。

表1 “十三五”期間電子雷管產量

2 電子雷管的優點及推廣的必要性

電子雷管的推廣與應用符合國家對民爆行業發展的總體要求,從技術和管理方面都有著不可替代的優勢,具體表現在:

1)電子雷管可以實現密碼授權起爆、區域監管(禁止在非法時間、非法地點起爆),有利于公安機關反恐防爆和實現民用爆炸物品末端精準監控,對維護公共安全和社會穩定具有重要的現實意義。

2)使用電子雷管可在線設置延期時間,并可根據現場情況修改調整延期時間,不受段別限制,延期精度高,能夠按照爆破工程師設計的時間順序起爆。

3)采用電子雷管進行逐孔微差爆破,爆破飛石較少,爆破效果得到改善,爆破后塊度符合施工要求,爆堆形狀較好,拋擲距離合適,鏟裝效率高,降低了施工的綜合成本[5]。

4)爆破振動明顯減小,對礦山邊坡或重要保護目標的保護起到重要作用[6-7]。

5)原導爆管網路接頭多,容易出現組網問題,不能檢測網路,電子雷管組網接頭少,可在線檢測,可杜絕因網路漏連引起的拒爆。

6)電子雷管入庫、出庫發放方便,無段別區分,方便管理。

7)電子雷管芯片取代傳統延期體,有效減少了鉛、鎢等重金屬污染。

3 電子雷管應用推廣中存在的問題與對策

3.1 可靠性與安全性問題

3.1.1 存在的問題

隨著電子雷管的全面推廣普及,在不同環境的使用過程中,各種問題隨之暴露出來,以率先推廣電子雷管的廣西省和貴州省的應用情況為例,曾發生因多種原因導致的產品可靠性問題,如卡口不牢靠、接線夾質量差、網路連接防水性能不滿足要求、腳線不能耐現場混裝乳化炸藥的高溫、在小斷面下使用時產品拒爆率高、人工焊接導致的不可靠、芯片與管殼接觸導致的漏電等問題[8]。 這些問題不僅影響了現場作業效率,還帶來了一定的安全隱患和質量隱患。 雖然一些問題經爆破作業現場反饋,生產企業做了一定的改進,但是各生產廠家的產品質量參差不齊,許多問題仍然存在。

隨著WJ 9085—2015《工業數碼電子雷管》、GB/T 27602—2011《工業電雷管射頻感度測定》、GA1531—2018《工業電子雷管信息管理通則》等相關行業標準的出臺,電子雷管的各項安全性的驗證有了明確的依據。 電子雷管在煤礦井下瓦斯環境下的使用情況,雖然目前有一些企業和高校正在研究與試驗應用,但是相關產品的技術還有待進一步提高。

3.1.2 可靠性與安全性問題的對策措施

1)電子雷管生產企業要完善生產工藝,提高工藝的可靠性,嚴格控制每一道生產工序的質量管理,精益求精,保證產品質量。

2)針對高溫現場混裝乳化炸藥使用環境、多水環境、井下或隧道等復雜環境,生產企業要總結分析各種復雜環境對電子雷管的影響因素,量化技術指標,攻克技術難題,完善相關標準。

3)電子雷管的操作較為復雜,對操作人員整體素質要求較高,用戶的反饋和交流可以促進產品不斷改進提高。 建議選取試點使用單位,生產企業參與產品試用,這樣既有利于產品的迅速改進和推廣,又可以培養、鍛煉技術服務隊伍。

4)監管部門、生產企業和爆破作業單位要積極配合,組織技術培訓,使爆破作業人員盡快掌握電子雷管爆破作業技術,真正做到想用、會用、善用電子雷管,確保不發生因操作不當而引發的安全事故。

5)穩妥推進電子雷管推廣工作,在煤礦井下的應用待有關產品技術成熟穩定后再全面推廣應用。

3.2 成本較高的問題

3.2.1 成本現狀

電子雷管本身出廠價格較高,通過運輸、流通環節后,價格進一步提高,提高了起爆器材成本。某爆破公司從民爆銷售公司購買同一生產企業生產的10 m 腳線(或導爆管)的不同品種雷管價格比較見表2。

表2 三種雷管價格比較表

由表2 可知,電子雷管與普通導爆管雷管價格相比較高,稍高于高精度導爆管雷管的價格。 對比導爆管和電子雷管的腳線價格,兩者差異不大,成本增加主要來自于電子控制模塊。 另外,專用起爆器費用高,不同廠家生產的起爆器不能通用,爆破作業時會出現起爆器故障的情況,備用起爆器不經濟。

3.2.2 成本較高問題的對策措施

1)起爆器材成本只是爆破成本的一部分,使用電子雷管可以改善爆破效果,提高鏟裝效率,降低爆破有害效應,應積極引導現場爆破技術人員利用逐孔爆破技術,充分發揮電子雷管的優勢,提高爆破的綜合效益[9]。

2)電子雷管價格較高,一方面是電子控制模塊成本高,另一方面在于目前生產企業的智能化、自動化水平不是太高,引導生產企業向智能化、自動化方向發展,可以降低人工成本、提高生產效率,電子雷管的價格也會相應降低。

3)市場惡性競爭使一些生產企業不當低價銷售,相關部門應及時制止,促進行業良性發展。

4)研究開發通用的電子雷管起爆器,降低采購成本,不同生產廠家可通過不同的版卡進行區分。

3.3 技術服務問題

3.3.1 技術服務當前面臨的問題

隨著行業主管部門對產業的引導,電子雷管的使用量迎來爆發式增長,各生產企業現有的售后技術服務隊伍已不能滿足現場需要,如何提供良好的技術服務,保證現場爆破作業人員盡快掌握電子雷管安全操作和相關技術,是生產企業面臨的重要問題。 同時,很多生產企業前期電子雷管并沒有大批量生產,部分技術服務人員對該產品不夠熟悉,對存在的問題認識不足,技術服務人員服務意識欠缺,技術服務僅立足現場操作,不注重與爆破技術的結合,使得爆破作業單位使用積極性不高。

3.3.2 技術服務問題的對策措施

1)生產企業要迅速擴充技術服務隊伍,充分利用生產車間技術人員、銷售服務人員、研發人員等,加強內部培訓,組成精干力量,隨時赴現場指導電子雷管的使用。

2)生產企業要與爆破作業現場充分結合,對現場存在的共性問題進行總結,對現場反饋的問題及解決方案及時與用戶共享,對現場發現的質量問題認真改進。 制作電子雷管操作手冊、常見問題解決方案、操作視頻等,便于爆破作業人員日常的學習培訓,為爆破作業單位提供更多的便利。

3)提高技術服務人員的服務意識和服務質量,技術服務人員到爆破作業現場,不僅要指導現場操作,解決現場出現的問題,還要結合逐孔爆破技術為客戶提出優化建議。

4)組織一定區域內的爆破作業單位進行集中培訓,聯合試點使用單位進行現場觀摩,保證培訓效果。

4 結語

電子雷管取代傳統雷管是大勢所趨,通過監管部門、生產企業、科研院所、爆破作業單位等各方的共同努力,電子雷管可靠性與安全性問題、成本問題、技術服務問題等也會逐步得到解決,電子雷管技術將更加成熟,企業的管理和服務水平會不斷提升,起爆器材在我國將進入全新的發展階段,從而推動民爆行業的安全發展、高質量發展。