普通毫秒導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)的逐孔起爆技術(shù)探討

丁林敏，王茂玲，陳穎鋒，杜建科

(長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410012)

隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化政策的不斷深入，中深孔爆破技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用于城市中工程建設(shè)項(xiàng)目。爆破開(kāi)挖對(duì)周邊民眾、建筑物、建筑設(shè)施將帶來(lái)一定的危害，如爆破飛石、爆破地震波、空氣沖擊波、爆破粉塵、爆破噪音等，而其中爆破飛石和爆破地震波危害尤其明顯。如何在保證工程進(jìn)度和質(zhì)量的前提下，利用有限的爆破器材，控制爆破效果、降低爆破危害成為爆破從業(yè)者需要思考和解決的問(wèn)題。

1 逐孔起爆技術(shù)

國(guó)外礦山建設(shè)、城市建設(shè)中深孔臺(tái)階爆破普遍采用逐孔爆破技術(shù)來(lái)提高爆破效果，降低爆破振動(dòng)。

逐孔爆破是利用高強(qiáng)度、高精度的導(dǎo)爆管雷管控制地表、孔內(nèi)延時(shí)，爆區(qū)每個(gè)炮孔在空間和時(shí)間上都按一定的順序單獨(dú)延時(shí)起爆，通過(guò)減少最大單響藥量來(lái)降低爆破振動(dòng)，同時(shí)先爆炮孔為后爆炮孔提供提供自由面，通過(guò)控制起爆時(shí)間差實(shí)現(xiàn)爆破擠壓來(lái)提高爆破質(zhì)量的一種爆破技術(shù)[1-4]。

近些年來(lái)，澳大利亞澳瑞凱(Orica)公司經(jīng)過(guò)大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為逐孔起爆技術(shù)同排孔間最佳延期時(shí)間為3～8 ms/m，排間8～15 ms/m[2-3]。因此，國(guó)內(nèi)外目前使用的逐孔起爆技術(shù)大部分采用澳瑞凱公司生產(chǎn)的Exel系列地表延期雷管，其延期時(shí)間見(jiàn)表1。

然而，在國(guó)內(nèi)，由于高精度導(dǎo)爆管雷管成本高，且國(guó)產(chǎn)普通導(dǎo)爆管雷管延時(shí)精度控制不夠，因此逐孔爆破技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用不是很廣泛。隨著國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)導(dǎo)爆管雷管延時(shí)控制精度的提高，利用普通導(dǎo)爆管雷管替代高精度導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)逐孔起爆達(dá)到提高爆破效果、降低爆破振動(dòng)的方法將成為可行，具體情況見(jiàn)表2。

表1 澳瑞凱Exel系列地表延期雷管延期時(shí)間表

表2 普通毫秒導(dǎo)爆管雷管延期時(shí)間表

2 基于普通雷管的逐孔起爆網(wǎng)路

在只具備普通毫秒延期雷管的情況下，為了實(shí)現(xiàn)提高爆破效果，降低爆破振動(dòng)危害，嘗試使用普通毫秒延期雷管替代高精度雷管，實(shí)現(xiàn)逐孔起爆的目的。

孔間全部選取MS3段，延期時(shí)間50 ms；孔內(nèi)選取MS13，延期時(shí)間650 ms；排間選取MS5，延期時(shí)間110 ms。為了方便網(wǎng)路連接并減少延時(shí)誤差，統(tǒng)一使用7 m長(zhǎng)導(dǎo)爆管雷管，并確保每次使用雷管為同一廠家生產(chǎn)的同批次產(chǎn)品。網(wǎng)路連接和炮孔延期時(shí)間見(jiàn)圖1～圖2。

3 工程實(shí)例

孔亭山采石工程采場(chǎng)位于福建省莆田市城廂區(qū)。采場(chǎng)東北面約100 m處為一廟宇，西北面距莆田市看守所約150 m，西南面約150 m處為莆田市交管局員工宿舍。爆區(qū)周邊建筑物多，需考慮爆破地震波對(duì)周邊建筑影響。爆破環(huán)境情況見(jiàn)圖3。

圖1 網(wǎng)路連接

圖2 炮孔延期時(shí)間

圖3 爆破環(huán)境

孔亭山采場(chǎng)設(shè)計(jì)爆破參數(shù)：孔徑Φ=115 mm，最小抵抗線W=3.5 m，孔距a=4.7 m，排距b=3.6 m，孔深h=14 m，堵塞長(zhǎng)度l≥3.5 m，單位炸藥消耗量q=0.35 kg/m3，單孔裝藥量Q單=abhq=83 kg。選取Φ90 mm二號(hào)巖石乳化炸藥，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，1箱25 kg炸藥裝藥高度約為3 m，參考設(shè)計(jì)單孔裝藥量，可知單孔需裝藥約3.5箱，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，得出總裝藥高度為10.5 m，堵塞3.5 m。經(jīng)驗(yàn)證，與設(shè)計(jì)相符。

采用普通毫秒導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)的逐孔起爆網(wǎng)路進(jìn)行爆破。為保證網(wǎng)路可靠性，采用雙發(fā)雷管傳爆。爆破最大單響藥量即為單孔裝藥量。

根據(jù)爆破地震波質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度公式：

v=K·Qα/3/Rα

式中，R—爆破安全允許距離，取R=100 m；

Q—最大單響藥量，Q=83 kg；

K，α—與爆破巖石性質(zhì)相關(guān)的系數(shù)，取K=200，α=1.5。

計(jì)算得出v=1.822 cm/s,小于《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的爆破地震波安全允許標(biāo)準(zhǔn)2.5 cm/s。因此，采用普通毫秒導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)的逐孔起爆網(wǎng)路爆破方式對(duì)孔亭山周邊建筑設(shè)施是安全的。

通過(guò)孔亭山采石工程大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，采用普通毫秒導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)的逐孔起爆技術(shù),爆破后爆破質(zhì)量、爆破震動(dòng)相較于“V”型起爆網(wǎng)路、排間起爆網(wǎng)路爆破質(zhì)量好、爆破震動(dòng)小，且無(wú)后裂現(xiàn)象。實(shí)踐證明此方法是可行的。

4 結(jié) 論

本文雖然未從巖石破碎的理論出發(fā)，研究炸藥爆炸后應(yīng)力波作用到巖石上的響應(yīng)時(shí)間對(duì)巖石破碎效果的影響，從而未能給普通毫秒導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)的逐孔起爆網(wǎng)路孔間、排間的延期時(shí)間提供足夠的理論依據(jù)，但從工程實(shí)際應(yīng)用中看到，普通毫秒導(dǎo)爆管雷管實(shí)現(xiàn)的逐孔爆破技術(shù)對(duì)改善爆破效果、提高爆破質(zhì)量、降低爆破震動(dòng)危害同樣能起到應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張志呈,熊 文,吝曼卿.淺談逐孔起爆技術(shù)時(shí)間間隔的選取[J].爆破,2011,28(2):45-48,71.

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