高段位雷管在露天（鐵礦）礦山爆破降震中的應(yīng)用

師文強 賈永強 寶音吉雅

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014080）

高段位雷管在露天（鐵礦）礦山爆破降震中的應(yīng)用

師文強 賈永強 寶音吉雅

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014080）

目前，露天鐵礦礦山爆破作業(yè)普遍采用分段爆破方式，能在一定程度上減少爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)。由于地質(zhì)地形條件的差異，爆破方式及孔網(wǎng)參數(shù)不同，分段爆破造成的地震波疊也相應(yīng)不同。高段位雷管在露天鐵礦礦山爆破將震中具有重要意義。大量研究表明，雷管的精度對爆破后產(chǎn)生的地震效應(yīng)具有一定影響。最大段發(fā)藥量不一定會產(chǎn)生最大的振動強度。本文對高段位雷管在露天鐵礦礦山爆破降震中的應(yīng)用進行簡單分析。

高段位雷管 礦山爆破 爆破降震

1　爆破地震效應(yīng)研究

地震效應(yīng)及降震研究微差爆破的降震作用，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：第一是通過控制延時時間實現(xiàn)分組起爆達到對最大起爆藥量的限制作用，此種情況下，爆破產(chǎn)生的振動強度和起爆藥量之間的關(guān)系為正比關(guān)系。當藥量較少而其他的條件一致時，相同地點的振動強度能夠顯著降低。第二是利用分組裝藥形成不同相位的地震波波峰重疊進行干擾降震。此種情況下，一個地震波傳遞到其他位置造成的彈性振動還存在，當另外一個地震波傳遞到此處時，采用控制時間間隔，可以將兩個地震波實現(xiàn)干擾抵消，從而減少地震波動。控制延時時間是實現(xiàn)干擾降震的重要因素。介質(zhì)條件、爆心距離和所裝炸藥量都和爆破振動強度息息相關(guān)，在多段微差爆破紅，最大裝藥量直接決定爆破振動強度。在露天鐵礦爆破過程中，為了能夠降低爆破振動，必須要實現(xiàn)分段起爆，采用1段到13段或更高段位，減少每段起爆的藥量，從而降低爆破地震振動。結(jié)合實際生產(chǎn)情況，采用的毫秒雷管在高段位起爆時的精度較差，雷管存在一定的誤差，導(dǎo)致部分炮孔所形成的地震波和其他炮孔之間存在差異，導(dǎo)致峰值相互錯開，振動強度明顯減小。

2　低段位雷管的爆破振動波疊加

在相同條件下，最大裝藥量并非能夠造成最大的振動強度。多段毫秒延期爆破時，部分情況下最小段的引發(fā)藥量所產(chǎn)生的爆破振動速度比最大段的引發(fā)藥量產(chǎn)生的振動大。形成這種現(xiàn)象的主要根源在于，普通的毫秒延期雷管自身存在一定的延時誤差，剛好延時誤差滿足地震波相互抵消、相互干擾的時間間隔。為了定量分析、比較不同段位的地震效應(yīng)，首先，在地震波時域內(nèi)，逐一標定各段雷管的激發(fā)時間，并取其振動幅值，然后將各段位雷管的振動幅值、各段裝藥量以及距監(jiān)測點等參數(shù)作為樣本，按照經(jīng)驗公式對樣本數(shù)據(jù)進行回歸，計算出各段的K和α值，在此基礎(chǔ)上對各樣本進行分析對比，從中找出降震效果好的段位。在露天鐵礦爆破作業(yè)過程中，必須要通過分析不同段位的地震波振動效應(yīng)，降低地震振動強度，避免出現(xiàn)安全事故。

3　高段位雷管的爆破地震效應(yīng)及在鐵礦礦山爆破降震中的應(yīng)用

高段位的雷管由于延時時間的離散性，具有引起的地震波發(fā)生干擾、相互抵消而降震的現(xiàn)象。因此在段位的選取上，應(yīng)盡量使用高段位的雷管來進行爆破作業(yè)。以前礦山采用的是單段單孔、從低段到高段的爆破方式。現(xiàn)在主要采用了高段雷管一段多孔的爆破方式，存在一定有風險，為此進行了深入研究。用于地震監(jiān)測的系統(tǒng)由振動記錄儀、速度傳感器、模擬信號電纜組成。振動記錄儀是四川拓普測控科技有限公司生產(chǎn)的UBOX-5016爆破振動記錄儀，有4個通道，檢波器為垂直和水平方向速度傳感器，本試驗只使用垂直傳感器。為了便于對采集數(shù)據(jù)的處理，我們將振動記錄儀的電壓信號轉(zhuǎn)換成我們需要的振動速度的信號其次，在轉(zhuǎn)換后的地震波時域圖內(nèi)，根據(jù)導(dǎo)爆管雷管各段別的標準延期時間和地震波時域波形的特征逐一標定各段雷管的激發(fā)時間，并取其振動幅值作為該段別雷管的震動速度。

V15=0.24cm/s，第14、15的地震波質(zhì)點振速計算出在此次爆破作業(yè)條件下，該質(zhì)點14、15兩段的振動速度。表1計算值與實際監(jiān)測值比較表，從以上的分析我們可以看出，在此次的爆破作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)雖然高段位的雷管之間會出現(xiàn)相互干擾、消減的情況，降低爆破的地震效應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)，它的監(jiān)測值還是偏高于回歸值的。

4　結(jié)語

通過研究分析發(fā)現(xiàn)，相同條件下，振動速度最大并非代表擁有最大段的裝藥量，露天鐵礦爆破過程中，各個段位的影響存在一定的差異。因此，結(jié)合目前露天鐵礦爆破方式，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，對露天鐵礦爆破作業(yè)提出以下建議：露天鐵礦現(xiàn)場爆破檢測過程中，低段位雷管爆破造成的爆破地震波相對容易重疊，混淆一團，因此造成了地震效應(yīng)的增強。為了能夠在后續(xù)爆破中，降低地震效應(yīng)，必須要盡量使用高低段位的雷管，或者是使用低段位雷管時采用間隔調(diào)段的方式錯開，從而降低地震效應(yīng)。由于高段位雷管之間極其容易產(chǎn)生干擾降低地震效應(yīng)的作用，在一段多孔和一段兩孔以及一段一孔的對比的監(jiān)測分析中，發(fā)現(xiàn)一段多孔的降震效應(yīng)很明顯，實際爆破振動效應(yīng)并不比一段一孔的大。因此，在后續(xù)露天鐵礦爆破作業(yè)過程中，要盡量考慮多使用多孔一段的爆破方式，或者利用高段位雷管的特殊效用，降低地震波振動強度，提升爆破安全性。

［1］徐振洋，穆大耀，張珍瑜，等.高段位雷管在露天礦山爆破降震中的應(yīng)用［J］.云南冶金，2009（6）：3-5，33.

［2］趙愛華，郭永霞，孫為國，等.華北地區(qū)礦山爆破活動的時空特征［J］.地球物理學(xué)進展，2012（3）：917-923.

［3］伊志宣，郭連軍，李超亮，等.礦山爆破質(zhì)量定量評價系統(tǒng)研究［J］.工程爆破，2012（3）：25-28.

［4］王勇.改進礦山爆破工作中點火與起爆方法的幾點意見［J］.科學(xué)時代，2013（11）.

［5］黃鵬.探討礦山爆破施工技術(shù)要遵循的原則［J］.地球，2014（6）：61-61.

［6］孫慶良.對礦山爆破當中安全問題的探討［J］.江西建材，2015（1）：234-234.

［7］賀有為.談礦山爆破安全技術(shù)［J］.山西建筑，2014（29）：282-282，283.

師文強（1988—），男，內(nèi)蒙古包頭人，本科，現(xiàn)就職于內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，研究方向：采礦工程。