數碼電子雷管精確延時爆破減振及破碎效果試驗研究

胡浩川，明　悅，周建敏

(貴州新聯爆破工程集團有限公司，　貴州 貴陽　550002)

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數碼電子雷管精確延時爆破減振及破碎效果試驗研究

胡浩川，明悅，周建敏

(貴州新聯爆破工程集團有限公司，貴州 貴陽550002)

為研究數碼電子雷管精確延時爆破對減振及破碎效果的影響，在其施工區進行現場數碼電子雷管爆破試驗，選取孔間、排間時間間隔為20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms的數碼電子雷管與孔間、排間時間間隔為25 ms/70 ms的國產導爆管進行對比試驗。采用Split-Desktop3.0軟件和TC-4850儀器對不同延時時間條件下的爆破塊度和減震效果進行分析。結果表明，當數碼電子雷管采用孔間30 ms、排間75 ms的微差時間進行爆破時，其減震效果和爆破效果最優。

電子雷管；破碎效果；減震效果；延時時間

義東聯二號路道路爆破工程目前存在的問題主要是爆破的大塊率較高，降低了鏟裝效率，增加了二次破碎量，且爆破振動對臨近建筑物的影響較大。因此，如何改善爆破效果和減小爆破振動成為了該工程迫切解決的問題。

目前國內對于改善爆破效果和減震措施的研究主要集中在減小單孔藥量，采用空氣間隔裝藥爆破，采用微差爆破和預裂爆破等方法[1￣4]。而隨著數碼電子雷管的發展，其延時精度高、延時時間設置靈活等特點，使得電子雷管在改善爆破效果和減震作用方面具有明顯的優勢[5￣8]。

因此，義東聯二號路道路爆破工程引進電子數碼雷管爆破技術。通過數碼電子雷管與國產高精度導爆管雷管的爆破對比試驗，以爆破效果和減震效果為表征參量，最終確定適合該工程的數碼電子雷管最優延時時間。

1　工程概況

本試驗選取在遵義東聯二號路道路工程五號還房施工區進行。五號還房為一單獨待爆山體，主要為灰巖，屬堅硬巖類，巖體中、微風化。該區域斷裂構造不發育，區域地塊穩定性好，山體的土石比約為1∶9，基巖類型以堅石為主。

現場實驗爆破參數主要為：孔距4 m，排距取3.5 m，每次試驗均為3排12孔，孔徑110 mm，孔深12 m，堵塞3 m，采用反向起爆，每孔均采用雙發起爆雷管，試驗使用混裝銨油炸藥。為了與電子雷管的爆破效果構成對比，本試驗同時記錄國產高精度導爆管雷管的爆破效果。試驗場地爆破施工布孔均為梅花形，孔網參數同電子雷管采用參數相同。起爆采用非電毫秒延期雷管孔外多孔(排)毫秒延時起爆，毫秒延時時間為孔間25 ms、排間75 ms。

2　不同延時時間爆破效果分析

為了準確評價不同毫秒延時時間下的爆破效果，本次試驗選用爆破塊度作為評價指標，通過對爆堆拍攝，采用專業軟件對爆堆圖片進行分析，從而得出不同試驗條件下的爆破塊度。

本試驗采用數碼電子雷管，針對孔間、排間延時間隔分別為20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms的4種情況，每種重復試驗5次，總共進行了20次試驗。每次試驗均在爆后立即對爆堆進行拍攝，對每次試驗均選用有代表性的照片進行爆破結果分析。圖1～圖5分別為不同延時時間的爆破效果。

采用Split-Desktop3.0軟件對不同延時時間爆破后的塊度分布進行統計分析，得出不同的孔間和排間微差時間的爆破塊度(見表1)。根據分析結果繪制不同工況條件下爆破塊度分布變化情況，如圖6所示。

圖1　25 ms/75 ms延時時間的爆破效果

圖2　20 ms/70 ms延時時間的爆破效果

圖3　25 ms/70 ms延時時間的爆破效果

圖4　30 ms/75 ms延時時間的爆破效果

圖5　30 ms/80 ms延時時間的爆破效果

塊度/cm不同塊度所占百分比/%25ms/75ms20ms/70ms25ms/70ms30ms/75ms30ms/80ms0～2029.2549.1851.4452.0650.3220～4023.118.3438.3144.1722.5840～6014.4823.677.243.7720.6360～8016.175.313.01-5.4780～1009.833.5---100～1507.17----平均塊度/cm32.6521.0319.8419.3220.74最大尺寸/cm113.0486.2262.1352.5967.34

圖6　不同延時時間爆破塊度分布變化情況

根據表1和圖6結果可知：

(1) 分析爆堆平均塊度分布發現：采用國產導爆管雷管(25 ms/75 ms)，爆破爆堆的平均塊度最大，為32.65 cm，而采用數碼電子雷管(20 ms/70 ms)、(25 ms/70 ms)、(30 ms/75 ms)、(30 ms/80 ms)爆破的平均塊度分別為21.03，19.84，19.32 cm和20.74 cm。

(2) 分析爆堆最大塊度分布發現：采用國產導爆管雷管(25 ms/75 ms)，爆破爆堆的最大塊度最大，為113.04 cm，采用數碼電子雷管(20 ms/70 ms)爆破的最大塊度最小，為52.59 cm。從爆堆平均塊度分布及最大塊度分布情況看，采用數碼電子雷管(20 ms/70 ms)爆破的破碎效果最優。

3　現場爆破震動測試

3.1爆破振動測試方案

本試驗采用數碼電子雷管進行爆破，試圖通過改變不同延時時間即20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms，得到不同爆心距條件下的各向爆破振動速度峰值。現場爆破振動測試所用儀器為成都中科測控TC-4850爆破測振儀。TC-4850爆破測振儀有3個數據傳輸通道，并配置1個三分量速度傳感器進行各向振速的量測，其三分量的速度傳感器采用石膏粘接在邊坡基巖上，其中X為水平切向(與爆源方向垂直)，Y為水平徑向(指向爆源)，Z為垂直方向。

3.2爆破振動結果分析

在現場進行多次試驗，得到部分試驗數據如表2所示。

根據表2結果可知：

(1) 在相同爆心距條件下，采用國產導爆管雷管(25 ms/75 ms)爆破的振動峰值最大。采用數碼電子雷管爆破的振動峰值明顯減小。

(2) 對比數碼電子雷管不同延時時間爆破的振動速度峰值，發現采用30 ms/75 ms爆破的減震效果最優。

4　結　論

在東聯二號路道路工程五號還房施工區進行現場數碼電子雷管爆破試驗。采用Split-Desktop3.0軟件和TC-4850儀器對不同延時時間條件下的爆破塊度和減震效果進行分析，取得以下結論：

(1) 采用數碼電子雷管(20 ms/70 ms)爆破時，其爆堆最大塊度為52.59 cm，平均塊度為19.32 cm，取得的破碎效果最優。

(2) 對比數碼電子雷管不同延時時間爆破的振動速度峰值，發現采用30 ms/75 ms爆破的減震效果最優。

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2016￣02￣18)

胡浩川(1972-)，男，高級工程師，主要從事爆破工程方向研究，Email：377413454@qq.com。