數碼電子雷管在礦山中的運用

廖 韌,鄧友祥

(重慶順能建設工程有限公司,重慶401120)

重慶華新陶家石灰巖礦山原爆破施工作業中雷管采用國內生產的普通毫秒導爆管和奧瑞凱毫秒導爆管雷管,爆破網路不可檢測,且爆破產生的地震波大,存在巖礦塊度不均勻、根底多等問題。

針對以上問題,在礦山中采用數碼電子雷管爆破網路,旨在加強巖石破碎效果,提高機械采裝效率;最大限度地減少巖石大塊率,降低采礦綜合成本;有效降低爆破振動,保證構筑物安全,提高綜合效益[1-4]。

1 工程概況

重慶華新陶家石灰巖礦山礦區被729 縣道分為南北兩個區域,本次爆破主要在北區付家大坡礦區,爆破范圍內有一條輸油管道橫穿爆破區域,爆破區域東側緊鄰采石場,南側150 m 為樹立村零星民房,隨著采場開采平臺下降,爆破產生的振動對周邊居民的影響增大。

礦區位于華瑩山系中梁山段。巖石堅固系數f=8 ～12,可爆性為中等。

2 技術方案設計

2.1 民爆物品選擇

炸藥采用改性銨油炸藥,雷管采用重慶順安爆破器材有限公司生產的數碼電子雷管。

2.2 參數設計

孔網參數沿用原爆破方案設計參數,爆破為深孔臺階爆破,臺階高度12.0 m,鉆孔采用金科590 鉆機,孔徑為?115 mm。深孔爆破孔網參數見表1:

表1 爆破設計參數

2.3 裝藥結構

原施工方案中為保證網路可靠性,采用上下兩個起爆藥包,如圖1 所示,改用數碼電子雷管后,孔內采用1 個起爆藥包,如圖2 所示。

圖1 原施工方案裝藥結構示意圖

圖2 數碼電子雷管裝藥結構示意圖

2.4 起爆方式

原施工方案中孔內采用380 ms 普通毫秒導爆管雷管,孔間采用42 ms 普通毫秒導爆管雷管,排間采用65 ms 普通毫秒導爆管雷管。施工方案布孔及網絡連接圖如圖3 所示。

圖3 原施工方案布孔及網路連接示意圖

根據澳瑞凱公司在國內外研究成果[5],在起爆網絡設計時,要取得最佳的破碎塊度和爆堆形狀,孔間微差間隔時間應按每米孔距3 ～8 ms,排間微差間隔時間應按每米抵抗線8 ～15 ms 選取。改用數碼電子雷管后,還是采用常規的逐孔起爆方式,經過多次爆破后,調整為孔間延時采用17 ms,排間延時采用59 ms。網路敷設如圖4 所示。

圖4 數碼電子雷管布孔及網路連接示意圖

3 爆后效果及評價

3.1 爆后效果分析

引進數碼電子雷管后,礦山爆破取得了較好的效果。通過多次爆破,對數碼雷管和普通毫秒導爆管雷管的爆破效果進行數據統計并進行對比分析,兩方案的爆后現場效果圖如圖5、圖6 所示,爆后相應的參數對比結果如表2 所示。

圖5 原施工方案爆破后效果圖

圖6 數碼電子雷管爆破后效果圖

表2 兩種方案爆后參數對比

采用數碼電子雷管和普通毫秒導爆管雷管在重慶華新陶家石灰石礦山同一巖層和相同爆破參數條件下進行多次爆破,通過爆后巖石松散情況、大塊率、根底率等對比得出:采用數碼電子雷管技術形成的爆堆松散均勻、穩定平整,爆破振動降低了40.6%,大塊率減少20%,根底率減少25%。

3.2 爆后效果評價

1)數碼電子雷管采用專用起爆設備,有雙向通訊功能,可在線檢測爆破網路,智能密碼起爆,具有本質安全性。

2)數碼電子雷管自帶網路連接卡扣,起爆網絡連線簡單方便,降低工人勞動強度,提高爆破作業效率。

3)可以根據地質條件進行微差間隔時間的優化,使爆破過程中巖石之間形成二次破碎,巖石動能降低,拋距減少,降低大塊率的同時,使爆破后形成的爆堆松散均勻、穩定平整,提高機械產裝效率。

4)通過科學設置微差間隔時間,降低了爆破振動效應。

4 結論

數碼電子雷管起爆系統具有延時精度高、時間設定靈活、網路檢測智能、安全性能可靠等特點,能提高炸藥能效,有效改善礦巖破碎效果,顯著降低爆破振動強度等優點。隨著數碼電子雷管成本降低,在工程應用中的不斷成熟,必將對爆破產業產生深遠影響,推動工程爆破理論和技術的飛躍[6]。