電子雷管在廢棄礦山治理爆破工程中的應用

朱峰

摘? ?要：基于某礦山恢復治理爆破工程，通過不同的試驗，對電子雷管與導爆管雷管的爆破效果進行了對比，從電子雷管與導爆管雷管的延時誤差、對巖石破碎塊度的影響、對爆破振動的影響、對爆破質量的影響等方面展開分析，總結了爆破施工技術在礦山恢復治理工程中的運用創新。

關鍵詞：電子雷管;礦山治理;爆破振動;破碎塊度

1? ? 項目概況

山東省臨沂市蒙陰縣某露天石灰石礦，礦區占地面積為0.3 km?，大致呈長條狀，東西長約300 m，南北長約1 km。由于多年的開采，礦區內山體破損嚴重、地勢起伏較大，形成多處大規模、高落差的開采平臺及最大高差近80 m的陡崖。經過人為活動的破壞及自然條件的風化侵蝕，礦區存在多處隱患，隨時可能發生崩塌、滑坡、地面塌陷等地質災害。開采出的石料在礦區內任意堆積;地表植被大面積遭到破壞[1]，水土流失嚴重;礦區粉塵飛揚，污染嚴重，破壞和影響了地貌景觀且占用大量土地資源[2]。當地政府要求用最短的時間，保質、保量地完成恢復治理任務。

2? ? 電子雷管爆破在礦山恢復治理工程中的應用

2.1? 工業電子雷管與導爆管雷管的延時誤差對比

根據礦山爆破設計，本次實驗選取在臺階爆破中孔內最常用的2段毫秒導爆管雷管（延時25 ms）、3段毫秒導爆管雷管（延時50 ms）及13段毫秒導爆管雷管（延時650 ms）與電子雷管進行精度對比。如表1所示，在試驗中，分別測試了理論延時為25 ms，50 ms和650 ms的電子雷管和非電導爆管雷管實際延期時間，采用延時誤差來表示雷管的延期精度，每組20發。

由表1可知，在25 ms，50 ms和650 ms理論延時的測試結果中，電子雷管的平均延時與理論延時更接近，電子雷管延期時間的標準差、極差和延時誤差均比導爆管雷管的小，說明電子雷管的延期精度比導爆管要高。綜上分析可知，電子雷管的延期時間一致性好、精度高，延期性能遠遠優于導爆管雷管的延期性能，更適宜作為爆破起爆雷管，能使炮孔間的起爆時間更加趨近于設計時間。

2.2? 雷管爆破精度對爆破質量的影響

在礦山爆破施工中，采用了毫秒導爆管雷管及電子雷管，在同一地質巖性區域分別進行爆破。從邊坡實際效果看，因為電子雷管延時誤差更小，各炮孔起爆誤差也更小，使得作用于巖石的拉應力更加均勻，爆炸氣體做功也更加充分。采用電子雷管起爆網絡進行爆破后的邊坡，從光滑平整性、半孔率及光爆孔清晰程度方面來說，都要優于傳統毫秒導爆管雷管起爆網絡。

2.3? 電子雷管微差爆破對巖石塊度的影響

按設計要求，漿砌石原石尺寸要求在100～300 mm，在每級臺階邊緣向內推0.5 m，采用建設漿砌毛石的形式，砌筑兩道寬0.3 m，高0.6 m的毛石墻，墻距3.0 m，兩道毛石墻中間覆蓋種植土，以便下一步的綠化工作。鑒于電子雷管與導爆管雷管的延期時間一致性相差較大，本實驗在地質條件和爆破方案相同的情況下，分別采用電子雷管起爆網絡與導爆管雷管起爆網絡進行爆破實驗，并對爆破后巖石塊度進行了統計。采用電子雷管起爆得到的爆破石料塊度大部分集中在10～600 mm，其塊度在上、下包絡線之內，能較好地滿足工程需求。導爆管雷管起爆產生的石料塊度不均勻，大塊和小塊較多。電子雷管起爆延時與設計延時比較接近，能更好地進行應力波疊加，能量均衡，發揮協同效應，從而使巖石破碎更加均勻，爆堆更為松散、連續，塊度均勻爆破后效果有利于提高鏟裝效率。在爆堆的清理裝運過程中，未出現根底和大于600 mm的大塊，能夠滿足工程挖掘的運輸需求。

2.4? 電子雷管微差爆破對減少爆破振動的影響

本工程西側300 m處為龍山村村民居住點，在礦山恢復治理工程爆破施工中，需要考慮爆破振動對周邊居民住房的影響和危害。為達到爆破振動允許速率，本工程的爆破網絡采用逐孔起爆技術。為分析電子雷管與導爆管雷管延時精度對于爆破振動的影響，在工程區域地質條件和爆破方案相同的情況下，分別采用電子雷管起爆網絡與導爆管雷管起爆網絡進行爆破實驗。實驗中，每次爆破最大一次起爆藥量均取同樣規格、同質量的炸藥，采用導爆管雷管及電子雷管起爆網絡分別進行3次爆破，數據統計如表2所示。

通過對3次爆破后的6次振動數據進行統計研究，可知：（1）和使用導爆管雷管相比，在相同的爆心距，使用數碼電子雷管的爆破振動速度較小。（2）使用電子雷管能夠有效降低爆破振動速度，改善單孔爆破振動波的疊加情況，提高振動信號的主振頻帶，在一定程度上提高高邊坡的安全允許爆破振動速度，在一定程度上降低爆破振動引起礦山邊坡破壞的概率。

2.5? 爆破對礦山臺階后續復墾綠植栽種及綠化效果的影響

根據設計要求，在施工過程中應注意保留原有的自然植被，并充分利用周圍環境景觀要素，綠化物種應優先考慮適應環境能力強、適合當地生長的鄉土樹種和草種。因此，在平臺上種植側柏，在坡腳種植爬山虎并引導其往上生長，實現臺階坡面的垂直綠化。擁有高質量的礦山平臺及邊坡，不但有助于節省覆土方量，有助于覆土后開挖等深種植穴、規則種植綠化植被，提高爬山虎等植被生長后對邊坡覆蓋的效果。

3? ? 結語

電子雷管爆破在礦山恢復治理工程中的應用這一課題，以典型的蒙陰縣舊寨鄉龍山村建筑用灰巖礦恢復治理工程的爆破施工項目為工程背景，在施工過程中對出現的問題進行分析探討，為類似工程在同類環境下的施工提供經驗，研究成果具有很好的推廣價值和廣闊的應用前景。

[參考文獻]

[1]劉詩云，郭阿龍，李霖鋒.廣西永福某石灰巖礦山地質環境問題及恢復治理探討[J].山東國土資源，2017（1）：65-70.

[2]鄒艷福，徐國，照日格圖，等.小型露天礦山治理措施研究—以翁牛特旗四道杖房螢石礦為例[J].西部資源，2017（1）：91-93.