電子雷管在應用中的典型問題及解決措施

胡偉(保利聯合化工控股集團股份有限公司，貴州 貴陽 550002)

1 數碼電子雷管的發展及現狀

數碼電子雷管主要由腳線、電子芯片模組(包含電子延期體與起爆電容)、引火藥頭和基礎雷管組成。20世紀80年代末，我國第一代電子雷管技術試驗成功，目前已多運用在礦山深用范圍極其廣泛。電子雷管依靠電子芯片模組，實現了電子延期點火，有效提高了雷管的延時精準度。相比傳統雷管來說，大大降低了延時誤差，尤其是在復雜環境下的工程爆破作業，爆破效果有了明顯改善。

2 數碼電子雷管的優缺點

數碼電子雷管良好的產品性能已經在一些工程爆破應用中得到了充分體現，優點主要體現在：(1)電子雷管具有較高的安全性。電子雷管點火藥頭與腳線之間連接有電子芯片模組，具有強大的抗交直流電、抗靜電、抗干擾能力的特性，比傳統電雷管安全系數高。其次，電子雷管實現了全生命周期管控，具有傳統雷管沒有的安全性和信息化功能，達到了清晰、即時的雷管流向管控功能。非正常授權的雷管只要是起爆的時間、地點、爆破作業人員等任一信息與實際不相匹配就無法起爆。此外，起爆系統還會將這一信息反饋至監管部門，對公共安全管理和爆破作業單位內部管理都極為有利。(2)電子雷管具有較高的可靠性。電子雷管的延期精度不受段別影響，可設定延期時間范圍在0～20 000 ms任意數值，可覆蓋普通延期雷管產品全段別系列，且延時精度誤差很小。其次，電子雷管起爆系統具有完善的在線檢測功能，不僅能對整個爆破網絡進行組網檢測，還能對單發產品實現在線檢測。同時能夠準確定位存在問題的雷管，及時予以解決，避免盲炮的發生，有效保證爆破質量[1]。

電子雷管在推廣應用初期也存在一些缺點，主要體現在：(1)電子雷管的單發成本比普通雷管高，使得一些小斷面爆破工程成本有所增加。(2)各雷管生產廠家采用的電子芯片模組和起爆系統操作流程沒有統一的標準，且不同廠家的起爆器無法互用，阻礙了電子雷管的推廣和使用。(3)起爆系統操作流程過于復雜，主要體現在電子雷管需要在監管平臺下載、上傳相關信息及起爆器備案等環節。(4)各生產廠家工藝流程不一致，導致產品質量穩定性存在差異。

3 數碼電子雷管在應用中的典型問題及解決措施

經過近幾年的大力推廣和大規模使用，雖然數碼電子雷管擁有很多先進的安全技術，但是由于其結構的特殊性，在使用過程中陸續暴露出了一些問題。為了更好地保障數碼電子雷管的使用安全，提高其本質安全性，對一些在應用過程中出現的典型問題提出以下解決措施。

3.1 電子雷管起爆器發生故障問題

當電子雷管組網完畢，進行起爆系統檢查時，首先要對電子雷管起爆器進行檢測，以確保起爆器能穩定有效的完成起爆工作。

(1)發現起爆器定位異常，分析是否存在起爆器定位與使用環境有關，起爆器坐標信息是否同步更新。解決措施：將起爆器放置于空曠處，起爆器上方盡可能少的有遮擋物；重新開機并在LG控制中打開幾分鐘讓其有定位數據；手機在爆破作業現場有定位數據后，再連接起爆器并進行同步更新起爆器。

(2)發現組網掃描數據異常，分析是否存在組網線路異常、存在異常雷管或短時間內重復多次掃描導致通訊電容放電不完全，無法識別等情況。解決措施：首先將起爆器關機，將母線插入地面進行自然放電，等待1～2 min后再次嘗試掃描。如果數據仍然異常，則排查線路，找出異常雷管并報備[2]。

(3)發現LG控制中充電異常，分析是否存在起爆器長時間使用或組網線路發生短路現象或是電子雷管有質量問題。解決措施：首先重啟起爆器，確認是否是起爆器問題；如果不是起爆器問題，則排查線路，找出異常雷管并報備。

(4)讀取領用發放信息時，有效雷管數量與實際發出雷管數量不符。解決措施：一是按正常流程出庫雷管繼續使用，爆破作業完成后，上傳起爆記錄，把單位卡數據上報；二是把本次出庫雷管作退庫處理，將單位卡數據上報(使單位卡中領用發放、退庫數據清空)，再重新出庫要使用的雷管，然后進行密碼申請。

3.2 電子雷管操作技能不熟練

某公司項目部實施爆破作業，使用電子雷管200發，起爆系統顯示200發電子雷管已全部起爆。爆破作業人員發現爆區低處區域爆破效果非常不好并再次檢測，發現盲炮56發。后經分析確認此次盲炮事故是由于爆破作業人員對電子雷管使用技能不熟練，疏忽異常情況所致。計劃爆破作業組網雷管200發，經檢測后起爆器提示有56發雷管不在線，但由于故障提示位置不明顯(在起爆器界面的最后有異常數據提示)，爆破作業人員疏忽未發現異常情況，在起爆器網路不正常的狀態下強制起爆在線的144發電子雷管，最終導致盲炮的發生。

解決措施：(1)當爆破作業人員發現電子雷管起爆流程出現異常現象時，要及時檢查組網并組織人員認真排除異常現象，在經反復檢查后依然未能排除異常的情況下，現場負責人應立即聯系上級技術人員或電子雷管廠家技術人員尋求解決方案。(2)邀請電子雷管廠家技術人員對爆破作業人員進行電子雷管使用技能培訓，直至爆破作業人員能熟練掌握且學會處理異常情況為止。

3.3 起爆連接母線問題

起爆母線的長度、材質、粗細會對起爆器的通訊有著直接影響。不同生產廠家選購的腳線材質也存在一定差異，所以爆破作業單位在選擇起爆母線上，一定要和采購的電子雷管相匹配。如果母線在材質、粗細上與電子雷管的腳線有差異，那么在組網連線時所用的母線就會與線夾內切刀縫隙不匹配，這將導致電子雷管線夾與連接的母線接觸不良，容易發生電子雷管在連接中出現離線的情況。所以，用什么材質、什么粗細程度、什么長度的起爆母線對于爆破工程相當重要[3]。

某項目部在使用電子雷管時，起爆系統顯示所有雷管已全部起爆。爆破作業人員發現爆區實際爆破效果非常不好并再次檢測，發現盲炮82發，并且這82發盲炮經重新檢測顯示良好，可重新聯網起爆。經分析，發現項目部使用的起爆母線與電子雷管腳線材質、粗細不一致，存在線夾接觸不良，電子雷管電容充電不足的現象，未能有效點燃引火藥頭，導致雷管拒爆。

解決措施：(1)在實際爆破作業中，要采用電子雷管廠家專用起爆母線，起爆母線的阻值一般不得超過60 Ω，長度不超過600 m。不得使用鐵線、鋁線等線材替代起爆母線，不得使用直徑偏大或者偏小的線材，以免產生拒爆/盲炮等現象。(2)如作業現場爆區面積較大，起爆母線組網可結合現場地勢選擇“Y字形”或“X字形”等形式以減小母線阻值，這也便于出現問題時能快速排查，提高組網工作效率。

3.4 隧道、井下、基樁等特殊應用場景拒爆問題

隧道、井下、基樁等小截面掘進爆破主要特點是地質構造復雜、環境濕度大、炮孔間距小且密集度大，使得施工時起爆網路容易進水，影響網路整體穩定性。由于電子雷管是依靠電子芯片達到延期目的，在微差爆破中，首先爆炸的炮孔在爆破瞬間會產生強大的電磁波和沖擊波，這會影響附近炮孔中還未爆炸的電子芯片工作。同時，高速沖擊波產生的機械應力會破壞電子雷管芯片和引火藥頭，導致電子雷管引火藥頭不能按照預期發火，從而造成雷管拒爆，產生盲炮。甚至有的作業現場還會在爆后發現管體扭曲或被擊穿而未發生爆炸的電子雷管。調查數據表明，小截面掘進爆破產生的盲炮率主要受延時設置和孔距影響較大，延時小的情況下，盲炮率低；延時增大后，盲炮率也隨之增高；孔距越小，影響越明顯。

解決措施：(1)在保證出料塊度合適的原則上盡量縮短段間延時，且起始秒量盡量不低于50 ms。(2)現多數井下3×3 m以下小掘進面的炮孔間距多為10～20 cm，建議根據實際情況可適當將炮孔間距擴大到20 cm以上。(3)掏槽眼鉆孔深度必須保證，如現場條件允許的情況，每孔可使用2發電子雷管。(4)采用雷管或炸藥廢紙箱浸水后填塞炮孔，保證爆破能量充分使用的同時能有效避免后爆電子雷管被先爆電子雷管拉出。

3.5 電子雷管起爆網絡無法起爆問題

某項目部實施爆破作業時，使用電子雷管326發，經裝孔組網之后，在起爆點用起爆器充電起爆時顯示“禁止起爆”。經調查，更換起爆器之后依然出現“禁止起爆”的提示，隨后組織人員排查爆破線路，最終發現鋪設的起爆母線有一處外皮被劃破且浸入泥水中，導致整個電子雷管爆破網絡中電流增大，所以起爆器上會顯示“禁止起爆”字樣。

解決措施：遇到“禁止起爆”提示后，首先應將起爆器重啟，確認是否是起爆器出現問題；如果不是起爆器的問題，再排查起爆線路，如果爆破區域范圍較大，可采用二分之一排除法，逐步確定問題所在位置。可知單發電子雷管電流值0.04 mA (誤差±0.02 mA)，檢測電壓值9 V，起爆電壓值23 V，起爆網絡電阻一般不得超過60 Ω，長度不超過600 m。如檢測網絡發現電阻或電流增大，將出現問題的雷管或線路處理后即可起爆。

4 結語

綜上，本文只分析了電子雷管在實際應用中出現的部分問題。隨著電子雷管的加速普及，越來越多，越來越復雜的工程項目都會出現電子雷管的身影。只有對爆破技術提出更高的要求，不斷加強爆破技術人員整體素質的提升，積極做好專業技能培訓和安全意識教育，加強爆破安全管理，提高爆破技術人員操作規范性，才能保障電子雷管爆破作業的安全性與可靠性，才能推動經濟的持續健康發展。