高段位雷管在露天（鐵礦）礦山爆破降震中的應(yīng)用

師文強(qiáng) 賈永強(qiáng) 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(qiáng) 賈永強(qiáng) 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(qiáng)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(jìn)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(shí)現(xiàn)分組起爆達(dá)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(qiáng)度和起爆藥量之間的關(guān)系為正比關(guān)系。當(dāng)藥量較少而其他的條件一致時，相同地點(diǎn)的振動強(qiáng)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(jìn)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(dāng)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(shí)現(xiàn)干擾抵消，從而減少地震波動?？刂蒲訒r時間是實(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(shí)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(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(biāo)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(diǎn)等參數(shù)作為樣本，按照經(jīng)驗(yàn)公式對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，計(jì)算出各段的K和α值，在此基礎(chǔ)上對各樣本進(jìn)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(qiáng)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(jìn)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?，F(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(fēng)險(xiǎn)，為此進(jìn)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(yàn)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(biāo)準(zhǔn)延期時間和地震波時域波形的特征逐一標(biāo)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(diǎn)振速計(jì)算出在此次爆破作業(yè)條件下，該質(zhì)點(diǎn)14、15兩段的振動速度。表1計(jì)算值與實(shí)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(tuán)，因此造成了地震效應(yīng)的增強(qiáng)。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(shí)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(qiáng)度，提升爆破安全性。

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師文強(qiáng)（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。