數(shù)碼電子雷管精確延時(shí)爆破減振及破碎效果試驗(yàn)研究

胡浩川，明　悅，周建敏

(貴州新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，　貴州 貴陽(yáng)　550002)

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數(shù)碼電子雷管精確延時(shí)爆破減振及破碎效果試驗(yàn)研究

胡浩川，明悅，周建敏

(貴州新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng)550002)

為研究數(shù)碼電子雷管精確延時(shí)爆破對(duì)減振及破碎效果的影響，在其施工區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)碼電子雷管爆破試驗(yàn)，選取孔間、排間時(shí)間間隔為20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms的數(shù)碼電子雷管與孔間、排間時(shí)間間隔為25 ms/70 ms的國(guó)產(chǎn)導(dǎo)爆管進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。采用Split-Desktop3.0軟件和TC-4850儀器對(duì)不同延時(shí)時(shí)間條件下的爆破塊度和減震效果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，當(dāng)數(shù)碼電子雷管采用孔間30 ms、排間75 ms的微差時(shí)間進(jìn)行爆破時(shí)，其減震效果和爆破效果最優(yōu)。

電子雷管；破碎效果；減震效果；延時(shí)時(shí)間

義東聯(lián)二號(hào)路道路爆破工程目前存在的問(wèn)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(dòng)對(duì)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(dòng)成為了該工程迫切解決的問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)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(yù)裂爆破等方法[1￣4]。而隨著數(shù)碼電子雷管的發(fā)展，其延時(shí)精度高、延時(shí)時(shí)間設(shè)置靈活等特點(diǎn)，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(yōu)勢(shì)[5￣8]。

因此，義東聯(lián)二號(hào)路道路爆破工程引進(jìn)電子數(shù)碼雷管爆破技術(shù)。通過(guò)數(shù)碼電子雷管與國(guó)產(chǎn)高精度導(dǎo)爆管雷管的爆破對(duì)比試驗(yàn)，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(shù)碼電子雷管最優(yōu)延時(shí)時(shí)間。

1　工程概況

本試驗(yàn)選取在遵義東聯(lián)二號(hào)路道路工程五號(hào)還房施工區(qū)進(jìn)行。五號(hào)還房為一單獨(dú)待爆山體，主要為灰?guī)r，屬堅(jiān)硬巖類，巖體中、微風(fēng)化。該區(qū)域斷裂構(gòu)造不發(fā)育，區(qū)域地塊穩(wěn)定性好，山體的土石比約為1∶9，基巖類型以堅(jiān)石為主。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)爆破參數(shù)主要為：孔距4 m，排距取3.5 m，每次試驗(yàn)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(fā)起爆雷管，試驗(yàn)使用混裝銨油炸藥。為了與電子雷管的爆破效果構(gòu)成對(duì)比，本試驗(yàn)同時(shí)記錄國(guó)產(chǎn)高精度導(dǎo)爆管雷管的爆破效果。試驗(yàn)場(chǎng)地爆破施工布孔均為梅花形，孔網(wǎng)參數(shù)同電子雷管采用參數(shù)相同。起爆采用非電毫秒延期雷管孔外多孔(排)毫秒延時(shí)起爆，毫秒延時(shí)時(shí)間為孔間25 ms、排間75 ms。

2　不同延時(shí)時(shí)間爆破效果分析

為了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)不同毫秒延時(shí)時(shí)間下的爆破效果，本次試驗(yàn)選用爆破塊度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)爆堆拍攝，采用專業(yè)軟件對(duì)爆堆圖片進(jìn)行分析，從而得出不同試驗(yàn)條件下的爆破塊度。

本試驗(yàn)采用數(shù)碼電子雷管，針對(duì)孔間、排間延時(shí)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(fù)試驗(yàn)5次，總共進(jìn)行了20次試驗(yàn)。每次試驗(yàn)均在爆后立即對(duì)爆堆進(jìn)行拍攝，對(duì)每次試驗(yàn)均選用有代表性的照片進(jìn)行爆破結(jié)果分析。圖1～圖5分別為不同延時(shí)時(shí)間的爆破效果。

采用Split-Desktop3.0軟件對(duì)不同延時(shí)時(shí)間爆破后的塊度分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出不同的孔間和排間微差時(shí)間的爆破塊度(見(jiàn)表1)。根據(jù)分析結(jié)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(shí)時(shí)間的爆破效果

圖2　20 ms/70 ms延時(shí)時(shí)間的爆破效果

圖3　25 ms/70 ms延時(shí)時(shí)間的爆破效果

圖4　30 ms/75 ms延時(shí)時(shí)間的爆破效果

圖5　30 ms/80 ms延時(shí)時(shí)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(shí)時(shí)間爆破塊度分布變化情況

根據(jù)表1和圖6結(jié)果可知：

(1) 分析爆堆平均塊度分布發(fā)現(xiàn)：采用國(guó)產(chǎn)導(dǎo)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(shù)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(fā)現(xiàn)：采用國(guó)產(chǎn)導(dǎo)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(shù)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(shù)碼電子雷管(20 ms/70 ms)爆破的破碎效果最優(yōu)。

3　現(xiàn)場(chǎng)爆破震動(dòng)測(cè)試

3.1爆破振動(dòng)測(cè)試方案

本試驗(yàn)采用數(shù)碼電子雷管進(jìn)行爆破，試圖通過(guò)改變不同延時(shí)時(shí)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(dòng)速度峰值?，F(xiàn)場(chǎng)爆破振動(dòng)測(cè)試所用儀器為成都中科測(cè)控TC-4850爆破測(cè)振儀。TC-4850爆破測(cè)振儀有3個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道，并配置1個(gè)三分量速度傳感器進(jìn)行各向振速的量測(cè)，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(dòng)結(jié)果分析

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次試驗(yàn)，得到部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

根據(jù)表2結(jié)果可知：

(1) 在相同爆心距條件下，采用國(guó)產(chǎn)導(dǎo)爆管雷管(25 ms/75 ms)爆破的振動(dòng)峰值最大。采用數(shù)碼電子雷管爆破的振動(dòng)峰值明顯減小。

(2) 對(duì)比數(shù)碼電子雷管不同延時(shí)時(shí)間爆破的振動(dòng)速度峰值，發(fā)現(xiàn)采用30 ms/75 ms爆破的減震效果最優(yōu)。

4　結(jié)　論

在東聯(lián)二號(hào)路道路工程五號(hào)還房施工區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)碼電子雷管爆破試驗(yàn)。采用Split-Desktop3.0軟件和TC-4850儀器對(duì)不同延時(shí)時(shí)間條件下的爆破塊度和減震效果進(jìn)行分析，取得以下結(jié)論：

(1) 采用數(shù)碼電子雷管(20 ms/70 ms)爆破時(shí)，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(yōu)。

(2) 對(duì)比數(shù)碼電子雷管不同延時(shí)時(shí)間爆破的振動(dòng)速度峰值，發(fā)現(xiàn)采用30 ms/75 ms爆破的減震效果最優(yōu)。

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2016￣02￣18)

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