電子雷管隧道爆破降震技術實驗初探

胡安濤

摘要：隧道的開挖及建設作為現(xiàn)今我國生產(chǎn)生活中重要的建設項目，在實際運行的過程中隧道由于構造的堅硬陛和復雜性，需要運用電子雷管爆破技術來進行有效的開發(fā)建設。文章針對這一方面分析的基礎上，強化電子雷管對隧道爆破降震技術在隧道開挖建設中的實驗分析，對于實際建設應用有著非常重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：隧道；電子雷管；爆破降震；技術分析

1電子雷管結(jié)構原理及降震原理分析

在現(xiàn)代爆破技術的創(chuàng)新應用中，電子雷管的使用有著非常重要的創(chuàng)新意義和生產(chǎn)意義。在實際應用的過程中電子雷管又被稱為數(shù)碼雷管，簡言之其主要是能夠通過數(shù)碼操作，使得設計使用人員能夠嚴格根據(jù)實際需要和爆破效果的基礎上，任意地設定爆破延期的時間并且能夠精確地控制整個爆破發(fā)火的延續(xù)時間，這是我國現(xiàn)今使用過程中一種比較新型的電能起爆器材。在我國地鐵工程和隧道工程等的使用中，已經(jīng)能夠普遍化地應用電子雷管進行實際的爆破。這一技術的應用與傳統(tǒng)的非電子雷管相比，其延時時間更精確，有效降低爆破震動，并且在提前設置數(shù)據(jù)的基礎上實現(xiàn)延期效果。這—功能的實現(xiàn)主要指的是電子雷管在結(jié)構構造的過程中主要采用的是具有電子延時功能的專用集成電路芯片，通常而言其延時誤差能夠嚴格控制在0.1 ms左右，而且科學的實驗表明其延期的精度為0.1%。其主要的電子雷管構造首先包括整流電橋，這一部分的存在是雷管的腳線輸入極性并進行實時的轉(zhuǎn)換，以此能夠提高整個電子雷管電網(wǎng)路的可靠性；其次包括內(nèi)儲能電容，此部分的存在能夠最大化地保障導線在網(wǎng)路起爆過程中被炸斷問題的出現(xiàn)時，雷管仍然可以在內(nèi)儲能電容存在的情況下按照預定的時間進行正常的起爆；然后則是貫穿于整個電子雷管中的開關的存在，對開關進行有效控制能夠?qū)M入電子雷管的能量進行管理；最后則是包括通信管理電路和內(nèi)部檢測電路以及延期電路，其中通信管理電路則起到了內(nèi)外部爆破控制數(shù)據(jù)信息的交流，而內(nèi)部檢測電路則指的是能夠通過對雷管點火模塊實現(xiàn)檢測的基礎上，以此保證點火過程的可靠性和安全性，而延期電路則指的是能夠通過對電子雷管的延期操作，同時也是實現(xiàn)電子雷管延時延期的最為主要的部分。

在基于以上電子雷管結(jié)構原理分析的基礎上，電子雷管在隧道爆破的應用中其降振效果的發(fā)揮即降震原理主要指的是能夠通過降低電子雷管爆破中所產(chǎn)生震動的能量，這一效果的實現(xiàn)可以通過降低電子雷管震動效果產(chǎn)生的裝藥量。就這一方面而言，現(xiàn)今隧道開挖施工進行的過程中，其基本上運用的是臺階法施工，這一方法的運用在上臺階產(chǎn)生的震動最大。那么，降震效果的實現(xiàn)就是在上臺階通過提前設置電子雷管的延時時間，但是要嚴格控制其最大延時時間在16 s，而最小的延時時間控制在1 ms左右，這樣在實際爆破中應用電子雷管，則能夠保證隧道爆破有效地通過單孔連續(xù)起爆效果的產(chǎn)生發(fā)揮其降震效果，也就是在整個爆破效果產(chǎn)生的過程中，其爆破效果發(fā)生所運用的裝藥量基本上為單孔的裝藥量，這樣能夠最大限度地降低電子雷管爆破震動的效果。

2電子雷管降震實驗分析

2.1電子雷管降震技術在實驗中的應用分析

電子雷管在降震實驗分析中能夠認識到電子雷管與傳統(tǒng)毫秒雷管的爆破原理基本上相同，其可以實現(xiàn)直接引爆的效果。在實際進行實驗的過程中能夠掌握每個電子雷管擁有一個單獨的且比較唯一的身份碼，如現(xiàn)在多數(shù)生產(chǎn)公司所使用的條形碼，在將電子雷管裝入到炮眼之后，則可以通過掃描儀進行掃描設置，這樣可以有效地將電子雷管的信息與爆破設計的信息連接起來。在炮眼裝置完畢后，通過將絕緣連接器與母線進行有效地連接，而且在電子雷管有效地連接到母線的基礎上，利用網(wǎng)絡監(jiān)測儀進行監(jiān)測和檢查，并且在監(jiān)測無誤的情況下將爆破設計正確地連接到爆破器內(nèi)。

2.2電子雷管實驗爆破參數(shù)分析

電子雷管在實際應用的過程中，需要嚴格控制電子雷管實驗爆破參數(shù)，以此保證正確的爆破效果的獲得。那么就這一方面而言，首先應該確定電子雷管爆破效果形成的基礎是對于爆破眼的時間間隔的延時性進行參考，且能夠注意到延時不能過長，否則將會不能很好地形成共振的效果，從而起爆破效應比較小，而如果間隔時間過短，將會導致降振效果比較差。

在基于以上電子雷管爆破參數(shù)分析的基礎上，使用電子雷管爆破參數(shù)的控制時，能夠有效地控制掏槽眼的延續(xù)時間和其他周圍眼的延續(xù)時間。如現(xiàn)今工程隧道的實驗中常將掏槽眼的時間間隔控制在3 ms左右，而輔助眼的時間間隔則控制在30 ms左右，周邊眼時間間隔控制在50 ms左右，這樣能夠通過間隔時間的控制，達到逐孔起爆，有效地降低了爆破震動。在實驗的過程中，電子雷管技術多被應用于對爆破震動敏感的地區(qū)，特別是在城市建設過程中，在復雜環(huán)境中進行的巖體開挖，對爆破震動提出了嚴格的要求。這就要求采取一些行之有效的手段進行爆破震動控制，在保證爆破效果的同時，孔網(wǎng)參數(shù)一定的情況下，毫秒延時爆破作為一種有效的手段被廣泛應用，特別是在精確毫秒延時電子雷管的產(chǎn)生和應用，對傳統(tǒng)毫秒延時間隔時間的設定提出了新的挑戰(zhàn)。在提高巖石破碎效果方面取得了良好的工程應用效果，經(jīng)過多項實驗表明能夠?qū)⒈崎_挖的爆破進尺提高到2.5 m左右，而將爆破的速度降低到1.9 cm/s左右的范圍內(nèi)，這樣施工的速度不但得到了極大的提升，而且其震動也得到了很大的降低。

3電子雷管爆破降震技術運用的實驗措施分析

在實際進行生產(chǎn)建設的過程中，將電子雷管爆破技術用于隧道爆破中，由于普通毫秒雷管使用時震動性比較大，而且其進行爆破的地理位置和地理構造又非常特殊，所以在實際應用過程中電子雷管能夠降低爆破震動的危害，保證隧道工程建設的安全性。而針對這一方面尤其是針對質(zhì)條件較差的地方，為了能夠有效地防止開挖地段圍巖在強烈的爆破震動下會經(jīng)常性地發(fā)生坍塌的現(xiàn)象，所以有效地控制爆破震動范圍非常重要。

3.1選取合理的孔網(wǎng)參數(shù)

根據(jù)電子雷管的爆破原理分析，為了能夠在降震效果實現(xiàn)的基礎上同時達到安全、合理的使用效果，這就要求在實驗進行的過程中能夠?qū)㈦娮永坠芫鶆虻胤植荚诒槐瑤r體中，有效地防止爆破能量集中現(xiàn)象的出現(xiàn)，以此實現(xiàn)減小爆破震動強度的效果。那么，基于這一方面而言，在實驗爆破過程中要合理地選擇孔網(wǎng)參數(shù)。

3.2選取合適的電子雷管單耗量

基于以上分析，電子雷管降震效果的實現(xiàn)是在單孔藥量存在的基礎上實現(xiàn)的，所以在爆破設計中計算單孔炸藥量是非常重要的。而在實際運用的過程中，單孔的炸藥量的控制則非常困難，如果單孔消耗量過高，則會造成強烈的震動和空氣沖擊波，從而造成震動效果增大，而如果單孔消耗量過低，則會出現(xiàn)巖石的破碎和松動不良，實際爆破效果不理想，且其整個的爆破能量集中體現(xiàn)在震動效果的降低和控制上。如何選擇最優(yōu)的單孔量，需要不斷地通過實驗進行現(xiàn)場測試和分析。

3.3微差技術在爆破震動強度降低中的應用

微差技術的應用是在電子雷管起爆過程中，將電子雷管爆破的總藥量，通過具體化的計算和分析，通過分組的時間以毫秒級的時間間隔進行順序起爆，這樣便是微差技術的應用。就這一技術的應用而言，多項實驗研究表明，電子雷管在爆破技術應用的過程中，在總藥量和實際爆破環(huán)境相同的情況下，微差技術應用所起到的震動強度的降低要比一起爆破強度的降低效果明顯得多。那么，這一技術在實際應用的過程中，實驗中微差時間的確定則是通過前后起爆的炸藥量產(chǎn)生的地震波主震是否重疊，及重疊的次數(shù)和出現(xiàn)的時間段等進行，而這一過程的出現(xiàn)則同樣需要通過現(xiàn)場實驗進行確定。

3.4合理選擇掏槽形式

電子雷管在使用的過程中掏槽形式的確定非常關鍵，其不僅關系到隧道爆破的成功，而且也關系到爆破震動所產(chǎn)生的震動強度。所以，就這一方面而言，在實際進行電子雷管實驗的過程中，要能夠在現(xiàn)場測試分析的基礎上合理地選擇掏槽的形式，尤其是對現(xiàn)場巖石性質(zhì)的考慮。如在實際爆破中針對大斷面的隧道，則可以選擇斜眼掏槽形式，而如果針對小斷面的隧道則可以選擇中空直眼掏槽形式，以此客觀分析、具體選擇，既能夠保證爆破的成功率，又能夠降低爆破產(chǎn)生的震動強度。

4結(jié)語

綜上所述，基于現(xiàn)今電子雷管爆破技術的廣泛應用，在實際進行實驗的過程中，在能夠?qū)ζ潆娮永坠軜嬙煸砗徒嫡鹪矸治龅幕A上，通過對電子雷管技術的應用分析和爆破參數(shù)的控制，孔網(wǎng)參數(shù)的確定、合理的電子雷管單孔量、微差技術的應用以及掏槽形式的合理選擇等，從而保證既能夠成功實電子雷管爆破效果，同時能夠有效地實現(xiàn)爆破降震效果。