2 種數(shù)碼電子雷管在露天爆破中的應用

楊昀澍

（海南合安爆破工程有限公司，海南 ?？?570000）

數(shù)碼電子雷管是指在原有雷管裝藥的基礎上，采用具有電子延期功能的專用集成電路芯片實現(xiàn)延期的電子雷管。利用電子延期的精確可靠性、可校準的特點，使雷管的延期精度和可靠性極大提高。作為當今爆破工程領域內引人注目的新興技術，國際上，世界著名企業(yè)及制造商如：日本旭化成工業(yè)公司、南非AEL 公司和Sadol 公司、瑞典Dynamit Nobel 公司、澳大利亞Orica 公司和法國Davey BickFord 公司等都開發(fā)研制出了數(shù)碼電子雷管及其起爆系統(tǒng)[1-3]。我國數(shù)碼電子雷管技術的蓬勃發(fā)展，得益于2006 年三峽工程三期RCC 圍堰拆除爆破工程中葛洲壩易普力公司對數(shù)碼電子雷管的應用[4]。

目前，隨著爆破工程技術的發(fā)展，以及我國民用爆炸物品的監(jiān)管要求，特別是當前在建設海南自由貿易港的背景下，對民用爆炸物品的愈加嚴格的安全管控需求，數(shù)碼電子雷管的出現(xiàn)以及其操作簡單、延遲精度高、使用和社會安全性好的特點[5]，滿足了國家全過程管控的要求，得到了公安部門以及行業(yè)協(xié)會的大力推廣，開始廣泛應用與水下、露天、拆除等場所的工程爆破與控制爆破[6-10]。海南合安爆破工程有限公司是海南省最大的爆破公司，也是省內最早將數(shù)碼電子雷管應用于爆破工程實踐當中，公司積累了豐富的使用經驗，取得了較好的工程效果。

1 工程概況

儋州恒順達建材有限公司石料礦位于儋州市蘭洋鎮(zhèn)南志村，蘭洋鎮(zhèn)的西北邊，直線距離約6 km，距離307 省道約800 m。礦區(qū)面積約108 600 km2。根據(jù)已開采的斷面揭露，礦體整體裂隙發(fā)育，孔隙率較大，局部有明顯弱面。礦石為中粗粒花崗巖，致密塊狀堅硬，巖石抗壓強度大，堅固性系數(shù)f 為18～20。礦區(qū)整體地表水不發(fā)育，水文地質條件簡單。

礦區(qū)爆破作業(yè)主要在礦區(qū)北部和西部，目前經爆破開采，現(xiàn)已形成西部三級爆破臺階，北部二級臺階。礦區(qū)東部有碎石加工廠，約距離爆區(qū)200 m。其他方向500 m 外均為橡膠林地。爆區(qū)周邊地勢起伏較大，人員活動少。

2 爆破方案

根據(jù)礦山現(xiàn)場周邊環(huán)境，礦體的產狀與形態(tài)以及礦床地質條件，結合礦山實際采礦技術能力，同時根據(jù)海南合安爆破工程有限公司豐富的其他同類礦山工程經驗，通過多次爆破實驗，調整參數(shù)，控制爆破有害效應，以達到科學、經濟的開采。采用的爆破各項參數(shù)如下：①臺階設計高度H 為13～15 m；②底盤抵抗線W 為3～3.5 m；③工程使用的開山潛孔鉆機鉆孔直徑d 為110 mm；④鉆孔 超深h 為1～1.5 m；⑤鉆孔孔距a 為4 m；⑥鉆孔排距b 為3.5 m；⑦一次最大起爆藥量Qmax為110 kg；⑧鉆孔填塞長度L 為3 m。起爆雷管采用數(shù)碼電子雷單孔雙發(fā)起爆，雷管腳線為15 m，使用?90 mm 2 號巖石乳化炸藥。

關于數(shù)碼電子雷管的延期時間設定，參考澳大利亞Orica 公司爆破塊度與孔間延期時間經驗曲線及爆堆松散度與排間延期時間經驗曲線[11]，其最佳的孔間延期為3～8 ms/m，最佳排間延期為8～15 ms/m，結合礦區(qū)現(xiàn)場減震降噪要求，通過多次爆破，最終選取孔間延期為30 ms，排間延期為65 ms，該延期參數(shù)取得了較好的爆破效果。

3 2 種數(shù)碼電子雷管的對比分析

目前該礦爆破工程主要使用云南燃一公司（以下簡稱A 廠家）生產的數(shù)碼電子雷管和四川威力公司（以下簡稱B 廠家）生產的數(shù)碼電子雷管。2 種廠家的數(shù)碼電子雷管相關性能及其指標參數(shù)見表1。2種廠家的數(shù)碼電子雷管使用流程基本相同，起爆操作流程圖如圖1 。

圖1 起爆流程示意圖

表1 相對重要性比較標準

3.1 2 種數(shù)碼電子雷管產品相同點

1）2 種數(shù)碼電子雷管，均具有安全監(jiān)管的優(yōu)勢。實現(xiàn)了僅能在指定區(qū)域內通過密鑰授權起爆，達到了在數(shù)碼電子雷管使用過程中實時監(jiān)管等功能，為數(shù)碼電子雷管使用全過程的安全監(jiān)管提供了技術支持。

2）均實現(xiàn)了雷管芯片UID 密碼、雷管殼體碼、起爆碼三碼自動綁定。自動生成工作密鑰并實時上傳全國工業(yè)數(shù)碼電子雷管密碼中心，并在爆破完畢后將起爆信息、雷管異常情況等爆破信息回傳，形成了數(shù)碼電子雷管信息管理的精準閉環(huán)，突出了數(shù)碼電子雷管安全管理的優(yōu)勢。

3）均自帶電容。在使用過程中可以有效的預防射頻電、靜電以及雜散電流等干擾電流。

4）均可實現(xiàn)起爆網絡在線檢測。并同時具備單發(fā)檢測功能，確保了起爆網絡的安全性、穩(wěn)定性。

5）均配備有廠家專用起爆器。實現(xiàn)了僅能在監(jiān)管平臺備案的地點、時間范圍內并且獲得相關秘鑰后方可起爆，避免了非法起爆。

3.2 2 種數(shù)碼電子雷管產品不同點

1）2 種雷管數(shù)碼電子數(shù)碼電子雷管注冊環(huán)節(jié)。A廠家產品僅提供連接導線注冊1 種注冊方法；B 廠家產品提供了3 種注冊方式，可根據(jù)現(xiàn)場使用情況分別為：掃碼注冊、手動輸入注冊及連接導線注冊。

2）在數(shù)碼電子雷管網絡檢測環(huán)節(jié)。A 廠家起爆器提供掉線檢測功能；B 廠家起爆器在提供掉線檢測功能的基礎上，同時還具有總線電壓參考值、總線電流參考值，以供使用人員在進行網絡檢測時更好的進行判斷。

3）爆破后信息上傳環(huán)節(jié)。A 廠家起爆器信息上傳需使用手機通過藍牙與起爆器連接，再將起爆器數(shù)據(jù)導入手機當中，最后通過手機進行上傳；B 廠家將起爆器信息上傳集成在起爆器當中，僅需手機開啟熱點，即可通過起爆器直接進行信息上傳，并且提供離線模式，以便在通絡無法覆蓋的區(qū)域進行正常作業(yè)。

3.3 存在問題

1）問題1。A 廠家數(shù)碼電子雷管在組網后，通過起爆器進行網絡檢測時顯示全部正常，而在下一步起爆檢測時發(fā)現(xiàn)部分電子數(shù)碼雷管掉線。①產生原因：目前出現(xiàn)2 次該情況，均發(fā)生在起爆雷管數(shù)量100 發(fā)以上時，分析可能在電子數(shù)碼雷管起爆秘鑰下發(fā)過程中，因起爆雷管數(shù)據(jù)過多而造成部分起爆秘鑰數(shù)據(jù)丟失；②解決方法：通過起爆器重新進行起爆秘鑰下載操作，以補充丟失部分的起爆秘鑰數(shù)據(jù)。

2）問題2。A 廠家數(shù)碼電子雷管在組網后，通過起爆器進下網絡檢測時，雷管數(shù)據(jù)呈現(xiàn)無規(guī)律掉線的情況。①產生原因：起爆母線線路過長，造成線路電阻過大，電流不穩(wěn)定造成雷管無規(guī)律掉線的情況；②解決方法：更換高規(guī)格的起爆母線，或者將原規(guī)格起爆母線進行雙線連接，以降低線路電阻值，使電流穩(wěn)定傳導。

3）問題3。B 廠家數(shù)碼電子雷管在入孔前檢測正常，填塞組網后發(fā)現(xiàn)電壓值過大。①產生原因：雷管線卡處2 個卡槽距離過近，造成接觸短路或雷管腳線損壞；②解決方法：將問題雷管的線卡剪斷廢棄，將該發(fā)雷管腳線直接連接在起爆母線上，若此時還是顯示異常，可將該發(fā)雷管做不合格產品直接進行銷毀，或進行盲炮處理。

4）問題4。B 廠家數(shù)碼電子雷管通過線卡、工裝注冊時無反應。①產生原因：雷管存在斷路；②解決方法：檢查線卡完好性，10 s 后再次嘗試注冊，若還是失敗，可判定該發(fā)雷管斷路，可記錄為不合格雷管，進行銷毀。

4 結語

以儋州恒順達建材有限公司石料礦爆破工程為例，對目前采用的2 種廠家的數(shù)碼電子雷管的參數(shù)特點進行對比分析，并對爆破工程作業(yè)中數(shù)碼電子雷管出現(xiàn)的問題提出了相應的解決方案。工程實踐表明，B 廠家的數(shù)碼電子雷管及起爆器實相比于A廠家產品其集成化程度、智能化程度更高，在實際使用過程中更便捷易于操作。