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铁矿巷道掘进中电子雷管的应用作用

2020-06-15 1059 上传者：管理员

摘要：本文对电子雷管用于铁矿巷道掘进爆破中进尺效果不佳的这一问题,以试验研究作为主要手段,通过采取电子雷管爆破系列对比试验,从孔网参数、掏槽孔超深打孔、加强填塞质量、延期时间、规范制作药包等方面进行优化,成功可以解决该问题,并进一步提高爆破效果。

关键词：
参数优化
爆破效果
电子雷管
铁矿巷道掘进
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1、概述

电子雷管具有延期精度高、智能控爆的特点，能有效提高爆破效率，在使用环节出现非法流失不能使用的独特技术优势。公安部会同工信部在2018年贵州召开的全国民爆行业智能制造现场推广会，提出要求各省电子雷管使用率每年递增不得低于20%，到2022年底，基本实现电子雷管全面使用，随后各省份公安厅根据公安的要求出台了相应指导文件推进当地电子雷管的推广应用。

由于电子雷管推广步伐突然加速，部分地区存在爆破工地对电子雷管使用相关业务技能培训没有跟上、使用电子雷管爆破经验不足的问题，在使用电子雷管爆破出现了一些问题。我省西部地区龙岩市有铁矿，该铁矿矿区岩性极复杂、岩相变化极大、断裂与褶皱十分发育等原因，属于极复杂地层，钻进难度很大[1]。该矿在使用我司电子雷管产品爆破作业时出现爆破进尺效果不佳的问题，接到用户情况反馈后，笔者随公司的技术人员一起到该矿爆破现场蹲点进行服务，通过全程跟踪中钻爆过程、逐步调试钻爆参数，成功的解决了爆破效果不佳问题，爆破进尺量得到进一步提升。

2、爆破过程中出现的问题及原因分析

经爆破作业点现场查看，了解到电子雷管爆破效果不佳主要集中体现在有以下几个方面问题：爆破进尺不足、起爆药包未爆、爆破后孔底有整节炸药未起爆这三个问题。该矿各工作面、及爆破参数情况基本上差不多。工作面大小一般为3.5米×3.6米，每次爆破使用电子雷管数量35-40发不等、孔深有2.3米、2.8米，电子雷管分段延期间隔有500ms、1000ms、1500ms三个档，不同部位、深度岩石结构变化大、部分地方有积水。

双方技术人员分析，造成使用电子雷管爆破效果不佳的可能原因有以下几点：a.填塞质量不佳；b.电子雷管延时精度高，导爆管雷管延期精度低。延期精度的不同，在爆破过程中每一孔起爆后形成的自由面情况不一样，继续沿用导爆管的爆破参数将不适用电子雷管（我司电子雷管产品送国家爆破器材质量监督检验中心检测，延期时间项目检测设定16000ms延时时间，最大偏差小于0.1%，平均值为16006ms；而第1毫秒系列导爆管雷管20段，名义延期时间2000ms,允许上下规格限最大偏差299.8ms,最大偏差达15%。）；c.导爆管雷管连接，一般是线尾一把抓，用雷管起爆，起爆后导爆管炸断不相互影响。而电子雷管脚线强度高，通过区域连接线，炮孔之间脚线存在拉扯作用，雷管起爆后，后爆孔起爆药包被拉出一段距离，若拉开的距离超过炸药殉爆距离，将导致起爆药包下面的炸药不能被殉爆；d.起爆药包制作不合格，雷管起爆后炸药未正常起爆。

3、爆破参数优化试验

3.1 加强填塞质量

使用电子雷管进行爆破相比于导爆管雷管爆破增加了多道工序，而电子雷管入孔前单发检测、雷管录入、连线、起爆等工序比较费时，无形中增加了炮工的工作时间，有的炮工为了节省时间，使用电子雷管时爆破时不进行填塞、或使用其他材料进行简易填塞，炮孔无填塞或填塞质量差，爆破效果自然会很差。炮孔填塞质量不佳会影响到爆破效果，这一结论双方都认同。对于这一问题现场进行了纠正，要求放炮员使用炮泥按照要求填塞，一定确保填塞长度和夯实度，并现场在同一工作面进行对比试验，在参数不变的情况下，对比良好的炮孔填塞和较差的填塞爆破效果，试验结果表明良好的炮孔填塞进尺多20cm以上。

3.2 调整孔网参数

孔网参数调整主要有：a.多增加一个掏槽眼，其中一个掏槽眼正常装药，另一个掏槽眼装3-4节炸药用一发雷管起爆，以加强掏槽效果；b.各段别延期时间进行调整，将各段间隔时间从500ms～1000ms间隔调整为25ms～200ms的间隔。各段间隔时间长，相邻爆破起爆后产生的高温高压气体相互作用短，炸药释放的能量没有得到充分利用，大块率多，进尺效果差。缩短延期时间间隔，；c.同段别延期时间进行微调，进行逐孔起爆。每个工作面根据岩石特性、钻爆参数，以及爆后碎石大小，爆堆要求等情况适当调整延期间隔。

3.3 整理孔外电子雷管脚线，并将脚线捆绑炸断

消除电子雷管起爆网络脚线之间拉扯现象。电子雷管脚线相比与传统的电雷管脚线以及塑料导爆管、电子雷管脚线抗拉强度大幅度提升，电子雷管起爆网络通过爆破连接线将脚线连在一起，起爆后，由于爆破连接线作用拉动其他还未爆炮孔电子雷管脚线，使得起爆药包被拉动，有的拉动外移距离超过炸药殉爆距离，导致起爆药包未能殉爆底部的炸药卷，特别是起爆药包放置的位置越靠近孔口的这种现象更容易出现。这种问题在其它地方也有出现过，我司技术人员曾到爆破现场服务，采取了相应措施后，该情况得到解决。

具体措施是：(1)孔内将起爆药包安放在孔底，或孔底第二节装药位置，利用后续药卷的堵塞作用，减小脚线拉扯作用带来的影响。(2)孔外电子雷管网络连线时尽量将脚线拉直理顺，线尾处捆绑小节炸药和雷管、让脚线在掏槽孔起爆时被炸断，或将线尾捆绑成束，插入掏槽孔内，在掏槽孔起爆后第一时间内将脚线炸断，避免起爆炮后脚线之间拉扯现象。采取以上措施后没有出现爆后孔底剩下残药的情况，后续没有接再对方反馈的爆后孔底有残药的情况出现（图1）。

图1 将电子雷管脚线捆绑炸断示意图

3.4 改进起爆药包制作方法

在使用电子雷管制作起爆药包时，有的炮工还是用导爆管雷管的操作习惯将雷管从炸药卷中段插入炸药卷，存在斜插的情况。由于电子雷管管壳长度（我司产品管壳长度（转下页）为75mm）较导爆管雷管管壳长度（58mm-64mm）增加了有1～2厘米，巷道掘进通常使用32mm小直径乳化炸药，这种插管方式容易导致雷管底部聚能穴顶到炸药卷边缘。脚线解开后还有折弯存在，在装药过程中，拉扯脚线或脚线与孔壁的摩擦带动脚线，可能使雷管管体偏歪，雷管正常起爆后，雷管爆轰能量不能被炸药充分吸收，从而出现雷管正常起爆，起爆药包未能起爆的情况出现，导致整个炮孔的炸药未能起爆，一个区域内爆破效果出不来。

针对于电子雷管我们在制作起爆药时采取了改进措施：起爆药包雷管轴向从炸药头部插入并用电工胶布缠绕固定，反向装入孔内，保证雷管爆轰被炸药吸收，起爆药包正常起爆。起爆药包按照此要求制作，没有在出现雷管起爆起爆药包未爆的情况，整个工作面进尺均衡。用规范的起爆药包制作方法处理的起爆药包，雷管起爆后起爆药包100%正常起爆。

3.5 经验总结及推广

采取上述改进措施后，电子雷管在该矿巷道掘进中爆破效果得到提升，爆破效果超过使用导爆管雷管，2.8m孔深进尺可达2.6-2.7m,2.5米孔深进尺可达2.3-2.4米。后笔者将上述的电子雷管在巷道中的爆破经验、参数用于我省泉州地区的某个铁矿巷道掘进爆破作业中，根据实际对各项参数做了微调，也取得了非常好爆破效果。

4、结论

电子雷管是一种新兴产品，与传统电雷管、导爆管雷管相比在材料、起爆方式上存在不同，很多同行在使用电子雷管进行巷道掘进爆破时，出现的进尺不足、残药、起爆药包未爆等问题，其实并非电子雷管质量问题。需要根据实际情况对爆破参数进行调整优化，可以杜绝这些问题，用好电子雷管进一步提高爆破效果。

参考文献：

[1]刘武刚､陈有智,马坑铁矿中矿段地质特征及成因认知,有色金属,2006,3.

唐文.电子雷管在铁矿巷道掘进中的应用[J].科学技术创新,2020(15):170-171.