数码电子雷管在矿山井下爆破中的延时网路研究论文_章骏午

摘要：瓮安磷矿将PHED-1型电子雷管用于井下爆破时，由于延时网路设置不合理，导致盲炮率较高，爆破效果不理想，掘进进尺不足。经过反复摸索试验，最后选择掏槽孔附近排间延时20 ms，距离掏槽孔较远的辅助孔排间延时50 ms。使用上述优化网路后，杜绝了盲炮，爆破效果显著改善，掘进进尺达到设计要求。优化方案对其他井下、隧道等使用电子雷管进行爆破时具有一定的参考价值。

关键词：电子雷管；矿山井下爆破；延时网路

0 引言

电子雷管，又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管。其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块。

贵州盘江民爆有限公司与融硅思创（北京）科技有限公司合作，于2015年研制出了PHED-1型电子雷管。该电子雷管自从推出以来，在露天爆破中取得了良好的应用效果，在全国很多地方都有使用。在露天爆破取得成功的同时，也在探索将该雷管用于井下和隧道爆破。由于井下和隧道爆破中，炮孔布置密集，孔排距较小，先爆的炮孔产生的振动会对后爆炮孔中的雷管造成影响，将还没有起爆的雷管振坏，从而产生盲炮。根据目前电子雷管在全国的使用情况来看，只要是用于井下、隧道或者孔桩，盲炮发生率都比较高。尽管如此，我们还是可以通过调整延时网路，来减少盲炮的发生率。下面就以PHED-1型电子雷管在一个井下矿山的使用优化为例，来阐述电子雷管在井下爆破中的延时网路优化问题。

1 工程概况

贵州省瓮安磷矿位于贵州省黔南州瓮安县北斗山境内，属于井工开采的磷矿矿山，该矿山于2019年开始使用PHED-1型电子雷管，用于井下爆破。在使用初期，出现了盲炮率高、爆破效果差、掘进进尺不足等问题，工人对此意见很大，矿方要求退货。针对这些问题，笔者与该矿山一起，进行了技术攻关。

下面以切割天井爆破为例，详细介绍延时网路优化前的爆破情况。该矿切割天井断面形状近似梯形，断面尺寸约为2 m×2 m，坡度约40°。切割天井爆破中，设计炮孔共计16个，其中掏槽孔4个，辅助孔12个，另有2个不装药的空孔，用来提供自由面，布孔图如图1所示。图中数字1-16标注的表示炮孔编号（其中7-10号为掏槽孔，其余为辅助孔）。延时网路设计如下：两个横向掏槽孔的延时时间设为0 ms（7,8号孔），竖向掏槽孔为50 ms（9,10号孔），之后是辅助孔起爆，延时时间从100 ms到250 ms，详情见图1所示。其他有关爆破参数如下：孔径42 mm，孔深2.2 m左右，炸药使用φ32 mm的2号岩石乳化炸药，总装药量18 kg。使用这套参数爆破了几次，每次都有1-3个盲炮，有时更多，爆破进尺每次只有1 m左右，效果很不理想，给生产带来了很大的影响。由于钻孔工人的工资直接与掘进进尺挂钩，掘进进尺不理想，会给工人工资造成很大影响，影响工人情绪，同时给其他工序也会造成影响。因此，必须尽快想办法解决爆破出现盲炮、进尺差等问题。

图1 布孔及调整前的延时网路图

2 延时优化方案

通过对延时网路的分析，发现该矿在井下爆破中，电子雷管的延时时间设置过长，导致没爆的雷管被相邻炮孔爆破产生的振动振坏，从而产生盲炮。由于部分盲炮的存在，也就产生了掘进进尺不足的问题。

通过理论分析，结合其他井下、隧道等爆破中的经验，决定将延时时间缩短，掏槽孔附近按照排间延时20 ms设置，距离掏槽孔较远的辅助孔按照50 ms设置，具体如下：两个横向掏槽孔延时时间设置为0 ms，两个竖向掏槽孔时间设为20 ms，辅助孔中，5号和12号孔设为40 ms，4号、6号、11号和13号设置为60 ms，2号和15号设为100 ms，1号、3号、14号和16号设为150 ms，优化后的延时网路图如图2所示。

图2 优化后的网路延时图

经过上述优化，没有出现盲炮，爆破效果显著改善，在装药量不变的前提下，进尺达到2.1 m，完全达到设计要求，与使用导爆管雷管时的爆破效果相当，得到了业主方的高度认可。爆后效果如图3所示。

图3 优化后的爆后效果图

3 结语

目前，数码电子雷管正处于全国大力推广阶段，在使用过程中，还经常会出现各种问题。比如起爆器在井下无法进行GPS定位、操作过程略显繁琐，等等。而雷管生产厂家也在不断改进，努力满足客户的需求，使得电子雷管朝着更加安全、可靠、操作方便等方向发展。针对普通电子雷管在井下、孔桩、隧道灯环境中使用时，盲炮率高、进尺不足等问题，一方面可以摸索更好的延时网路，在施工环节予以解决；另一方面，也可以设法提高雷管的抗振性能，研发专门用于井下、孔桩、隧道的电子雷管，从而从根本上解决井下的盲炮问题，这也是我们目前正在探讨的问题。

参考文献

［1］汪旭光.爆破手册［M］.北京：冶金工业出版社，2010.

［2］颜事龙，胡坤轮，徐颖，等.现代工程爆破理论与技术［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2007.

［3］郑炳旭，王永庆，李萍丰.建设工程台阶爆破［M］.北京：冶金工业出版社，2005：14-15.

［4］张力.数码电子雷管的发展及应用研究[J],2014,14(5):68-69,165.

［5］蔡国成，陈俊杰，李创新等.电子雷管在露天矿山施工中的应用［J］.现代矿业，2013,8（532）:143-144.

论文作者:章骏午

论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期

论文发表时间:2020/3/4

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