高段位雷管在露天（铁矿）矿山爆破降震中的应用

师文强 贾永强 宝音吉雅

（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头 014080）

高段位雷管在露天（铁矿）矿山爆破降震中的应用

师文强 贾永强 宝音吉雅

（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头 014080）

目前，露天铁矿矿山爆破作业普遍采用分段爆破方式，能在一定程度上减少爆破产生的地震效应。由于地质地形条件的差异，爆破方式及孔网参数不同，分段爆破造成的地震波叠也相应不同。高段位雷管在露天铁矿矿山爆破将震中具有重要意义。大量研究表明，雷管的精度对爆破后产生的地震效应具有一定影响。最大段发药量不一定会产生最大的振动强度。本文对高段位雷管在露天铁矿矿山爆破降震中的应用进行简单分析。

高段位雷管 矿山爆破 爆破降震

1　爆破地震效应研究

地震效应及降震研究微差爆破的降震作用，主要体现在以下两个方面：第一是通过控制延时时间实现分组起爆达到对最大起爆药量的限制作用，此种情况下，爆破产生的振动强度和起爆药量之间的关系为正比关系。当药量较少而其他的条件一致时，相同地点的振动强度能够显著降低。第二是利用分组装药形成不同相位的地震波波峰重叠进行干扰降震。此种情况下，一个地震波传递到其他位置造成的弹性振动还存在，当另外一个地震波传递到此处时，采用控制时间间隔，可以将两个地震波实现干扰抵消，从而减少地震波动。控制延时时间是实现干扰降震的重要因素。介质条件、爆心距离和所装炸药量都和爆破振动强度息息相关，在多段微差爆破红，最大装药量直接决定爆破振动强度。在露天铁矿爆破过程中，为了能够降低爆破振动，必须要实现分段起爆，采用1段到13段或更高段位，减少每段起爆的药量，从而降低爆破地震振动。结合实际生产情况，采用的毫秒雷管在高段位起爆时的精度较差，雷管存在一定的误差，导致部分炮孔所形成的地震波和其他炮孔之间存在差异，导致峰值相互错开，振动强度明显减小。

2　低段位雷管的爆破振动波叠加

在相同条件下，最大装药量并非能够造成最大的振动强度。多段毫秒延期爆破时，部分情况下最小段的引发药量所产生的爆破振动速度比最大段的引发药量产生的振动大。形成这种现象的主要根源在于，普通的毫秒延期雷管自身存在一定的延时误差，刚好延时误差满足地震波相互抵消、相互干扰的时间间隔。为了定量分析、比较不同段位的地震效应，首先，在地震波时域内，逐一标定各段雷管的激发时间，并取其振动幅值，然后将各段位雷管的振动幅值、各段装药量以及距监测点等参数作为样本，按照经验公式对样本数据进行回归，计算出各段的K和α值，在此基础上对各样本进行分析对比，从中找出降震效果好的段位。在露天铁矿爆破作业过程中，必须要通过分析不同段位的地震波振动效应，降低地震振动强度，避免出现安全事故。

3　高段位雷管的爆破地震效应及在铁矿矿山爆破降震中的应用

高段位的雷管由于延时时间的离散性，具有引起的地震波发生干扰、相互抵消而降震的现象。因此在段位的选取上，应尽量使用高段位的雷管来进行爆破作业。以前矿山采用的是单段单孔、从低段到高段的爆破方式。现在主要采用了高段雷管一段多孔的爆破方式，存在一定有风险，为此进行了深入研究。用于地震监测的系统由振动记录仪、速度传感器、模拟信号电缆组成。振动记录仪是四川拓普测控科技有限公司生产的UBOX-5016爆破振动记录仪，有4个通道，检波器为垂直和水平方向速度传感器，本试验只使用垂直传感器。为了便于对采集数据的处理，我们将振动记录仪的电压信号转换成我们需要的振动速度的信号其次，在转换后的地震波时域图内，根据导爆管雷管各段别的标准延期时间和地震波时域波形的特征逐一标定各段雷管的激发时间，并取其振动幅值作为该段别雷管的震动速度。

V15=0.24cm/s，第14、15的地震波质点振速计算出在此次爆破作业条件下，该质点14、15两段的振动速度。表1计算值与实际监测值比较表，从以上的分析我们可以看出，在此次的爆破作业中，发现虽然高段位的雷管之间会出现相互干扰、消减的情况，降低爆破的地震效应，可以发现，它的监测值还是偏高于回归值的。

4　结语

通过研究分析发现，相同条件下，振动速度最大并非代表拥有最大段的装药量，露天铁矿爆破过程中，各个段位的影响存在一定的差异。因此，结合目前露天铁矿爆破方式，综合考虑网络参数，对露天铁矿爆破作业提出以下建议：露天铁矿现场爆破检测过程中，低段位雷管爆破造成的爆破地震波相对容易重叠，混淆一团，因此造成了地震效应的增强。为了能够在后续爆破中，降低地震效应，必须要尽量使用高低段位的雷管，或者是使用低段位雷管时采用间隔调段的方式错开，从而降低地震效应。由于高段位雷管之间极其容易产生干扰降低地震效应的作用，在一段多孔和一段两孔以及一段一孔的对比的监测分析中，发现一段多孔的降震效应很明显，实际爆破振动效应并不比一段一孔的大。因此，在后续露天铁矿爆破作业过程中，要尽量考虑多使用多孔一段的爆破方式，或者利用高段位雷管的特殊效用，降低地震波振动强度，提升爆破安全性。

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师文强（1988—），男，内蒙古包头人，本科，现就职于内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，研究方向：采矿工程。