数码雷管的应用现状与展望

冯晓臣，霸书红

（沈阳理工大学装备工程学院，辽宁 沈阳110168）

数码雷管的应用现状与展望

冯晓臣，霸书红

（沈阳理工大学装备工程学院，辽宁 沈阳110168）

在总结现有数码电子雷管国内外文献的基础上，列举数码电子雷管在实际工程爆破中的应用情况，并对数码电子雷管未来发展提出了基于导爆管定延时数码雷管、无线自组网数码雷管和数码电子雷管的赋码系统等相关建议，为进一步降低雷管价格、增强使用中的安全性提供了保障。

数码电子雷管；爆破；导爆管；无线自组网

普通的延期雷管已无法满足爆破工程师对一些复杂爆破工程工艺和特殊爆破效果中高精度的要求，数码电子雷管的延时精度达到微秒可控级别，完全满足目前爆破工程师对爆破精度高的特殊要求。数码电子雷管未来发展空间巨大，势必日后会成为爆破器材的中流砥柱。本文针对对数码电子雷管的研究，以期对其生产、销售、使用等全程进行跟踪监测。

1　国内数码雷管的应用现状

数码电子雷管是通过电子芯片取代传统延期雷管中的延期药实现延期发火时间的一种新型电雷管，具有延时精度高，能够使岩石爆破尺寸更均匀；可以控制爆破地震频率，使爆破震动大幅度降低；有助于减少边坡破坏，减少露天矿爆破根底等传统雷管无法比拟的优点，深受爆破工程师的青睐。然而，由于数码电子雷管自身有起爆程序复杂，组网能力差，价格昂贵等缺点，因此数码电子雷管在实际工程爆破中的应用案例比较少。

数码雷管自从2006年始进入中国，首先在三峡围堰拆除爆破中成功使用，在三峡三期碾压混凝土围堰拆除爆破工程中，为了满足对爆破器材抗水、抗压、延期时间及精度的控制要求，就应用了I-konTM数码雷管进行起爆，收到了较好的爆破效果［1］。

在城镇建设施工中，河南省新密市青屏广场南侧一处施工基地，由于地处闹市，周围居民对爆破产生的强烈震动表示反对，最终选择了数码电子雷管。根据方桂富［2］等人对城镇爆破电子雷管延时优选工程实践的研究，数码雷管的使用有效降低了爆破振动，仅为采用导爆管雷管起爆的40%.这些研究成果表明数码电子雷管在微差控制爆破方面具有很大的研究价值与应用前景。

在采矿方面，内蒙古某大型露天煤矿采用吊斗铲倒堆工艺实现排岩采矿，与澳瑞凯公司合作实现高台阶抛掷爆破，根据田小宝［3］的研究，数码电子雷管可将爆破抛掷率提高5个百分点，即从现有的32%提高到37%以上，可一次性的将大量岩土排到指定的内排区域，从而实现减少倒堆工作量，节约生产成本的目的。另外，矿岩破碎度有所改善，岩石爆破块尺寸更加均匀，大块率得到降低，并且容易实施控制爆破技术如光面爆破或预裂爆破，能减少侧、后冲，保护好边坡。

2　未来发展前景

数码电子雷管凭借诸多传统雷管无法比拟的优点日后势必会成为爆破器材的主流产品。随着延时芯片产业化生产与发展，数码电子雷管的价格也会随之大幅下降，为日后普及提供市场竞争力。数码电子雷管的未来发展将体现在：

（1）非电起爆数码电子雷管。例如，基于导爆管定延时的数码电子雷管，如图1所示。基于导爆管定延时数码雷管外观和普通导爆管雷管基本相似，由导爆管产生的冲击波能作为起爆能量。通过能量转换装置将冲击波能转化为电能，并储存在储能电容，储能电容激发电子延时芯片，通过对芯片输出端设计电压调节电路，为发火元件提供足够的起爆能量，最后发火元件引爆主装药［4］。

图1　基于导爆管定延时数码电子雷管的结构示意图

基于导爆管定延时数码电子雷管可以用普通导爆管雷管的起爆系统起爆，同时具备导爆管使用安全、数码电子雷管延时精确的优点，而且还克服了数码电子雷管组网能力差、使用过程复杂等缺点，同时也大幅降低使用雷管的成本。

（2）无线自组网数码雷管。自组网作为一种无中心分布控制网络，是一种自治的无线多跳网，整个网络没有固定的基础设施，可以在不能利用或不便利用现有网络基础设施的情况下提供一种通信支撑环境。如图2所示，通过无线自组网定位技术，可实现对数码电子雷管的定位和远程控制。

图2　无线自组网定位技术示意图

如图3所示，基于无线自组网技术，设计出无线自组网数码雷管，实现对数码电子雷管进行远程控制，远程定位，有利于施工现场对数码电子雷管的管理和使用，增强了使用的安全性。

图3　无线组组网数码雷管结构示意图

（3）可赋码的数码电子雷管。通过二维码技术，实现对数码电子雷管生产、销售、使用等全程进行跟踪监测，可准确有效地管理数码电子雷管的使用状况，增加雷管的使用安全性。同时也避免了施工方聘用生产商特定专业技术人员管理的情况，降低了使用成本。

3　结束语

经过上述对数码电子雷管基本构成、基本原理、特点、应用情况和未来发展的分析，得出如下结论：

（1）随着芯片技术的发展和产业化实现，数码电子雷管的价格未来将大幅下降；

（2）数码电子雷管未来将被赋予更多的功能，设计出更加多样化的产品类型，通过技术实现对数码电子雷管的无缝化管理；

（3）数码电子雷管凭借优异的性能将成为爆破器材的主流产品。

［1］吴新霞，赵根，王文辉，等．数码雷管起爆系统及雷管性能测试［J］．爆破，2006，（4）：93-96.

［2］方桂富，方春，刘先魁，等．城镇爆破电子雷管延时优选工程实践［J］．工程爆破，2011，（3）：81-84.

［3］田小宝.澳瑞凯数码电子雷管起爆系统优势及应用案例［J］.装备论坛，2012，（10）：98-101.

［4］王维.电子延期非电雷管的研究［D］.武汉：武汉理工大学，2010.

Based on Analysis of Present Situation of the Application of Digital Detonator

FENG Xiao-chen，BA Shu-hong
（Shenyang Ligong University，Shenyang 110168，China）

With the theoretical knowledge of digital electronic detonators in rural and foreign，the author enumerates application of digital electronic detonators in the practical blasting engineering，and he puts forward some suggestions to the future development of digital electronic detonators about digital detonators based on timing and delayed nonel tubes，digital detonators of wireless self-organizing network and the coding system of digital detonators.It provides security for further reducing the detonators’price and enhancing the safety in use.

digital electronic detonators；blasting；nonel tubes；wireless self-organizing network

TJ450

A

1672-545X（2016）07-0112-02

2016-04-16

冯晓臣（1963-），男，辽宁阜新人，硕士，研究方向：火工品应用。