数码电子雷管精确延时爆破减振及破碎效果试验研究

胡浩川，明　悦，周建敏

(贵州新联爆破工程集团有限公司，　贵州 贵阳　550002)



数码电子雷管精确延时爆破减振及破碎效果试验研究

胡浩川，明悦，周建敏

(贵州新联爆破工程集团有限公司，贵州 贵阳550002)

为研究数码电子雷管精确延时爆破对减振及破碎效果的影响，在其施工区进行现场数码电子雷管爆破试验，选取孔间、排间时间间隔为20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms的数码电子雷管与孔间、排间时间间隔为25 ms/70 ms的国产导爆管进行对比试验。采用Split-Desktop3.0软件和TC-4850仪器对不同延时时间条件下的爆破块度和减震效果进行分析。结果表明，当数码电子雷管采用孔间30 ms、排间75 ms的微差时间进行爆破时，其减震效果和爆破效果最优。

电子雷管；破碎效果；减震效果；延时时间

义东联二号路道路爆破工程目前存在的问题主要是爆破的大块率较高，降低了铲装效率，增加了二次破碎量，且爆破振动对临近建筑物的影响较大。因此，如何改善爆破效果和减小爆破振动成为了该工程迫切解决的问题。

目前国内对于改善爆破效果和减震措施的研究主要集中在减小单孔药量，采用空气间隔装药爆破，采用微差爆破和预裂爆破等方法[1￣4]。而随着数码电子雷管的发展，其延时精度高、延时时间设置灵活等特点，使得电子雷管在改善爆破效果和减震作用方面具有明显的优势[5￣8]。

因此，义东联二号路道路爆破工程引进电子数码雷管爆破技术。通过数码电子雷管与国产高精度导爆管雷管的爆破对比试验，以爆破效果和减震效果为表征参量，最终确定适合该工程的数码电子雷管最优延时时间。

1　工程概况

本试验选取在遵义东联二号路道路工程五号还房施工区进行。五号还房为一单独待爆山体，主要为灰岩，属坚硬岩类，岩体中、微风化。该区域断裂构造不发育，区域地块稳定性好，山体的土石比约为1∶9，基岩类型以坚石为主。

现场实验爆破参数主要为：孔距4 m，排距取3.5 m，每次试验均为3排12孔，孔径110 mm，孔深12 m，堵塞3 m，采用反向起爆，每孔均采用双发起爆雷管，试验使用混装铵油炸药。为了与电子雷管的爆破效果构成对比，本试验同时记录国产高精度导爆管雷管的爆破效果。试验场地爆破施工布孔均为梅花形，孔网参数同电子雷管采用参数相同。起爆采用非电毫秒延期雷管孔外多孔(排)毫秒延时起爆，毫秒延时时间为孔间25 ms、排间75 ms。

2　不同延时时间爆破效果分析

为了准确评价不同毫秒延时时间下的爆破效果，本次试验选用爆破块度作为评价指标，通过对爆堆拍摄，采用专业软件对爆堆图片进行分析，从而得出不同试验条件下的爆破块度。

本试验采用数码电子雷管，针对孔间、排间延时间隔分别为20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms的4种情况，每种重复试验5次，总共进行了20次试验。每次试验均在爆后立即对爆堆进行拍摄，对每次试验均选用有代表性的照片进行爆破结果分析。图1～图5分别为不同延时时间的爆破效果。

采用Split-Desktop3.0软件对不同延时时间爆破后的块度分布进行统计分析，得出不同的孔间和排间微差时间的爆破块度(见表1)。根据分析结果绘制不同工况条件下爆破块度分布变化情况，如图6所示。

图1　25 ms/75 ms延时时间的爆破效果

图2　20 ms/70 ms延时时间的爆破效果

图3　25 ms/70 ms延时时间的爆破效果

图4　30 ms/75 ms延时时间的爆破效果

图5　30 ms/80 ms延时时间的爆破效果

块度/cm不同块度所占百分比/%25ms/75ms20ms/70ms25ms/70ms30ms/75ms30ms/80ms0～2029.2549.1851.4452.0650.3220～4023.118.3438.3144.1722.5840～6014.4823.677.243.7720.6360～8016.175.313.01-5.4780～1009.833.5---100～1507.17----平均块度/cm32.6521.0319.8419.3220.74最大尺寸/cm113.0486.2262.1352.5967.34

图6　不同延时时间爆破块度分布变化情况

根据表1和图6结果可知：

(1) 分析爆堆平均块度分布发现：采用国产导爆管雷管(25 ms/75 ms)，爆破爆堆的平均块度最大，为32.65 cm，而采用数码电子雷管(20 ms/70 ms)、(25 ms/70 ms)、(30 ms/75 ms)、(30 ms/80 ms)爆破的平均块度分别为21.03，19.84，19.32 cm和20.74 cm。

(2) 分析爆堆最大块度分布发现：采用国产导爆管雷管(25 ms/75 ms)，爆破爆堆的最大块度最大，为113.04 cm，采用数码电子雷管(20 ms/70 ms)爆破的最大块度最小，为52.59 cm。从爆堆平均块度分布及最大块度分布情况看，采用数码电子雷管(20 ms/70 ms)爆破的破碎效果最优。

3　现场爆破震动测试

3.1爆破振动测试方案

本试验采用数码电子雷管进行爆破，试图通过改变不同延时时间即20 ms/70 ms、25 ms/70 ms、30 ms/75 ms、30 ms/80 ms，得到不同爆心距条件下的各向爆破振动速度峰值。现场爆破振动测试所用仪器为成都中科测控TC-4850爆破测振仪。TC-4850爆破测振仪有3个数据传输通道，并配置1个三分量速度传感器进行各向振速的量测，其三分量的速度传感器采用石膏粘接在边坡基岩上，其中X为水平切向(与爆源方向垂直)，Y为水平径向(指向爆源)，Z为垂直方向。

3.2爆破振动结果分析

在现场进行多次试验，得到部分试验数据如表2所示。

根据表2结果可知：

(1) 在相同爆心距条件下，采用国产导爆管雷管(25 ms/75 ms)爆破的振动峰值最大。采用数码电子雷管爆破的振动峰值明显减小。

(2) 对比数码电子雷管不同延时时间爆破的振动速度峰值，发现采用30 ms/75 ms爆破的减震效果最优。

4　结　论

在东联二号路道路工程五号还房施工区进行现场数码电子雷管爆破试验。采用Split-Desktop3.0软件和TC-4850仪器对不同延时时间条件下的爆破块度和减震效果进行分析，取得以下结论：

(1) 采用数码电子雷管(20 ms/70 ms)爆破时，其爆堆最大块度为52.59 cm，平均块度为19.32 cm，取得的破碎效果最优。

(2) 对比数码电子雷管不同延时时间爆破的振动速度峰值，发现采用30 ms/75 ms爆破的减震效果最优。

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2016￣02￣18)

胡浩川(1972-)，男，高级工程师，主要从事爆破工程方向研究，Email：377413454@qq.com。