电子雷管在矿业工程爆破中的应用分析

2019-02-09陈云强

世界有色金属 2019年21期

陈云强

（福建省德化鑫阳矿业有限公司，福建泉州 362500）

在矿业生产过程中，需要进行大量工程爆破。工程爆破的难度大、危险性高，因此，必须高度重视工程爆破，必须认真分析、研究工程爆破所涉及的工程力学、岩石力学、物理学、爆炸理论、起爆方法、爆破方式；必须认真抓好工程爆破的每一个细节。——而雷管，便属于工程爆破的关键性细节。

1 常规型雷管

目前，国内工程爆破中使用的常规型雷管，主要有火雷管、电雷管、非电雷管等。火雷管通过导火索燃烧后喷出的火焰引爆，火雷管的应用范围较为有限，火雷管通常在没有瓦斯、粉尘危险的地下爆炸作业或露天小规模爆破作业中使用。常见的火雷管有金属壳6号火雷管，它的内径在6.18mm～6.22mm之间，外径为7mm，长度为36mm；金属壳8号火雷管，它的内径在6.18mm～6.22mm之间，外径为7mm，长度为40mm；纸壳8号火雷管，它的内径在6.18mm～6.30mm之间，外径为7.05mm，长度为45mm。6号火雷管的装药量为0.3g二硝基重氮酚、0.4g雷汞，0.1g氮化铅，0.42g黑索金，0.42g特屈儿，0.5gTNT。8号火雷管的装药量为0.3g二硝基重氮酚、0.4g雷汞，0.1g氮化铅，0.7g黑索金，0.7g特屈儿，0.7gTNT[1]。——采用火雷管进行爆破作业，操作简单，易于掌握，成本较低；但火雷管危险系数较大，安全性差，无法精确控制起爆时间，继而影响了爆破效果。

电雷管在火雷管的基础上增加了一个电点火装置。电雷管可分为瞬发电雷管与延期电雷管。在工程爆破中，主要应用延期电雷管。灰蓝色延期电雷管延迟时间为0.1s；灰白色延期电雷管延迟时间为1s；灰红色延期电雷管延迟时间为2s；灰绿色延期电雷管延迟时间为3.1s；灰黄色延期电雷管延迟时间为4.3s；黑蓝色延期电雷管延迟时间为5.6s；黑白色延期电雷管延迟时间为7s。——采用电雷管进行爆破作业，安全性较高，可以精确控制起爆时间、起爆顺序，从而确保爆破效果[2]。但采用电雷管进行爆破作业，操作较为复杂，作业时间长，消耗电线多，成本较为昂贵。

非电雷管通过导爆管产生的冲击波进行引爆。非电雷管也可分为瞬发雷管与延期雷管。非电雷管严禁在有瓦斯或矿尘爆炸危险的井下使用，适用范围较为有限。

2 电子雷管

电子雷管采用微型集成电路取代常规型雷管中的延时点火件、电点火件。电子雷管具有操作简便、延时精确、安全性高、爆破效果好等优点。相较于常规型雷管，每个电子雷管的延时时间可在0ms～100ms之间按毫秒量级进行编程，电子雷管的延时精度可控制在2ms之间，这是常规型雷管所无法办到的[3]。

电子雷管由整流电桥、通信、供电线、延期控制、延期电路、控制电路、内部检测电路、通信管理电路、点火头、储能电容、控制开关等部分组成。

整流电桥用于对雷管的脚线输入极性进行转换，防止爆破网络连接时脚线连接性错误对控制模块造成损坏；储能电容利用充电-放电原理并入电源，为电子雷管芯片提供所需的电量；控制开关管理进入雷管的能量，通过控制开关还可以有效管理到达点火头的能量；通信管理电路用于和外部起爆控制设备交互数据信息，执行外部起爆控制设备输出的各种指令，进行延期时间设定、充电控制、放电控制、启动延期等操作。内部检测电路用来检测控制雷管点火的模块，包括点火头的工作状态、各个开关的工作状态、储能状态、时钟工作状态，从而确保点火过程的可靠性[4]；延期电路包含存储器、时钟电路，对电子雷管进行延期操作。控制电路对延期电路、内部检测电路、通信管理电路等电路进行协调。电子雷管通过集成电路块进行延期控制，实现了精确延期，因而有利于控制爆破效果；采用电子雷管进行爆破作业，还可实现对雷管的信息化管理。虽然电子雷管价格较为昂贵，但其使用前景是非常可观的。2018年9月，工信部提出到2022年，基本实现全面使用电子雷管[5]。——则我国使用的电子雷管将达到每年20亿发左右。