数码电子雷管在露天矿山开采中的应用思考

2020-03-07周蒙李小龙

工程技术与管理 2020年4期

关键词：根底导爆管大块

周蒙李小龙

河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司，中国·河北唐山 063701

数码电子雷管；露天矿山；开采；应用

1 引言

近年来，一大批新型爆破器材涌入了爆破领域中，并发挥着不可替代的作用。其中，数码电子雷管因其操作简便、延时精度高、安全性能好、起爆网络可测等优势，被广泛的应用到了矿山开采领域中，并获得矿山开采领域的高度认可。

2 案例分析

中国某处露天矿山地处福建省中部偏南，发现了煤、石灰石、铁、铜、铅、锌等42 种矿产资源，矿产种类极为丰富，矿产藏量非常大。但是，该露天矿山地理位置比较特殊，地质构造异常复杂，岩石以钙质砂岩和石英砂岩为主，掺杂着大量的花岗岩、花岗长岩、凝灰岩以及变粒岩，岩石可爆性并不高。因此，为了保证矿山开采的作业效率，必须要对其实施爆破处理，并确保爆破之后，后续铲装、运输以及破碎等工序可以正常进行。

3 该露天矿山爆破作业中存在的问题

3.1 经常出现大块和根底的现象

由于该露天矿山所处的地理位置比较特殊，所以其地质结构也异常复杂，普遍存在着溶洞、石笋、夹层等现象。单纯使用传统的普通导爆管雷管爆破技术，将会出现大量的根底和大块现象。而分析该露天矿山爆破后出现大块以及根底的原因，发现主要与以下几方面有关。首先，该露天矿山中存在着大量的溶洞、石笋、夹层等现象，如果使用普通导爆雷管爆炸技术，那么将很难精准的把握孔内炸药药柱的重心，进而导致爆破区域周围岩体受力不均，出现大块。同时，地理条件的特殊性抬高了底盘，引起了根底现象的产生。其次，在对该露天矿山实施爆破的时候，没有科学的设置孔网参数，也会增加大块和根底现象的出现几率。因为设置的孔网参数过大，岩体中间受到的爆破力就会偏弱；而岩体受力不足，就会出现大块和根底现象。最后，在地质条件的限制下，个别炮孔之间的距离变大，岩体爆破时就容易出现受力不均匀的问题而，受力小的部位就会出现大块现象[1]。

3.2 安全保障力度欠缺

该露天矿山点多面广，开采规模普遍偏小。在这种情况下，矿山企业就会将矿山承包给第三方开采。而承包方只是追求短期效益，开采比较随意，并没有严格遵循“自上而下”的开采原则。这样一来，就出现了大量的坡角过大、边坡过陡等情况。此外，个别承包者为了降低开采成本，还会对已经形成的规范台阶工作面进行破坏，使工作面显得高度太高、宽度过小。如果没有及时清理掉岩面上的险石和浮石，施工人员的生命安全将会面临更大的威胁[2]。

另外，传统的导爆雷管的延期时间非常固定，爆破后的块度均匀性也得不到保证，所以在爆破过程中还需要进行多次的二次改小作业。如果作业人员的二次改小作业行为不符合相关操作规程，现场施工人员将会面临更大的安全风险。

4 数码电子雷管在露天矿山开采中的具体应用

分析该露天矿山的实际情况，最终选择福建海峡科化股份有限公司生产的数码电子雷管。这一产品的特点包含以下几方面：一是安全性高、可靠性高、精度高；二是可以对雷管状态进行在线监测；三是可以在线校准数码电子雷管的延期时间；四是起爆网络具有较高的可靠性；五是防水、耐压、抗冲击。将其应用到该露天矿山开采中，主要表现出了以下几方面的优势。

4.1 安全方面的应用优势

与普通导爆管雷管相比，无论是安全还是技术，数码电子雷管在以下五方面有着明显的优势。第一，数码电子雷管具有系列化的检测功能，且该系列化的检测功能覆盖到了从生产厂家到使用单位的各个环节。而在实际的应用过程中，在线检测功能可以覆盖到每发使用的雷管，确保每一发装入孔内的雷管的性能质量都符合相关标准。这样一来，盲炮概率的发生几率就会大大的降低，装药过程的安全性和可靠性也就得到了显著的提升。第二，与普通导爆管雷管相比，数码电子雷管的脚线耐压能力增强，抗拉强度更大，不会在装药和填塞过程中出现管壁破损或者管壁被压扁的情况。这样一来，也就有效杜绝了拒爆现象的发生。第三，可以在线检查爆破网络是否完整，及时发现爆破网络被破坏的问题，防止漏联现象的出现。第四，数码电子雷管进行了唯一身份信息和起爆授权的内置，只有起爆器密码和能量控制专用钥匙，才能够起爆成功。这样一来，对生产过程、流通过程以及使用过程的监控与管理就会更加全面，非法起爆的问题也就可以得到有效的遏制。即便是不法分子获得数码电子雷管，也不会对社会产生危害。第五，数码电子雷管具有抗静电、射频、杂散电流以及交直流电流的优势。也就是说，即便是处于射频环境、杂散电流环境以及雷雨天气下，也可以正常的起爆[3]。

4.2 施工工艺方面的应用优势

在施工工艺方面，数码电子雷管的应用优势主要表现在使用方便性方面。如果使用普通导爆管雷管，那么作业人员需要十分细心的进行导爆雷管的连接，连接四通的时候，还需要保证导爆管插入的彻底性。与此同时，还要将卡口拧紧，缠上胶布，不仅费时又费力。而数码电子雷管的使用则不会如此繁琐，只需要使用专门的夹子扣住，就可以将雷管连接在一起。另外，普通导爆管雷管的网络联接异常复杂，工作人员面临的工作强度较大，稍有不慎就会出现漏接现象，而数码电子雷管则没有这一方面的担忧。

4.3 爆破效果方面的应用优势

分析数码电子雷管在露天矿山开采中的应用，就爆破效果方面存在着以下几方面的优势。第一，爆破参数与孔网参数的设置更加科学合理。爆破参数设置的科学合理性，会为爆破质量提供保证，而空参数设置的科学合理性则可以加强钻爆成本的控制。因为数码电子雷管在延期时间方面具有较强的可编程性，所以技术人员只需要对爆破现场的地质条件、岩石特性以及炮孔抵抗线等因素进行分析，就可以对每一个炮孔的延期时间进行灵活的设置。这样一来，整个爆破方案的科学合理性就得到了显著的提升，岩石的破裂效果更佳，大块与根底现象的出现几率更低，二次改小爆破的工作量也就大大的减少了。第二，数码电子雷管没有段别限制，可以通过延期时间的设置来加强爆轰过程中，相邻炮孔间相互作用的控制，通过提升岩石移动速度，延长岩石移动时间来实现抛掷效果的提升。所以与普通导爆管雷管相比，数码电子雷管的应用使得爆破规模更大，逐孔精准延期起爆也得以实现，爆堆的均匀性也得到了保证，省去了挖铲、排渣、弃渣以及运输等费用。第三，应用了数码电子雷管的爆破技术，爆破后的边坡更加整齐，边坡稳定性更有保障。因为起爆时间的精准控制，可以减少后冲，为工作面的平顺提供保证，避免台阶遭到破坏。同时，为下一次的钻孔施工也提供了方便。第四，数码电子雷管的应用加强了爆破地震频率的控制，降低了爆破振动的幅度，避免爆破振动、飞石以及噪声的危害性[4]。