数码电子雷管在某露天矿爆破中的应用

李 晨

（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021400）

1 数码电子雷管的安全性能

1.1 良好的使用安全性

电子雷管具有抗射频、抗杂散电流能力较强、准爆率高等优点。电子雷管爆破网路连接完成后，可以通过控制器对爆破网路进行检测，如果有故障电子雷管，可以精确检测出来，并可以找到故障电子雷管的具体孔位，在爆破前进行处理，避免了传统起爆网络的问题，最大限度减少盲炮和使用中的危险因素，爆破作业安全条件得到了提升。

1.2 良好的公共安全性

电子雷管具有密码管控系统，以形成雷管生产、流通、使用的闭环管理，极大地增强了民爆物品的管控水平。同时，电子雷管使用常规手段不能起爆，具有传统雷管所没有的社会安全性和公共安全性。

XF型系列电子雷管具有电子雷管信息流向跟踪管控系统，满足公安部门关于电子雷管信息流向监控的要求，在民爆系统的基础上，通过密码管控，设备管控以及管控指令等手段，增加了对雷管的使用环节的管控，实现了对雷管的完整闭环管理。将现在事后追溯的管理模式改变为事前控制的管理模式，是对民爆系统所实现管理功能的补充和完善。

（1）每枚电子雷管具有唯一密码，没有密码，电子雷管无法起爆。

（2）只能使用专用设备起爆，传统的电池、起爆器以及220V交直流电均无法起爆。

（3）通过管控指令可以做到爆破时间、爆破区域、爆破单位的主动控制。

2 电子雷管使用操作步骤

2.1 电子雷管密码下载与发放

（1）密码下载和预检查。进入炸药仓库后，下载完成后，使用数字传输设备下载密码，检查箱子的条形码和代码，并在安全验证后，将电子雷管密码导入控制器。

（2）发放电子雷管。在发放电子雷管之前，应对其质量和数量进行验证，同时，应验证是否存在电子雷管的附加代码。如果有补充代码，则应将其记录在拆除作业记录表和炸药进出记录簿上，并将附加电子雷管的使用位置告知代码收件人。

（3）电子雷管必须与炮眼保持一定距离，以防止电子雷管落入炮眼。

2.2 炸药包的制造

在制作起爆套件之前，应检查电子雷管，特别注意检查两个连接、雷管和尾线、夹子和尾线是否存在问题，以及夹子和夹子内部的二维码是否存在问题。如果代码不可读，则应记录电子雷管的位置，并且在使用电子雷管的代码收集器qr时，必须在电子雷管箱内手动输入代码。如果制动器内或电子雷管端部出现故障，应手动将电子雷管端部连接至爆破总线[1]。

乳化岩石炸药n.o.2有一个直径为32英寸的装药辊，重量为300g。通常，两个或三个货卷用于制作具有中深孔的起爆包。用木棍在辊子顶部开一个小孔，沿辊子长度将电子雷管插入辊子中，并在辊子顶部和底部放置一个带电子雷管尾线的扣，以便将电子雷管连接到辊子上。在制造雷管包以完成下部孔的过程中，应注意下部孔的速度不要太快，以避免孔开口处的尾丝摩擦，孔的外部尾丝应使用较大的石辊拧紧。孔板的外部尾线应尽可能位于孔板之间，以防止人员移动和踩踏。

2.3 装载

爆轰箱放置在箱的底部，没有水。在装载过程中，爆轰箱被提升50厘米。用于装载混合车的软管放置在箱子填充段下方一米处，以开始装载。水在炮孔内，缓慢地将爆炸包下沉至炮孔底部，并将混合车的装载软管下沉至炮孔底部。装载后，将雷管包从1缓慢提升至2米，使雷管包完全接触混合物。装药时应保护电子雷管尾部不受损坏，并防止电子雷管尾部坠入孔口。

2.4 互联网连接

在连接到电子雷管网络之前，应对破裂总线进行控制，以确保破裂总线完好无损且可用。已安装的雷管网络使用星形连接方法将电子雷管连接到爆破总线，并检查连接是否正确。

2.5 电子雷管编码信息的收集和输入

根据爆破设计的起爆顺序，使用qr码收集器收集电子雷管连接支架中的qr码信息。收集后，检查施工现场的实际使用量，确保没有清洁泄漏。然后，将收集到的二维码信息导入控制器，以进行预密码验证[2]。

2.6 网路检测

为避免电子雷管失效，乳化产品可用时间泡沫炸药，在网络连接前进行孔内填充爆炸，测试中先在线搜索电子雷管，检测正常后上网，寻找一个缓冲炮孔，网络检测过程中所有人员必须撤离安全区。保持本地警惕。如果组合失败，应及时查明原因。首先，关闭公共控制器，短路网络破裂总线，等待15分钟进入现场查找问题，确定故障原因并进行搜索，将网络重新连接到在线搜索并检测电子雷管。如果故障原因是电子雷管的主体，则应将孔重新插入电子雷管的起爆包中并进行检测。发生故障的电子雷管应当按照公安机关的要求填写《电子雷管启动控制申请表》，并在销毁前按照规定控制发生故障的电子雷管的启动。充装时，应保护电子雷管尾部不受损坏，并防止电子雷管尾部落差落入孔口。加注后，必须将所有人员疏散到安全区域，并对该区域进行监控。将爆炸总线连接至控制器，连接控制器并启动爆炸操作。完成在线雷管搜索以验证起爆界面，确保没有异常，同时在倒计时结束后按下两个起爆按钮以启动雷管。如果引爆接口继续闪烁，表明存在异常雷管，此时必须中断操作，并且只有在确定原因后才能继续操作。起爆15分钟后，起爆设备只能进入起爆区进行起爆后检查和整理。如果检测到盲炮，应按照《爆炸物安全规范》的相关规定进行盲炮处理。电子雷管可以精确定义每个雷管的孔口编号和布局，从而确定每个电子雷管的具体位置。在出现盲雷管后，根据控制器的反馈信息，可以知道未爆炸的电子雷管代码，然后，电子雷管的qr码收集器用于从该爆炸网络中查找数据，并确定电子雷管所在孔的位置。根据面板数据点孔板的坐标，使用RTK查找该孔板点在鼓风室中的具体位置。结合起爆设计和爆轰电池的形状，可以合理地推导出盲炮的近似位置。

3 电子雷管对爆破综合效益的改善

3.1 降低爆破单耗

结合白银安全能量爆破设计中电子雷管在爆破施工中的应用，利用电子雷管延时精度高，延时时间可任意设定，为解决露天矿生产中个体消耗大、堵塞率高、爆破震动大的问题，通过改变爆破参数进行了优化试验。该项目于2017年使用塑料雷管引爆，孔排之间有延迟拆除项目，孔内有15节塑料雷管，孔排之间有5节雷管。为了确保爆炸质量并减少盲炮的产量，引爆套件使用了双雷管。2019年广泛使用电子雷管，并实施了穿孔引爆项目。同时，根据破裂效应和破裂区域的岩性变化，不断优化孔口网络参数，增加单孔破裂方块的数量，降低单位破裂消耗。与使用塑料雷管建造炸药相比，单耗降低到12.5%左右。单个雷管起爆时间的优势，以及电子雷管的灵活性，允许执行穿孔起爆项目。选择合理的延迟时间，以获得最佳的破裂效果，并降低质量率。提高砌块级配可以提高秸秆装填效率，减少倒卷量，降低成本。电子雷管具有显著的技术和经济效益，可降低堵塞率，提高装药效率，在改善爆炸效果方面具有很大的优势[3]。

例如，拥有银矿开采项目的单位将60cm以上的单一长度的矿石定义为一个大块，而在设计平台的倾斜底板高度处大于2m1的体积是底部。为了以简单、快速和相对精确的方式获得质量爆破率，采用体积统计方法进行了计算。随着最后的倒计时，与管状雷管塑料雷管相比，大块炸药的爆破率降低了1.8%。爆炸后，爆炸表面破碎，释放良好，爆炸后无浮石散落，爆线平坦，无重大破裂现象，破碎程度均匀，爆炸内部大块较少。根据近年来牛峰县爆破分公司电子雷管和塑料雷管施工质量比对比分析，结果表明，20厘米以下爆破块尺寸增加15%，40厘米以上减少5%，从40到60厘米减少10%，从60到80厘米减少15%。后续装载和运输步骤的效率显著提高，总体效率提高了5%至10%。

3.2 降低人工成本

一般来说，拆除规模采用雷管网络连接塑料雷管，这就要求根据拆除设计放置塑料雷管、表面传输雷管，使用四个通道，绝缘胶带绑扎，操作复杂，这一过程需要大量熟练的拆卸工人和大量的施工时间。通过使用电子雷管网络连接，您只需放置雷管并将电子雷管连接到爆炸总线。实际使用表明，电子雷管能够精确控制、执行智能现场操作，并简化施工现场的传统操作流程。根据现场施工经验，使用电子雷管的总施工时间减少到25%左右，大大缩短了施工时间。

例如，根据过去几年的建筑数据分析，使用导爆索引爆塑料炸药管，拆除部分人均拆除部分约69万个，建筑炸药雷管，电子产品/人均派对面积约102万平方米，加上导爆管炸药，增长了47.82%，相当于炸药的用量，可为公司节省高达32%的劳动力成本。为避免电子雷管失效，乳化产品可用时间泡沫炸药，在网络连接前进行孔内填充爆炸，测试中先在线搜索电子雷管，检测正常后上网，寻找一个缓冲炮孔，网络检测过程中所有人员必须撤离安全区。保持本地警惕。如果组合失败，应及时查明原因。首先，关闭公共控制器，短路网络破裂总线，等待15分钟进入现场查找问题，确定故障原因并进行搜索，将网络重新连接到在线搜索并检测电子雷管。如果故障原因是电子雷管的主体，则应将孔重新插入电子雷管的起爆包中并进行检测。发生故障的电子雷管应当按照公安机关的要求填写《电子雷管启动控制申请表》，并在销毁前按照规定控制发生故障的电子雷管的启动。

3.3 降低雷管及相应火工材料成本

露天矿爆破一般是单响、单起爆药量大、爆破震动大。采用塑料雷管延期爆破设计，难以有效地降低单次装药的噪声和控制爆破震动。利用电子雷管延期精度高、延期时间任意的优点，采用孔内爆破的爆破设计，降低了单次装药的噪声。根据雪峰爆破2019年9月对其江纳矿业办公楼爆破施工项目进行的爆破振动检测数据分析，使用电子雷管的露天矿爆破中的颗粒峰值振动速度比塑料雷管低25%，主振频率提高45%。根据爆破安全规程的安全允许范围，振动频率范围为10Hz～50Hz，振动速度为2.5cm/s～2.8cm/s，振动速度为2.7cm/s～3.0cm/s，各频率在50Hz～100Hz之间。本次监测得到的振动评估频率范围为33.8983Hz；17.6367Hz，峰值为1.9130mm/s；8.7149mm/s，其监测远低于安全允许振动速度。

例如，无能爆破银项目使用15节和15棒塑料雷管销。在相同针长下，电子雷管的单价比塑料雷管高90%。为了保证爆破质量，减少盲炮产量，塑料雷管需要单孔双炮，这与单孔单电雷管的成本基本相同。然而，由于电子雷管具有延迟精度高、准爆率高、延迟时间任意等优点，通过优化孔网参数可以减少孔数、电子雷管和爆破总线的数量，降低炸药产品的总体成本。根据近年来安南爆破银工程爆破施工所用雷管的数据分析，塑料雷管的成本约为0.214元/平方米，电子雷管和爆破总线的成本约为0.210元/平方米。使用电子雷管后，相应的炸药产品成本降低约2%同时，根据雪峰爆破五彩湾工程爆破施工的数据分析，结果表明，塑料雷管的成本约为0.099元/平方米，电子雷管和爆破总线的成本约为0.96元/平方米。使用电子雷管后，相应的炸药产品成本降低约3%。

4 总结

数字电子雷管于2009年10月研发，到2019年底已历经三代，经过不断改进和更新，在现场使用中，电子雷管管体故障率降低，可靠性提高，操作更加简单。实践证明，数字式电子雷管是一种安全可靠、高精度、智能化、环保、性能优良的雷管，能够满足复杂爆破工程对小差、减震的要求，是进行大爆破作业网络优化设计和小差异干扰减震的理想产品。