电子雷管在矿业工程爆破中的应用方法探究

2022-02-24朱小永

大科技 2022年7期

朱小永

（淮南舜泰化工有限责任公司，安徽淮南 232001）

0 引言

一般来说在矿业生产的过程中需要大规模地进行工程爆破，由于工程爆破具有难度大、危险性大的特点，因此必须对这一方面的工作引起足够的重视，必须对爆破工程中涉及的工程力学、物理学、起爆方法、岩石力学及爆破方式等内容进行全面而仔细的研究，认真对待工程爆破工作当中的每一个细节，从一定程度上来说，雷管就是其中相当重要的一个关键性环节。

1 电子雷管

电子雷管主要是运用一个微型集成电路来取代常规雷管当中的延时火件以及电点火件。相比较于其他的一些雷管来说，电子雷管的操作非常简单，具有延时准确、安全系数高以及爆破效果好等特点。与之前一些比较常规的雷管相比较，电子雷管的延时时间大概在1～100ms，由此可见，其主要是按照毫秒对其进行编程，而且其延时精度也可以控制在2ms 之内，这些都是传统雷管做不到的。整个电子雷管是由整流电桥、供电线、内部检测电路、延期控制、延期电路、控制电路、点火头、储能电容及控制开关等部分构成。在这些部分当中，整流电桥主要是完成对雷管轿厢输入极性的转换，避免在对爆破网络进行连接时由于出现连接错误而对控制模块造成损害。储能电容主要是利用充放电的原理来并入到原有的电源当中，进而保证电子雷管芯片具有足够的电量。控制开关主要是对进入到雷管当中的能量进行控制，对点火头的能量进行有效地控制。通信管理电路主要是负责完成设备内外信息的交互，执行起爆设备发出的一系列指令。内部检测电路主要对控制雷管点火的模块进行控制，确保在点火的过程中具有更高的可靠性。控制电路主要负责对通信管理电路以及内部监测电路等这些部分进行协调。由此可见，运用电子雷管对爆破设备线路当中的集成电路进行延期控制，能够确保延期的准确率，更好地对爆炸的效果进行控制。此外运用电子雷管开展爆破作业能够实现对雷管的信息化管理，尽管在当前阶段电子雷管相对来说价格还比较高，但是其具有十分广阔的前景。

2 爆破缺陷产生的原因

2.1 大块率高的原因

大块主要是在台阶顶部以及爆区头排孔没最后一排孔位置产生，而之所以会出现大块率高的原因就是之前对炸药爆炸所产生的能量利用不均，进而导致了岩石没有完成充分的碰撞。

2.2 爆破振动大的原因

在矿业爆破的工作中采用逐孔微差爆破技术时往往会采用非电塑料导爆管雷管与爆破网络之间进行连接，因为这一雷管的延期时间分别为9ms、17ms、25ms、42ms、65ms 以及100ms，所以在使用一些低段别地表雷管时，如果相邻的两个炮孔之间的延期时间不足8ms，那么其就会被认为是同响。而之所以会出现爆破振动大主要是因为在爆破区域当中同响炮孔数太多。

2.3 爆破侧翻后翻的原因

逐孔微差爆破技术的原理是前一孔的爆炸会为后面炮孔创造出更多的自由面，如果雷管的延期时间控制在8ms 以内，那么它就会被认为是同响，这往往会导致爆炸区最后一排炮孔时间与倒数第二排炮孔的间隔时间过少而出现同响的情况，这就使得最后一排炮孔在爆破的过程中没有足够的自由面，进而出现了非常严重的侧翻以及后翻现象，如果后期要对其进行处理往往需要消耗更多的成本。

3 电子雷管的应用方法

3.1 降低释放大块率及根底率

为了能够更好地将矿石科学地开发出来，以便于后续的加工利用，往往就需要挖到爆炸降低释放大块率和根底率足够小，然后还要尽最大的努力减少因为爆炸而产生的危害效应。对爆破的参数进行调整，对爆破的危害效应进行控制，进而使矿山开发的工作更加经济科学。

3.2 充分发挥电子雷管高精度延时的优点

在实际的矿业工程爆破当中要充分地将电子雷管高精度延时的优点发挥出来，对爆破的方案不断进行调整，特别是对掏槽孔起爆的顺序进行调整，尽最大可能减小爆破夹制作用，这不仅能够有效地降低爆破振动，而且还能够改善爆破的块度。由于台阶临空面相对来说比较大，因此其爆破夹制的作用比较小，在爆破振动质点峰值的幅度相对来说也比较小，而且由于电子雷管的成本相当高，因此在爆破的过程中一般采用导爆管雷管，不过在起爆的过程中可以进行单独起爆。

3.3 爆破危害效应的控制

在矿业爆破工作当中需要考虑周边的环境以及需要保护的对象，在矿业爆破工程当中的危害效应往往只是考虑防护爆破地震波以及爆破飞石，由于爆破空气冲击波以及噪声的强度相对来说都比较小，因此往往不对其进行考虑也不会对其进行防护。在实际的爆破工作当中必须确保理论计算的数值与仪器所测量的数值都要远远地低于爆破振动安全的允许值，在运用电子雷管进行爆破的过程中不能够对附近的厂房以及居民的正常生活产生影响，确保运用电子雷管进行爆破时能够对爆破振动进行有效地控制，进而使爆破对周边环境产生的影响降到最低。

3.4 主动升级爆破技术

每一个矿业公司的作业都不开爆破工作，所以他们有必要主动对爆破技术进行升级，确保爆破的效果更好。矿业工程爆破离不开雷管的作用，而非电雷管主要是通过导爆管爆炸而产生的冲击波将其引爆。非电雷管的类型往往又可以分为瞬发雷管及延期雷管。相当重要的一点就是非电雷管严禁在有瓦斯或者矿尘爆炸危险的矿井当中使用，其使用范围受到了很大的限制。此外，火雷管主要是运用导火索燃烧过后所喷出的火焰进行引爆，它的使用范围也非常受限，通常都是在没有瓦斯及粉尘爆炸危险的地下爆炸作业或一些露天的小规模爆破工作中使用。由此可见，在矿业工程爆破工作当中，电子雷管具有操作十分方便以及安全性高等特点，所以矿业公司在日常的工作当中有必要对爆破技术进行升级，在工程爆破的相关工作当中积极地使用电子雷管。

3.5 计算最佳延期间隔时间

在矿业工程爆破工作当中，爆源不同炮孔处各段别爆破振动波形相对来说是比较独立的，一般来说没有叠加现象。这就需要找出不同作用炮孔个段位雷管爆破时的最低段药量对应的最低振动速度，进而使爆破振动的特点能够被更好地分析出来。由于爆破振动需要保护的目标点离爆源都比较近，因此这些波形在振动的过程中往往由于还没来得及因为底层的滤波作用而产生过多的变异，所以就可以运用波形分析来对爆破的规律进行分析。为了能够使电子雷管在矿业爆破的过程中实现干扰降振，非常重要的一个点就是要确定药包的合理毫秒延期间隔时间，最佳的延期时间要能够使先爆孔与后爆孔当中的药包爆炸之后在预设点引起的振动波峰与波谷之间的相互叠加消除，而要想能够完成这项工作，非常重要的一点就是需要充分地了解炸药爆破振动波的特性。因此，在具体的爆破工作当中首先要对上台阶以及下台阶分别进行爆破，然后再对振动波的周期及频率进行分析，进而得出最佳的雷管爆破延期间隔时间。

4 爆破效果

在实际的矿业工程爆破工作当中可以发现，采用电子雷管起爆技术产生的爆破效果相比较于普通的导爆管雷管更好。使用电子雷管爆破之后的爆堆当中没有明显的飞石，其形态更是呈自然塌落的状态，而且爆破现场的震感也不是特别强烈，爆破石方也具有着更高的破碎度，很难能够发现有100cm 以上直径的大块，这对于后期的运输以及加工工作产生了非常大的积极影响。此外，电子雷管的连线作业相比较于导爆管雷管来说更加方便，在完成连线工作之后就能够对整个爆破网络进行测试，进而确保整个网络是畅通的。从另一方面上来说，运用传统的导爆雷管进行作业时不可避免地会出现盲炮的情况，但是在实际的工作过程中如果使用电子雷管进行作业，往往不会出现盲炮的情况，这能够有效地降低后期处理盲炮情况的工作量。最后，在矿业工程爆破作业的过程中，在孔内仅需要一发雷管就足够，而在空外往往不需要使用延期雷管，这又在极大程度上节约了成本。