高精度导爆管雷管在罗洪石矿场的增效应用

杨振宇

广东省地质局第五地质大队 广东肇庆 526020

【摘要】为了降低石矿场的综合开采成本，减少大块率，提升挖装效率，采用高精度导爆管雷管实现逐孔起爆网络，通过孔、排间的合理延期，可以大大地降低爆破震动，使底盘得到有效控制，爆堆集中且松散性好。最终达到了降低石矿场开采的综合成本的目的。

【Abstract】In order to reduce the comprehensive mining cost of the quarry，reduce the lump rate and improve the excavation and loading efficiency，the high precision fuse blasting cap is adopted to realize the hole-by-hole blasting network，through the reasonable delay between holes and rows，can greatly reduce blasting vibration，effectively control the foundation，and the blasting muckpile is concentrated，the loose property is well. Finally，the purpose of reducing the comprehensive cost of quarry mining is achieved.

关键词：高精度雷管；逐孔起爆；增效

1 工程概况

罗洪石矿场位于德庆县城SEE97°方向、直距约31.5公里处，行政区划隶属德庆悦城镇管辖，采矿设计规模为118万吨/年。石矿场采用炮孔直径为φ76mm～φ140mm的深孔爆破方法来对该矿山的矿体及围岩进行松动爆破施工，并采用斜线、排间微差起爆方式。石矿场爆破原来一直采用国内生产的非电导爆管起爆系统，但由于非电雷管延期时间误差大、段别个数少，相邻炮孔的起爆存在误差，产生的大块率高，爆堆不集中，爆破后冲增大了下一爆区或相邻爆区的底盘抵抗线，降低挖装效率。

2 逐孔起爆技术

采用的排间微差起爆技术是现阶段常用的起爆方法，与利用高精度雷管实现的逐孔起爆方法相比，每排炮孔同时起爆，岩石同时被推出，相对速度几乎为零，相互碰撞、挤压效果较差。

随着起爆器材生产技术的发展，高精度雷管延期时间误差由10～20ms减少至2～6ms，可以实现同排炮孔按设计时间间隔依次起爆，同时，排间炮孔按另一延期时间依次向后排传爆，从而使爆区内相邻炮孔的起爆时间错开。只要选择合理的延期时间，就可以实现先后起爆的炮孔巖石相互碰撞，增加破碎效果^[2]。

采用这种起爆方法后，每个炮孔药柱起爆前，其前方、侧方的岩石都已起爆，先起爆的炮孔为后爆的炮孔提供了更大的自由面，充分利用爆破应力波反射。由于高精度雷管的延期误差极小，可以准确地设计先后炮孔之间的延期时间，达到最大的碰撞，挤压效果。选择不同的排间和孔间延期时间使同一爆区中同时起爆的炮孔减少，减弱了爆破震动能量的叠加，有效地降低了爆破震动，高精度雷管逐孔起爆网络。

3 微差时间的选择

根据长时间的实验，要取得最佳的破碎块度和爆堆形状，每排炮孔之间最佳时间间隔时间为按每米孔距2～5ms（如图1），排间最佳时间间隔时间为每米抵抗线15～30ms（如图2）。

采用经验公式计算：△t=KW

式中：△t—微差间隔时间/ms。

K—为系数，孔间为每米孔距3～8ms，排间为每米抵抗线8～15ms；W—为抵抗线（排距）。

图1 孔间最佳延期时间

图2 排间最佳延期时间

石矿场布孔为排距4m，孔间距3m。经计算，孔间微差间隔时间应为9～24ms，排间微差间隔时间应为32～60ms，参考实际爆破经验及试爆情况，最终确定的微差时间为：地表孔间延时15ms，排间延时55ms孔内。为了保证爆破网络传爆的可靠性，孔内采用高段别的起爆雷管300ms雷管。

4 爆破效果

4.1 爆破震动观测

降低爆破震动的最有效方法之一就是降低最大单响药量。采用高精度雷管和实现逐孔起爆网络，使任何两个炮孔不会同时被起爆，因此最大单响药量即最大单孔装药量，如表1。

测震手段：采用NUBOX-6016智能振动监测仪。

表1 爆破震动比较

雷管	最大振动速度cm/s
	横向	纵向	竖向	合成
普通雷管	1.320	2.014	4.225	4.863
高精度雷管	0.551	0.802	1.617	1.887
爆破震动减小量/%	58.26	60.18	61.73	61.32

测试结果表明，采用高精度雷管逐孔起爆时，震动速度与原普通雷管起爆相比，降低明显，降低幅度超过60%。

4.2 爆破质量

孔间、排间微差相结合的连接网络，可以方便可靠地实现单孔起爆。工业试验中爆破参数大部分为罗洪石矿场目前使用的参数，如表 2。

表2 罗洪石矿场爆破参数

爆区	孔距/m	排距/m	炸药单耗/kg/m³
普通雷管	3	4	0.45
高精度雷管	3.5	4	0.40

4.3 爆破效果

4.3.1爆区爆破参数设计。

钻孔参数，孔深15m，3排，排距4m，孔间距3.5m；延时时间，地表孔间延时15ms，排间延时55ms，孔内300ms，炸药单耗，0.4kg/m³；爆破起爆方式，逐孔爆破。

4.3.2爆破及铲装后效果。

爆后，爆堆规整、集中、连续，表面块度均匀破碎；大块少，大块率降低40%以上；外观效果好，后冲线整齐明显；铲装后无根底、底板平整，挖装效率得到明显提高。

5 结论

在罗洪石矿场采用高精度雷管爆破系统及技术，并采用逐孔爆破的方法，爆破网络连接简单、施工效率高，安全可靠；可以大幅度降低爆破震动的效应，减小对边坡的破坏作用，提高边坡的稳定性；能够降低炸药单耗，节省一定爆破器材成本；能够改善爆破质量，降低大块率，提高铲装效率，降低铲装成本；可以实现信息化管理，控制爆破前冲的问题，提高了生产效率。

【参考文献】

【1】汪旭光. 乳化炸药（第2版）[M]. 北京：冶金工业出版社，2008.

【2】张正宇. 中国爆破新技术[M]. 北京：冶金工业出版社，2004.

【3】张立. 爆破器材性能与爆炸效应测试[M]. 北京：中国科学技术大学出版社，2006.

【4】GB 6722—2014爆破安全规程[S].