羅福友

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城市爆破中電子雷管與導(dǎo)爆管雷管的應(yīng)用對(duì)比

羅福友1,2

（1.江西國(guó)泰五洲爆破工程有限公司，江西南昌，330038；2. 江西國(guó)泰民爆集團(tuán)股份有限公司，江西南昌，330096）

以城鎮(zhèn)爆破應(yīng)用為例，通過(guò)分析數(shù)碼電子雷管與普通導(dǎo)爆管雷管的應(yīng)用效果，從安全性、爆破效果和經(jīng)濟(jì)效益等方面比對(duì)兩者優(yōu)劣。結(jié)果顯示：電子雷管使用更為安全、簡(jiǎn)便、可靠，效果更佳，并且可降低炸藥單耗，但數(shù)碼電子雷管價(jià)格高。今后通過(guò)降低自身成本，數(shù)碼電子雷管將逐漸成為主流產(chǎn)品。

數(shù)碼電子雷管；城鎮(zhèn)爆破；爆破參數(shù)；爆破效果

隨著市政工程、城市建設(shè)等領(lǐng)域的發(fā)展，爆破所處的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，尤其是城鎮(zhèn)爆破，其爆破危害效應(yīng)控制要求更為嚴(yán)格，而數(shù)碼電子雷管的誕生推進(jìn)了爆破技術(shù)的發(fā)展。方桂富[1]等人研究了控制爆破振動(dòng)的最佳延期時(shí)間，振動(dòng)降低了60%；薛里[2]等人利用波動(dòng)理論研究了爆破波形相互疊加干擾，達(dá)到降振效果，并且得到其延時(shí)間隔時(shí)差的計(jì)算方法；呂淑然[3]等人將數(shù)碼電子雷管運(yùn)用于大型礦山，不僅降低了爆破振動(dòng)危害，而且還改善了爆破效果，提高了鏟裝效率。其他學(xué)者[3-10]也分別在隧道爆破、露天礦山爆破、礦柱回采中運(yùn)用數(shù)碼電子雷管，并取得了良好的效果。為有效控制爆破振動(dòng)，改善爆破效果，本研究從安全性、施工難度、爆破效果和成本方面綜合分析數(shù)碼電子雷管與普通導(dǎo)爆管雷管的差異。將數(shù)碼電子雷管爆破技術(shù)運(yùn)用于南昌市九龍湖綠地國(guó)博爆破工程，通過(guò)優(yōu)化爆破參數(shù)和延期時(shí)間，改善了爆破效果。

1 試用數(shù)碼電子雷管簡(jiǎn)介

本次試用數(shù)碼電子雷管為江西新余國(guó)泰特種化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)產(chǎn)品。該產(chǎn)品延期時(shí)間在0～16 000ms區(qū)間內(nèi)可任意設(shè)置，設(shè)置的延期時(shí)間范圍在0～100ms時(shí)，實(shí)測(cè)延期時(shí)間值與設(shè)置的延期時(shí)間值相比，偏差應(yīng)不大于1ms；設(shè)置的延期時(shí)間范圍在101～16 000ms時(shí)，實(shí)測(cè)延期時(shí)間值與設(shè)置的延期時(shí)間值相比，偏差應(yīng)不大于設(shè)置值的1 %。

2 試用場(chǎng)地概況

綠地九龍湖國(guó)際博覽城二期工程位于南昌市紅角洲九龍湖片區(qū)的綠地二期開(kāi)發(fā)建筑用地。需爆破巖石主要為粉質(zhì)砂巖，爆區(qū)周邊環(huán)境復(fù)雜，需嚴(yán)格控制爆破振動(dòng)、飛石等爆破危害效應(yīng)。

3 數(shù)碼電子雷管爆破方案及效果

目前數(shù)碼電子雷管共試用4次，炮孔均不含水，按單孔單響網(wǎng)路設(shè)計(jì)[11-14]，各次爆破具體參數(shù)見(jiàn)表1，起爆時(shí)間設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1（a）~（d），爆破效果如圖2（a）~（d）所示。

表1 爆破參數(shù)

（1）第1次試用的爆破效果：巖石較破碎，底部局部粉碎，爆堆高度約6.0m，第1排孔推出約10m。（2）第2次試用的爆破效果：巖石塊度較第1次大，但符合爆破塊度要求，能滿(mǎn)足鏟裝要求，巖石上翻，爆堆高約7.5m，第1排孔推出約7m。（3）第3次試用的爆破效果：巖石塊度適中，爆堆高約9.5m，第1排孔推出約15m。（4）第4次試用的爆破效果：炮孔下部巖石塊度達(dá)到要求，上部大塊較多，爆堆高約11.5m，第1排孔推出約6m。

4 普通導(dǎo)爆管雷管爆破方案及效果

普通導(dǎo)爆管爆破設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1（e），爆破參數(shù)見(jiàn)表1。爆破效果如圖2（e）所示，巖石塊度基本達(dá)到鏟裝要求，爆堆高約6.8m，第1排孔推出約2m。

（a）第1次試用 （b）第2次試用 (c) 第3次試用

(d) 第4次試用 (e) 普通導(dǎo)爆管雷管

圖2 爆破效果

Fig.2 Blasting effect

5 對(duì)比分析及總結(jié)

5.1 安全性

數(shù)碼電子雷管相對(duì)普通導(dǎo)爆管雷管而言，腳線(xiàn)抗拉強(qiáng)度更大更結(jié)實(shí)，提高了裝藥過(guò)程中的安全性和可靠性；在腳線(xiàn)打結(jié)、踩壓情況下仍能保證安全起爆；更方便檢查雷管性能，對(duì)于每發(fā)使用的雷管都能有效檢測(cè)，而導(dǎo)爆管雷管只能抽樣檢測(cè)；此外，網(wǎng)路檢查方便，能夠避免漏聯(lián)現(xiàn)象；并且需用專(zhuān)用起爆器和密鑰解碼才能起爆，提高了使用的安全性，以及防止流入社會(huì)的違法犯罪活動(dòng)使用[15-16]。

5.2 施工難易程度

數(shù)碼電子雷管減少了爆破網(wǎng)路聯(lián)接過(guò)程的工作量，卡扣聯(lián)線(xiàn)更便捷可靠；而導(dǎo)爆管雷管網(wǎng)路聯(lián)接復(fù)雜，工作量大，可靠性更低。

5.3 爆破效果

從4次數(shù)碼電子雷管試用結(jié)果可看出，通過(guò)設(shè)置合理的間隔延期時(shí)間，能夠有效地減少大塊率，使巖石破碎均勻，爆堆松散方便挖運(yùn)，后破裂線(xiàn)短，后坡面相對(duì)完整穩(wěn)定。普通導(dǎo)爆管雷管爆破效果較數(shù)碼電子雷管差，其爆破后爆堆長(zhǎng)度短，大塊率高。

5.4 成本分析

試用4次數(shù)碼電子雷管平均炸藥單耗為0.297 5 kg/m3，約為0.3kg/m3，使用普通導(dǎo)爆管雷管時(shí)，炸藥單耗為0.33kg/m3。整個(gè)九龍湖綠地國(guó)際博覽城二期工程爆破項(xiàng)目工程量約為100×104m3，按臺(tái)階高度7.0m計(jì)算，若整個(gè)二期工程全使用數(shù)碼電子雷管，可節(jié)省炸藥使用量約30t，炸藥單價(jià)按1.06×104元/t計(jì)算，可節(jié)約炸藥款約31.8萬(wàn)元；導(dǎo)爆管雷管使用量約952發(fā)，按13元/發(fā)計(jì)算，數(shù)碼電子雷管按50元/發(fā)計(jì)算，總計(jì)使用數(shù)碼電子雷管時(shí)，比用普通導(dǎo)爆管雷管多34.0萬(wàn)元。綜合分析使用成本，可知使用數(shù)碼電子雷管爆破成本較使用普通導(dǎo)爆管雷管爆破高2.2萬(wàn)元。但由于數(shù)碼電子雷管僅試用4次，爆破方案仍有待優(yōu)化，炸藥單耗可進(jìn)一步降低。

5.5 總結(jié)

本次數(shù)碼電子雷管在南昌九龍湖綠地國(guó)際博覽城工地的試用，總結(jié)如下：

5.5.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）本數(shù)碼電子雷管能滿(mǎn)足爆破設(shè)計(jì)的任何孔間與排間延期時(shí)間，極大滿(mǎn)足爆破設(shè)計(jì)者對(duì)炮孔微差時(shí)間的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和改善爆破效果的需求，提高炸藥利用率，降低炸藥使用成本；（2）與現(xiàn)行的非電導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)相比，電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)無(wú)需地表連接雷管，同時(shí)無(wú)段別之分，方便庫(kù)存管理以及現(xiàn)場(chǎng)施工和減少施工時(shí)發(fā)錯(cuò)雷管段別的失誤，相對(duì)于使用高精度非電導(dǎo)爆管雷管同類(lèi)起爆網(wǎng)絡(luò)，單孔至少節(jié)省1發(fā)地表雷管，并且大幅度降低起爆網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)間，同時(shí)對(duì)連接起爆網(wǎng)絡(luò)人員的水平要求降低，把因網(wǎng)絡(luò)連接而導(dǎo)致炮孔拒爆的可能性降到0；（3）延期精度高和延期時(shí)間范圍寬廣，革命性地改變了普通雷管固定延時(shí)時(shí)間限制，完全能夠滿(mǎn)足爆破技術(shù)人員對(duì)延時(shí)方案設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)微差爆破需求；（4）網(wǎng)路連接簡(jiǎn)單，便于操作，爆破網(wǎng)路便于檢測(cè)，提高了網(wǎng)路的可靠性，按照設(shè)計(jì)微差時(shí)間起爆藥包，降低盲炮率，在試用期間的不同位置、不同孔深、不同裝藥量的4次爆破、177個(gè)炮孔中未發(fā)現(xiàn)1例盲炮；（5）需專(zhuān)用起爆器起爆，提高了起爆人員的技術(shù)水平，杜絕了意外因素引發(fā)爆破事故的可能性，提高了使用安全性。（6）腳線(xiàn)抗拉強(qiáng)度大，柔性好，不易拉斷，較普通雷管相比增加了施工的安全可靠性。

5.5.2 缺點(diǎn)

數(shù)碼電子雷管較目前常規(guī)使用的高精度雷管使用成本高，其原因是電子芯片主要是向其他單位購(gòu)買(mǎi)，相對(duì)成本高。

6 展望

數(shù)碼電子雷管較普通導(dǎo)爆管雷管優(yōu)勢(shì)顯著，但目前阻礙其快速推廣使用的是其較高的單價(jià)，以及對(duì)施工技術(shù)人員較高的技術(shù)要求。大多數(shù)爆破施工單位現(xiàn)場(chǎng)施工人員文化水平、爆破理論水平偏低，接受新產(chǎn)品、新技術(shù)的能力差，甚至存在排斥心理，這使得推廣使用數(shù)碼電子雷管存在較大難度。

根據(jù)數(shù)碼電子雷管的使用特點(diǎn)和技術(shù)要求，建議優(yōu)先從拆除爆破、大型礦山爆破開(kāi)拓市場(chǎng)，然后逐漸推廣至其他類(lèi)型爆破使用。拆除爆破對(duì)炮孔延期時(shí)間要求精度高、跨度大，并且需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工，而數(shù)碼電子雷管基本能夠滿(mǎn)足爆破設(shè)計(jì)的任意延期時(shí)間設(shè)計(jì)要求。此外，大型礦山企業(yè)爆破技術(shù)人員基本上是年輕大學(xué)生，接受新產(chǎn)品新技術(shù)快；并且礦山爆破臺(tái)階高度一般10m以上，通過(guò)使用數(shù)碼電子雷管優(yōu)化爆破方案能夠降低炸藥單耗和雷管使用量，取得良好經(jīng)濟(jì)效益?？傊?，爆破技術(shù)是往更安全、經(jīng)濟(jì)、精細(xì)的方向發(fā)展，數(shù)碼電子雷管的推廣和應(yīng)用是必然趨勢(shì)。

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Application Contrast of Digital Electronic Detonator and Ordinary Detonator in City Blasting

LUO Fu-you1, 2

(1. Jiangxi Cathay Pacific Wuzhou Blasting Engineering Co.Ltd., Nanchang, 330038；2. Jiangxi Guotai Industrial Explosive Group Co.Ltd., Nanchang, 330096)

For example of the application of urban blasting, the comparative analysis of application effect of digital electronic detonator and ordinary detonator was carried out, from the safety, blasting effect and economic benefits aspects. The results show that the electronic detonator is more safe, simple and reliable, and can reduce the consumption of explosives, but the cost of digital detonator is higher than that of ordinary detonator. However, through the development of market economy, by reducing own costs, digital electronic detonators will gradually become mainstream products.

Digital electronic detonator；Urban blasting；Blasting parameters；Blasting effect

1003-1480（2017）02-0057-04

TJ45+2.3

A

2016-12-19

羅福友（1987-），男，碩士，主要從事爆破工程和采礦工程方面的工作與研究。