陳鐵柱 胥國(guó)強(qiáng)

河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)研山鐵礦有限公司，中國(guó)·河北 唐山 063701

論文重點(diǎn)分析國(guó)際上露天臺(tái)階爆破地震效應(yīng)和爆破地震控制的相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)對(duì)具體鐵礦采場(chǎng)爆破的方式加以分析，明確高段位雷管延時(shí)時(shí)間微差爆破的地震效應(yīng)規(guī)律，辨明高段位雷管的實(shí)際爆破減震效果。

高段位雷管；露天鐵礦；爆破降震

1 引言

根據(jù)前人的研究分析，雷管本身的精度要求較高，其能對(duì)爆破地震效應(yīng)反映出一定的作用。一般來(lái)說(shuō)，普通毫秒延期雷管在特定段位上因起爆誤差的存在，可以將地震效益適當(dāng)?shù)臏p小，但最大段發(fā)藥量不一定能產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)強(qiáng)度，因此還需依照實(shí)際的情況加以分析，做出更為適宜的判斷[1]。

2 高段位雷管在露天鐵礦爆破降震試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)條件

此次所開(kāi)展的試驗(yàn)主要是在露天采場(chǎng)進(jìn)行，參與試驗(yàn)的臺(tái)階地點(diǎn)地形并未彰顯出具體變化，多是一個(gè)相對(duì)平坦的狀態(tài)，區(qū)中并未涉及到較為明顯的地質(zhì)構(gòu)造和布孔臺(tái)階。在作業(yè)區(qū)中，均為水平布孔，其基本的直徑是180mm，孔的深度在15m，炮孔排以及孔間距是2.5m*3m。在實(shí)際布孔的階段，往往運(yùn)用到單排以及雙排模式，炸藥則是選擇了巖石乳化炸藥，使其在爆破中發(fā)揮出自身的效力，孔中屬于連續(xù)裝藥設(shè)置。在該試驗(yàn)中，運(yùn)用到的雷管是毫秒延期導(dǎo)爆管雷管，為了讓相應(yīng)的爆破方式、布孔方式等獲取到的數(shù)據(jù)信息得以采集并反映，應(yīng)該在每一次的監(jiān)測(cè)中，盡可能多的設(shè)置測(cè)點(diǎn)，保證每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以附帶著相應(yīng)的檢波器，其應(yīng)該包含著水平和垂直的兩種檢波器，由此清楚地了解地震波對(duì)于邊坡產(chǎn)生的作用。為了保證相應(yīng)的成效更加理想，在不同的高程上也需要甚至相應(yīng)的檢波器[2]。

2.2 相關(guān)儀器和系統(tǒng)

因地震監(jiān)測(cè)中需要獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，因此應(yīng)該積極的考慮相關(guān)的儀器和系統(tǒng)。在此次的檢測(cè)試驗(yàn)中，運(yùn)用至地震監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)主要包含著振動(dòng)記錄儀、速度傳感器和模擬信號(hào)電纜。振動(dòng)儀屬于四川拓普測(cè)控科技公司研發(fā)生產(chǎn)的振動(dòng)記錄儀，其涵蓋著四個(gè)不同的通道，檢波器的實(shí)際運(yùn)用包括著垂直以及水平方向的速度傳感器，在該試驗(yàn)中，僅運(yùn)用到垂直傳感器，并未設(shè)計(jì)水平傳感器。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的合理化采集，需要將振動(dòng)記錄儀上設(shè)定的電壓信號(hào)進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)換，及時(shí)的更換為熟悉的振動(dòng)速度信號(hào)。

另外，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，還應(yīng)該保證轉(zhuǎn)換之后的處于地震波時(shí)域圖中，依照導(dǎo)爆管雷管等不同段的標(biāo)準(zhǔn)延時(shí)和地震波時(shí)域波形特點(diǎn)，分析出具體的不同段雷管的實(shí)際激發(fā)時(shí)間，取得相應(yīng)的振動(dòng)幅值，由此視作雷管震動(dòng)的基本速度。

3 高段位雷管的地震效應(yīng)及降震研究

在具體的試驗(yàn)階段，微差爆破的降震作用重點(diǎn)涵蓋著兩個(gè)方面，首先是借助于延時(shí)時(shí)間，使得裝藥分組起爆發(fā)揮出較為理想的限制左右，能適當(dāng)?shù)叵拗谱畲笃鸨幜浚鄳?yīng)的振動(dòng)強(qiáng)度和起爆藥量反映出一定的正比關(guān)系，藥量一旦出現(xiàn)減少的情況，在其他的爆破條件一定的情況下，同一地點(diǎn)的振動(dòng)強(qiáng)度則會(huì)呈現(xiàn)出明顯降低的趨勢(shì)。

其次則是借助于組間裝藥產(chǎn)生的不同相位地震波波峰疊加情況展開(kāi)適當(dāng)?shù)母蓴_和影響，由此使得降震的效果更加明顯。若是某一個(gè)區(qū)域的地震波及時(shí)的傳播至某處導(dǎo)致彈性振動(dòng)極為明顯，甚至并未呈現(xiàn)出理想的消失狀態(tài)，則另外區(qū)域的地震波也可傳至該處，一旦傳播到相應(yīng)的位置，可以通過(guò)調(diào)整時(shí)間的方式，使得兩個(gè)地震波產(chǎn)生明顯的抵消作用，發(fā)揮出較為顯著的干擾效果。能實(shí)現(xiàn)干擾降震的效果，關(guān)鍵在于將延時(shí)的時(shí)間加以確定，只有明確了這一基本的要點(diǎn)，才能保證其干擾的效果更加理想[3]。

爆破振動(dòng)的強(qiáng)度一般和炸藥量以及介質(zhì)條件等存在著密切的聯(lián)系，如果是多段微差爆破，振動(dòng)的強(qiáng)度一般是取決于最大段的裝藥量，所以在具體的實(shí)踐中，為了合理的降低爆破震動(dòng)的影響，需要采取分段起爆的方式，由此合理的控制相應(yīng)的起爆藥量，保證由1 段到13 段或者是更高的段位逐步的過(guò)渡。在具體的生產(chǎn)中，實(shí)際涉及的毫秒雷管并不是高精度的雷管，因此并不是段位越高，實(shí)際的精度越高，還需要根據(jù)具體的使用情況和要求展開(kāi)分析。若是使用低段位的雷管，可以確保同段的炮孔在時(shí)差較小的范圍時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)有效的引爆處理，因此產(chǎn)生的振動(dòng)量級(jí)多是炮孔總藥量產(chǎn)生的影響[4]。

4 低段位雷管的爆破振動(dòng)波疊加

在條件一定的情況下，藥量達(dá)到最大的程度時(shí)，并不能保證振動(dòng)的速度達(dá)到最大，尤其是多段毫秒延期爆破，在一些特殊情況時(shí)，如最大段引發(fā)藥量產(chǎn)生的爆破振動(dòng)速度要明顯低于最小段引發(fā)藥量導(dǎo)致的振動(dòng)速度，出現(xiàn)該類問(wèn)題的原因是普通毫秒延期雷管的隨機(jī)延時(shí)誤差可以更好的迎合地震波的干擾和消減時(shí)間間隔。

在相關(guān)的試驗(yàn)中，重點(diǎn)運(yùn)用了前蘇聯(lián)科學(xué)家薩道夫斯基研究的經(jīng)驗(yàn)公式展開(kāi)驗(yàn)證，分析不同雷管爆破地震波傳播的基本規(guī)律和實(shí)際的情況。為了實(shí)現(xiàn)有效的定量分析，應(yīng)該對(duì)不同段位的地震效應(yīng)加以分析，在地震波時(shí)域中，需要將各個(gè)段的雷管激發(fā)時(shí)間加以明確，獲取相對(duì)合理的振動(dòng)幅值，之后將相應(yīng)的雷管振動(dòng)幅值展開(kāi)合理的分析，明確裝藥量以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置等參數(shù)信息，借助于經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)樣本數(shù)據(jù)展開(kāi)回歸判斷，確保各個(gè)段的值都能及時(shí)的獲取，在這個(gè)基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)合理的分析與對(duì)比，保證選擇最佳的降震段位。借助于回歸分析，使得各個(gè)段數(shù)的雷管能及時(shí)的分析出來(lái)，在后續(xù)的礦山爆破中依照試驗(yàn)結(jié)果對(duì)爆破振動(dòng)的速度加以判斷，以此保證爆破參數(shù)的調(diào)整和校核符合一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

5 高段位雷管的爆破地震效應(yīng)

高段位雷管因延時(shí)時(shí)間體現(xiàn)出極為明顯的離散性，使得地震波極易受到影響，同時(shí)還能產(chǎn)生較為明顯的降震現(xiàn)象。在段位的選取中，需要適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用高段位的雷管加以爆破，以往的礦山多是運(yùn)用了單段單孔、從低到高段的爆破模式。目前，可直接采用高段雷管爆破作業(yè)。

經(jīng)過(guò)分析，在條件確定的情況下，最大段的裝藥量并不一定反映出振動(dòng)的速度，不同段位間的影響也存有較為顯著地差別。在實(shí)際的監(jiān)測(cè)中，如果發(fā)現(xiàn)低段位雷管爆破引起的地震波實(shí)現(xiàn)了相互疊加的情況，甚至反映出地震效應(yīng)明顯增強(qiáng)的情況，可以在后續(xù)的生產(chǎn)實(shí)踐中減少低段位雷管的使用，或者是在使用時(shí)采取間隔跳段使用的模式[5]。高段位的雷管極易干擾降震效應(yīng)，在一段多孔以及一段兩孔等多種試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)一段多孔的降震效應(yīng)較為顯著，具體的爆破振動(dòng)效應(yīng)并不大于一段一孔。因此，在實(shí)際的工作中，可以適當(dāng)?shù)目紤]多孔一段的爆破方式，以此起到良好的效果，滿足減震的需求。

6 結(jié)語(yǔ)

高段位的雷管實(shí)際涉及的炮孔無(wú)法進(jìn)行同時(shí)引爆操作，因雷管本身的誤差較為明顯，極易導(dǎo)致某些炮孔出現(xiàn)明顯的地震波，甚至與其他炮孔的地震波產(chǎn)生作用，因無(wú)法有效的迭加而相互錯(cuò)開(kāi)，最終使得爆破振動(dòng)強(qiáng)度明顯減小。此外，受到巖石性質(zhì)以及裂隙等差異的影響，實(shí)際選取的延時(shí)時(shí)間正好導(dǎo)致爆破振動(dòng)強(qiáng)度明顯增加，可見(jiàn)對(duì)雷管精度展開(kāi)更為細(xì)致的研究意義重大。