城市爆破中电子雷管与导爆管雷管的应用对比

罗福友



城市爆破中电子雷管与导爆管雷管的应用对比

罗福友1,2

（1.江西国泰五洲爆破工程有限公司，江西南昌，330038；2. 江西国泰民爆集团股份有限公司，江西南昌，330096）

以城镇爆破应用为例，通过分析数码电子雷管与普通导爆管雷管的应用效果，从安全性、爆破效果和经济效益等方面比对两者优劣。结果显示：电子雷管使用更为安全、简便、可靠，效果更佳，并且可降低炸药单耗，但数码电子雷管价格高。今后通过降低自身成本，数码电子雷管将逐渐成为主流产品。

数码电子雷管；城镇爆破；爆破参数；爆破效果

随着市政工程、城市建设等领域的发展，爆破所处的环境越来越复杂，尤其是城镇爆破，其爆破危害效应控制要求更为严格，而数码电子雷管的诞生推进了爆破技术的发展。方桂富[1]等人研究了控制爆破振动的最佳延期时间，振动降低了60%；薛里[2]等人利用波动理论研究了爆破波形相互叠加干扰，达到降振效果，并且得到其延时间隔时差的计算方法；吕淑然[3]等人将数码电子雷管运用于大型矿山，不仅降低了爆破振动危害，而且还改善了爆破效果，提高了铲装效率。其他学者[3-10]也分别在隧道爆破、露天矿山爆破、矿柱回采中运用数码电子雷管，并取得了良好的效果。为有效控制爆破振动，改善爆破效果，本研究从安全性、施工难度、爆破效果和成本方面综合分析数码电子雷管与普通导爆管雷管的差异。将数码电子雷管爆破技术运用于南昌市九龙湖绿地国博爆破工程，通过优化爆破参数和延期时间，改善了爆破效果。

1 试用数码电子雷管简介

本次试用数码电子雷管为江西新余国泰特种化工有限责任公司生产产品。该产品延期时间在0～16 000ms区间内可任意设置，设置的延期时间范围在0～100ms时，实测延期时间值与设置的延期时间值相比，偏差应不大于1ms；设置的延期时间范围在101～16 000ms时，实测延期时间值与设置的延期时间值相比，偏差应不大于设置值的1 %。

2 试用场地概况

绿地九龙湖国际博览城二期工程位于南昌市红角洲九龙湖片区的绿地二期开发建筑用地。需爆破岩石主要为粉质砂岩，爆区周边环境复杂，需严格控制爆破振动、飞石等爆破危害效应。

3 数码电子雷管爆破方案及效果

目前数码电子雷管共试用4次，炮孔均不含水，按单孔单响网路设计[11-14]，各次爆破具体参数见表1，起爆时间设计见图1（a）~（d），爆破效果如图2（a）~（d）所示。

表1 爆破参数

（1）第1次试用的爆破效果：岩石较破碎，底部局部粉碎，爆堆高度约6.0m，第1排孔推出约10m。（2）第2次试用的爆破效果：岩石块度较第1次大，但符合爆破块度要求，能满足铲装要求，岩石上翻，爆堆高约7.5m，第1排孔推出约7m。（3）第3次试用的爆破效果：岩石块度适中，爆堆高约9.5m，第1排孔推出约15m。（4）第4次试用的爆破效果：炮孔下部岩石块度达到要求，上部大块较多，爆堆高约11.5m，第1排孔推出约6m。

4 普通导爆管雷管爆破方案及效果

普通导爆管爆破设计见图1（e），爆破参数见表1。爆破效果如图2（e）所示，岩石块度基本达到铲装要求，爆堆高约6.8m，第1排孔推出约2m。

（a）第1次试用 （b）第2次试用 (c) 第3次试用

(d) 第4次试用 (e) 普通导爆管雷管

图2 爆破效果

Fig.2 Blasting effect

5 对比分析及总结

5.1 安全性

数码电子雷管相对普通导爆管雷管而言，脚线抗拉强度更大更结实，提高了装药过程中的安全性和可靠性；在脚线打结、踩压情况下仍能保证安全起爆；更方便检查雷管性能，对于每发使用的雷管都能有效检测，而导爆管雷管只能抽样检测；此外，网路检查方便，能够避免漏联现象；并且需用专用起爆器和密钥解码才能起爆，提高了使用的安全性，以及防止流入社会的违法犯罪活动使用[15-16]。

5.2 施工难易程度

数码电子雷管减少了爆破网路联接过程的工作量，卡扣联线更便捷可靠；而导爆管雷管网路联接复杂，工作量大，可靠性更低。

5.3 爆破效果

从4次数码电子雷管试用结果可看出，通过设置合理的间隔延期时间，能够有效地减少大块率，使岩石破碎均匀，爆堆松散方便挖运，后破裂线短，后坡面相对完整稳定。普通导爆管雷管爆破效果较数码电子雷管差，其爆破后爆堆长度短，大块率高。

5.4 成本分析

试用4次数码电子雷管平均炸药单耗为0.297 5 kg/m3，约为0.3kg/m3，使用普通导爆管雷管时，炸药单耗为0.33kg/m3。整个九龙湖绿地国际博览城二期工程爆破项目工程量约为100×104m3，按台阶高度7.0m计算，若整个二期工程全使用数码电子雷管，可节省炸药使用量约30t，炸药单价按1.06×104元/t计算，可节约炸药款约31.8万元；导爆管雷管使用量约952发，按13元/发计算，数码电子雷管按50元/发计算，总计使用数码电子雷管时，比用普通导爆管雷管多34.0万元。综合分析使用成本，可知使用数码电子雷管爆破成本较使用普通导爆管雷管爆破高2.2万元。但由于数码电子雷管仅试用4次，爆破方案仍有待优化，炸药单耗可进一步降低。

5.5 总结

本次数码电子雷管在南昌九龙湖绿地国际博览城工地的试用，总结如下：

5.5.1 优点

（1）本数码电子雷管能满足爆破设计的任何孔间与排间延期时间，极大满足爆破设计者对炮孔微差时间的精准设计和改善爆破效果的需求，提高炸药利用率，降低炸药使用成本；（2）与现行的非电导爆管网络相比，电子雷管起爆网络无需地表连接雷管，同时无段别之分，方便库存管理以及现场施工和减少施工时发错雷管段别的失误，相对于使用高精度非电导爆管雷管同类起爆网络，单孔至少节省1发地表雷管，并且大幅度降低起爆网络连接时间，同时对连接起爆网络人员的水平要求降低，把因网络连接而导致炮孔拒爆的可能性降到0；（3）延期精度高和延期时间范围宽广，革命性地改变了普通雷管固定延时时间限制，完全能够满足爆破技术人员对延时方案设计，满足实现精准微差爆破需求；（4）网路连接简单，便于操作，爆破网路便于检测，提高了网路的可靠性，按照设计微差时间起爆药包，降低盲炮率，在试用期间的不同位置、不同孔深、不同装药量的4次爆破、177个炮孔中未发现1例盲炮；（5）需专用起爆器起爆，提高了起爆人员的技术水平，杜绝了意外因素引发爆破事故的可能性，提高了使用安全性。（6）脚线抗拉强度大，柔性好，不易拉断，较普通雷管相比增加了施工的安全可靠性。

5.5.2 缺点

数码电子雷管较目前常规使用的高精度雷管使用成本高，其原因是电子芯片主要是向其他单位购买，相对成本高。

6 展望

数码电子雷管较普通导爆管雷管优势显著，但目前阻碍其快速推广使用的是其较高的单价，以及对施工技术人员较高的技术要求。大多数爆破施工单位现场施工人员文化水平、爆破理论水平偏低，接受新产品、新技术的能力差，甚至存在排斥心理，这使得推广使用数码电子雷管存在较大难度。

根据数码电子雷管的使用特点和技术要求，建议优先从拆除爆破、大型矿山爆破开拓市场，然后逐渐推广至其他类型爆破使用。拆除爆破对炮孔延期时间要求精度高、跨度大，并且需严格按照设计要求施工，而数码电子雷管基本能够满足爆破设计的任意延期时间设计要求。此外，大型矿山企业爆破技术人员基本上是年轻大学生，接受新产品新技术快；并且矿山爆破台阶高度一般10m以上，通过使用数码电子雷管优化爆破方案能够降低炸药单耗和雷管使用量，取得良好经济效益。总之，爆破技术是往更安全、经济、精细的方向发展，数码电子雷管的推广和应用是必然趋势。

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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

罗福友（1987-），男，硕士，主要从事爆破工程和采矿工程方面的工作与研究。