数码电子雷管在城镇爆破中的应用

罗福友

摘要：随着民爆器材的发展，爆破技术与工艺在不断提高，尤其是数码电子的发展和应用，给爆破技术带来了较大的改革。但由于我国对数码电子雷管的研究起步较晚，其原创能力、成本及应用经验等方面处于劣势。因此，以城镇爆破应用为例，通过对比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，可降低炸药单耗，但数码电子比价格高，增加了雷管成本。不过，今后通过市场经济的发展，数码电子雷管通过降低自身成本会逐渐成为主流产品。

Abstract： With the development of industrial explosive materials， blasting technology continues to improve， especially the development and application of digital electronics， has brought a great reform to the blasting technology. However， due to the late start of the study of digital electronic detonator， its original capacity， cost and application experience are in a disadvantage. Therefore， taking the application of blasting in cities and towns as an example， this paper compares and analyzes the application effect of digital electronic detonator and common Nonel detonator， and compares the advantages and disadvantages of the two frome safety， blasting effect and economic benefit. The results show that the electronic detonator is safer， simpler， more reliable， and has better effect. It can reduce the unit consumption of explosive， but the price is higher so that detonator cost increases. However， in the future through the development of the market economy， digital electronic detonators will gradually become mainstream products by reducing their costs.

關键词：数码电子雷管；城镇爆破；爆破参数；爆破效果；对比分析

Key words： digital electronic detonator；urban blasting；blasting parameters；blasting effect；comparative analysis

中图分类号：TD235.33 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）16-0112-03

0 引言

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脚步。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，并且得到了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，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。

据该厂介绍：该产品延期时间在（0～16000）ms区间内可任意设置：设置的延期时间范围在（0～100）ms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（101～16000）ms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

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，起爆时间设计见表1，爆破效果见图1所示。

3.1 第一次试用

爆破效果：岩石较破碎，底部局部粉碎，爆堆高度约6.0m，第一排孔推出约10m。

3.2 第二次试用

爆破效果：岩石块度较第一次大，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，第一排孔推出约7m。

3.3 第三次试用

爆破效果：岩石块度适中，爆堆高约9.5m，第一排孔推出约15m。

3.4 第四次试用

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，第一排孔推出约6m。

4 普通导爆管雷管爆破方案

普通导爆管爆破起爆顺序见图1（f）所示，爆破参数见表1。

爆破效果：岩石块度基本达到铲装要求，爆堆高约6.8m，第一排孔推出约2m。

5 对比分析

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；脚线对于打结、踩压仍能保证安全起爆；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；网路检查方便，能够避免漏联现象；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；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。

5.4 成本分析

4次数码电子雷管试用平均炸药单耗为0.2975kg/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100万m3，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1.06万元/t计算，可节约炸药款约31.8万元；导爆管雷管使用量节省约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。

综合分析炸药雷管使用成本，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。

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。

6 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：

6.1 优点

①本数码电子雷管能满足爆破设计者设计的任何孔间与排间延期时间，极大提高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，电磁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爆破，单孔至少节省1发地表雷管和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，革命性的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、不同装药量的四次爆破、177个炮孔中未发现一例盲炮；

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。

6.2 缺点

数码电子雷管较目前常规使用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。

7 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的技术要求较高。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，并且严格按照设计要求施工，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，故数码电子雷管是其最佳选择。

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；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。

与矿山设计院、研究院、高校合作，结合实际工程项目联合推广。

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。

参考文献：

[1]方桂富，方春，刘先魁，等.城镇爆破电子雷管延时优选工程实践[J].工程爆破，2011，17（3）：81-84.

[2]薛里，刘世波.电子雷管起爆的降振原理及工程应用[J].铁道建筑，2015（1）：43-47.

[3]吕淑然，姚浩辉，王立强.电子数码雷管在铁矿采场爆破中的应用研究[J].工程爆破，2013，19（3）：53-56.

[4]薛里，孟海利.电子-导爆管雷管混合起爆网路在隧道爆破中的应用[J].铁道建筑，2016（3）：70-74.

[5]郭华杰，袁绍国.电子雷管在地铁隧道爆破降振中的应用[J].工程爆破，2016（1）：56-60.

[6]张维明，肖柳，卜俊锐，等.月亮山隧道爆破减震试验研究[J].爆破，2016，33（2）：23-27.

[7]胡浩川，明悦，周建敏.数码电子雷管精确延时爆破减振及破碎效果试验研究[J].采矿技术，2016，16（5）：57-59.

[8]颜景龙.中国电子雷管技术与应用[J].中国工程科学，2015（1）：36-41.

[9]高铭，李勇，滕威.电子雷管及其起爆系统评述[J].煤矿爆破，2006（3）：23-26.

[10]占必文，陈辉峻，吴龙生.数码电子雷管在岩塞爆破工程中的应用[J].煤矿爆破，2012（2）：28-31.

[11]郭维扬，张喜梅，董国林，等.逐孔起爆技术在广信青洲水泥矿山的应用与分析[J].中国矿业，2016，25（3）：171-174.

[12]高腾飞，张智宇，王鑫尧，等.城镇浅孔爆破逐孔起爆合理延时的研究[J].爆破，2016，33（1）：78-83.

[13]杨守涛，牟进城，武飞.逐孔爆破技术在上河采场的应用[J].现代矿业，2015（1）：58-59，107.

[14]彭廷华，梁广妍.石灰石矿山中深孔逐孔爆破技术[J].采矿技术，2015，15（2）：85-88.

[15]劉德功，杨凤云.高精度电子雷管在特大断面隧道爆破中的应用[J].交通标准化，2011（1）：123-127.

[16]贾海波，李晓虎，陈红刚，常根召.电子雷管应用中的安全技术分析[J].现代物业（上旬刊），2012（1）：49-51.