数码电子雷管在瓮福磷矿中的应用

左 庭,张小康

(1.贵州开源爆破工程有限公司, 贵州 贵阳 550000;2.安徽理工大学, 安徽 淮南市 232001)

0 引 言

数码电子雷管是一种新型的爆破器材,自2006年在我国三峡围堰拆除爆破工程中得到应用以来,受到爆破工程技术人员的广泛关注.电子雷管具有精确度高、安全性好、优化爆破网络、综合成本低等优点,成为爆破工程中替代传统导爆管雷管、电雷管理想的产品[1G11].电子雷管其本质是以电子延时芯片替代传统雷管中的化学延期体药品,延期时间误差可控制在1 ms左右.雷管的高精确度对于优化爆破网络、降振、控制块度大小等都起着至关重要的作用.

经过十几年的发展,现在全国已有多家企业推出了不同型号的电子雷管.本文所述电子雷管,为贵州盘江化工(集团)有限公司研制生产的PHED－1数码电子雷管.

瓮福磷矿是一个特大型磷块岩矿区,矿区面积约58 k m2,地质储量8.2亿t,工业储量达5.8亿t.为了保证矿区正常的生产需要,矿区采用深孔台阶爆破,台阶高度设计为12.5 m,钻孔直径为230 mm,爆破孔数在200个左右,一次爆破量控制在10万m3以内.可以看出,一次爆破任务量较大,同时还要考虑到安全、块度适合、降振等问题,所以矿区采用了电子雷管替代导爆管雷管,至今已取得了良好的经济效益.

1 PHED－1型电子雷管及其起爆系统

起爆控制系统由电子雷管、起爆器、编码器、专用电线组成.整个系统可以现场进行检测,及时发现雷管及爆破网络的问题,防止了漏炮、盲炮等危险事故的发生.

1.1 数码电子雷管

PHED－1型电子雷管由基础雷管及专用芯片组成,芯片具有计时和储能的功能,主要具有以下几个特点:

(1)高安全性.电子雷管需使用专用起爆器引爆,同时设有特定的密码.雷管内置电容可抗强静电干扰,并且抗直、交流电.

(2)高精确度.延期时间设定范围为0~16000,当设定延期时间小于等于150 ms时 ,误差小于±1.5 ms,延期时间大于150 ms时,误差小于±1%.

(3)高可靠性.具有可检测性,在连接网络之前雷管可进行检测,连接网络之后可对整个爆破网络进行检测,降低了拒爆、漏爆的可能性,防止产生盲炮.并且起爆器具有记忆功能,可随时检测、定位问题雷管及爆破网络参数设置.

(4)综合成本低.采用数码电子雷管连接爆破网络可以省去地表雷管及导爆管,可以降低成本.虽然一发电子雷管比普通雷管要贵很多,但其优良的性能可以降低事故发生率.电子雷管的使用可以优化网络,简单方便,减少人力成本.基于以上几点,短期看使用电子雷管相对成本较高,但从长远利益考虑,电子雷管的使用会大大降低综合成本.

1.2 电子雷管起爆器与编码器

电子雷管起爆器可应用于大型爆破工程.它具有对雷管进行注册检测、在线编制爆破参数、设定起爆密码、GPS定位、充电起爆等功能,为爆破工程的进行及监管提供了有效的支撑手段.

编码器是一种手持便携式终端,它可以对雷管进行注册,并对注册数据快速编辑.编码器也可进行多个设备之间的注册数据传输及导入,在大规模的爆破工程中,可利用其进行多人的注册、检测等协同工作,有效提高了工作效率.

1.3 爆破网络的连接

整个爆破网络电子雷管采用并联方式连接,在电子雷管脚线头设有特制卡口,连接网络时,只需将卡口与专用母线连接即可,整个过程方便简洁.工作流程为检测雷管、注册雷管、卡线、检查网络、预备起爆、检查炮孔.

对于大规模的爆破,需要起爆较多的雷管,可以先用基础型电子雷管起爆器连接部分电子雷管,然后将多个基础型电子雷管并联与智能型电子雷管起爆器连接.智能型电子雷管起爆器可以智能识别基础型电子雷管起爆器的参数设置,检测并控制基础型起爆器,整个过程简单省时,大大提高了工作效率.

图1 爆破网络

2 爆破网络参数选择

为了保证爆破效果,整体方案采用逐孔起爆进行分段微差爆破.炮孔采用梅花形垂直布孔,孔直径为200 mm,台阶高度H取12 m.

(1)底盘抵抗线(W1):按孔径计算W1＝kd,k＝25~40,W1取5 m.

(2)超深(h):超深参考h＝(8~12)H确定,根据实际地质情况及多次爆破效果,最终超深h取2 m.

(3)孔距(a):孔距a＝m W1,m为炮孔密集系数,m＝0.8~1.4,a取7 m.

(4)孔排距(b):孔排距b＝a/m,参考经验公式及实际爆破效果b取6 m.

(5)单孔装药量(Q):单孔装药量Q＝q Ha W1,根据地质条件按经验取q＝0.36 kg/m3,计算后取Q为230 kg.

(6)填塞长度(L2):填塞长度L2＝(20~40)d,L2取7.5 m.

爆破采用现场混装铵油炸药,每孔装有2发电子雷管和2发起爆具,每次爆破孔数为200,实行孔内延时,孔间延时45 ms,排间延时110 ms.

3 结 论

(1)采用电子雷管起爆系统,高质量地完成了矿区的爆破任务,而且未发生安全事故.爆破矿岩块度适合,方便铲运,爆破振动小,无飞石,保护了矿区的建筑物及人员安全.

(2)通过合理的爆破参数选择,规范的工程操作,将数码电子雷管起爆系统应用到大型矿山是完全可行的,并且取得了良好的爆破效果,收到了可观的经济效益.可以看出,电子雷管起爆系统将有广泛的应用前景.

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