数码电子雷管在级配料开采中的应用研究

李佐武

中国葛洲坝集团第二工程有限公司,四川 成都 610091

0 引言

数码电子雷管的生产和使用成本较高,在水利水电施工中的料源级配料开采方面的研究较少。开展基于数码电子雷管提高级配料开采质量精细化爆破研究,对于提高水电站大坝填筑施工效率、减少二次破碎、降低级配料开采成本等有着较大意义。本文针对山东文登抽水蓄能电站上坝料开采施工中工期紧、粒径及级配要求高等技术难题,开展基于数码电子雷管提高级配料开采质量的精细化爆破研究,以提高坝料开采一次上坝合格率,满足大坝回填施工质量及进度要求,为类似工程施工提供技术借鉴。

1 工程概况

山东文登抽水蓄能电站上下库工程石方明共计724.53万m3,回填部位主要为上水库大坝、下水库大坝,主要填筑料种类包括堆石料、过渡料,堆石料粒径要求小于等于60 cm,过渡料要求粒径小于等于60 cm,堆石料和过渡料均有级配控制要求。电站上下水库项目开工时间为2017年7月28日,爆破作业于2017年8月21日正式开始。项目部自2020年11月开始使用数码电子雷管,在施工过程中,数码电子雷管具有可检测性、延时时间设置灵活、不误爆、上传雷管出库及起爆信息等优点,有效解决了实际爆破施工中存在的主堆石粒径过大、级配不连续的问题,并且降低了爆破振动对周边重要建(构)筑物的影响。

2 数码电子雷管的优点

2.1 高安全性

第一,数码电子雷管引火药头与脚线之间连接有电子控制模块,由电子控制模块控制引火药头,该结构具有良好的抗静电、抗杂散电流、抗射频和抗交直流的特性,安全性高;第二,须使用专用起爆器;第三,根据《数码电子雷管信息管理通则》GA 1531—2018要求,数码电子雷管使用前须下载相应的密码,起爆器、爆破作业人员、地理位置、工程项目、雷管编码、雷管起爆状态、起爆时间等信息须与实际相匹配才能进行起爆作业,否则无法起爆,起爆完成后以上信息上传到监管平台,做到对每枚数码电子雷管进行全生命周期监管,监管部门可实时追踪每枚数码电子雷管的流向,实现对每枚数码电子雷管生产、流通及使用过程的全面跟踪,对公共安全管理具有重要意义。

2.2 高稳定性和可靠性

数码电子雷管起爆系统具有完善的检测功能,不仅能够对单个产品进行检测还能对整个爆破网络进行检测,并能够准确定位到存在问题的雷管编码,提前解决相关问题,避免盲炮的发生;同时具有良好的抗静电、抗杂散电流、抗射频和抗交直流及高精度等性能优势。

2.3 降低成本,改善爆破效果

数码电子雷管的延时设置灵活,且延时精度远高于电雷管和导爆管雷管,这对微差爆破机理的实现提供了可能,通过爆破方案的优化可最大限度提高炸药的利用率,达到理想的爆破效果,特别是在大型工程爆破中可降低综合成本。

2.4 降低爆破振动

数码电子雷管具有灵活的延时设置和高精度的特点,可实现合理的爆破方案,减小爆破振动、飞石、地震波等危害。

3 现场应用

山东文登抽水蓄能电站上库面板堆石坝填筑石料主要利用库内料场及库内其他出露岩石部位爆破开采,大坝回填料技术指标见表1。

表1 上库大坝回填料技术指标

3.1 爆破参数设计

在上水库库盆进行上坝过渡料深孔爆破作业,高程EL585～570 m,总孔数为48个,设计炸药单耗0.61 kg/m3,其他爆破参数如表2所示。炸药为乳化炸药,孔间延时20 ms,排间延时45 ms,总延时340 ms,起爆网路如图1所示。

图1 起爆网路

表2 库盆EL585～570 m深孔爆破参数

在正常的布孔装药条件下,通常采用体积公式来计算装药量,即根据爆下的岩石体积来决定所需要的炸药量Q。

Q=q×V

(1)

式中:Q为炸药量,kg;q为比例系数,实际意义为每爆落1 m3岩石所需的炸药千克数,通常称为炸药单耗,kg/m3;V为爆破岩石体积,m。对于台阶爆破,公式如下。

V=a×b×H

(2)

可得出:

Q=q×a×b×H

(3)

式中:a为孔距,m;b为排距,m;H为(不算超深)台阶高度,m。

3.2 爆破效果分析

经过开挖前爆破后检查和对整个挖装过程的跟踪检测,爆后爆堆表面标准检验为无大块,爆堆总体向自由面方向成斜线形扑下,后排破裂线整齐,与工业雷管起爆相比,爆破后的料源合格率有了较大的提高,且级配连续,现场大粒径块石明显减少,爆破效果符合上坝料要求。爆破实施效果如图2、3所示。

图2 实施前 图3 实施后

4 结束语

电子雷管的推广使用实现了民爆物品的全生命周期管控,数码电子雷管具有安全与稳定等优点,随着工程行业的发展,数码电子雷管被更加广泛地应用到各种工程爆破中。本工程采用数码电子雷管逐孔起爆网路,在保持爆破孔网参数和单耗均不变的情况下,调整传统的网路延时时间,较大地改善了爆破效果,提高了挖装效率和台阶平整度。本项目的成功实施为类似工程提供强有力的技术支持,具有一定的推广应用价值。