數(shù)碼電子雷管在綠色礦山建設(shè)中的應(yīng)用

覃建順 梁玲慧

摘?要： “綠色礦山”是實(shí)現(xiàn)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)社區(qū)和諧化的礦山。綠色礦山建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，通過使用數(shù)碼電子雷管可有效提高爆破效率、降低盲炮率等優(yōu)勢(shì)，可切實(shí)提高民爆物品現(xiàn)代化、科技化，適應(yīng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)要求，是改善與提高資源開發(fā)方式、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與建設(shè)智能礦山的有效手段。

關(guān)鍵詞： 綠色礦山;數(shù)碼電子雷管;科技創(chuàng)新

【中圖分類號(hào)】TU746.5?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.260

1?引言

“綠色礦山”是指在礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程中，實(shí)施科學(xué)有序開采，對(duì)礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境擾動(dòng)控制在可控制范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)社區(qū)和諧化的礦山。

數(shù)碼電子雷管的本質(zhì)就是現(xiàn)代集成電路芯片和電子元件與基礎(chǔ)雷管組成的一種新型電雷管，工業(yè)數(shù)碼電子雷管利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)對(duì)雷管的點(diǎn)火起爆權(quán)限進(jìn)行管理和控制、對(duì)點(diǎn)火起爆的延期時(shí)間進(jìn)行電子化、信息化的管理和精確控制，并能和起爆控制器及其他外部控制設(shè)備進(jìn)行通信，從而達(dá)到爆破管理信息數(shù)字化的目的。

2?傳統(tǒng)起爆器材的劣勢(shì)

傳統(tǒng)的雷管可以分為火雷管、電雷管、導(dǎo)爆管電雷管等，礦山常用毫秒延時(shí)導(dǎo)爆管雷管。普通毫秒雷管通過改變化學(xué)延期藥的成份、配比、藥量及裝藥密度等來控制延期時(shí)間。由于制作工藝等誤差，容易導(dǎo)致延時(shí)精度不高，發(fā)生跳段現(xiàn)象;設(shè)計(jì)受段別限制，可選擇范圍小;起爆網(wǎng)絡(luò)無法用儀表進(jìn)行檢查，可靠性差。傳統(tǒng)導(dǎo)爆管雷管存在爆破減震效果不佳、可靠性差、施工程序繁瑣等問題，已難以適應(yīng)現(xiàn)階段礦山開采大型化、精細(xì)化的發(fā)展趨勢(shì)，更難以形成爆破管理信息數(shù)字化。

3?數(shù)碼電子雷管優(yōu)勢(shì)

數(shù)碼電子雷管通過內(nèi)部的電子控制模塊，延期時(shí)間最小可達(dá)到1ms，設(shè)置靈活，無段別限制，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的逐孔爆破，有從而達(dá)到良好減震效果，降低爆破危害的產(chǎn)生;減少大塊率，降低鏟裝成本，降低能耗，提高綜合效率。

精準(zhǔn)的延期時(shí)間設(shè)置，更利于整體起爆網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，組成大規(guī)模等爆破網(wǎng)絡(luò)，從而提高每次爆破的規(guī)模。

通過起爆器編譯解析，將存在異常雷管的UID碼、異常原因等信息反饋出來，有較強(qiáng)的可監(jiān)控性和可追溯性。

通過對(duì)數(shù)碼電子雷管的電子控制模塊進(jìn)行編譯，實(shí)行產(chǎn)品UID碼、起爆密碼和雷管殼體碼“三碼綁定”后的數(shù)碼電子雷管，利用全國(guó)工業(yè)電子雷管密碼中心管理、衛(wèi)星定位管理，通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)起爆器與手機(jī)app連接，信息共享到互聯(lián)網(wǎng)后，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廠家、使用部門及公安部門后臺(tái)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)爆破管理信息數(shù)字化的目的。

4?應(yīng)用探討

綠色礦山評(píng)價(jià)指標(biāo)包括礦區(qū)環(huán)境、資源開發(fā)方式、資源綜合利用、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與智能礦山、企業(yè)管理與企業(yè)形象6項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)。其中，資源開發(fā)方式、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與智能礦山均與爆破方式存在一定的聯(lián)系。

（1）資源開發(fā)方式

目前國(guó)內(nèi)礦山正往大型化、智能化、精細(xì)化方向發(fā)展，開采方式相應(yīng)的優(yōu)先使用大孔徑、高臺(tái)階、多藥量、數(shù)字化等更加先進(jìn)工藝。利用數(shù)碼電子雷管的高精度、高準(zhǔn)爆性、數(shù)字化等特性，結(jié)合分段間隔裝藥技術(shù)、混轉(zhuǎn)車裝藥技術(shù)及5G系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)以上資源開發(fā)方式及采礦工藝的提升。

（2）節(jié)能減排

礦山開采中，噪聲污染、爆破震動(dòng)、大氣污染等，多由爆破施工造成的。采用數(shù)碼電子雷管進(jìn)行逐孔爆破，單響藥量有效降低，可有效減少爆破總藥量，減少爆破震動(dòng)、爆破噪聲、粉塵等有害效應(yīng);通過提高雷管的起爆能，可有效降低爆破有害氣體的產(chǎn)生;逐孔爆破大塊率較少，可有效提高鏟裝效率，降低鏟裝油耗及設(shè)備空車等待的能耗;，利用高準(zhǔn)爆性，可提高炸藥使用效率，降低爆破成本。以上措施，均對(duì)礦山的節(jié)能減排起到關(guān)鍵的作用

（3）科技創(chuàng)新

受制于傳統(tǒng)導(dǎo)爆管雷管準(zhǔn)確性差、不可使用儀器進(jìn)行檢查等特點(diǎn)，爆破施工工藝的科技創(chuàng)新性可提升空間較小。通過對(duì)數(shù)碼電子雷管延期時(shí)間的不同排列，組建不同的起爆網(wǎng)絡(luò)，可達(dá)到不同的爆破效果;針對(duì)不同的巖石可爆性、地形地質(zhì)情況、周邊環(huán)境等因素，利用不同的網(wǎng)絡(luò)組合，發(fā)揮科技創(chuàng)新能力，達(dá)到良好的爆破效果。

（4）智能礦山

利用數(shù)碼電子雷管的“三碼綁定”，通過網(wǎng)絡(luò)端實(shí)現(xiàn)爆破施工的數(shù)字化管理。通過開發(fā)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與礦山生產(chǎn)過程深度融合，實(shí)現(xiàn)礦山爆破環(huán)節(jié)自規(guī)劃、自感知、自決策、自運(yùn)行等深度運(yùn)用，提高爆破施工安全性。

5?結(jié)語

綠色礦山建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需生態(tài)文明、科技創(chuàng)新、資源節(jié)約三方面齊頭并進(jìn)。通過引進(jìn)先進(jìn)的新技術(shù)、新工藝、新材料，構(gòu)建科技創(chuàng)新體系，促使礦山行業(yè)資源節(jié)約，往綠色發(fā)展，達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的。數(shù)碼電子雷管在提高爆破效率和降低盲炮率等方面較傳統(tǒng)雷管均具優(yōu)勢(shì)，可切實(shí)提高民爆物品現(xiàn)代化、科技化，適應(yīng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)要求，是改善與提高資源開發(fā)方式、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與建設(shè)智能礦山的有效手段。