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      電子雷管在礦業(yè)工程爆破中的應(yīng)用方法探究

      2022-02-24 14:45:31朱小永
      大科技 2022年7期
      關(guān)鍵詞:導(dǎo)爆管大塊雷管

      朱小永

      (淮南舜泰化工有限責(zé)任公司,安徽 淮南 232001)

      0 引言

      一般來說在礦業(yè)生產(chǎn)的過程中需要大規(guī)模地進(jìn)行工程爆破,由于工程爆破具有難度大、危險(xiǎn)性大的特點(diǎn),因此必須對這一方面的工作引起足夠的重視,必須對爆破工程中涉及的工程力學(xué)、物理學(xué)、起爆方法、巖石力學(xué)及爆破方式等內(nèi)容進(jìn)行全面而仔細(xì)的研究,認(rèn)真對待工程爆破工作當(dāng)中的每一個(gè)細(xì)節(jié),從一定程度上來說,雷管就是其中相當(dāng)重要的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。

      1 電子雷管

      電子雷管主要是運(yùn)用一個(gè)微型集成電路來取代常規(guī)雷管當(dāng)中的延時(shí)火件以及電點(diǎn)火件。相比較于其他的一些雷管來說,電子雷管的操作非常簡單,具有延時(shí)準(zhǔn)確、安全系數(shù)高以及爆破效果好等特點(diǎn)。與之前一些比較常規(guī)的雷管相比較,電子雷管的延時(shí)時(shí)間大概在1~100ms,由此可見,其主要是按照毫秒對其進(jìn)行編程,而且其延時(shí)精度也可以控制在2ms 之內(nèi),這些都是傳統(tǒng)雷管做不到的。整個(gè)電子雷管是由整流電橋、供電線、內(nèi)部檢測電路、延期控制、延期電路、控制電路、點(diǎn)火頭、儲能電容及控制開關(guān)等部分構(gòu)成。在這些部分當(dāng)中,整流電橋主要是完成對雷管轎廂輸入極性的轉(zhuǎn)換,避免在對爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接時(shí)由于出現(xiàn)連接錯(cuò)誤而對控制模塊造成損害。儲能電容主要是利用充放電的原理來并入到原有的電源當(dāng)中,進(jìn)而保證電子雷管芯片具有足夠的電量。控制開關(guān)主要是對進(jìn)入到雷管當(dāng)中的能量進(jìn)行控制,對點(diǎn)火頭的能量進(jìn)行有效地控制。通信管理電路主要是負(fù)責(zé)完成設(shè)備內(nèi)外信息的交互,執(zhí)行起爆設(shè)備發(fā)出的一系列指令。內(nèi)部檢測電路主要對控制雷管點(diǎn)火的模塊進(jìn)行控制,確保在點(diǎn)火的過程中具有更高的可靠性。控制電路主要負(fù)責(zé)對通信管理電路以及內(nèi)部監(jiān)測電路等這些部分進(jìn)行協(xié)調(diào)。由此可見,運(yùn)用電子雷管對爆破設(shè)備線路當(dāng)中的集成電路進(jìn)行延期控制,能夠確保延期的準(zhǔn)確率,更好地對爆炸的效果進(jìn)行控制。此外運(yùn)用電子雷管開展爆破作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)對雷管的信息化管理,盡管在當(dāng)前階段電子雷管相對來說價(jià)格還比較高,但是其具有十分廣闊的前景。

      2 爆破缺陷產(chǎn)生的原因

      2.1 大塊率高的原因

      大塊主要是在臺階頂部以及爆區(qū)頭排孔沒最后一排孔位置產(chǎn)生,而之所以會(huì)出現(xiàn)大塊率高的原因就是之前對炸藥爆炸所產(chǎn)生的能量利用不均,進(jìn)而導(dǎo)致了巖石沒有完成充分的碰撞。

      2.2 爆破振動(dòng)大的原因

      在礦業(yè)爆破的工作中采用逐孔微差爆破技術(shù)時(shí)往往會(huì)采用非電塑料導(dǎo)爆管雷管與爆破網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行連接,因?yàn)檫@一雷管的延期時(shí)間分別為9ms、17ms、25ms、42ms、65ms 以及100ms,所以在使用一些低段別地表雷管時(shí),如果相鄰的兩個(gè)炮孔之間的延期時(shí)間不足8ms,那么其就會(huì)被認(rèn)為是同響。而之所以會(huì)出現(xiàn)爆破振動(dòng)大主要是因?yàn)樵诒茀^(qū)域當(dāng)中同響炮孔數(shù)太多。

      2.3 爆破側(cè)翻后翻的原因

      逐孔微差爆破技術(shù)的原理是前一孔的爆炸會(huì)為后面炮孔創(chuàng)造出更多的自由面,如果雷管的延期時(shí)間控制在8ms 以內(nèi),那么它就會(huì)被認(rèn)為是同響,這往往會(huì)導(dǎo)致爆炸區(qū)最后一排炮孔時(shí)間與倒數(shù)第二排炮孔的間隔時(shí)間過少而出現(xiàn)同響的情況,這就使得最后一排炮孔在爆破的過程中沒有足夠的自由面,進(jìn)而出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的側(cè)翻以及后翻現(xiàn)象,如果后期要對其進(jìn)行處理往往需要消耗更多的成本。

      3 電子雷管的應(yīng)用方法

      3.1 降低釋放大塊率及根底率

      為了能夠更好地將礦石科學(xué)地開發(fā)出來,以便于后續(xù)的加工利用,往往就需要挖到爆炸降低釋放大塊率和根底率足夠小,然后還要盡最大的努力減少因?yàn)楸ǘa(chǎn)生的危害效應(yīng)。對爆破的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,對爆破的危害效應(yīng)進(jìn)行控制,進(jìn)而使礦山開發(fā)的工作更加經(jīng)濟(jì)科學(xué)。

      3.2 充分發(fā)揮電子雷管高精度延時(shí)的優(yōu)點(diǎn)

      在實(shí)際的礦業(yè)工程爆破當(dāng)中要充分地將電子雷管高精度延時(shí)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來,對爆破的方案不斷進(jìn)行調(diào)整,特別是對掏槽孔起爆的順序進(jìn)行調(diào)整,盡最大可能減小爆破夾制作用,這不僅能夠有效地降低爆破振動(dòng),而且還能夠改善爆破的塊度。由于臺階臨空面相對來說比較大,因此其爆破夾制的作用比較小,在爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)峰值的幅度相對來說也比較小,而且由于電子雷管的成本相當(dāng)高,因此在爆破的過程中一般采用導(dǎo)爆管雷管,不過在起爆的過程中可以進(jìn)行單獨(dú)起爆。

      3.3 爆破危害效應(yīng)的控制

      在礦業(yè)爆破工作當(dāng)中需要考慮周邊的環(huán)境以及需要保護(hù)的對象,在礦業(yè)爆破工程當(dāng)中的危害效應(yīng)往往只是考慮防護(hù)爆破地震波以及爆破飛石,由于爆破空氣沖擊波以及噪聲的強(qiáng)度相對來說都比較小,因此往往不對其進(jìn)行考慮也不會(huì)對其進(jìn)行防護(hù)。在實(shí)際的爆破工作當(dāng)中必須確保理論計(jì)算的數(shù)值與儀器所測量的數(shù)值都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地低于爆破振動(dòng)安全的允許值,在運(yùn)用電子雷管進(jìn)行爆破的過程中不能夠?qū)Ω浇膹S房以及居民的正常生活產(chǎn)生影響,確保運(yùn)用電子雷管進(jìn)行爆破時(shí)能夠?qū)Ρ普駝?dòng)進(jìn)行有效地控制,進(jìn)而使爆破對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響降到最低。

      3.4 主動(dòng)升級爆破技術(shù)

      每一個(gè)礦業(yè)公司的作業(yè)都不開爆破工作,所以他們有必要主動(dòng)對爆破技術(shù)進(jìn)行升級,確保爆破的效果更好。礦業(yè)工程爆破離不開雷管的作用,而非電雷管主要是通過導(dǎo)爆管爆炸而產(chǎn)生的沖擊波將其引爆。非電雷管的類型往往又可以分為瞬發(fā)雷管及延期雷管。相當(dāng)重要的一點(diǎn)就是非電雷管嚴(yán)禁在有瓦斯或者礦塵爆炸危險(xiǎn)的礦井當(dāng)中使用,其使用范圍受到了很大的限制。此外,火雷管主要是運(yùn)用導(dǎo)火索燃燒過后所噴出的火焰進(jìn)行引爆,它的使用范圍也非常受限,通常都是在沒有瓦斯及粉塵爆炸危險(xiǎn)的地下爆炸作業(yè)或一些露天的小規(guī)模爆破工作中使用。由此可見,在礦業(yè)工程爆破工作當(dāng)中,電子雷管具有操作十分方便以及安全性高等特點(diǎn),所以礦業(yè)公司在日常的工作當(dāng)中有必要對爆破技術(shù)進(jìn)行升級,在工程爆破的相關(guān)工作當(dāng)中積極地使用電子雷管。

      3.5 計(jì)算最佳延期間隔時(shí)間

      在礦業(yè)工程爆破工作當(dāng)中,爆源不同炮孔處各段別爆破振動(dòng)波形相對來說是比較獨(dú)立的,一般來說沒有疊加現(xiàn)象。這就需要找出不同作用炮孔個(gè)段位雷管爆破時(shí)的最低段藥量對應(yīng)的最低振動(dòng)速度,進(jìn)而使爆破振動(dòng)的特點(diǎn)能夠被更好地分析出來。由于爆破振動(dòng)需要保護(hù)的目標(biāo)點(diǎn)離爆源都比較近,因此這些波形在振動(dòng)的過程中往往由于還沒來得及因?yàn)榈讓拥臑V波作用而產(chǎn)生過多的變異,所以就可以運(yùn)用波形分析來對爆破的規(guī)律進(jìn)行分析。為了能夠使電子雷管在礦業(yè)爆破的過程中實(shí)現(xiàn)干擾降振,非常重要的一個(gè)點(diǎn)就是要確定藥包的合理毫秒延期間隔時(shí)間,最佳的延期時(shí)間要能夠使先爆孔與后爆孔當(dāng)中的藥包爆炸之后在預(yù)設(shè)點(diǎn)引起的振動(dòng)波峰與波谷之間的相互疊加消除,而要想能夠完成這項(xiàng)工作,非常重要的一點(diǎn)就是需要充分地了解炸藥爆破振動(dòng)波的特性。因此,在具體的爆破工作當(dāng)中首先要對上臺階以及下臺階分別進(jìn)行爆破,然后再對振動(dòng)波的周期及頻率進(jìn)行分析,進(jìn)而得出最佳的雷管爆破延期間隔時(shí)間。

      4 爆破效果

      在實(shí)際的礦業(yè)工程爆破工作當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn),采用電子雷管起爆技術(shù)產(chǎn)生的爆破效果相比較于普通的導(dǎo)爆管雷管更好。使用電子雷管爆破之后的爆堆當(dāng)中沒有明顯的飛石,其形態(tài)更是呈自然塌落的狀態(tài),而且爆破現(xiàn)場的震感也不是特別強(qiáng)烈,爆破石方也具有著更高的破碎度,很難能夠發(fā)現(xiàn)有100cm 以上直徑的大塊,這對于后期的運(yùn)輸以及加工工作產(chǎn)生了非常大的積極影響。此外,電子雷管的連線作業(yè)相比較于導(dǎo)爆管雷管來說更加方便,在完成連線工作之后就能夠?qū)φ麄€(gè)爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試,進(jìn)而確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是暢通的。從另一方面上來說,運(yùn)用傳統(tǒng)的導(dǎo)爆雷管進(jìn)行作業(yè)時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)盲炮的情況,但是在實(shí)際的工作過程中如果使用電子雷管進(jìn)行作業(yè),往往不會(huì)出現(xiàn)盲炮的情況,這能夠有效地降低后期處理盲炮情況的工作量。最后,在礦業(yè)工程爆破作業(yè)的過程中,在孔內(nèi)僅需要一發(fā)雷管就足夠,而在空外往往不需要使用延期雷管,這又在極大程度上節(jié)約了成本。

      5 結(jié)語

      綜上所述,在當(dāng)前階段的礦業(yè)工程爆破工作當(dāng)中,由于電子雷管相比較于傳統(tǒng)的一些雷管而言具有相當(dāng)多的優(yōu)勢。因此傳統(tǒng)的一些雷管正在逐漸被淘汰,電子雷管正在逐漸被大規(guī)模使用,這不僅能夠有效地降低爆破工程的成本,而且也具有更高的安全性,能夠更好地促進(jìn)礦業(yè)工程爆破工作的發(fā)展。

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