2024年2月12日发(作者：检韶容)
应用数码电子雷管提升露天矿深孔爆破质量的研究
摘 要：针对铁矿采场爆破出现的大块多，爆破质量不稳定的问题。基于数码电子雷管进行系列对比爆破试验研究，通过爆破效果考核和铲装效率对比，优化得到适合该矿不同岩性的数码雷管最佳延时时间间隔，使得采场爆破效果得到改善，铲装效率有了较大提高。研究表明电子数码雷管改善爆破效果方面具有良好的应用与推广前景。
关键词：电子数码雷管；延时时间；爆破质量；铲装质量率。
1、引言
白云鄂博铁矿为我国大型露天铁矿，目前采场使用的高精度导爆管雷管，受到段别的限制，只能局限性的使用其相应段别的固定延期时间。同时，高段位的导爆管雷管在生产过程中存在一定的允许延时误差，往往容易产生跳段现象的发生。进而应用在不同矿岩性质的区域，使用同一个延期时间，爆破质量难以得到有效控制。而如果运用数码电子雷管，则可以任意的设定延期时间。便于灵活的调整其延期时间设定，故而通过多次试验确定对于不同矿岩性质的区域其相对应最佳的微差爆破延期时间。提高爆破效果和爆破质量的稳定性。
2、爆破试验
2.1试验区域基本情况
爆破试验区域的岩体为板岩、白云岩、磁铁矿、氧化矿。普氏硬度系数约为6～12，岩体质量等级为中等。部分炮孔内赋存有基岩裂隙承积水。采场台阶高度14m、孔径310mm、孔距6～9m、排距6～7m、炮孔倾角90°、孔深16m。炸药为露天采矿用乳化炸药、多孔粒状铵油炸药。
2.2试验方案
对比性爆破试验。在同一岩性区域，对比数码雷管设置不同延期时间进行系列对比试验，这样设计的目的在于使采用不同起爆网路爆破试验间的差异尽量小，爆破条件相同，仅是延期时间不同，以便于试验结果的比较。试验共进行4炮次。试验共计爆破矿岩84.9万吨。
在微差爆破破碎过程中，先爆药包产生的爆生气体及应力波作用，减弱了介质的夹制阻力，使周围介质处于准静压应力状态而建立残余应力场，产生裂隙并不断扩展，后爆药包利用残余应力作用强化对介质的破碎，若延时时间的延续能够保证补充自由面的出现，促使后爆药包的压缩波反射拉伸波又加强了对介质的作用。另外，新自由面出现相应减小了药包抵抗线，使分离的碎块初速度增大，变动能为机械功产生相互碰撞而又补充破碎。合理的微差延时时间应考虑微差爆破后的相互作用，以充分利用爆炸能量在岩体中的传播特性来达到改善破碎效果、降低地震效的目的。
目前高精度导爆管雷管使用的地表常用段位为17、25、42、65ms，延期误差为±2ms，孔内高精度导爆管雷管使用段位为375ms，延期误差为±5ms。
爆破试验数码电子雷管延时时间：孔间15～45ms、排间40～75ms。根据矿山生产试验，矿石区孔间微差时间选取22ms、30ms，排间微差时间选取40ms、50ms。岩石区孔间微差时间选取40ms、30ms，排间微差时间选取75ms、65ms。
图1主采场1402mE大爆破微差时间图
2主采场1430mE大爆破微差时间图
图3主采场1430mS大爆破网微差时间图
2.3爆破效果考核
主要通过铲装效率、大块率、根底率统计和爆破降振对爆破效果进行对比分析。
3、爆破试验结果分析
图3—1（a）、（b）为数码电子雷管矿石区爆破后爆堆截面的对比，主采场1430mE采用的是孔间间隔22ms，排间间隔40ms，主采场1416mE采用的是孔间间隔30ms，排间间隔50ms.从爆堆截面对比可以看出，微差时间较小的爆堆内部松散度更好，且有更加合适的矿岩块度，且顶部基本无大块，2区爆破均无根底。
图3—1（a） 图3—1（b）
图3—2（a）、（b）为数码电子雷管岩石区爆破后爆堆的对比，从爆堆对比可以看出，尽管微差时间有区别，但是爆堆表面块度基本一致，相对易爆破的岩种，微差时间不会带来特别明显的块度变化。
图3—2（a） 图3—2（b）
我们通过对根块率、电铲铲装效率的对比，分析数码电子雷管延期时间相对于目前采场电铲铲装效率的影响。
通过日产速报报表统计每个爆区电铲采掘的日产量，43#电铲在1458mE生产11天，共计剥离岩石285474吨，生产故障及状态调整停产时间48小时，实际每小时剥离岩石1321.6吨。41#电铲在1416mE生产14天，共计剥离矿岩103120吨，生产故障及状态调整停产时间47小时，实际每小时剥离岩石316.3吨。46#电铲在1430mS生产14天，共计剥离岩石110835吨，生产故障及状态调整停产时间26小时，实际每小时剥离岩石1321.6吨/h。46#电铲在1430mE生产8天，
共计剥离矿岩90151吨，生产故障及状态调整停产时间9小时，实际每小时剥离岩石435.5吨。
试验表明，数码雷管在改善爆破效果方面，较高精度导爆管雷管具有更明显的优势，可以根据不同岩性设置不同的延期时间从而提高爆破质量，为电子数码雷管在该铁矿的广泛推广应用奠定良好基础。
4、结论
通过对比试验发现，数码雷管使得爆破效果得到改善，与高精度导爆管雷管相比具有明显优势。具体结论如下：
（1）针对不同岩性，选择不同的排间与孔间间隔时间，有助于增加爆破过程中内部的碰撞挤压，改善爆破质量，矿石区域排间间隔时间选择40ms-50ms，孔间间隔时间选择20ms-30ms；岩石区域排间间隔时间选择65ms，孔间间隔时间选择30ms-40ms.随着数码电子雷管的大范围使用，我们今后将逐步建立针对板岩、白云岩、云母板岩、磁铁矿、氧化矿的微差时间数据库，确定针对不同岩性更加合理的微差时间，指导技术员设计爆破，精细化爆破工艺。
（2）采用电子数码雷管爆破可基本消除根底，降低大块率，爆破质量也得到明显改善。
（3）采用电子数码雷管爆破的矿岩不仅均匀而且松散性好，使得矿岩铲装效率质量提高，铲装效率提高约37.7％，降低了矿山生产成本。
参考文献：
[1]汪旭光，沈立晋.工业雷管技术的现状和发展[J].工程爆破，2003（03）：52-57.
[2]张英豪，张泽楠.数码电子雷管应用问题的探讨[J].火工品，2018（04）：54-57.
[3]田仁永.数码电子雷管在高速公路隧道爆破中的应用[J].工程技术研究，2019，4（16）：136-137.
2024年2月12日发(作者：检韶容)
应用数码电子雷管提升露天矿深孔爆破质量的研究
摘 要：针对铁矿采场爆破出现的大块多，爆破质量不稳定的问题。基于数码电子雷管进行系列对比爆破试验研究，通过爆破效果考核和铲装效率对比，优化得到适合该矿不同岩性的数码雷管最佳延时时间间隔，使得采场爆破效果得到改善，铲装效率有了较大提高。研究表明电子数码雷管改善爆破效果方面具有良好的应用与推广前景。
关键词：电子数码雷管；延时时间；爆破质量；铲装质量率。
1、引言
白云鄂博铁矿为我国大型露天铁矿，目前采场使用的高精度导爆管雷管，受到段别的限制，只能局限性的使用其相应段别的固定延期时间。同时，高段位的导爆管雷管在生产过程中存在一定的允许延时误差，往往容易产生跳段现象的发生。进而应用在不同矿岩性质的区域，使用同一个延期时间，爆破质量难以得到有效控制。而如果运用数码电子雷管，则可以任意的设定延期时间。便于灵活的调整其延期时间设定，故而通过多次试验确定对于不同矿岩性质的区域其相对应最佳的微差爆破延期时间。提高爆破效果和爆破质量的稳定性。
2、爆破试验
2.1试验区域基本情况
爆破试验区域的岩体为板岩、白云岩、磁铁矿、氧化矿。普氏硬度系数约为6～12，岩体质量等级为中等。部分炮孔内赋存有基岩裂隙承积水。采场台阶高度14m、孔径310mm、孔距6～9m、排距6～7m、炮孔倾角90°、孔深16m。炸药为露天采矿用乳化炸药、多孔粒状铵油炸药。
2.2试验方案
对比性爆破试验。在同一岩性区域，对比数码雷管设置不同延期时间进行系列对比试验，这样设计的目的在于使采用不同起爆网路爆破试验间的差异尽量小，爆破条件相同，仅是延期时间不同，以便于试验结果的比较。试验共进行4炮次。试验共计爆破矿岩84.9万吨。
在微差爆破破碎过程中，先爆药包产生的爆生气体及应力波作用，减弱了介质的夹制阻力，使周围介质处于准静压应力状态而建立残余应力场，产生裂隙并不断扩展，后爆药包利用残余应力作用强化对介质的破碎，若延时时间的延续能够保证补充自由面的出现，促使后爆药包的压缩波反射拉伸波又加强了对介质的作用。另外，新自由面出现相应减小了药包抵抗线，使分离的碎块初速度增大，变动能为机械功产生相互碰撞而又补充破碎。合理的微差延时时间应考虑微差爆破后的相互作用，以充分利用爆炸能量在岩体中的传播特性来达到改善破碎效果、降低地震效的目的。
目前高精度导爆管雷管使用的地表常用段位为17、25、42、65ms，延期误差为±2ms，孔内高精度导爆管雷管使用段位为375ms，延期误差为±5ms。
爆破试验数码电子雷管延时时间：孔间15～45ms、排间40～75ms。根据矿山生产试验，矿石区孔间微差时间选取22ms、30ms，排间微差时间选取40ms、50ms。岩石区孔间微差时间选取40ms、30ms，排间微差时间选取75ms、65ms。
图1主采场1402mE大爆破微差时间图
2主采场1430mE大爆破微差时间图
图3主采场1430mS大爆破网微差时间图
2.3爆破效果考核
主要通过铲装效率、大块率、根底率统计和爆破降振对爆破效果进行对比分析。
3、爆破试验结果分析
图3—1（a）、（b）为数码电子雷管矿石区爆破后爆堆截面的对比，主采场1430mE采用的是孔间间隔22ms，排间间隔40ms，主采场1416mE采用的是孔间间隔30ms，排间间隔50ms.从爆堆截面对比可以看出，微差时间较小的爆堆内部松散度更好，且有更加合适的矿岩块度，且顶部基本无大块，2区爆破均无根底。
图3—1（a） 图3—1（b）
图3—2（a）、（b）为数码电子雷管岩石区爆破后爆堆的对比，从爆堆对比可以看出，尽管微差时间有区别，但是爆堆表面块度基本一致，相对易爆破的岩种，微差时间不会带来特别明显的块度变化。
图3—2（a） 图3—2（b）
我们通过对根块率、电铲铲装效率的对比，分析数码电子雷管延期时间相对于目前采场电铲铲装效率的影响。
通过日产速报报表统计每个爆区电铲采掘的日产量，43#电铲在1458mE生产11天，共计剥离岩石285474吨，生产故障及状态调整停产时间48小时，实际每小时剥离岩石1321.6吨。41#电铲在1416mE生产14天，共计剥离矿岩103120吨，生产故障及状态调整停产时间47小时，实际每小时剥离岩石316.3吨。46#电铲在1430mS生产14天，共计剥离岩石110835吨，生产故障及状态调整停产时间26小时，实际每小时剥离岩石1321.6吨/h。46#电铲在1430mE生产8天，
共计剥离矿岩90151吨，生产故障及状态调整停产时间9小时，实际每小时剥离岩石435.5吨。
试验表明，数码雷管在改善爆破效果方面，较高精度导爆管雷管具有更明显的优势，可以根据不同岩性设置不同的延期时间从而提高爆破质量，为电子数码雷管在该铁矿的广泛推广应用奠定良好基础。
4、结论
通过对比试验发现，数码雷管使得爆破效果得到改善，与高精度导爆管雷管相比具有明显优势。具体结论如下：
（1）针对不同岩性，选择不同的排间与孔间间隔时间，有助于增加爆破过程中内部的碰撞挤压，改善爆破质量，矿石区域排间间隔时间选择40ms-50ms，孔间间隔时间选择20ms-30ms；岩石区域排间间隔时间选择65ms，孔间间隔时间选择30ms-40ms.随着数码电子雷管的大范围使用，我们今后将逐步建立针对板岩、白云岩、云母板岩、磁铁矿、氧化矿的微差时间数据库，确定针对不同岩性更加合理的微差时间，指导技术员设计爆破，精细化爆破工艺。
（2）采用电子数码雷管爆破可基本消除根底，降低大块率，爆破质量也得到明显改善。
（3）采用电子数码雷管爆破的矿岩不仅均匀而且松散性好，使得矿岩铲装效率质量提高，铲装效率提高约37.7％，降低了矿山生产成本。
参考文献：
[1]汪旭光，沈立晋.工业雷管技术的现状和发展[J].工程爆破，2003（03）：52-57.
[2]张英豪，张泽楠.数码电子雷管应用问题的探讨[J].火工品，2018（04）：54-57.
[3]田仁永.数码电子雷管在高速公路隧道爆破中的应用[J].工程技术研究，2019，4（16）：136-137.