廖 亥，寧德兵，胡 勇

(四川中鼎爆破工程有限公司， 四川 雅安市 625000)

0 引 言

目前，露天爆破工程主要采用中深孔臺(tái)階爆破進(jìn)行開(kāi)采剝離，在爆破施工過(guò)程中，通常會(huì)因?yàn)楦鞣N問(wèn)題產(chǎn)生盲炮。中深孔爆破的規(guī)模及單孔裝藥量往往都比較大，產(chǎn)生盲炮后處理難度大，影響爆破效果，同時(shí)也可能造成較大的危害。

盲炮可以分為3種形式[1]：雷管和炸藥均未爆炸；雷管爆炸，炸藥未被引爆；雷管爆炸，炸藥未被完全引爆。這3類盲炮又以雷管和炸藥均未爆炸的處理難度以及可能造成的危害最大，本文主要在采用普通導(dǎo)爆管雷管爆破條件下，對(duì)該類盲炮產(chǎn)生的原因及預(yù)防辦法進(jìn)行分析研究。

1 原因分析

出現(xiàn)導(dǎo)爆管雷管和炸藥均未爆炸的情況，其主要問(wèn)題有：爆破器材質(zhì)量不合格；施工操作不規(guī)范；爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)不合理；爆破網(wǎng)路連接不合格等4類問(wèn)題。

1.1 爆破器材質(zhì)量不合格

爆破工程中所用的爆破器材質(zhì)量不合格會(huì)直接導(dǎo)致盲炮現(xiàn)象的發(fā)生，爆破器材質(zhì)量不合格主要體現(xiàn)在：雷管本身的質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的拒爆現(xiàn)象；導(dǎo)爆管壁藥量不均勻，藥量過(guò)多或者過(guò)少，失去爆轟性能[2]；傳爆雷管起爆能量較弱，導(dǎo)爆管管壁較厚導(dǎo)致無(wú)法傳爆的問(wèn)題。

1.2 施工操作不規(guī)范

在爆破施工過(guò)程中，作業(yè)人員操作不規(guī)范極易造成盲炮事故的發(fā)生，結(jié)合筆者多年施工經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)參考文獻(xiàn)，總結(jié)出8種造成盲炮的不規(guī)范操作：

(1) 起爆藥包制作不規(guī)范，未將雷管插入藥卷中心位置導(dǎo)致雷管無(wú)法起爆炸藥；

(2) 雷管與藥包的綁扎不可靠，在起爆藥包入孔及裝藥過(guò)程中雷管與藥包分離；

(3) 在起爆藥包入孔過(guò)程中，導(dǎo)爆管腳線在孔壁刮蹭，導(dǎo)致導(dǎo)爆管破損；

(4) 在填塞過(guò)程中，填入大塊巖石或以其他方式對(duì)導(dǎo)爆管產(chǎn)生破壞；

(5) 網(wǎng)路連接過(guò)程中，傳爆雷管捆扎不規(guī)范，四通連接異常及在連接過(guò)程中使導(dǎo)爆管浸水、混入灰塵雜質(zhì)等；

(6) 在施工過(guò)程中使導(dǎo)爆管出現(xiàn)打結(jié)、對(duì)折等問(wèn)題；

(7) 在爆區(qū)行走、檢查過(guò)程中對(duì)連接好的爆破網(wǎng)路產(chǎn)生的破壞；

(8) 爆破網(wǎng)路缺少必要的安全防護(hù)。

1.3 爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)不合理

中深孔爆破一般爆破規(guī)模較大，單次爆破藥量較多，為降低爆破振動(dòng)，提高爆破效果及爆破安全性，往往采用延時(shí)爆破技術(shù)，孔內(nèi)一般采用兩發(fā)高段別長(zhǎng)延時(shí)的導(dǎo)爆管雷管起爆，孔外采用低段別短延時(shí)的導(dǎo)爆管雷管傳爆?？變?nèi)外導(dǎo)爆管雷管一旦選擇錯(cuò)誤，則可能會(huì)出現(xiàn)先爆孔產(chǎn)生的應(yīng)力波先于導(dǎo)爆管傳播到后排炮孔，使后排炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管被破壞，影響傳爆，導(dǎo)致后排炮孔成為盲炮。若地表傳爆采用將導(dǎo)爆管捆扎在傳爆雷管上的辦法進(jìn)行，由于需要捆扎的導(dǎo)爆管較多，當(dāng)導(dǎo)爆管捆扎不牢靠時(shí)，則可能出現(xiàn)部分導(dǎo)爆管拒爆的現(xiàn)象。如圖1所示，全部采用捆扎的方式進(jìn)行傳爆，如5#孔未正常起爆，而其他炮孔均正常起爆，則未爆孔被已爆孔擠壓破壞，既增加了盲炮發(fā)現(xiàn)的難度又增加了盲炮處理的難度，因此，合理的爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)對(duì)控制盲炮問(wèn)題具有極其重要的意義。

圖1 雷管捆扎接力傳爆網(wǎng)路

1.4 爆破網(wǎng)路連接不合格

普通導(dǎo)爆管雷管爆破一般采用四通連接導(dǎo)爆管、雷管捆扎導(dǎo)爆管以及兩者聯(lián)合組網(wǎng)的方式連接爆破網(wǎng)路。金石等[3]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，用雷管激發(fā)導(dǎo)爆管雷管時(shí)，導(dǎo)爆管重迭的層數(shù)過(guò)多，以及包扎膠布層數(shù)少捆扎不牢靠時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)爆管拒爆的現(xiàn)象；如對(duì)傳爆雷管防護(hù)不到位，或是周邊導(dǎo)爆管擺放不規(guī)范，都可能導(dǎo)致傳爆雷管爆破產(chǎn)生的碎片劃破導(dǎo)爆管使導(dǎo)爆管拒爆；四通連接不規(guī)范使導(dǎo)爆管無(wú)法正常傳爆等問(wèn)題都將導(dǎo)致導(dǎo)爆管雷管和炸藥發(fā)生拒爆的現(xiàn)象。

2 解決思路

2.1 管理方面

以上4點(diǎn)導(dǎo)致盲炮發(fā)生的影響因素中，爆破器材質(zhì)量不合格、施工導(dǎo)致的破壞、爆破網(wǎng)路連接不合格這3項(xiàng)主要通過(guò)加強(qiáng)管理來(lái)預(yù)防。主要方法有：

(1) 針對(duì)爆破器材質(zhì)量不合格的問(wèn)題可以通過(guò)安排專人對(duì)爆破器材進(jìn)行辨識(shí)，識(shí)別出質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，并在正式施工前取樣進(jìn)行試驗(yàn)，確保爆破器材的可靠性。

(2) 加強(qiáng)施工作業(yè)人員安全教育及施工技能培訓(xùn)，針對(duì)可能造成盲炮事故的施工工序強(qiáng)化技能培訓(xùn)，明確炮孔堵塞以及網(wǎng)路連接的施工要求及注意事項(xiàng)，如炮孔堵塞時(shí)防止大塊巖石填入炮孔、按操作要求連接反射四通以及捆扎傳爆雷管、正確放置反射四通及導(dǎo)爆管避免被水浸入或混入雜質(zhì)、對(duì)傳爆雷管進(jìn)行防護(hù)并與周邊導(dǎo)爆管保持一定的安全距離避免雷管爆破碎片對(duì)導(dǎo)爆管產(chǎn)生破壞等。

(3) 對(duì)已經(jīng)發(fā)生的盲炮事故，嚴(yán)格按GB6722-2014的要求進(jìn)行處理，并分析事故發(fā)生的原因，形成事故案例材料，對(duì)相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)行教育，避免發(fā)生類似盲炮事故。

2.2 網(wǎng)路設(shè)計(jì)

優(yōu)化爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)，提高爆破網(wǎng)路本質(zhì)安全性。嚴(yán)格執(zhí)行孔內(nèi)高段起爆，孔外低段傳爆的設(shè)計(jì)思路，并采用兩發(fā)雷管起爆保證爆破網(wǎng)路的準(zhǔn)爆性。具體網(wǎng)路設(shè)計(jì)思路如圖2所示。

圖2 傳爆雷管-復(fù)式回路傳爆網(wǎng)路

該爆破網(wǎng)路的設(shè)計(jì)思路是：同一列炮孔之間采用反射四通連接成復(fù)式回路；采用兩發(fā)雷管分兩點(diǎn)捆扎傳爆；將傳爆雷管接入復(fù)式回路內(nèi)。

王振彪[4]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，在置信度為0.95時(shí)，單個(gè)反射四通的傳爆可靠度為0.9843；余永強(qiáng)[5]按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的導(dǎo)爆管雷管出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出導(dǎo)爆管雷管的準(zhǔn)爆率不低于97.5%，張敢生[6]等人提出，在置信度為0.95時(shí)，傳爆雷管起爆導(dǎo)爆管的可靠度為0.9943。

在假設(shè)每發(fā)孔內(nèi)起爆雷管都能正常起爆的條件下，對(duì)圖2所示爆破網(wǎng)路的可靠性進(jìn)行分析。

(1) 節(jié)點(diǎn)一。每一列導(dǎo)爆管回路由兩發(fā)雷管分兩點(diǎn)傳爆，共4根導(dǎo)爆管，在該節(jié)點(diǎn)拒爆的概率≈6.266×10-4。

(2) 節(jié)點(diǎn)二。由于每個(gè)炮孔有2發(fā)起爆雷管，而在該節(jié)點(diǎn)拒爆可能性的計(jì)算較復(fù)雜，為簡(jiǎn)化計(jì)算，在本節(jié)點(diǎn)只對(duì)一根導(dǎo)爆管順利激發(fā)的情況下進(jìn)行分析。根據(jù)一根導(dǎo)爆管激發(fā)的四通-導(dǎo)爆管傳爆路徑分別計(jì)算單個(gè)炮孔正常起爆的概率，并計(jì)算出通過(guò)四通連接的單列炮孔全部起爆的可靠性，單列炮孔全部起爆的可靠性為：

R2′=K1×K2×K3

式中，K1是第一個(gè)孔起爆的概率；K2是第二個(gè)孔起爆的概率；K3是第三個(gè)孔起爆的概率。

經(jīng)計(jì)算得出R2′=0.9978。

(3) 節(jié)點(diǎn)三。如圖2所示，在節(jié)點(diǎn)二通過(guò)激發(fā)兩發(fā)傳爆雷管腳線來(lái)激發(fā)下一列四通連接回路，并起爆下一列的炮孔，兩發(fā)傳爆雷管腳線被激發(fā)的概

率分別為K4、K5，則雷管腳線未被激發(fā)、雷管拒爆以及雷管起爆但未激發(fā)下一列導(dǎo)爆管回路的概率≈1.668×10-3。

如圖2所示，在節(jié)點(diǎn)三以后的各個(gè)傳爆節(jié)點(diǎn)，每一四通導(dǎo)爆管回路的起爆可靠性均為R2′=0.9978，每一傳爆雷管出現(xiàn)拒爆的概率為R3=1.668×10-3。以圖2所示爆破網(wǎng)路為例，整個(gè)網(wǎng)路的起爆可靠性為：

R=[(1-R1)×R2′]×[(1-R3)×R2′]×[(1-R3)×R2′]×[(1-R3)×R2′]×[(1-R3)×R2′]≈0.9819

若布置20列，則整個(gè)網(wǎng)路的可靠性為：

R20=[(1-R1)×R2′]×[(1-R3)×R2′](20-1)≈0.9265

通過(guò)對(duì)網(wǎng)路起爆可靠性的計(jì)算可知，當(dāng)爆破網(wǎng)路的列數(shù)與傳爆次數(shù)增加，該爆破網(wǎng)路的可靠性將逐漸降低，因此在進(jìn)行網(wǎng)路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制爆破網(wǎng)路的規(guī)模。本設(shè)計(jì)中，布置3排5列炮孔時(shí)，起爆網(wǎng)路的準(zhǔn)爆率為98.19%，但單次爆破規(guī)模較小，而在布置3排20列共60個(gè)炮孔的條件下，該起爆網(wǎng)路的準(zhǔn)爆率能夠保持在92.65%以上，網(wǎng)路可靠性較好，且能滿足大部分露天礦山爆破對(duì)爆破規(guī)模的需求。

3 結(jié) 論

在導(dǎo)爆管雷管爆破網(wǎng)路中產(chǎn)生盲炮的原因是多方面的，通過(guò)參考相關(guān)文獻(xiàn)、總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)造成盲炮的原因進(jìn)行分析，從管理與設(shè)計(jì)兩個(gè)方面提出預(yù)防盲炮發(fā)生的辦法。在基于傳爆雷管起爆可靠性為0.975、雷管-導(dǎo)爆管傳爆可靠性為0.9943、四通-導(dǎo)爆管傳爆可靠性為0.9843的條件下，對(duì)設(shè)計(jì)的起爆網(wǎng)路可靠性進(jìn)行分析計(jì)算，證明該爆破網(wǎng)路具有較好的起爆可靠性。

在實(shí)際工程中必須根據(jù)盲炮產(chǎn)生的原因，認(rèn)真分析預(yù)防盲炮發(fā)生的辦法，從根源上解決盲炮的問(wèn)題。

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