李忠權
廣東中人集團建設有限公司,廣東 廣州 510515
隨著工程爆破技術在礦山、水利、公路建設等項目的大量運用,對爆破技術的精準化要求越來越高。在這樣的背景下,為了保障工程建設質量、效率的提升,建設單位加強了對爆破技術的精準化研究,而雷管的精確延時技術是爆破精細化、精準化的重要條件。目前技術人員在工程爆破作業(yè)的過程中加強了對于澳瑞凱雷管的運用,從而促進工程建設效率的提升?;诖?,本文著重分析了澳瑞凱雷管的特性以及其在工程爆破項目中的運用。
英德海螺石灰石礦山位于北江向斜的南東翼,為長腰山石灰石巖礦的南地段。該礦山屬于古生界石炭系淺海相碳酸鹽沉積型,礦賦存于下石炭統(tǒng)系大塘階石磴子段(Clds)地層中,呈單斜層狀產出,走向北東,傾向北西,傾角32°~73°,局部有波狀起伏現象。礦體基本裸露完整,分布集中,四周陡峻,呈層狀,沿走向、傾向、厚度方向經工程控制,連續(xù)對應,層位穩(wěn)定。礦山采取自上而下的原則進行開采,爆破區(qū)域位于長腰山南160平臺,西側約400m為竹林,東側約1100m為分廠破碎平臺,北側自由面1000m無固定構筑物,爆破環(huán)境較好。
在該礦山爆破作業(yè)的過程中,為了提升作業(yè)效率和爆破質量,技術人員借助澳瑞凱雷管進行爆破工作。
爆破作業(yè)選用澳瑞凱爆破器材有限公司生產的澳瑞凱雷管。該澳瑞凱雷管為Exel毫秒非電雷管,在運行的過程中具有威力大、毫秒延期精準的特點。目前該類型的雷管主要運用在地下礦山開采、露天礦山開采、采石場開采等工程中[1]。
該類型雷管由卡有一段粉紅色的Exel導爆管非電毫秒延期雷管構成。該型雷管的導爆管在運行的過程中往往能夠借助J型鉤,實現導爆管與導爆索主線的有效連接。
本工程所采用的澳瑞凱雷管為Exel導爆管雷管,具備較強的抗靜電、雜散電流與無線電波性能。使用時需要確保切面與連接管處于干凈、干燥的環(huán)境下,并對導爆管的切口進行覆蓋罩住處理,從而防止潮氣、臟污進入導管中,降低起爆失敗的概率。
目前,該型奧瑞凱雷管的導爆管引爆線分為三種規(guī)格如表1所列,分別是200 m、500 m以及700 m。其中,導爆管纏繞在輥子上,一個標準的紙箱(0.60 m ×0.32 m ×0.23 m)內能夠放置2~6個產品。
表1 引爆線規(guī)格
為了提升澳瑞凱雷管運用效率,提高安全性,技術人員需要積極采取安全措施。在進作業(yè)現場前,手機、對講機等通信工具統(tǒng)一放置在裝藥警戒區(qū)外。在實際操作過程中,工作人員需要穿戴防靜電勞保用品,并確保在搬卸炸藥時輕拿輕放,炸藥雷管分開100 m以上。在進行裝藥作業(yè)時需設置警戒,嚴禁現場出現明火,車輛必須熄火、制動。連線作業(yè)需要兩個以上人員操作,網絡須檢查仔細;爆后超過5 min,方準許檢查人員進入爆破作業(yè)地點查看爆后現場;如不能確認有無盲炮,須經15 min后才能進入爆區(qū)檢查。經爆后檢查確認爆破點安全后,經報請現場爆破負責人同意,方準許作業(yè)人員進入爆區(qū)。此外,禁止在雷雨天氣進行爆破作業(yè)。
該型澳瑞凱雷管在實際運用過程中應當嚴格地把控質量,方法如下:
(1)采用多段期延期體技術,確保期延精度與可靠性和適用性;
(2)每盒延期體直徑、長度都必須抽撿;
(3)檢查延期體藥芯,確保藥芯組份清晰可見并且藥芯兩端直徑一致;
(4)延期體必須干凈無污染,掉地上的一律作廢;延期體表面受污染是非常嚴重的事件,必須徹底調查原因。
在英德海螺石灰石礦山開采過程中,技術人員將爆破區(qū)域設置在長腰山北160平臺處,并在該平臺東側1000 m區(qū)域設立分廠破碎平臺[2]。該爆破區(qū)域西側600 m為竹林,南側自由面1000 m的范圍之內無構筑物,故而爆破環(huán)境較好。
本次爆破為拋擲爆破,方向為南。采用全段連續(xù)裝藥,非電起爆網絡進行爆破。用澳瑞凱高精度導爆管雷管起爆系統(tǒng)代替原有的排間分段孔內延時起爆系統(tǒng),進行現場試驗,在保持孔網參數不變的情況下,對網絡連接效率、后沖后裂、大塊率、鏟裝效率、二次破碎時間等爆破效果進行了統(tǒng)計分析[3]。
本次爆破區(qū)域位于160平臺,共40個炮孔,臺階高度15 m,超深2.5 m,孔徑170 mm,孔距7.5 m,排距4 m,填塞5 m,炸藥單耗0.16 kg/t,總裝藥量9.12 t。所用炸藥為多孔銨油硝炸藥7560 kg,Φ140乳化炸藥1560 kg。起爆藥包采用Φ140乳化炸藥制作。采用連續(xù)耦合裝藥,裝藥結構為孔內管采用400 ms雷管,地表管采用17 ms、42 ms延期時間組合,組成對角線順序起爆網絡。
起爆后,無沖孔,無飛石,拋擲距離約25 m;爆堆最大高度13 m,沉降溝3.5 m;爆堆塊度總體均勻,只有少量因自由面巖層破碎造成的大塊;無后沖和大的后裂,整體爆破效果良好。
通過試驗,對爆破效果進行統(tǒng)計分析,得到以下結果。
4.2.1 網絡連接效率對比
同等的爆破規(guī)模條件下,普通導爆管雷管爆破網絡連接,5個人操作約需60 min;現在5個人進行澳瑞凱雷管網絡連接需30 min。澳瑞凱雷管起爆網絡整齊,清晰明了,網絡檢查方便快捷,聯網的工作效率提高100%。
4.2.2 爆破后形成的自由面對比
使用澳瑞凱雷管后,爆破后沖及側沖控制在0.5~1.0 m以內,無大的后裂,并且爆破后自由面較完整,減少了后續(xù)爆破因巖層破碎造成的表面大塊;無根底及巖墻,鏟裝完畢后采場平整度高。
4.2.3 大塊率對比
通過對同等規(guī)模的兩種類別爆破后大塊進行統(tǒng)計,得出大塊率對比情況如表2所列。
表2 大塊率對比
由表2可見,使用澳瑞凱雷管進行逐孔爆破時,同等規(guī)模爆破平均大塊率大幅降低(50%以上),二次破碎采用液壓破碎錘作業(yè)耗時減少,油耗顯著降低。
4.2.4 正鏟裝車時間對比
經現場統(tǒng)計,采用日立1200液壓正鏟給Terex-TR50礦車于北礦段440平臺裝車,使用澳瑞凱導爆管雷管起爆對比使用普通導爆管雷管起爆的爆堆礦車裝車等待時間如表3所列。
表3 裝車等待時間對比
由表2統(tǒng)計結果可知,采用澳瑞凱導爆管雷管爆破的爆堆裝車時間比采用普通導爆管雷管爆破的裝車時間減少,鏟車裝車的滿斗率提高,鏟裝效率提高約14.7%。
4.2.5 綜合成本對比
通過礦山石灰石生產成本對比分析,主要對爆破雷管消耗、日立1200液壓正鏟鏟裝油耗、破碎錘破碎大塊油耗進行分析對比,綜合成本分析,雖然使用澳瑞凱導爆管雷管爆破時(在炸藥單耗不變情況下)雷管成本略上升0.04元/t,但礦山石灰石生產綜合成本卻下降0.053元/t,有較好的綜合成本優(yōu)勢[2]。
本次試驗在北礦段160平臺保持原有的爆破參數不變的情況下,采用澳瑞凱高精度導爆管雷管逐孔微差起爆技術代替普通導爆管雷管排間微差起爆,既改善了爆破效果,又提高了鏟裝效率,減少了大塊率,提高了操作效率和可靠性,而且爆破危害(爆破震動、飛石、噪音及空氣沖擊波)得到有效控制,達到預期試驗目標。