鹿文嬌 李蘭彬 馬士博 張健鵬 韓 芳

（1.本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)有限責(zé)任公司南芬露天鐵礦；2.遼寧省委黨校經(jīng)濟(jì)學(xué)院）

本鋼南芬露天鐵礦是我國大型露天開采礦山，是本鋼鐵礦石主要生產(chǎn)基地，年產(chǎn)鐵礦石1 300萬t。采場爆破采用澳瑞凱高精度、高強(qiáng)度導(dǎo)爆管雷管，乳化炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、重銨油炸藥和巖石乳化炸藥。炮孔采用連續(xù)、間隔裝藥結(jié)構(gòu)。

近年來，隨著科技的高速發(fā)展，以延時精確、使用安全著稱的數(shù)碼電子雷管應(yīng)運(yùn)而生，并在礦山爆破中推廣應(yīng)用，在改善爆破質(zhì)量和降低爆破振動方面取得了較好效果［1］。為此，南芬露天鐵礦也引進(jìn)了數(shù)碼電子雷管，在不同巖性爆區(qū)進(jìn)行爆破對比試驗。

1 數(shù)碼電子雷管的原理

數(shù)碼電子雷管由腳線、密封塞、集成芯片、電容和起爆藥五部分組成［2］（圖1），其原理是用集成芯片取代了傳統(tǒng)雷管中的化學(xué)延期藥與點(diǎn)火元件，從而大大提高了延期精度，通過控制引火頭的能量，最大限度地減少了因引火頭能量需求所引起的誤差，提高了延時準(zhǔn)確性和可靠性，而電子芯片的可控性也增加了雷管產(chǎn)品的本質(zhì)安全［3］，這也是與傳統(tǒng)雷管的本質(zhì)區(qū)別（圖2）。

2 試驗爆區(qū)概況及爆破參數(shù)選擇

所涉及爆區(qū)的炮孔直徑分別為250和310 mm，垂直炮孔，巖性為片麻狀混合花崗巖和綠泥角閃巖，普氏系數(shù)為12～16，節(jié)理裂隙不發(fā)育，孔網(wǎng)參數(shù)分別為6.5 m×6.5 m和7.8 m×7.8 m，臺階高度為12 m，超深為2～2.5 m，孔深為14～14.5 m，填塞高度為6～8 m。炮孔內(nèi)含有水，使用防水乳化炸藥，密度為1.25 g/cm3。

3 爆破效果分析

將所涉及爆區(qū)分為4組，每組2個爆區(qū)，彼此相鄰，分別采用數(shù)碼電子雷管和高精度導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行爆破，收集相關(guān)數(shù)據(jù)匯總見表1，對爆破效果進(jìn)行分析（鏟裝設(shè)備為295BⅡ型電鏟，鏟斗體積為16.8 m3）。

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數(shù)碼電子雷管爆區(qū)比高精度導(dǎo)爆管雷管爆區(qū)鏟裝效率高9.2%～12.8%，大塊率低0.04～0.05個/kt；從爆堆整體來看，數(shù)碼電子雷管爆區(qū)爆堆更加集中，破碎塊度整體偏小，更加均勻。因此，數(shù)碼電子雷管爆區(qū)比高精度導(dǎo)爆管雷管爆區(qū)爆破效果要好。

4 爆破振動分析

將1臺爆破測振儀布置在爆區(qū)后方，爆心距為300 m，垂直高度為216 m。每組爆區(qū)相同部位單孔裝藥量、爆破條件、地質(zhì)條件等外部因素幾乎一致，見表2。圖3為第1組數(shù)碼電子雷管的爆破振動曲線圖，圖4為第1組高精度導(dǎo)爆管雷管的爆破振動曲線圖。

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數(shù)碼電子雷管爆區(qū)質(zhì)點(diǎn)振動速度較高精度導(dǎo)爆管雷管在X方向降低為0.170～0.329 cm/s，Y方向降低為0.108～0.273 cm/s，Z方向降低為0.120～0.224 cm/s。綜上所述，可以得出數(shù)碼電子雷管爆區(qū)降振效果要好于高精度導(dǎo)爆管雷管爆區(qū)。

5 存在的問題

2020年8月17—12月12日，南芬露天礦共計使用數(shù)碼電子雷管3 038發(fā)，爆破16次，爆破效果較高精度導(dǎo)爆管雷管要好，爆破振動也有所降低。但是，在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，如短路處理時間較長，尤其是規(guī)模較大、短路多的爆區(qū)，往往會造成爆區(qū)遲爆；氣溫低于20℃時，數(shù)據(jù)采集器和控制器經(jīng)常會出現(xiàn)意外關(guān)機(jī)情況，影響爆區(qū)起爆等。

6 結(jié)語

（1）數(shù)碼電子雷管作為近些年新興的一種爆破器材，用集成芯片取代了高精度導(dǎo)爆管雷管和傳統(tǒng)普通雷管中的化學(xué)延期藥與點(diǎn)火元件，使延期時間更加精確。

（2）數(shù)碼電子雷管延期時間可以根據(jù)設(shè)計者的需要由設(shè)計者自行設(shè)定，攻克了高精度導(dǎo)爆管雷管和傳統(tǒng)普通雷管受段別限制的難題，在爆破參數(shù)優(yōu)化、微差時間選擇與巖性匹配方面可以做得更好［4］，在改善爆破質(zhì)量和降低爆破振動方面要優(yōu)于高精度導(dǎo)爆管雷管和傳統(tǒng)的普通雷管，這也將成為今后爆破工程技術(shù)人員研究的主要方向。

（3）數(shù)碼電子雷管及其起爆系統(tǒng)，推動了爆破技術(shù)水平的革新，在復(fù)雜的爆破環(huán)境下，改善了爆破效果，減少了爆破有害效應(yīng)對周圍環(huán)境的影響［5］。

（4）盡管數(shù)碼電子雷管擁著上述的優(yōu)點(diǎn)，但是在日常的使用過程中也發(fā)現(xiàn)了其自身存在的一些問題，仍然需要研發(fā)者不斷地研究和改進(jìn)，才能使其更加完美。