摘要：針對全面推行電子雷管后企業(yè)爆破成本大幅上升的問題，提出采用電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡的起爆方法，利用導爆索起爆周邊孔的方式替換電子雷管的使用。通過開展現(xiàn)場單因素試驗，確定了電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡采用分段并聯(lián)連接，周邊孔和非周邊孔分別采用不耦合間隔或連續(xù)裝藥，采用電子雷管進行毫秒間隔延時起爆等方式，獲得的試驗效果最佳。通過成本對比分析，推行新的起爆方法后，爆破成本將節(jié)約17.37 %，每年節(jié)約成本約560萬元。

關鍵詞：導爆管雷管；電子雷管；導爆索；混合起爆網(wǎng)絡；毫秒級

中圖分類號：TD407 文章編號：1001-1277（2024）03-0020-04

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240305

引 言

湖南黃金洞礦業(yè)有限責任公司（下稱“黃金洞金礦”）目前采用導爆管起爆法進行井下巷道爆破作業(yè)，激發(fā)元件為電子雷管，雷管采用秒差級導爆管雷管。根據(jù)工業(yè)和信息化部2021年12月3日發(fā)布的《“十四五”民用爆炸物品行業(yè)安全發(fā)展規(guī)劃》（下稱“《規(guī)劃》”）要求，需要調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結構，全面推廣工業(yè)數(shù)碼電子雷管，除保留少量產(chǎn)能用于出口或其他經(jīng)許可的特殊用途外，2022年6月底前停止生產(chǎn)、8月底前停止銷售除工業(yè)數(shù)碼電子雷管外的其他工業(yè)雷管［1］。隨著《規(guī)劃》的執(zhí)行，導爆管雷管的使用將成為過去，如果全面推行電子雷管起爆法，爆破成本將會大幅度增加。因此，亟須采用新的起爆方法，以降低成本。經(jīng)過分析和論證，黃金洞金礦考慮推廣一種混合起爆法，其起爆網(wǎng)絡為電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡，經(jīng)現(xiàn)場試驗，取得了較好的效果。

1 爆破產(chǎn)品使用現(xiàn)狀

目前，黃金洞金礦使用的各類爆破產(chǎn)品及主要消耗情況如表1所示。

由表1可知：4月份黃金洞金礦完成實際采掘總量30 436 t，消耗各類爆破產(chǎn)品成本約28.35萬元；該金礦年計劃采掘總量2 037 837 t，預估正常情況下需消耗各類爆破產(chǎn)品成本約1 898.47萬元。

根據(jù)國家要求，全面推廣電子工業(yè)雷管，禁止使用導爆管雷管后，如繼續(xù)采用現(xiàn)有爆破方式，以黃金洞金礦4月爆破產(chǎn)品為例，則需要消耗成本為484 537元，成本增加1.7倍，黃金洞金礦全年預估爆破成本將達到3 244萬元，每年將增加爆破成本約1 346萬元。因此，研究并使用一種新的起爆方法降低爆破成本迫在眉睫。

2 電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡

為解決成本急劇升高的問題，黃金洞

金礦提出采用導爆索代替部分電子雷管以達到節(jié)約成本的目的。電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡主要是將導爆索應用于井巷掘進的周邊孔、輔助孔中，采用不耦合間隔或連續(xù)裝藥方式，以減少電子雷管、炸藥的使用量，降低成本［2-3］。同時，為確保井巷掘進達到光面爆破效果，通過試驗驗證電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡的可行性。

2.1 試驗地點

選取黃金洞金礦180 m標高新主平硐進行現(xiàn)場試驗。設計主平硐規(guī)格為2.8 m×2.6 m，設計長度約1 000 m，地表標高210～320 m，巷道圍巖為淺變質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖，屬較堅硬—堅硬類巖石，局部靠近地表，夾有強風化巖石。

2.2 爆破參數(shù)選取

試驗斷面布置炮孔40個，采用直徑42 mm鉆頭，鉆桿3 m，炮孔深度2.8 m。其中，掏槽孔12個，1，2號孔為實孔，3～12號孔為空孔；輔助孔共有3圈15個，一級輔助孔4個（13～16號孔），二級輔助孔4個（17～20號孔），三級輔助孔7個（21～27號孔）；周邊孔共有13個，邊孔4個（28，29，31，32號孔），底孔4個（30，33，34，35號孔），頂孔5個（36～40號孔），具體如圖1所示。

根據(jù)試驗設計要求，周邊孔采用導爆索代替，其余實孔采用電子雷管進行爆破，掏槽孔為垂直孔掏槽，掏槽孔+輔助孔每個孔裝藥8節(jié)，單孔裝藥量1.6 kg，周邊孔每個孔裝藥4.5節(jié)，單孔裝藥量0.9 kg，則總裝藥量為38.9 kg。炮孔裝藥示意圖如圖2所示。爆破量為17.5 m3，炸藥單耗為2.22 kg/m3。

電子雷管、導爆索連接方式均采用并聯(lián)，電子雷管段位延時間隔50 ms，同段位電子雷管延時間隔5 ms，導爆索利用一個電子雷管進行傳爆［4］，具體爆破參數(shù)如表2所示。

3 現(xiàn)場試驗

為確保起爆試驗的可靠性，逐步提高導爆索起爆的穩(wěn)定性，試驗首先選取周邊孔中5個頂孔采用導爆索替代雷管（如圖3所示），并從導爆索連接方式、裝藥量、不同延時等方面進行驗證，最終確定了電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡的合適爆破參數(shù)。

3.1 導爆索連接方式

參照相關文獻論證，選取分段并聯(lián)的連接方式，將每個炮孔內(nèi)藥包的每段導爆索與主導爆索連接，導爆索分支段與主線段采用搭接方式，搭接長度不小于15 cm，并用防水膠布進行纏繞。搭接處，分支段的端頭必須朝向主線段起爆方向，并且之間的夾角必須為銳角［5-6］。

導爆索起爆端采用雷管起爆，雷管的聚能穴朝向應與導爆索的傳爆方向一致，雷管連接位置需離開導爆索末端150 mm［7-8］。通過試驗驗證，該種連接方式導爆索的傳爆作業(yè)穩(wěn)定可靠。

3.2 單炮孔裝藥量

周邊孔與非周邊孔采用不同的裝藥方式：周邊孔采用不耦合間隔裝藥，非周邊孔采用不耦合連續(xù)裝藥，分別按照設計裝藥和減少裝藥進行試驗，查看調(diào)整后的爆破效果。單炮孔裝藥量試驗結果如表3所示。

由表3可知：爆破時，周邊頂孔和非周邊孔可適當減少單孔用藥量，但非周邊孔減少裝藥量時一定要注意封堵炮泥的正確操作，封堵材質(zhì)選擇要合理，封堵時要確保炮孔的密閉性和封堵長度。

3.3 延時雷管

為了測試不同延時雷管對混合起爆網(wǎng)絡的影響，選取了秒差導爆管雷管、電子雷管分別進行秒差級、半秒級、毫秒級不同延時試驗，試驗結果如表4所示。

由表4可知：在混合起爆網(wǎng)絡內(nèi)，采用較高延時間隔的雷管起爆時，用導爆索連接的周邊孔，除第一個起爆端的周邊孔能正常起爆外，其余周邊孔都較難起爆。通過現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)，炮孔外的主線段導爆索被掏槽孔、輔助孔的爆破飛石擊斷，導致傳爆不成功。采用毫秒級雷管起爆時，不存在該現(xiàn)象。因此，爆破時，選擇毫秒級導爆管雷管或電子雷管設置延時間隔為毫秒級時最適合。

4 成本對比

分析黃金洞金礦180 m新主平硐巷道試驗前后的爆破成本，主要材料消耗如表5所示。

由表5可知：在改用新的混合起爆網(wǎng)絡后，單個作業(yè)面成本節(jié)約17.37 %，采礦回采作業(yè)面因不布設掏槽孔，也適用該種起爆網(wǎng)絡。改用電子雷管前，預估爆破材料成本將達到3 244萬元/a，而按照改進后的方法進行推廣，將節(jié)約爆破材料成本超過560萬元/a，經(jīng)濟效益明顯。

5 結論與建議

1）電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡具備可行性，可用于替代部分電子雷管，減少炸藥使用量，降低使用成本，提高光面爆破效果。

2）電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡推廣時，要確保導爆索的連接方式合理規(guī)范，導爆索分支段與主線段應保持銳角連接，起爆雷管聚能穴朝向應與主線段導爆索傳爆方向一致，雷管連接位置需離開導爆索末端150 mm。

3）電子-導爆索雷管混合起爆網(wǎng)絡安裝時，要控制單孔裝藥量，做好炮孔封堵，同時電子雷管延時間隔應設置為毫秒級。

4）建議導爆索替代電子雷管還可在輔助孔上進行試驗，但要充分研究導爆索交叉接觸對傳爆穩(wěn)定性的影響。

5）建議對采場淺孔爆破進行導爆索起爆法試驗，特別是向下落礦等不需要分段間隔回采的礦塊。

6）設計掘進爆破炸藥單耗還是過高，建議對單孔炸藥使用量再次進行詳細試驗，對該礦區(qū)圍巖進行相關地質(zhì)、力學性質(zhì)分析。

［參 考 文 獻］

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Application of electronic-detonating cord detonator hybrid initiation network to Huangjindong Gold Mine

Li Huan，Cao Yanwu

Abstract：In view of the sharp increase in the blasting cost of enterprises after the full implementation of electronic detonators，the paper proposes to adopt the initiation method of electronic-detonating cord detonator hybrid initiation network，and replace the use of electronic detonators by detonating the peripheral holes with detonating cords.Through the field single factor test，it is determined that the electronic-detonating cord detonator hybrid initiation network is connected in parallel by segments，the peripheral holes and non-peripheral holes are respectively charged with uncoupled interval or continuous charge，and the electronic detonator is used for millisecond delay initiation，and the test results are the best.Through cost comparison and analysis，after the implementation of the new initiation method，the enterprises blasting cost will be saved by 17.37 %，and the annual cost will be saved by about 5.6 million yuan.

Keywords：detonating tube detonator;electronic detonator;detonating cord;hybrid initiation" network;millisecond level

收稿日期：2023-09-30; 修回日期：2023-11-08

作者簡介： 李 歡（1992—），男，工程師，從事黃金礦山井下生產(chǎn)技術研究及管理工作；E-mail：448746498@qq.com