2 种数码电子雷管在露天爆破中的应用

杨昀澍

（海南合安爆破工程有限公司，海南 海口 570000）

数码电子雷管是指在原有雷管装药的基础上，采用具有电子延期功能的专用集成电路芯片实现延期的电子雷管。利用电子延期的精确可靠性、可校准的特点，使雷管的延期精度和可靠性极大提高。作为当今爆破工程领域内引人注目的新兴技术，国际上，世界著名企业及制造商如：日本旭化成工业公司、南非AEL 公司和Sadol 公司、瑞典Dynamit Nobel 公司、澳大利亚Orica 公司和法国Davey BickFord 公司等都开发研制出了数码电子雷管及其起爆系统[1-3]。我国数码电子雷管技术的蓬勃发展，得益于2006 年三峡工程三期RCC 围堰拆除爆破工程中葛洲坝易普力公司对数码电子雷管的应用[4]。

目前，随着爆破工程技术的发展，以及我国民用爆炸物品的监管要求，特别是当前在建设海南自由贸易港的背景下，对民用爆炸物品的愈加严格的安全管控需求，数码电子雷管的出现以及其操作简单、延迟精度高、使用和社会安全性好的特点[5]，满足了国家全过程管控的要求，得到了公安部门以及行业协会的大力推广，开始广泛应用与水下、露天、拆除等场所的工程爆破与控制爆破[6-10]。海南合安爆破工程有限公司是海南省最大的爆破公司，也是省内最早将数码电子雷管应用于爆破工程实践当中，公司积累了丰富的使用经验，取得了较好的工程效果。

1 工程概况

儋州恒顺达建材有限公司石料矿位于儋州市兰洋镇南志村，兰洋镇的西北边，直线距离约6 km，距离307 省道约800 m。矿区面积约108 600 km2。根据已开采的断面揭露，矿体整体裂隙发育，孔隙率较大，局部有明显弱面。矿石为中粗粒花岗岩，致密块状坚硬，岩石抗压强度大，坚固性系数f 为18～20。矿区整体地表水不发育，水文地质条件简单。

矿区爆破作业主要在矿区北部和西部，目前经爆破开采，现已形成西部三级爆破台阶，北部二级台阶。矿区东部有碎石加工厂，约距离爆区200 m。其他方向500 m 外均为橡胶林地。爆区周边地势起伏较大，人员活动少。

2 爆破方案

根据矿山现场周边环境，矿体的产状与形态以及矿床地质条件，结合矿山实际采矿技术能力，同时根据海南合安爆破工程有限公司丰富的其他同类矿山工程经验，通过多次爆破实验，调整参数，控制爆破有害效应，以达到科学、经济的开采。采用的爆破各项参数如下：①台阶设计高度H 为13～15 m；②底盘抵抗线W 为3～3.5 m；③工程使用的开山潜孔钻机钻孔直径d 为110 mm；④钻孔 超深h 为1～1.5 m；⑤钻孔孔距a 为4 m；⑥钻孔排距b 为3.5 m；⑦一次最大起爆药量Qmax为110 kg；⑧钻孔填塞长度L 为3 m。起爆雷管采用数码电子雷单孔双发起爆，雷管脚线为15 m，使用ϕ90 mm 2 号岩石乳化炸药。

关于数码电子雷管的延期时间设定，参考澳大利亚Orica 公司爆破块度与孔间延期时间经验曲线及爆堆松散度与排间延期时间经验曲线[11]，其最佳的孔间延期为3～8 ms/m，最佳排间延期为8～15 ms/m，结合矿区现场减震降噪要求，通过多次爆破，最终选取孔间延期为30 ms，排间延期为65 ms，该延期参数取得了较好的爆破效果。

3 2 种数码电子雷管的对比分析

目前该矿爆破工程主要使用云南燃一公司（以下简称A 厂家）生产的数码电子雷管和四川威力公司（以下简称B 厂家）生产的数码电子雷管。2 种厂家的数码电子雷管相关性能及其指标参数见表1。2种厂家的数码电子雷管使用流程基本相同，起爆操作流程图如图1 。

图1 起爆流程示意图

表1 相对重要性比较标准

3.1 2 种数码电子雷管产品相同点

1）2 种数码电子雷管，均具有安全监管的优势。实现了仅能在指定区域内通过密钥授权起爆，达到了在数码电子雷管使用过程中实时监管等功能，为数码电子雷管使用全过程的安全监管提供了技术支持。

2）均实现了雷管芯片UID 密码、雷管壳体码、起爆码三码自动绑定。自动生成工作密钥并实时上传全国工业数码电子雷管密码中心，并在爆破完毕后将起爆信息、雷管异常情况等爆破信息回传，形成了数码电子雷管信息管理的精准闭环，突出了数码电子雷管安全管理的优势。

3）均自带电容。在使用过程中可以有效的预防射频电、静电以及杂散电流等干扰电流。

4）均可实现起爆网络在线检测。并同时具备单发检测功能，确保了起爆网络的安全性、稳定性。

5）均配备有厂家专用起爆器。实现了仅能在监管平台备案的地点、时间范围内并且获得相关秘钥后方可起爆，避免了非法起爆。

3.2 2 种数码电子雷管产品不同点

1）2 种雷管数码电子数码电子雷管注册环节。A厂家产品仅提供连接导线注册1 种注册方法；B 厂家产品提供了3 种注册方式，可根据现场使用情况分别为：扫码注册、手动输入注册及连接导线注册。

2）在数码电子雷管网络检测环节。A 厂家起爆器提供掉线检测功能；B 厂家起爆器在提供掉线检测功能的基础上，同时还具有总线电压参考值、总线电流参考值，以供使用人员在进行网络检测时更好的进行判断。

3）爆破后信息上传环节。A 厂家起爆器信息上传需使用手机通过蓝牙与起爆器连接，再将起爆器数据导入手机当中，最后通过手机进行上传；B 厂家将起爆器信息上传集成在起爆器当中，仅需手机开启热点，即可通过起爆器直接进行信息上传，并且提供离线模式，以便在通络无法覆盖的区域进行正常作业。

3.3 存在问题

1）问题1。A 厂家数码电子雷管在组网后，通过起爆器进行网络检测时显示全部正常，而在下一步起爆检测时发现部分电子数码雷管掉线。①产生原因：目前出现2 次该情况，均发生在起爆雷管数量100 发以上时，分析可能在电子数码雷管起爆秘钥下发过程中，因起爆雷管数据过多而造成部分起爆秘钥数据丢失；②解决方法：通过起爆器重新进行起爆秘钥下载操作，以补充丢失部分的起爆秘钥数据。

2）问题2。A 厂家数码电子雷管在组网后，通过起爆器进下网络检测时，雷管数据呈现无规律掉线的情况。①产生原因：起爆母线线路过长，造成线路电阻过大，电流不稳定造成雷管无规律掉线的情况；②解决方法：更换高规格的起爆母线，或者将原规格起爆母线进行双线连接，以降低线路电阻值，使电流稳定传导。

3）问题3。B 厂家数码电子雷管在入孔前检测正常，填塞组网后发现电压值过大。①产生原因：雷管线卡处2 个卡槽距离过近，造成接触短路或雷管脚线损坏；②解决方法：将问题雷管的线卡剪断废弃，将该发雷管脚线直接连接在起爆母线上，若此时还是显示异常，可将该发雷管做不合格产品直接进行销毁，或进行盲炮处理。

4）问题4。B 厂家数码电子雷管通过线卡、工装注册时无反应。①产生原因：雷管存在断路；②解决方法：检查线卡完好性，10 s 后再次尝试注册，若还是失败，可判定该发雷管断路，可记录为不合格雷管，进行销毁。

4 结语

以儋州恒顺达建材有限公司石料矿爆破工程为例，对目前采用的2 种厂家的数码电子雷管的参数特点进行对比分析，并对爆破工程作业中数码电子雷管出现的问题提出了相应的解决方案。工程实践表明，B 厂家的数码电子雷管及起爆器实相比于A厂家产品其集成化程度、智能化程度更高，在实际使用过程中更便捷易于操作。