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数码电子雷管在边坡爆破中的应用

范文

邓春海

摘要：为控制及减小爆破振动对周边建筑物的影响，通过实际工程的试验，对比分析数码电子雷管与导爆管雷管的爆破振动峰值速度。研究结果表明，数码电子雷管的精确延时可以有效地减少爆破振动。

Abstract： In order to control and reduce the impact of blasting vibration on the surrounding buildings， the blasting vibration peak velocity of digital electronic detonator and detonator is compared and analyzed through the actual engineering test. The results show that the accurate delay of digital electronic detonator can effectively reduce blasting vibration.

关键词：爆破振动;数码电子雷管;降振

0? 引言

近年来，各地对铁路、公路等基础设施的建设不断加大，爆破在基础设施建设中，发挥着重要的作用[1]。随着工程的建设，爆破也带来了一些问题，如在一些周边环境复杂的地区进行爆破，需要严格控制爆破振动;不良的延期时间会影响爆破效果[2]。因此，如何解决这些问题成为了工程爆破研究的主要内容。

数码电子雷管从20世纪80年代初期开始出现，早期由于价格较高，使用范围并不十分广泛，随着我国电子技术的发展，数码电子雷管生产成本持续降低。数码电子雷管具有延时精度高、延期时间可灵活设置、安全性好、网路连接与检测方便灵活等优点，近年来，得以广泛应用矿山开采、路基开挖、隧道工程等各个领域[3]。

本文以贵州某高速公路为研究对象，对比分析数码电子雷管与导爆管雷管在高速公路边坡爆破的爆破振动效应，以期对相似环境的高速公路边坡的安全施工提供参考。

1? 工程概况

贵州某高速公路都匀至安顺段，该工程某互通区两侧高边坡开挖需要爆破，密集村落位于爆区西南方向，距离爆破区域最近的民房仅有56m，爆区东面59m有高压线经过，东南面距210国道121m，距黔桂铁路193m。爆破区域周边环境较复杂。

根据现场调查，在爆区西南方向的村庄里选取2处房屋布设爆破振动监测点，监测点房屋结构为砖混结构和框架结构，爆破区域周边环境及测点布置如图1所示。

2? 现场爆破对比试验

根據现场勘查情况爆破作业区域周边环境复杂，采用深孔松动爆破，爆破作业面背向民房。采用逐孔起爆技术，以减少爆破振动和控制爆破所产生的其他有害效应。

采用导爆管雷管和数码电子雷管在爆区的同一区域、同一台阶进行现场爆破的对比试验，保证爆破条件相同，以减小爆破试验间的差异。分别进行了4次爆破试验，其中2次采用导爆管雷管进行装药起爆，2次采用数码电子雷管进行装药起爆。每次爆破均在2处设置的监测点采用TC-4850爆破测振仪对爆破振动进行监测、记录。

2.1 爆破参数设计

深孔爆破参数如下：

1）孔深L。由L=H+h计算，其中H为台阶高度，h为超深。

2）底盘抵抗线W。W=（25～40）D。

3）孔距a和排距b。a=（1.0～1.2）W;b=（0.8～1.0）a。

采用垂直布孔方式，炮孔直径为90mm，台阶高度8m，超深0.5m，炮孔深度8.5m，底盘抵抗线为3.2m，堵塞长度大于3.5m，炮孔间距为3m，排间距为2.8m，设置三角形炮孔。选用粉状硝酸铵炸药，采用逐孔起爆技术。具体参数如表1所示。

2.2 起爆网路设计

导爆管雷管起爆网路，采用逐孔起爆技术，炮孔内延时880ms，孔间延时50ms，排间延时110ms，连续装药结构，最大同段药量为30kg[4]。

数码电子雷管起爆网路，采用逐孔起爆技术，孔间延时40ms，排间延时100ms，最大同段药量为30kg。

2.3 爆破安全控制

①在靠近村庄的南西侧山体开挖宽度2m，深度3m的减振沟，以减弱爆破振动对村庄建筑物的影响，也可阻挡爆破振落的碎石，防止其顺着山坡滚落入村庄。

②为预防及控制飞石，爆破前需清除干净爆破体顶面松散的石块。同时，为防止冲孔，应保证炮孔堵塞长度大于3.2m，炮孔堵塞完成后，孔口采用沙袋压盖，用废旧地毯将爆破区域进行覆盖。

③采用逐孔起爆技术，严格控制最大同段药量，最大同段药量设置为30kg。设置合理的起爆顺序，充分利用炸药的爆炸能量用于岩石破碎，而非振动能量的传播。

3? 爆后效果分析

在爆区西南方向设置了2个爆破振动监测点，2个监测点的监测仪器探头均通过石膏与建筑物的地基粘连固定。获得的爆破振动数据见表2。

由表2可知，两次对比实验中，使用数码电子雷管进行爆破时，各个测点的爆破振动均小于使用传统导爆管雷管进行爆破时的爆破振动。两次对比实验所产生的爆破振动最大值为0.873cm/s，测试结果均小于《爆破安全规程》（GB6722—2014）所规定的一般民用建筑物振动速度安全允许标准1.5～3cm/s[5]。

4? 结论

通过现场爆破实验，从爆破振速监测结果来看，与传统导爆管雷管相比，数码电子雷管在高速公路爆破施工中具有良好的降低爆破振动的效果。与传统导爆管相比，数码电子雷管还具有如下的优势：

①数码电子雷管因其可任意设置延时时间，可以根据工程的地质、岩性等实际情况，个性化地设置爆破网路延时时间，从而达到降低爆破振动、改善爆破效果等目的。

②数码电子雷管网路连接简便，且在爆破前可检测爆破网路的完好性，与传统导爆管雷管网路相比，有更好的安全性。

参考文献：

[1]王铁龙.数码电子雷管在高速公路边坡爆破中的应用[J].市政技术，2019，37（04）：60-63，214.

[2]吕淑然，姚浩辉，王立强.电子数码雷管在铁矿采场爆破中的应用研究[J].工程爆破，2013，19（03）：53-56.

[3]周登红.数码电子雷管在磷矿山的应用效果评价及优化[J/OL].化工矿物与加工：1-7[2019-12-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1492.TQ.20190927.1659.002.html.

[4]张光权，吴春平，汪旭光，陶铁军.导爆管雷管起爆网路逐孔起爆设计[J].工程爆破，2016，22（03）：27-30.

[5]GB6722—2014，爆破安全规程[S].

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