電子雷管在應用中的典型問題及解決措施

胡偉(保利聯(lián)合化工控股集團股份有限公司，貴州 貴陽 550002)

1 數(shù)碼電子雷管的發(fā)展及現(xiàn)狀

數(shù)碼電子雷管主要由腳線、電子芯片模組(包含電子延期體與起爆電容)、引火藥頭和基礎雷管組成。20世紀80年代末，我國第一代電子雷管技術試驗成功，目前已多運用在礦山深用范圍極其廣泛。電子雷管依靠電子芯片模組，實現(xiàn)了電子延期點火，有效提高了雷管的延時精準度。相比傳統(tǒng)雷管來說，大大降低了延時誤差，尤其是在復雜環(huán)境下的工程爆破作業(yè)，爆破效果有了明顯改善。

2 數(shù)碼電子雷管的優(yōu)缺點

數(shù)碼電子雷管良好的產(chǎn)品性能已經(jīng)在一些工程爆破應用中得到了充分體現(xiàn)，優(yōu)點主要體現(xiàn)在：(1)電子雷管具有較高的安全性。電子雷管點火藥頭與腳線之間連接有電子芯片模組，具有強大的抗交直流電、抗靜電、抗干擾能力的特性，比傳統(tǒng)電雷管安全系數(shù)高。其次，電子雷管實現(xiàn)了全生命周期管控，具有傳統(tǒng)雷管沒有的安全性和信息化功能，達到了清晰、即時的雷管流向管控功能。非正常授權的雷管只要是起爆的時間、地點、爆破作業(yè)人員等任一信息與實際不相匹配就無法起爆。此外，起爆系統(tǒng)還會將這一信息反饋至監(jiān)管部門，對公共安全管理和爆破作業(yè)單位內(nèi)部管理都極為有利。(2)電子雷管具有較高的可靠性。電子雷管的延期精度不受段別影響，可設定延期時間范圍在0～20 000 ms任意數(shù)值，可覆蓋普通延期雷管產(chǎn)品全段別系列，且延時精度誤差很小。其次，電子雷管起爆系統(tǒng)具有完善的在線檢測功能，不僅能對整個爆破網(wǎng)絡進行組網(wǎng)檢測，還能對單發(fā)產(chǎn)品實現(xiàn)在線檢測。同時能夠準確定位存在問題的雷管，及時予以解決，避免盲炮的發(fā)生，有效保證爆破質量[1]。

電子雷管在推廣應用初期也存在一些缺點，主要體現(xiàn)在：(1)電子雷管的單發(fā)成本比普通雷管高，使得一些小斷面爆破工程成本有所增加。(2)各雷管生產(chǎn)廠家采用的電子芯片模組和起爆系統(tǒng)操作流程沒有統(tǒng)一的標準，且不同廠家的起爆器無法互用，阻礙了電子雷管的推廣和使用。(3)起爆系統(tǒng)操作流程過于復雜，主要體現(xiàn)在電子雷管需要在監(jiān)管平臺下載、上傳相關信息及起爆器備案等環(huán)節(jié)。(4)各生產(chǎn)廠家工藝流程不一致，導致產(chǎn)品質量穩(wěn)定性存在差異。

3 數(shù)碼電子雷管在應用中的典型問題及解決措施

經(jīng)過近幾年的大力推廣和大規(guī)模使用，雖然數(shù)碼電子雷管擁有很多先進的安全技術，但是由于其結構的特殊性，在使用過程中陸續(xù)暴露出了一些問題。為了更好地保障數(shù)碼電子雷管的使用安全，提高其本質安全性，對一些在應用過程中出現(xiàn)的典型問題提出以下解決措施。

3.1 電子雷管起爆器發(fā)生故障問題

當電子雷管組網(wǎng)完畢，進行起爆系統(tǒng)檢查時，首先要對電子雷管起爆器進行檢測，以確保起爆器能穩(wěn)定有效的完成起爆工作。

(1)發(fā)現(xiàn)起爆器定位異常，分析是否存在起爆器定位與使用環(huán)境有關，起爆器坐標信息是否同步更新。解決措施：將起爆器放置于空曠處，起爆器上方盡可能少的有遮擋物；重新開機并在LG控制中打開幾分鐘讓其有定位數(shù)據(jù)；手機在爆破作業(yè)現(xiàn)場有定位數(shù)據(jù)后，再連接起爆器并進行同步更新起爆器。

(2)發(fā)現(xiàn)組網(wǎng)掃描數(shù)據(jù)異常，分析是否存在組網(wǎng)線路異常、存在異常雷管或短時間內(nèi)重復多次掃描導致通訊電容放電不完全，無法識別等情況。解決措施：首先將起爆器關機，將母線插入地面進行自然放電，等待1～2 min后再次嘗試掃描。如果數(shù)據(jù)仍然異常，則排查線路，找出異常雷管并報備[2]。

(3)發(fā)現(xiàn)LG控制中充電異常，分析是否存在起爆器長時間使用或組網(wǎng)線路發(fā)生短路現(xiàn)象或是電子雷管有質量問題。解決措施：首先重啟起爆器，確認是否是起爆器問題；如果不是起爆器問題，則排查線路，找出異常雷管并報備。

(4)讀取領用發(fā)放信息時，有效雷管數(shù)量與實際發(fā)出雷管數(shù)量不符。解決措施：一是按正常流程出庫雷管繼續(xù)使用，爆破作業(yè)完成后，上傳起爆記錄，把單位卡數(shù)據(jù)上報；二是把本次出庫雷管作退庫處理，將單位卡數(shù)據(jù)上報(使單位卡中領用發(fā)放、退庫數(shù)據(jù)清空)，再重新出庫要使用的雷管，然后進行密碼申請。

3.2 電子雷管操作技能不熟練

某公司項目部實施爆破作業(yè)，使用電子雷管200發(fā)，起爆系統(tǒng)顯示200發(fā)電子雷管已全部起爆。爆破作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)爆區(qū)低處區(qū)域爆破效果非常不好并再次檢測，發(fā)現(xiàn)盲炮56發(fā)。后經(jīng)分析確認此次盲炮事故是由于爆破作業(yè)人員對電子雷管使用技能不熟練，疏忽異常情況所致。計劃爆破作業(yè)組網(wǎng)雷管200發(fā)，經(jīng)檢測后起爆器提示有56發(fā)雷管不在線，但由于故障提示位置不明顯(在起爆器界面的最后有異常數(shù)據(jù)提示)，爆破作業(yè)人員疏忽未發(fā)現(xiàn)異常情況，在起爆器網(wǎng)路不正常的狀態(tài)下強制起爆在線的144發(fā)電子雷管，最終導致盲炮的發(fā)生。

解決措施：(1)當爆破作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)電子雷管起爆流程出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，要及時檢查組網(wǎng)并組織人員認真排除異?，F(xiàn)象，在經(jīng)反復檢查后依然未能排除異常的情況下，現(xiàn)場負責人應立即聯(lián)系上級技術人員或電子雷管廠家技術人員尋求解決方案。(2)邀請電子雷管廠家技術人員對爆破作業(yè)人員進行電子雷管使用技能培訓，直至爆破作業(yè)人員能熟練掌握且學會處理異常情況為止。

3.3 起爆連接母線問題

起爆母線的長度、材質、粗細會對起爆器的通訊有著直接影響。不同生產(chǎn)廠家選購的腳線材質也存在一定差異，所以爆破作業(yè)單位在選擇起爆母線上，一定要和采購的電子雷管相匹配。如果母線在材質、粗細上與電子雷管的腳線有差異，那么在組網(wǎng)連線時所用的母線就會與線夾內(nèi)切刀縫隙不匹配，這將導致電子雷管線夾與連接的母線接觸不良，容易發(fā)生電子雷管在連接中出現(xiàn)離線的情況。所以，用什么材質、什么粗細程度、什么長度的起爆母線對于爆破工程相當重要[3]。

某項目部在使用電子雷管時，起爆系統(tǒng)顯示所有雷管已全部起爆。爆破作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)爆區(qū)實際爆破效果非常不好并再次檢測，發(fā)現(xiàn)盲炮82發(fā)，并且這82發(fā)盲炮經(jīng)重新檢測顯示良好，可重新聯(lián)網(wǎng)起爆。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)項目部使用的起爆母線與電子雷管腳線材質、粗細不一致，存在線夾接觸不良，電子雷管電容充電不足的現(xiàn)象，未能有效點燃引火藥頭，導致雷管拒爆。

解決措施：(1)在實際爆破作業(yè)中，要采用電子雷管廠家專用起爆母線，起爆母線的阻值一般不得超過60 Ω，長度不超過600 m。不得使用鐵線、鋁線等線材替代起爆母線，不得使用直徑偏大或者偏小的線材，以免產(chǎn)生拒爆/盲炮等現(xiàn)象。(2)如作業(yè)現(xiàn)場爆區(qū)面積較大，起爆母線組網(wǎng)可結合現(xiàn)場地勢選擇“Y字形”或“X字形”等形式以減小母線阻值，這也便于出現(xiàn)問題時能快速排查，提高組網(wǎng)工作效率。

3.4 隧道、井下、基樁等特殊應用場景拒爆問題

隧道、井下、基樁等小截面掘進爆破主要特點是地質構造復雜、環(huán)境濕度大、炮孔間距小且密集度大，使得施工時起爆網(wǎng)路容易進水，影響網(wǎng)路整體穩(wěn)定性。由于電子雷管是依靠電子芯片達到延期目的，在微差爆破中，首先爆炸的炮孔在爆破瞬間會產(chǎn)生強大的電磁波和沖擊波，這會影響附近炮孔中還未爆炸的電子芯片工作。同時，高速沖擊波產(chǎn)生的機械應力會破壞電子雷管芯片和引火藥頭，導致電子雷管引火藥頭不能按照預期發(fā)火，從而造成雷管拒爆，產(chǎn)生盲炮。甚至有的作業(yè)現(xiàn)場還會在爆后發(fā)現(xiàn)管體扭曲或被擊穿而未發(fā)生爆炸的電子雷管。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，小截面掘進爆破產(chǎn)生的盲炮率主要受延時設置和孔距影響較大，延時小的情況下，盲炮率低；延時增大后，盲炮率也隨之增高；孔距越小，影響越明顯。

解決措施：(1)在保證出料塊度合適的原則上盡量縮短段間延時，且起始秒量盡量不低于50 ms。(2)現(xiàn)多數(shù)井下3×3 m以下小掘進面的炮孔間距多為10～20 cm，建議根據(jù)實際情況可適當將炮孔間距擴大到20 cm以上。(3)掏槽眼鉆孔深度必須保證，如現(xiàn)場條件允許的情況，每孔可使用2發(fā)電子雷管。(4)采用雷管或炸藥廢紙箱浸水后填塞炮孔，保證爆破能量充分使用的同時能有效避免后爆電子雷管被先爆電子雷管拉出。

3.5 電子雷管起爆網(wǎng)絡無法起爆問題

某項目部實施爆破作業(yè)時，使用電子雷管326發(fā)，經(jīng)裝孔組網(wǎng)之后，在起爆點用起爆器充電起爆時顯示“禁止起爆”。經(jīng)調(diào)查，更換起爆器之后依然出現(xiàn)“禁止起爆”的提示，隨后組織人員排查爆破線路，最終發(fā)現(xiàn)鋪設的起爆母線有一處外皮被劃破且浸入泥水中，導致整個電子雷管爆破網(wǎng)絡中電流增大，所以起爆器上會顯示“禁止起爆”字樣。

解決措施：遇到“禁止起爆”提示后，首先應將起爆器重啟，確認是否是起爆器出現(xiàn)問題；如果不是起爆器的問題，再排查起爆線路，如果爆破區(qū)域范圍較大，可采用二分之一排除法，逐步確定問題所在位置?？芍獑伟l(fā)電子雷管電流值0.04 mA (誤差±0.02 mA)，檢測電壓值9 V，起爆電壓值23 V，起爆網(wǎng)絡電阻一般不得超過60 Ω，長度不超過600 m。如檢測網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)電阻或電流增大，將出現(xiàn)問題的雷管或線路處理后即可起爆。

4 結語

綜上，本文只分析了電子雷管在實際應用中出現(xiàn)的部分問題。隨著電子雷管的加速普及，越來越多，越來越復雜的工程項目都會出現(xiàn)電子雷管的身影。只有對爆破技術提出更高的要求，不斷加強爆破技術人員整體素質的提升，積極做好專業(yè)技能培訓和安全意識教育，加強爆破安全管理，提高爆破技術人員操作規(guī)范性，才能保障電子雷管爆破作業(yè)的安全性與可靠性，才能推動經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展。