工作项目名称：小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用探究            

             工作项目负责人：章**

             承  担  单  位：

筑圣新型建材生产项目（一期爆破作业）项目部

霍山县大别山氧吧理疗康养中心爆破作业项目部

  邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目部 

             日          期：2021年03月05日

一、项目概况

项目名称：小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用探究

承担单位：筑圣新型建材生产项目（一期爆破作业）项目部、霍山县大别山氧吧理疗康养中心爆破作业项目部、邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目部                        

起止时间：2021年3月-2022年2月

二、研究的背景、意义

随着爆破行业的不断发展，爆破器材的更新替代，电雷管早已经被非电雷管（导爆管雷管）替代，现非电雷管正被电子雷管逐步替代。

凿岩爆破法在我国矿山、隧道施工中应用广泛，爆破施工过程中盲炮对施工的影响巨大，而电子雷管能有效减少盲炮数量，可确保设计起爆时间与实际起爆时间高度一致。电子雷管的应用使隧道施工真正实现了高精度化、信息化和科学化，被称作“爆破技术的革命”。爆破理念的提出和电子雷管的推广，盲炮出现的概率大大降低，但在实际工程中盲炮依然很难杜绝，尤其是在矿山小孔距、隧道小断面爆破施工中，电子雷管网路的盲炮概率依然较大。

与导爆管雷管相比，电子雷管是芯片延期，芯片非常脆弱，一旦受到破坏，将导致其到达预定延期时间时不能起爆，拒爆可能性极大，尤其在小孔排距网路爆破工程中表现十分明显，给数码电子雷管的全面推广进程添上阻力。为此，爆破行业协会、爆破相关研究所、爆破公司组织了多次电子雷管在小断面隧道开挖试用试验，不断完善着小断面隧道开挖电子雷管试用体系。

盲炮一旦产生，将造成严重的不良影响，形成巨大的安全隐患。鉴于此，本课题针对电子雷管在小孔排距网路中应用的不足，设计不同的试验环境，着重延期时间、起爆网路、装药结构等方面研究，对爆破参数进行调整，确保电子雷管在小孔排距起爆网路中的准爆性，并在邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目工程进行应用，改善爆破效果，减小爆破震动，减少盲炮发生概率，既保证了施工安全，又节约了经济成本，还为类似工程施工提供可借鉴的数据和经验支撑，助力数码电子雷管的全面应用推广。

三、以往工作研究程度

通过公司山东海阳项目对课题“数码电子雷管起爆振动效应及控制研究”的研究，相关人员已熟练掌握数码电子雷管起爆网路的连接及延时时间的设置，同时也积累了一些数码电子雷管的试验经验，将电子雷管网路的安全核算成果发表在《中国科技人才》期刊，题为“电子雷管在某核电负挖爆破工程中的安全核算”。

另外，通过在霍山县大别山氧吧理疗康养中心爆破作业项目上导爆管使用过程发现的问题，针对导爆管强度低、耐热性差等问题，着力探究，并在《火工品》期刊上发表相关论文2篇，题分别为“普通塑料导爆管的双重增强改性研究”、“PE-g-MAH增强LDPE/CSW改性导爆管的制备与研究”。

目前，数码电子雷管全面应用的推广呈趋势化发展，而电子雷管在小孔排距起爆网路中盲炮问题依然待解决，课题“小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用探究”的研究符合爆破现阶段爆破行业发展理念。通过以往工作的研究，团队在爆破器材领域具备一定的理论基础与丰富的试验经验，有完成课题“小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用探究”的理论与实践基础。

四、研究内容、目标和创新点、前瞻性

1.研究内容

1探究造成小孔排距起爆网路数码电子雷管瞎火的影响因素（以岩土爆破为例），并设计验证性试验予以验证；

2以混凝土立方体石墩为模型，模拟小断面隧道，探究数码电子雷管起爆网路的准爆性，对爆破参数进行优化，获得较优进尺范围；

3总结提炼，形成可复制性的数码电子雷管在小断面隧道参数优化的研究手段，助力数码电子雷管全面应用的推广。

4在邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目工程进行应用，改善爆破效果，减小爆破震动，减少盲炮发生概率，既保证了施工安全，节约了经济成本。

2. 研究目标

完善数码电子雷管在小孔排距网路中应用的不足，为数码电子雷管在小断面隧道中应用提供研究手段。

3. 创新点

1对数码电子雷管外加减振保护装置，验证数码电子雷管受到振动冲击时会瞎火拒爆。

2混凝土石墩可以调制设计所需的强度，不受地理位置的局限性，也不会因为试验出现盲炮给工程带来阻碍作用。

3利用凝土立方体石墩来模拟小断面隧道，探究数码电子雷管起爆网路的准爆性，为小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用提供研究手段。

4. 前瞻性

数码电子雷管替代非电雷管已是未来的趋势，主动对小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用探究，体现集团公司的责任担当，同时也为集团公司可持续发展提供技术保障和成果保障。

五、实现的可行性论述

数码电子雷管在小孔排距起爆网路中盲炮率依然较大，拟用岩土爆破探究盲炮的部分影响因素，若电子雷管因芯片脆弱受到延时较短段炸药爆炸振动的影响导致拒爆，可以给电子雷管外壁增加减振保护装置，设计对照试验，进行验证。

本课题属于探究性研究，用混凝土石墩来进行小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用，保持变量方便，同一批强度、标号的混凝土石墩同一批次浇筑，克服了由于地理原因无法控制变量进行研究，增强试验结果的说服力。另外，将试验成功应用到邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目中去，更能增加试验成果的说服力。还可以进行不同强度混凝土石墩的小孔排距起爆网路的试验，延伸课题的广度。

六、研究方法和技术路线

本课题采用的是实践—分析—实践的研究方法，首先是在实践发现数码电子雷管在小孔排距起爆网路中出现盲炮等问题；然后分析盲炮形成原因，采取规避措施，进行参数优化；再次实践，针对出现的问题继续分析调整，再次优化后实践，如此反复进行，直到得到可预见的试验结果。

将试验成果进行总结，应用到邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目，进行现场验证性试验。

技术路线主要通过控制试验优化参数来实现，其路线流程见图1课题技术路线流程图。

图6.1 课题技术路线流程图

七、具体的实施方案及进度计划

1、实施方案

（1）探究造成小孔排距起爆网路数码电子雷管瞎火的影响因素

以矿山岩土爆破为例，设计网路数码电子雷管小孔排距起爆网路进行试验。参数拟定如下：单孔装药量10kg，孔深4~5m，孔径90mm，孔排距2~3m，延期时间设定根据现场试爆结果选定，为方便探究，网路选择逐孔逐响起爆网路。

若有盲炮产生，记录出现盲炮的数量与位置；为验证数码电子雷管瞎火的影响因素之一为爆破振动破坏了雷管芯片，对电子雷管进行减振处理（自制减振装置），设置对照试验并进行结果比对。

若是数码电子雷管起爆网路由于起爆网路环境潮湿，导致网路电阻过大，起爆电流不足导致盲炮，也可设置对照组进行试验，加以验证。

（2）试爆确定孔深、延时时间

通过收集资料，查阅相关性研究报告，初选延时范围为25~75ms。孔深需要逐步试爆确定，需要装药长度与堵塞长度合理。

选择直径32mm乳化炸药，若装药量为50g，初始装药长度选择7~10cm，堵塞长度选择20~23cm，根据试爆后进一步优化。

若装药量为50g，初始装药长度选择5-7cm，堵塞长度选择18~20cm，根据试爆后进一步优化。

若装药量为100g，初始装药长度选择10~14cm，堵塞长度选择21~25cm，根据试爆后进一步优化。

若装药量为150g，初始装药长度选择15~21cm，堵塞长度选择24~30cm，根据试爆后进一步优化。

（3）试验—分析—试验

以单孔装药量50g为例，选孔深25cm，孔排距相等依次为0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m，网路孔数选5×3炮孔分布15孔，进行数码电子雷管起爆网路进行试验。若孔排距0.2m时有盲炮，孔排距0.3m时无盲炮，则接着探究孔排距0.25m有无盲炮，再接下来探究孔排距0.225m或0.275m时有无盲炮，分析改进，继续试验，试验参数记录见表7.1，单孔装药量为100g、150g时，试验过程类似。

表7.1 试验参数记录表

（4）应用

将试验成果应用到邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目，完成科技研究与实际应用的转化。

2、进度计划

2021年4月完成前期资料收集及整理；

2021年5-7月探究小孔排距起爆网路数码电子雷管瞎火的影响因素；

2021年8-11月根据爆破试验数据进行参数优化和调整；

2021年12月项目成果研究报告、作业指导书（企业标准）及期刊论文撰写。

八、主要实物工作量

本课题目前已完成理论分析和爆破试验方案的设计，爆破试验目前完成了一部分，按进度计划完成爆破试验及爆破网络参数的优化和调整，并进行理论分析。

九、预期成果及推广应用领域

通过小孔排距起爆网路中数码电子雷管的应用探究，为小断面隧道开挖研究提供了新的研究手段，研究结果有助于数码电子雷管全面应用的推广。

预期研究成果：

完成项目成果研究报告1份，于2021年12月底前完成；

形成作业指导书（企业标准）1份，于2021年12月底前完成；

完成国内核心期刊论文1篇，力争再完成核心期刊论文1篇；申报实用新型专利1项，力争再申报发明专利1项。于2021年12月底前完成1篇国内核心期刊论文的发表或录用，以及至少1项实用新型专利申报工作。 

十、组织管理及人员安排

组织管理以项目部管理班子为主，分别由筑圣新型建材生产项目（一期爆破作业）项目部、霍山县大别山氧吧理疗康养中心爆破作业项目部、邢台县友联众兴矿业建筑石料用灰岩矿皮带运输平硐项目部三个项目班子进行所在项目试验与应用阶段管理工作。另外，研究过程中的人员安排见表10.1。

表10.1 研究人员分工安排表

十一、经费预算

经费预算表

申报单位负责人：阮仁酉                         课题负责人：章彬彬       

申报单位总会计师：邓晓善                       预算编制人：谢超

课题经费预算说明：

1、差旅费：8000元

参加课题相关业务交流、学，预计差旅费每人800元，总预算为800元/人*10人次=8000元。

2、会务费：12000元

参加课题相关国际、国内交流会，课题研讨、论证和交流，会务费预计每人3000元，总预算为3000元/人*4人次=12000元。

3、材料费: 20000元

本课题需要水泥约20吨，500元/吨，水泥总价为500元/吨*20吨=10000元；需要沙约40吨，200元/吨，沙总价200元/吨*40吨=8000元；其它辅助材料2000元；共计10000元+8000元+2000元=20000元。

4、设备费: 12000元

信号检测仪器租赁费月4000元；混凝土搅拌机租赁费预计200元/天，按40天计，200元/天*40天=8000元；共计4000元+8000元=12000元。

5、出版/文献/信息传播/知识产权事物费：20000元

根据目前北大中文核心期刊《中国安全科学学报》行情，版面费4000-5500元（含审稿费），出版周期1.5-2.5年，加急费约1000元/篇，综合费用约6000元/篇，争取发2篇中文核心，费用约为12000元；申请实用新型专利综合费用2000元/项，申请发明专利综合费用约为6000元/项；共计12000元+2000元+6000元=20000元。

6、专家咨询费：8000元

请专家进行指导提供专业指导意见和建议，计划费用支出8000元。

十二、质量保障与安全措施

12.1质量保障措施：

1、试验前必须进行安全技术交底，所有人应熟悉具体步骤与注意事项。

2、严格控制试验质量，按规定控制警戒距离，严禁私自越过警戒线。

3、严禁在试验场地边2m内堆放重物。

4、每一道试验工序严格按照试验方案进行控制，上一组试验完成后方可进行下一组试验。

5、试验过程中，试验负责人应对试验操作过程的每一步骤进行控制。

6、爆破试验前，一定要对炮孔进行覆盖，采用轮胎被覆盖，有效控制飞石。

12.2安全措施：

1、现场成立试验爆破安全指挥部，统一协调试验时爆破指挥，总指挥由每次试验前小组会议讨论商定。

2、爆炸物品管理制度

（1）爆破物品的购买。严格按照国家及地方关于爆炸物品和器材管理的有关规定，开工前到当地市公安机关办理《爆炸物品购买证》，向民爆公司购买爆破器材。

（2）火工材料的配送与现场管理。与市民爆公司签订《爆破器材采购合同》和《安全生产管理协议》，明确双方责任和义务，保证爆破器材的质量。爆破员负责在领用火工材料时与民爆公司人员清点当班配送的爆破物资数量，双方在记录本上签字，做到帐目清楚。试验现场严禁贮存爆破器材，对于当班使用的剩余爆破物资，由民爆公司负责及时退回，并办理退回手续，与民爆公司人员共同签字确认，炸药等在现场临时存放时应安排专人进行看管。

（3）爆破物品的使用。爆破物品进入试验现场后，不允许无关人员进入试验区域，并派专人负责看管，并做好防晒防潮等工作。

3、试验安全管理措施

（1）每次试验都必须编制“爆破试验设计表”，审批后，方可组织进行现场试验。

（2）参与试验的爆破作业人员应严格按照爆破试验设计表进行操作。

（3）起爆后，在解除安全警戒前，派专人对爆破现场进行检查。如发现盲炮，报专业工程师审核批准，组织按《爆破安全规程》（GB6722-2014）及时进行处理。

（4）试验爆破前应设立告示牌，明确试验爆破信号、区域、时间等。

（5）在试验现场项目部将与受爆破影响的相关方签订《安全生产管理协议》，明确各自安全生产责任和应当采取的安全措施，并指定安全员进行安全检查和协调。

（6）下列情况不得进行爆破试验：

a.岩体、边坡有滑落危险的；

b.爆破可能危及建（构）筑物、公共设施或人员安全而无有效防护措施的；

c.作业通道不安全或堵塞的；

d.危险区边界未设置警戒的；

e.光线不足、无照明或照明不符合规定的；

f.热带风暴或台风即将来临时；

g.雷电、暴雨天气；

h.大雾天气，能见度不超过100米；

i.风力超过六级；

j.未按爆破安全规程的要求作好准备工作的；

4、现场成立现场环境文明试验及环保小组，建立文明试验管理制度。

5、试验现场的废物等应及时清除运输至指定地点，做到试验期间现场整洁。试验任务完成后退场时，彻底清除临时设施，做到试验完场地清。

6、机械运行中停电时，应立即切断电源。收工时应按顺序停机，拉闸，销好闸箱门，清理试验场所。电路故障必须由专业电工排除，严禁非电工接、拆、修电气设备。

7、所有试验人员进入试验现场必须进行三级安全教育，考核合格后方可上岗进行试验作业。

8、所有配电箱必需符合“三级配电，两级保护”管理规定。

9、正确使用个人防护用品和安全防护措施。

10、在爆破试验前对周围附近物项进行检查，确认各物项状态，并在爆破完成后进行检查。

11、进入爆破试验作业现场严禁吸烟和禁止一切火源带入现场。

12、运输车辆应按照交通指示行走，车速不超过30km/h，转弯处不超过15km/h，在试验区域内车辆、机械相对较多的情况下，应安排专人指挥交通，保证车辆进出有序。

13、爆破试验前在该爆区的安全警戒范围附近的交通要道路口及单位内张贴试验爆破公告。

14、爆破试验未经公安机关办理合法手续不得私自购买、运送和使用民爆物品，必须持有县市以上公安机关核发的《爆破作业许可证》和《爆破物品使用许可证》等合法证件，有至少1名以上的专业爆破员。爆破员必须持有《爆破作业许可证件》。

15、禁止夜间进行爆破试验。

十三、其它需要说明的问题

无

十四、附表附图附件

无

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