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i-konm数码雷管起爆系统在露天矿山中的应用 1 抛材料、爆堆、倒堆的综合开采工艺 拉框架广泛应用于美国、澳大利亚、加拿大、南非、俄罗斯、印度和其他主要产矿国家的露天矿。采矿浪费后的拉吨开采技术是一种技术成熟、设备可靠的露天开采技术。利用拉斗铲剥离露煤的露天矿占总产量的30%~60%,生产成本仅为单斗—卡车工艺的40%~60%。拉斗铲工艺已经成为这些国家露天矿的主流工艺。自第一台拉斗铲问世以来,世界上共生产制造出776台各种型号的拉斗铲,其中美国生产506台,俄罗斯生产270台,用户遍及数十个国家。 神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天煤矿引进美国比塞洛斯公司斗容为90m3拉斗铲,以及与之配套引进具有世间领先水平的澳瑞凯公司抛掷爆破技术和乳胶基质地面生产线,采用了抛掷爆破─拉斗铲倒堆剥离工艺,在我国尚属首次,填补了国内此项工艺技术空白。2007年3月1日装药量1531t国内首次45m高台阶深孔抛掷爆破获得成功,有效抛掷率35%以上,爆堆形状良好。通过两年多,31次抛掷爆破证实,抛掷爆破与拉斗铲倒堆工艺技术可大幅度降低剥离成本。同时,有效地促进了安全生产,一台拉斗铲年倒堆岩石2200万m3,经济效益和安全效益显著。随着煤炭资源的逐年减少,提高回采率当务之急,露天开采在我国中西部发展势头强劲,如哈尔乌素露天煤矿、神东煤炭集团的西湾露天煤矿、华能魏家峁露天煤矿、鲁能双鸭山宝清露天煤矿等的地质条件都适合于抛掷爆破—拉斗铲倒堆剥离工艺,并已在开采设计中选择了该工艺。采用以抛掷爆破—拉斗铲倒堆剥离开采工艺为主的综合开采工艺将是我国露天开采工艺的主要发展方向之一。 目前,国内云南、北京等民爆生产企业都在紧锣密鼓地研究开发,数码雷管通过进口成品和自主研发生产,近几年,在国内各大露天矿山爆破技术中推广应用前景广阔。 2 i-kontm数字雷管的介绍 2.1 高精度、智能化数码雷管起爆系统 i-konTM数码雷管是目前世界上最先进的高精度、智能化数码雷管起爆系统,由内部装有微电子芯片的i-konTM数码雷管、输入器和起爆器三部份组成。其结构及特点如下: 2.2 到雷雨单位的雷接口 图1显示的雷管结构具有以下几种特点:(1)高精度、可编程雷管,延期时间范围从1ms到15000ms(以1ms为间隔单位);(2)钢制导线和专用连接构件;(3)每发雷管都具有特殊的身份识别码;(4)抗高压电、静电及杂散电流;(5)专用的数据输入器,可接驳200发数码雷管;(6)专用的起爆器,可接驳24个输入器,起爆4800发数码雷管。 3 数码雷管长时段的限制 i-konTM数码雷管起爆系统与现使用的高精度导爆管雷管起爆系统相比较有以下优点: 高精度导爆管雷管由于延期时间是通过雷管内的延期组份爆燃的时间长短来决定的,所以仍然存在一定程度的误差。所有的延期时间在工厂生产过程中已经确定并固化在雷管中,没有调整的可能。同时,由于延期误差的存在,不同延期段别之间的间隔较长,通常是地表延期之间超过了8ms,孔内延时的间隔则在25ms之上,因此无法实现更小范围的延期间隔。 i-konTM数码雷管与高精度非电导爆管雷管相比,采用了独特的电子芯片来实现延期时间的控制,精度可以达到:0.13ms以内(0~1300ms)。延期时间可以在0~15000ms之间任意选取,而且不会出现跳段窜段的可能。同时设定的延期时间在起爆之前可以做任何调整,增加了爆破设计的灵活性,可以实现小于8ms的延期间隔。所有的延期时间可以通过孔内的雷管实现,无需地表延期,增强了现场作业的安全性。现场组网时,只需将数码雷管的钢质导线连入数据输入器,即可完成每个雷管的身份识别和延期时间的设定。同时,通过输入器与数码雷管之间的双向沟通,可以便捷地实现网络检测。任何漏联及雷管、网络缺陷可以很容易地被发现,从而进一步提高了起爆网络的传爆可靠性,这一点在大规模爆破中,显得尤为重要。 由于数码雷管延期时间的可编程性,能提供先进而精确的起爆时间,通过更有效地利用炸药能量,数码雷管系统可以在时间、资源及资金上为矿山爆破带来可观的成本节约,主要体现在以下8个方面: (1)优化孔网参数。由于延期时间可以根据现场地质条件、岩石特性、炮孔抵抗线等因素来精确设定,从而能够进一步有效利用炸药能量,这为孔网参数的扩大创造了条件,降低炸药单耗,节约穿爆成本。 (2)增大抛掷率。可提高有效抛掷率5%~8%,改善爆破块度和爆堆松散度。由于不受原有导爆管雷管固有延期段别限制,可以通过设定特定的延期时间来提高相邻炮孔间在爆轰过程中的相互作用,增加岩石移动的速度和距离,从而提高了抛掷率。同时爆破的块度和松散度也得以改善,有效抛掷率提高5%~8%,拉斗铲倒堆费用完全能够弥补数码雷管比高精度雷管高的差价。 (3)提高预裂爆破效果,增强边坡稳定性。精确的起爆时间设置