数码电子雷管及其推广应用

国际上，日本公司在 20 世纪 80 年代初率先在瞬发电雷管的基础上加装电子延期电路，研发出了初期数码电子雷管。到 1990 年代，相继有瑞典的Nobel 公司，南非的 AEL 公司和澳大利亚的 ORICA公司分别研发出各自自有知识产权的数码电子雷管并应用与工程实践。

我国在 1985 年由冶金部安全环保研究院开始研发，于 1988 年成功研制出我国__代数码电子雷管。2006 年 5 月 26 日贵州久联民爆集团研发出了自主知识产权的数码电子雷管，并通过了原国防科工委的技术鉴定。2006 年 6 月 6 日，三峡大坝期碾压混凝土围堰采用奥瑞凯公司的Ⅰ-KonTM 型数码电子雷管实施爆破拆除，开始了工程实际应用，但由于价格贵，未得到推广使用。2018 年 9 月 17日，工业和信息化部安全生产司和公安部治安管理局在贵阳联合召开民爆智能制造推广会，要求从2018 年起各省、区、市电子雷管使用率每年递增不得低于 20%，到 2022 年，基本实现电子雷管全面使用。

1 雷管结构与性能

1.1 雷管结构对比

数码电子雷管是采用电子控制模块(芯片)对起爆过程进行控制的雷管，与电雷管、导爆管雷管结构对比见图 1。

1.2 雷管性能对比

(1)本质安全性：数码电子雷管的起爆药火焰感度及撞击感度较低，传统导火索、火焰等引爆方式无法起爆，使用传统起爆器也无法起爆，它内置抗干扰安全电路，能抵抗 220 VAC、50 VDC、25kV 以上静电、射频及杂散电流的影响，能有效防止产品意外爆炸及被非法使用，有助于维护社会的安全、稳定。

(2)管理安全性：每发雷管在生产时均被注入 UID 码，与雷管壳体码匹配，生成无规则、不可视、不可改写的起爆密码，并将这三码加密编码形成工作码，上传到全国密码管控中心，起爆时必须采用专用的起爆设备并核对密钥授权才能起爆，常规手段起爆不了。

(3)高可靠性：每发电子雷管在入孔前，都可逐一进行性能检测，可通过专用设备重复进行测，甚至可以做到断线起爆，起爆指令下发以后，雷管起爆与连接线路无关，不存在普通雷管连接线路故障或炸断而导致不能传爆的现象。

(4)延时范围广：可在 0～21000 ms 范围内以1 ms 为间隔任意设置。

(5)延时精度高：0～150 ms，偏差小于 1.5ms;大于 150，偏差小于 0.5%(取决于药头的点火精度)，满足中华人民共和国兵器行业 WJ9085-2015标准。

(6)抗水性能：常温下浸入压力为(0.05±0.002)MPa 的水中，保持 4 h，取出后测试，能正常延时起爆，且起爆能力符合要求。

(7)耐温性能：在−40℃～90℃的环境中保持5 h 不发生爆炸，取出后能正常延时起爆，且起爆能力符合要求。

(8)抗拉性能：向脚线与壳体间施加 49 N 的静拉力，持续 5 min，卡口塞和脚线没有目视可见的移动或结构损坏，并能正常延时起爆，起爆能力符合要求。

2 工程应用

2.1 工程概况

凯里生态城场坪项目占地面积约 165421.6 m2，开挖高差 82 m，高程为▽771.00～▽689.00 m，爆破方量约 280 万 m3 ，位于凯里经济开发区旧管委会北侧，东距西蒙斯电梯厂厂房约 70 m，东南侧约150 m 为苗妹博物馆，南侧为开元大道，过开元大道 70 m 为停用的旧管委会办公楼，旧管委会后面为沪昆高铁，距沪昆高铁铜鼓一号大桥 326 m，西南侧过沪昆高铁为铜鼓村，正西侧为山体，西北侧170 m 为某混凝土拌合站及其它废弃厂房，北面与东北面为山谷，无建构筑物。工程定级为复杂环境浅孔深孔爆破 C 级。

2.2 施工控制要求

(1)临近高铁爆破安全控制要求：依据《铁路安全管理条例》(639 国务院令)要求报成都铁路局批复在高铁停运检修天窗时间点爆破，无爆破飞散物伤害，控制铜鼓一号大桥桥下爆破振动值小于0.5 cm/s。

(2)苗妹博物馆安全控制要求：苗妹博物馆为黔东南州重点旅游与保护景点，要求无爆破飞散物伤害，爆破振动值控制在 0.5 cm/s 以内。

(3)进度控制要求：投资方要求在 6 个月完成 280 万 m3 的爆破开挖，除去节假日及重要检查日公安管控炸药或高铁管控不给天窗点不能爆破，有效爆破施工不足 140 d，单次爆破最少需要爆破 2万 m3 ，按 0.35 kg/m3 计算单次爆破用量不少于 7 t炸药。数码电子雷管具有延时范围广，延时精度高，可靠性高，优越的管理安全性能及本质安全性能可以实现常规电雷管与导爆管雷管难以实现的大规模精准延时单孔单响爆破技术，并可以有效降低爆破振动、爆破飞散物的危害，我国目前正在大力推广应用，为此凯里生态城项目爆破施工采用数码电子雷管实施等间隔 25 ms 单孔单响控制大爆破，爆破效果与施工进度均达到了预期效果。