刘晓文,任冬梅,詹 旭
(1.矿冶科技集团有限公司,北京 100160;2. 北京北矿亿博科技有限责任公司,北京 100160;3.南京理工科技化工有限责任公司,江苏 南京 210000)
数码电子雷管延时精度准确,可靠性高,具有优越的本质安全性,在控制爆破和精细爆破中有着显著的优势,并能有效降低爆破振动、爆破飞散物的危害,是未来民爆行业中的主流产品,目前我国正在大力推广应用[1-2]。
工信部《“十四五”民用爆炸物品行业安全发展规划》提出“要通过提升行业数字化智能化水平、加强智能制造支撑供给能力,深入推进智能制造”。
工信部《关于推进民爆行业改革发展的意见》提出“积极支持企业拓展电子雷管应用市场,引导用户加大对电子雷管的推广应用,力争用3 至5 年时间,实现电子雷管替代现有普通雷管”。
2018 年9 月,公安部、工信部在贵州召开全国民爆行业智能制造现场推广会,要求各地全力推广应用电子雷管,从2018 年起各省电子雷管使用率每年递增不得低于20%,到2022 年底基本实现电子雷管全面使用。
为贯彻落实贵州现场推广会的精神,进一步加强民用爆炸物品的安全管控,严防雷管流失造成社会危害,各地公安部门、工信部门相继出台了相应的落实措施。
电子雷管的研发始于20 世纪80 年代。
20 世纪90 年代,发达国家已将电子雷管应用在大型复杂工程爆破中,并取得了较好的爆破效果[3]。
我国首例工程应用电子雷管是2006 年在三峡围堰拆除爆破中使用 Orica 公司生产的I-KonTM雷管,十余年来电子雷管的应用得到了长足的发展。
为适应产品结构调整方向,近几年电子雷管产量快速增长,2020 年电子雷管产量为1.17 亿发,是2016 年的65 倍[4]。
到“十三五”末,我国电子雷管生产许可能力达5.35 亿发,产量呈指数增长,“十三五”期间电子雷管产量见表1。
表1 “十三五”期间电子雷管产量
电子雷管的推广与应用符合国家对民爆行业发展的总体要求,从技术和管理方面都有着不可替代的优势,具体表现在:
1)电子雷管可以实现密码授权起爆、区域监管(禁止在非法时间、非法地点起爆),有利于公安机关反恐防爆和实现民用爆炸物品末端精准监控,对维护公共安全和社会稳定具有重要的现实意义。
2)使用电子雷管可在线设置延期时间,并可根据现场情况修改调整延期时间,不受段别限制,延期精度高,能够按照爆破工程师设计的时间顺序起爆。
3)采用电子雷管进行逐孔微差爆破,爆破飞石较少,爆破效果得到改善,爆破后块度符合施工要求,爆堆形状较好,抛掷距离合适,铲装效率高,降低了施工的综合成本[5]。
4)爆破振动明显减小,对矿山边坡或重要保护目标的保护起到重要作用[6-7]。
5)原导爆管网路接头多,容易出现组网问题,不能检测网路,电子雷管组网接头少,可在线检测,可杜绝因网路漏连引起的拒爆。
6)电子雷管入库、出库发放方便,无段别区分,方便管理。
7)电子雷管芯片取代传统延期体,有效减少了铅、钨等重金属污染。
3.1 可靠性与安全性问题
3.1.1 存在的问题
随着电子雷管的全面推广普及,在不同环境的使用过程中,各种问题随之暴露出来,以率先推广电子雷管的广西省和贵州省的应用情况为例,曾发生因多种原因导致的产品可靠性问题,如卡口不牢靠、接线夹质量差、网路连接防水性能不满足要求、脚线不能耐现场混装乳化炸药的高温、在小断面下使用时产品拒爆率高、人工焊接导致的不可靠、芯片与管壳接触导致的漏电等问题[8]。
这些问题不仅影响了现场作业效率,还带来了一定的安全隐患和质量隐患。
虽然一些问题经爆破作业现场反馈,生产企业做了一定的改进,但是各生产厂家的产品质量参差不齐,许多问题仍然存在。
随着WJ 9085—2015《工业数码电子雷管》、GB/T 27602—2011《工业电雷管射频感度测定》、GA1531—2018《工业电子雷管信息管理通则》等相关行业标准的出台,电子雷管的各项安全性的验证有了明确的依据。
电子雷管在煤矿井下瓦斯环境下的使用情况,虽然目前有一些企业和高校正在研究与试验应用,但是相关产品的技术还有待进一步提高。
3.1.2 可靠性与安全性问题的对策措施
1)电子雷管生产企业要完善生产工艺,提高工艺的可靠性,严格控制每一道生产工序的质量管理,精益求精,保证产品质量。
2)针对高温现场混装乳化炸药使用环境、多水环境、井下或隧道等复杂环境,生产企业要总结分析各种复杂环境对电子雷管的影响因素,量化技术指标,攻克技术难题,完善相关标准。
3)电子雷管的操作较为复杂,对操作人员整体素质要求较高,用户的反馈和交流可以促进产品不断改进提高。
建议选取试点使用单位,生产企业参与产品试用,这样既有利于产品的迅速改进和推广,又可以培养、锻炼技术服务队伍。
4)监管部门、生产企业和爆破作业单位要积极配合,组织技术培训,使爆破作业人员尽快掌握电子雷管爆破作业技术,真正做到想用、会用、善用电子雷管,确保不发生因操作不当而引发的安全事故。
5)稳妥推进电子雷管推广工作,在煤矿井下的应用待有关产品技术成熟稳定后再全面推广应用。
3.2 成本较高的问题
3.2.1 成本现状
电子雷管本身出厂价格较高,通过运输、流通环节后,价格进一步提高,提高了起爆器材成本。某爆破公司从民爆销售公司购买同一生产企业生产的10 m 脚线(或导爆管)的不同品种雷管价格比较见表2。
表2 三种雷管价格比较表
由表2 可知,电子雷管与普通导爆管雷管价格相比较高,稍高于高精度导爆管雷管的价格。
对比导爆管和电子雷管的脚线价格,两者差异不大,成本增加主要来自于电子控制模块。
另外,专用起爆器费用高,不同厂家生产的起爆器不能通用,爆破作业时会出现起爆器故障的情况,备用起爆器不经济。
3.2.2 成本较高问题的对策措施
1)起爆器材成本只是爆破成本的一部分,使用电子雷管可以改善爆破效果,提高铲装效率,降低爆破有害效应,应积极引导现场爆破技术人员利用逐孔爆破技术,充分发挥电子雷管的优势,提高爆破的综合效益[9]。
2)电子雷管价格较高,一方面是电子控制模块成本高,另一方面在于目前生产企业的智能化、自动化水平不是太高,引导生产企业向智能化、自动化方向发展,可以降低人工成本、提高生产效率,电子雷管的价格也会相应降低。
3)市场恶性竞争使一些生产企业不当低价销售,相关部门应及时制止,促进行业良性发展。
4)研究开发通用的电子雷管起爆器,降低采购成本,不同生产厂家可通过不同的版卡进行区分。
3.3 技术服务问题
3.3.1 技术服务当前面临的问题
随着行业主管部门对产业的引导,电子雷管的使用量迎来爆发式增长,各生产企业现有的售后技术服务队伍已不能满足现场需要,如何提供良好的技术服务,保证现场爆破作业人员尽快掌握电子雷管安全操作和相关技术,是生产企业面临的重要问题。
同时,很多生产企业前期电子雷管并没有大批量生产,部分技术服务人员对该产品不够熟悉,对存在的问题认识不足,技术服务人员服务意识欠缺,技术服务仅立足现场操作,不注重与爆破技术的结合,使得爆破作业单位使用积极性不高。
3.3.2 技术服务问题的对策措施
1)生产企业要迅速扩充技术服务队伍,充分利用生产车间技术人员、销售服务人员、研发人员等,加强内部培训,组成精干力量,随时赴现场指导电子雷管的使用。
2)生产企业要与爆破作业现场充分结合,对现场存在的共性问题进行总结,对现场反馈的问题及解决方案及时与用户共享,对现场发现的质量问题认真改进。
制作电子雷管操作手册、常见问题解决方案、操作视频等,便于爆破作业人员日常的学习培训,为爆破作业单位提供更多的便利。
3)提高技术服务人员的服务意识和服务质量,技术服务人员到爆破作业现场,不仅要指导现场操作,解决现场出现的问题,还要结合逐孔爆破技术为客户提出优化建议。
4)组织一定区域内的爆破作业单位进行集中培训,联合试点使用单位进行现场观摩,保证培训效果。
电子雷管取代传统雷管是大势所趋,通过监管部门、生产企业、科研院所、爆破作业单位等各方的共同努力,电子雷管可靠性与安全性问题、成本问题、技术服务问题等也会逐步得到解决,电子雷管技术将更加成熟,企业的管理和服务水平会不断提升,起爆器材在我国将进入全新的发展阶段,从而推动民爆行业的安全发展、高质量发展。
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