第三章 起爆器材和起爆方法
工业炸药必须使用起爆器材才能被安全、可靠
地激发爆炸。起爆器材包括:导火索、导爆
索、继爆管、导爆管、雷管、起爆药柱、起爆器
和起爆所需的其它用品。
常用的工业炸药起爆方法可分为导火索起爆
法、电力起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法
。
起爆器材一览表
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
第一节 导火索起爆法
导火索起爆法是指利用导火
索燃烧时产生的火焰,先引爆火
雷管,再由火雷管激发炸药爆炸
的起爆方法。带有雷管的药卷称
为起爆药卷(图 3- 1)。
1— 导火索; 2— 绑绳;
3— 火雷管; 4— 药卷
1— 加强帽;
2— 纸壳;
3— 传火孔;
4— 副装药;
5— 二遍主装药;
6— 头遍主装药;
7— 聚能穴
图 3-2 纸壳火雷管
一、火雷管( plain
detonator)
火雷管由管壳、主装药、
副装药和加强帽组成,分为
6号和 8号两种规格。管壳材
料分为钢、铝、铜、纸几种,
管壳内径为 6.2mm。 纸壳火雷管 (威海武岭爆破器材有限公司生产)
火雷管
工程上常用的是 8号纸壳火雷管。雷管
的上端开口,用来插入导火索。底端为
聚能穴,用以提高雷管的起爆力。
主装药为 黑索今 或 太安 。其净装药量:
6号雷管不低于 0.4g,8号雷管不低于 0.6g。
根据装药顺序,主装药又分为两部分:
头遍药为经石蜡造粒的钝化黑索今;二遍
药为未经钝化处理的黑索今或太安。
副装药为二硝基重氮酚,D· S共沉淀、
K· D复盐、叠氮化铅等起爆药。副装药装药
量必须保证雷管主装药完全爆轰。
加强帽用铜、铁等金属材料冲压而成,其 主要
作用 是缩短起爆药的爆轰成长期,提高起爆药的起
爆能力 。加强帽外径与雷管内径间为过盈配合并用
紫胶漆封闭间隙。加强帽中心设有一个直径 2mm的传
火孔,导火索产生的火焰通过传火孔引爆副装药,
再由副装药激发雷管的主装药爆炸。
根据 GB 13230- 91的规定:每 100发雷
管装入一个纸盒内,纸盒必须经蜡封防潮;
每 50或 75盒雷管装入一个包装箱内。
雷管的保证期自制造日期起为两年。
二、导火索( blasting fuse; safety
fuse)
导火索是一种以黑火药为药芯,以一定燃速
传递火焰的索状火工品。导火索的作用是将火焰
传递给火雷管并激发其爆炸,火焰的传递时间取
决于导火索的长度和燃烧速度。
其结构如下图 3-3所示。
图 3-3 工业导火索结构
1— 芯线; 2— 芯药; 3— 内线层; 4— 中线层; 5— 沥层;
6— 纸条层; 7— 外线层; 8— 涂料层
导火索的长度应保证点完导火索后,人
员能撤至安全地点,但不得短于 1.2m。工业
导火索的外径为 5.5 mm± 0.3mm,药芯直径不
小于 2.2mm。
工业导火索分为 普通型 和 缓燃型 两个品
种。普通导火索每米燃烧时间为 100~ 125s,
批燃烧极差时间不大于 15s,其表面为棉线和
纸的本色,一般呈灰白色;缓燃导火索每米
燃烧时间为 180~ 215s,批燃烧极差时间不大
于 25s,其外层线中有一根为绿色线。
合格的导火索具有一定的抗水性、耐热性和
耐寒性。导火索在温度为 20℃,深度为 1m的净水
中浸 4h后,剪去受潮索头,点燃后不应有断火、
透火、外壳燃烧及爆声。在温度为 45℃ 的恒温箱
中放臵 2h,不应有粘结和外壳破坏的现象。在温
度为- 25℃ 的条件下放臵 1h,不应有裂纹和折断
现象。
导火索必须使用导火索或专用点火器材点
燃,严禁用火柴、烟头点火。为避免出现爆
燃或缓燃事故,严禁脚踩和挤压已点燃的导
火索。
第二节 电力起爆法
工业电雷管
简称电雷管。
普通电雷管(威海武岭
爆破器材有限公司)
电
雷
管
按通电后爆炸时间的不同以及是否允许用于有瓦斯或煤尘爆炸危险
的工作面,作如下分类:
普通瞬发电雷管
普 通 电 雷 管
普通延期电雷管
电雷管
煤矿许用瞬发电雷管
煤矿许用电雷管
煤矿许用毫秒延期电雷管
雷管型号及规格表
根据主装药装药量的不同,电雷管可
分为 6号 和 8号 两种。
雷管脚线的长度规定为 2m,也可要求
厂家供应其它长度脚线的电雷管。
电雷管壳使用的材料有纸、铜、覆铜钢、
铝、铁等,但煤矿许用型电雷管的管壳只允
许使用纸、铜、覆铜钢等材料。
普通瞬发电雷管( common instantaneous
electric detonator )
普通瞬发电雷管简称 瞬发电雷管,是
指通电后立即爆炸的电雷管,又叫 即发电
雷管 。 下图 3-4是纸壳瞬发电雷管的结构
示意图。
普
通
瞬
发
电
雷
管
1-纸壳; 2-加强帽; 3-传火孔;
4-脚线 ;5-铁箍; 6-卡口;
7-桥丝; 8-引火头 ;
9-副装药; 10-二遍主装药;
11-头遍主装药 ;12-聚能穴
图 3-4 纸壳瞬发电雷管
电雷管结构
脚 线 引 火 头卡 口 塞
电雷管结构
桥丝和引火头
瞬发电雷管由火雷管和电点火元件组
装而成,电点火元件由聚氯乙烯绝缘镀锌
铁脚线、桥丝(直径 40μm 的镍铬合金丝)、
引火药头和塑料塞组成,过铁箍将塑料塞
卡紧固定在纸壳火雷管的开口端。
金属壳的电雷管不需铁箍,直接将塑料
塞卡紧在金属壳火雷管的开口端。引火药头
是火柴头大小的一种滴状物,由引火药(氧
化剂和可燃剂的粉状混合物)配缩丁醛、明
胶等粘合剂制成糊状,蘸在桥丝上,烘干后
再在表面浸上防潮、防摩擦、防静电保护层
而制成。它是影响电雷管质量的主要因素之
一。
瞬发电雷管的 作用原理,电雷管通电后,
桥丝电阻产生热量点燃引火药头,引火药
头迸发出的火焰激发雷管爆炸。
由于从通电开始到雷管爆炸只经历极短
暂的瞬间,所以把它称为 瞬发电雷管 。
普通延期电雷管 common delay electric detonator)
普通延期电雷管简称 延期电雷管,是指装有延
期元件或延期药的电雷管。
根据 延期时间的不同,延期电雷管又分为秒延
期电雷管、半秒延期电雷管,1/4秒延期电雷管和毫
秒延期电雷管。
我国延期电雷管的段别及其延期时间
见下 页表 3-1。
延期电雷管与瞬发电雷管的区别主要
在于延期电雷管在电点火元件与火雷管之
间安臵有延期元件或延期药。
表 3 — 1 延期电雷管的段别与名义延期时间( G B 803 1 — 87 )
段
号
第 1 毫
秒系列
( ms )
第 2 毫
秒系列
( ms )
第 3 毫
秒系列
( ms )
第 4 毫
秒系列
( ms )
1/ 4 秒
系列
( ms
)
半秒
系列
( ms
)
第 1
秒
系列
( ms
)
第 2
秒
系列
( ms
)
第 3
秒
系列
( ms
)
1
2
3
4
5
0
25
50
75
110
0
25
50
75
110
0
25
50
75
110
0
25
45
65
85
0
0.25
0.50
0.75
1.00
0
0.50
1.00
1.50
2,00
0
1.2
2.3
3.5
4.8
0
2
4
6
8
0
1
2
3
4
6
7
8
9
10
150
200
250
310
380
128
157
190
230
280
105
125
145
165
185
1.25
1.50
2.50
3.00
3.50
6.2
7.7
10
5
11
12
13
14
15
460
550
650
760
880
340
410
480
550
625
205
225
250
275
300
16
17
18
19
20
1020
1200
1400
1700
2000
700
780
860
945
1035
330
360
395
430
470
注:第 2 毫秒系列为煤矿许用毫秒延期电雷管系列
秒延期电雷管( second delay electric
detonator)
秒延期电雷管是段延期间隔时间为 1~ 2s的延
期电雷管,其延期元件为 精制导火索 。
根据导火索在雷管中的装配位臵,秒延期电雷
管的结构可分为两种:一种为 内臵式,即将精制缓
燃导火索装配在雷管内,不同的段别采用不同燃速
和不同切长的缓燃导火索,如下图 3-5( a)所示。
秒
延
期
电
雷
管
1-金属管壳; 2-加强帽; 3-导
火索; 4-排气孔;
5-脚线; 6-卡口塞;
7-桥丝; 8-引火头;
9-卡痕; 10-副装药;
11-二遍主装药;
12-头遍主装药;
13-聚能穴
图 3-5 秒延期电雷管
秒差和半秒差电雷管结构
毫秒延期电雷管是段间隔为十几毫秒
至数百毫秒的延期电雷管。由于毫秒延期
电雷管的延时精度高,不能采用导火索作
延期元件。
毫
秒
延
期
电
雷
管
毫
秒
延
期
电
雷
管
的
构
造
简
介
我国早期毫秒延期电雷管的延期元件是
具有一定燃烧速度和燃烧精度的延期药,延
期药的装填方式主要有装配式图 3-6( a) 和
直填式图 3-6( b) 。
装配式 是将延期药先在延期内管装压
好,然后将它装入火雷管内,直填式则是
将延期药装入火雷管内,再反扣长内管后,
直接在雷管内加压。
目前我国毫秒延期电雷管的延期元件更多的
是采用 铅质延期体,同时取消了加强帽,如图 3-6
( c) 所示。铅质延期体主要经过以下工序加工而
成:首先在壁厚 3mm左右、长度 300mm左右、内径
大于 10mm的铅锑合金管内装入定量延期药。
图 3-6 毫秒延期电雷管
1-金属壳体; 2-铅质延期体; 2’ -传
火孔; 3-延期药芯; 3’ -反扣长内管; 4-脚
线; 5-卡口塞; 6-桥丝; 7-引火头; 8-卡痕;
8’ -延期药; 9-副装药; 10-二遍主装药;
11-头遍主装药
毫秒延期电雷管结构
脚 线 引 火 头卡 口 塞 延 期 药
毫秒电雷管 结构
经专用模具引拔至一定细度后切成一定长度
的中间料管,然后再将三根(或五根)这样的中
间料管装入一根铅锑合金大套管内,经多次引拔
后到外径为 6.15mm~ 6.27mm,然后按要求的延期
时间切成一定长度,这样就形成了三芯(或五芯)
的铅锑合金延期体,简称 铅质延期体 。由于铅质
延期体内的延期药分布均匀,延期精度高,所以
在毫秒延期雷管中得到了广泛的应用。
3.1/4秒延期电雷管和 1/2秒延期电雷管
1/4秒延期电雷管( s- delay electric
detonator)和 1/2秒延期电雷管( half-
second delay electric detonator)是指
段间隔为 1/4秒和 1/2秒的延期电雷管。
这两个品种延期电雷管的结构、电点火
元件、电发火参数与毫秒延期电雷管相近,
只是引火药头和延期药的组分有所不同。 1/4
秒延期电雷管多采用铅质三芯或五芯延期体;
1/2秒的延期电雷管则采用秒级延期药,其延
期元件有装配式和直填式两种。
4,延期电雷管的作用原理
电雷管通电后,桥丝电阻产生热量点燃
引火药头,引火药头迸发出的火焰引燃延
期元件或延期药,延期元件或延期药按确
定的速度燃烧并在延迟一定时间后将雷管
引爆。
煤矿许用电雷管(威海
武岭爆破器材有限公司)
(三)煤矿许用电雷
管
允许在有瓦斯和
煤尘爆炸危险的环境
中使用的电雷管统称
煤矿许用电雷管。煤
矿许用电雷管分为瞬
发和毫秒延期两种类
型。
煤
矿
许
用
毫
秒
延
期
电
雷
管
为确保雷管的爆炸不致引起瓦斯和煤尘的
爆炸,煤矿许用电雷管在普通电雷管的基础
上采取了以下措施:
1.为消除雷管爆炸时产生的高温和火焰
的引燃作用,在雷管的主装药内加入适量的
消焰剂或采用其它有利于控制起爆药的爆温、
火焰长度和火焰延续时间的添加剂。
2,为消除雷管爆炸飞散出的灼热碎片或残渣的
引燃作用,禁止使用铝质管壳。
3,采用铅质五芯延期体,减少了延期药用量,
并能吸收燃烧热,同时具有抑制延期药燃烧残渣
喷出的作用。
4,采用燃烧温度低、气体生成量少的延期药。加
强雷管的密封性,避免延期药燃烧时,火焰喷出管
体引爆瓦斯或煤尘。
5,煤矿许用毫秒延期电雷管的段别分为五段,
最长延期时间不超过 130ms。
二 电雷管的性能参数
电雷管的性能参数是国家制定与爆破相关的
法规、标准,生产厂家进行质量检验,用户进行
验收,爆破工程技术人员进行进行电爆网路设计、
选用起爆电源和检测仪表的重要依据。电雷管的
性能参数 主要有,电阻、安全电流、发火电流、
串联准爆电流和发火冲量 等。
(一) 电阻( resistance)
电雷管的电阻就是桥丝电阻与脚线电阻之和,
又称 全电阻 。
2m长铁脚线电雷管的全电阻不大于 6.3Ω,上
下线差值不大于 2.0Ω ;当采用铜脚线时,其全电
阻不大于 4.0Ω,上下线差值不大于 1.0Ω 。电雷
管在使用之前,要用爆破专用电表逐个测定每个
电雷管的阻值,剔除断路、短路和阻值异常的电
雷管。
,爆破安全规程, 规定:用于同一爆破
网路的电雷管应为同厂同型号产品,康铜
桥丝雷管的电阻值差 不得超过 0.3Ω,镍铬
桥丝雷管的电阻值差 不得超过 0.8Ω 。
(二)安全电流( safety current)
1,最大不发火电流。对于某批或某个品
种的电雷管,在 5min内达到 0.9999的不发火
概率所能施加的最大恒定直流电流称为该批
或该品种电雷管的 最大不发火电流 。
2,安全电流,根据电雷管的最大不
发火电流和要求的设计裕度,对其规定的
在 5min内不发火的恒定直流电流称为安全
电流。国家标准规定电雷管的安全电流 不
小于 0.18A。
安全电流的试验 测试方法 为,20发电雷
管串联连结,测量电阻后,对该组电雷管通
以 0.18A的恒定直流,通电时间 5min,电雷管
均不爆炸为合格。
安全电流是电雷管对电流安全的一个指标。
在设计爆破专用仪表时,作为选择仪表输出电
流的依据。
为确保安全,,爆破安全规程, 规定,爆
破专用电表的工作电流应 小于 30mA。
(三)发火电流( firing current)
1,最小发火电流。对于某批或某个品种
的电雷管,达到 0.9999的发火概率所需施加
的最小恒定直流电流称为该批或该品种电雷
管的 最小发火电流 。
电
雷
管
发
火
性
能
检
验
不同厂家不同型号电雷管的最小发火电
流不尽相同,国家标准也未对其做出具体规
定。在生产的常规检验中,厂家也不测定这
个数值。
最小发火电流表示了电雷管对电流的敏
感程度,是限定电雷管单发发火电流的重要
依据。
2,单发发火电流。根据电雷管的最小发
火电流和要求的设计裕度,对单发电雷管规
定的在 30s内发火的恒定直流电流称为 单发发
火电流 。
国家标准规定电雷管的单发发火电流上
限 不大于 0.45A。单发发火电流的数值是通过
采用数理统计的方法进行试验和数据处理而
得到的,是可靠引爆单发电雷管的最小准爆
电流。
3, 百毫秒发火电流。 通电时间 100ms,电雷
管达到 0.9999的发火概率所需施加的最小恒定直
流电流称为 百毫秒发火电流 。
(四 ) 串联准爆电流( series firing current)
在一批电雷管中,单独对每个雷管通以最小
发火电流,它将逐个全部爆炸。如果将同一批雷
管,若干个串联起来,通过调整电源电压使流过
网路的电流恰好等于最小发火电流,结果会发现
并不是所有串联着的雷管都能爆炸,总会有一些
雷管不爆炸。
串联的雷管数目越多,这种不爆的雷管
(俗称, 丢炮, )也越多。如果将这些丢炮
再逐个通入最小发火电流,则它们又单独地
都爆炸了。
产生上述现象的 原因 在于电雷管电学
性质的不均匀性 。就是说,即使是同一批
合格产品,由于桥丝电阻、桥丝焊接质量
及引火药的物理状态存在着一定的差异,
各雷管之间的各项电学特性参数值都不可
能完全一样,因而表现为对电具有不同的
敏感度。
在串联情况下,当电流通过时,总是最
敏感的雷管先得到足够的电能而爆炸,造
成串联网路断路,此时,敏感度较低的一
些雷管,还没有获得足够的能量来点燃引
火药,但由于网路已断,这些雷管因不能
继续获得电能而形成丢炮被遗留下来。
试验表明:通过串联网路的电流越大,
丢炮就越少,当电流增大至某一数值时,
就不再有丢炮。 能使规定发数的串联电雷
管全部起爆的规定恒定直流电流称为 串联
准爆电流 。
国家标准规定,对于串联连接的 20发电
雷管通以 1.2A恒定直流电流,应全部爆炸。
其中的 1.2A恒定直流电流就是国家标准规定
的串联准爆电流,它是选用起爆电源以及进
行电爆网路设计的重要依据。
,爆破安全规程, 规定:电力起爆时,
流经每个雷管的电流为:一般爆破,交流
电 不小于 2.5A,直流电 不小于 2A;大爆破,
交流电 不小于 4A,直流电 不小于 2.5A。
(五 )发火冲量( firing impulse)
电雷管在发火时间内,每欧姆桥丝提供的热量
称为 发火冲量 。若通过桥丝的电流为 i,发火时间为
ti,则发火冲量可用下式来表示:
A2· s ( 3-1)
电流为直流时,( 3-1)式可写成:
A2· s ( 3-2)
?? i
t
i dtiK 0
2
K I ti i? 2
电雷管的发火冲量不是固定值,而与电
流大小有关。由于电流越小,散失的热能越
多,所以电流越小,所需的发火冲量越大。
对应于两倍百毫秒发火电流的发火冲量,
称为标称 发火冲量 Ks。标称发火冲量是表征
雷管发火性能的一个重要参数,其值越大,
电雷管的引爆就越困难。
国家标准规定 电雷管的标称发火冲量不
大于 8.7A2ms。
标称发火冲量的试验测定方法为:以
百毫秒发火电流两倍的恒定直流电流向电
雷管(可用引火药头代替)通电不同时间,
求出发火概率为 0.9999的通电时间,然后
按式( 3-2)计算发火冲量。
三 电雷管的性能测试
电雷管在出厂前要经过一系列的参数测定和性
能试验。参数测定包括:电阻、单发发火电流、发
火冲量和延期时间的测定。性能试验包括:安全电
流试验、串联准爆电流试验、震动试验、铅板试验
和封口牢固性试验,对于煤矿许用电雷管还必须通
过瓦斯安全性试验。这里只简单介绍一下铅板试验。
毫
秒
电
雷
管
的
检
验
电
雷
管
延
期
时
间
的
检
验
铅板试验是用以判断雷管起爆能力的一种试
验方法。
试验装臵如图 3-7 所示。试验时,将测试雷
管直立在直径 30~ 40mm的铅板中央。引爆雷管后,
8号雷管应炸穿 5mm厚铅板,6号雷管应炸穿 4mm厚
铅板。穿孔直径不应小于雷管外径。
图 3-7 铅板试验装置
1-雷管脚线; 2-雷管; 3-铅板;
4-钢管; 5-铅衬; 6-防爆箱
四 起爆电源
照明电、动力电和发爆器是常用的起爆
电源。
干电池、蓄电池也可作为少量电雷管的
起爆电源。
(一)照明电和动力电
220v照明电和 380v动力电作为起爆电源,特别
适合大量电雷管的并联、串并联爆破网路。
用动力电源或照明电源起爆时,必须在安全地
点设臵两个双刀双掷刀闸,分别做为电源开关和放
炮开关。
当电源刀闸开关合上以后,必须有指示灯发亮
表示电源接通。放炮刀闸电源线应与电源开关刀闸
的刀闸引线接通,放炮刀闸引线应与放炮母线接通,
除放炮合闸外,平时放炮刀闸应放在另一掷处短路
连接,防止外部电流进入雷管。
(二 )发爆器( blasting
machine)
发爆器又称 起爆器、放炮器 。
发爆器能够提供给爆破网路的电
流较小,一般适用于电雷管的串
联网路。由于它具有使用简单,
重量轻,便于携带的优点,在小
规模的爆破工程中得到广泛的使
用。 起爆器
目前使用的发爆器绝大多数是电容式发
爆器,分为 矿用防爆型 (适用于具有瓦斯与
煤尘爆炸危险的环境)和 非防爆 两种类型,
主要有以下几部分组成:
1,低压直流电源:一般采用 4.5v或 6伏干电池。
2.晶体管变流器:将直流电源变换成交流电源,经升
压变压器升到几百伏。
3.整流电路:将交流高压电源整流成为直流高压电源。
4.储能电路:高压直流电源随即向储能电路的主电容
器充电。
5.限时电路:是矿用发爆器必需的组成部分,
一般由机械式毫秒开关组成。设臵限时电路的目
的是防止电雷管引爆后,爆破电路被拉断或重新
搭接产生电火花引起瓦斯或煤尘爆炸。
国家标准 GB 7958-87, 煤矿用电容式发爆器,
规定:限时电路的安全供电时间 ≤ 4ms 。
6.显示电路:一般由电压表、氖灯和分压线路构成。
电压表显示主电容的充电电压,当电压达到额定电
压后,氖灯发光,指示可以放炮。
7.外壳:分为防爆和非防爆两种类型。防爆型外壳
可以防止电路系统的触电火花引燃瓦斯。
8.钥匙开关和放电回路:接到准备起爆的命令后,
由放炮员插入开关钥匙,将开关旋至, 充电, 位
臵,主电容充电至氖灯发亮;接到起爆命令后,
将开关旋至, 起爆, 位臵,主电容接通电爆网路
放电,引爆电雷管。随即开关接通内臵放电电阻,
释放主电容中剩余电荷。
国产发爆器型号很多,工作原理基本相
同。任何一种型号的发爆器,它所能引爆的
电雷管最大数量是一定的,而且,网路中电
雷管的连接方式不同,发爆器所能引爆的雷
管数量也不同( 表 3-2)。
一般情况下,单发全并联时,发爆器所
能引爆的电雷管数量最少。随着使用年限的
增加,发爆器中电容器的充放电能力逐渐下
降,发爆器的引爆能力也会逐渐低于额定引
爆能力。
表 3 - 2 G F B — 1200 型高能发爆器引爆能力
连接形式
引爆能力(发)
单发
串 联
单 发
全并联
4 发并后
串联或
8 发并后
串联或
100 发串后
并联
铜脚线 600 30 1600 3200 2000
铁脚线 400 30 1200 2400 1200
注:① 母线电阻按 20 Ω 计算;
② 并联时,各支路电阻值均应相等;
③ 不许在母线电阻小于 10 Ω 时做多发数并联放炮。
电爆网路由电雷管、端线、区域线、主线、
电源开关和插座等构成。 用来接长雷管脚线的导
线称为 端线 。
连接端线和主线的导线称为 区域线 。主线则
是指区域线与爆破电源之间的连接导线。
电爆网路的基本形式有:串联、并联、簇并
联、分段并联和串并联,很少采用并串联。
电雷管爆破网络
将电雷管的脚线依次连接成串,再与电
源相联就构成了串联电路。
如图 3-8( a) 所示。串联电爆网路具
有导线消耗少,网路计算简单,线路敷设
容易,仪表检查方便等优点。串联网路所
需的总电流小,适合选用发爆器起爆。缺
点是如果网路中有一处断路,则会造成整
个网路拒爆。
1.串联网路( series circuit)
图 3-8 电爆网路的基本形式
1-雷管; 2-端线; 3-区域线; 4-主线; 5-药室
2.并联网路( parallel circuit)
将所有电雷管的两根脚线分别联在两
条导线上,再将这两条导线与电源相联就
构成了并联电爆网路,如图 3-8( b) 所示。
如果将一组电雷管的脚线分别连接为两
点,再将这两点通过导线与电源相联就构
成了簇并联电爆网路,如图 3-8( c) 所示。
并联电爆网路的 优点 是当某一雷管发生断路或
故障时,不会影响整个网路的起爆 。并联网路所需
的起爆总电流大,适合采用照明电或动力电作为起
爆电源。
缺点 是线路敷设较复杂,检查比较繁琐,漏接
少量电雷管时不易通过仪表检查发现。
3.串并联网路( parallel-series circuit)
将若干组串联连接的电雷管并联在两根导线上,
再与电源相联就构成了串并联电爆网路。工程中经
常在同一药包内放臵 2发电雷管,将这些电雷管分别
串联在一起,然后再并联( 图 3-8( d) ),这样构
成的串并联电路其起爆可靠性大为提高。
为使流入各支路的电流大致相等,从而
保证通过每发电雷管的电流大于设计的准爆
电流,必须使各支路的总电阻大致相等,这
就要求各支路串联的雷管数目基本一致。
在各串联支路并联连接之前,必须用雷
管专用电表测试各支路的总电阻,如果各支
路的总电阻相差较大,则必须通过串接电阻
的方法平衡各支路的阻值。最简单的办法就
是在阻值较小的支路中串接一定数目的电雷
管。
(二)敷设电爆网路时应注意的问题
1,只准采用专用爆破电表导通网路和
校核电阻。专用爆破电表的工作电流应小
于 30mA。必须在装药填塞完毕和无关人员
撤离现场后,才准在作业面导通网路和校
核电阻。
2,爆破网路主线应设中间开关,并与其
它电源线路分开敷设,应采用绝缘良好的导
线,不准利用铁轨、铁管、钢丝绳、水和大
地作爆破线路。露天爆破允许使用架设在电
杆磁瓶上的裸露导线,但不准使用直流电机
车的架空线。
3,必须严格检查主线、区域线、端线、电
源开关和插座等的断通与绝缘情况。在联入网路
前,各自的两端应短路。
4,爆破网路的联接必须在工作面的全部炮孔
(或药室 )装填完毕和无关人员全部撤至安全地点
之后,由工作面向起爆站依次进行。两线的接点
应错开 10cm,接点必须牢固,绝缘良好。
5,爆破主线与起爆电源或发爆器联接之前,
必须测全线路的总电阻值。总电阻值应与实际计
算值符合 (允许误差 ± 5%)。若不符合,禁止联接。
6,在有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中采用电
力起爆时,只准使用防爆型发爆器作为起爆电源。
其它情况下准许采用动力电、照明电和经鉴定合
格的发爆器作为起爆电源。
7,用动力电源或照明电源起爆时,起爆
开关必须安放在上锁的专用起爆箱内。起爆
开关箱的钥匙和发爆器的钥匙在整个爆破作
业时间里,必须由爆破工作领导人或由他指
8.爆破作业场地的杂散电流值 大于 30mA
时,禁止采用普通电雷管 。
9,地铁、隧道、地下硐室、地下水利工程和
井下采煤等的电力起爆,当采用电缆作为专用爆
破线时,距装药工作面 50m以外允许电气照明。地
下金属矿的电力起爆,属一般爆破者,装起爆药
包前必须撤除工作面的一切电源;属大爆破者,
装起爆体前的停电范围由设计确定。露天硐室大
爆破,装起爆体前应撤除各个硐室的电源 。
10,各种发爆器和用于检测电雷管及爆
破网路电阻的爆破专用电表等电气仪表,每
月以及大爆破前均应检查一次,电容式发爆
器至少每月赋能一次。
六、电力起爆的特点
电力起爆法是爆破工程中应用最广泛的一种
起爆方法,它具有以下 优点,
1.可以随时用爆破专用仪表检查电爆网路的
连接质量。
2.操作人员可以在远离爆区的安全地带起
爆装药。
3.可以同时起爆大量电雷管。
4.可以准确地控制装药的起爆时间和
延期时间。
5.在具有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境
中,是目前唯一能采用的起爆方法。
电力起爆法的 缺点 是:
1.起爆大量的雷管时,必须进行电爆网路的设
计和计算,需要专用的起爆电源。
2.容易因受到杂散电流、静电、雷电、射频辐
射的作用而发生意外早爆。
3.操作和检查复杂,装起爆药包之前需切断一
定范围内的电源。
第三节 导爆索起爆法
导爆索起爆法是指用雷管激发导爆索,通
过导爆索的猛炸药芯药传递爆轰并引爆炸药的
一种起爆方法。
图 3-9 棉线普通导爆索结构
1-芯线; 2-黑索今或太安; 3-内线层;
4-中线层; 5-沥青; 6-纸条层; 7-外线层;
8-涂料层; 9-防潮帽或防潮层
一,导爆索
导爆索( detonating cord)是一种以
猛炸药为药芯,用来传递爆轰波的索状火
工品。
导爆索有普通导爆索、震源导爆索、煤
矿许用导爆索、油井导爆索、金属导爆索、
切割索和低能导爆索等多种类型。
导爆索分为两个品种:一种是以棉线、
纸条为包缠物,沥青为防潮层的棉线导爆索,
其直径不大于 6.2mm,其结构与工业导火索类
似( 图 3-9);另一种是以化学纤维或棉线、
麻线等为内包缠物,外层涂敷热塑性塑料的
塑料导爆索,其直径不大于 6.0mm。塑料导爆
索更适用于水下爆破作业。
铁路工程中常用的是普通导爆索(以下
简称导爆索)。导爆索适用于一般露天和无
沼、煤尘爆炸危险的爆破作业,其芯药为不
少于 11.0g/m的黑索今或太安。
导爆索与导火索的 最大区别 在于导爆索
传递的是爆轰波而不是火焰,导爆索的传爆
速度不小于 6000m/s。为区别于导火索,导爆
索的表面均涂以 红色 涂料。
导爆索具有突出的传爆性能和稳定的起爆
能力,1.5m长的导爆索能完全起爆一个 200g
的标准压装 TNT药块。在+ 50℃ 保温 6h后或在
- 40℃ 冷冻 2h后,导爆索起爆和传爆性能不
变。在承受 500牛顿静压拉力后,仍保持原有
的爆轰性能。
棉线导爆索在深度为 1m、水温为 10~ 25℃ 的静
水中浸 4h后;塑料导爆索在水压为 50千帕、水温为
10~ 25℃ 的静水中浸 5h后;传爆性能不变。
出厂前,导爆索都要经过耐弯曲性试验,以满
足敷设网路时对导爆索进行弯曲、打结的要求。
导爆索的芯药与雷管的主装药都是 黑索
今 或 太安,可以把导爆索看作是一个, 细
长而连续的小号雷管, 。导火索喷出的火
焰和机械冲击不能可靠地将导爆索引爆,
必须使用雷管或起爆药柱、炸药等大于雷
管起爆能力的火工品将其引爆。
二、导爆索爆破网路
导爆索爆破网路中主线与支线或索段与索
段的联接方法有搭结、套结、水手结和三角
结等几种( 图 3-10)。搭结时,两根导爆索
重叠的长度不得小于 15cm,中间不得夹有异
物和炸药卷,支线传爆方向与主线传爆方向
的夹角不得大于 90° 。
导
爆
索
起
爆
能
力
检
验
图 3-10导爆索的联接方法
( a)搭结;( b)水手结;( c)、( d)、( e)套结;( f)三角结
图 3-11导爆索与药包的联接
( a)导爆索与药卷;( b)导爆索结
1-导爆索; 2-药卷; 3-胶布; 4-起爆体
导爆索网路除联接处的套结、水手结外,
禁止打结或打圈。交错敷设导爆索时,应
在两根导爆索之间放一厚度不小于 10cm的
木垫块。
硐室爆破时,导爆索与铵油炸药接触的
地方应采取防渗油措施或采用塑料被覆导
爆索。
导爆索与普通药卷的联接如图 3-11( a)
所示。
对于大药包或硐室爆破,为提高导爆索
起爆炸药的威力,常在插入炸药的一端打几
个结或弯折两三次后捆成一个结图 3-11( b) 。
图 3- 12 导爆索爆破网路
A-分段并联; b-簇并联
1-雷管; 2-主干索; 3-支索
由于导爆索的爆速很高,导爆索网路
中联接的所有装药几乎是同时爆炸。为了
实现微差爆破,可在网路中联接继爆管
( detonating cord millisecond
connector) 。
图 3-13环形网路
1-雷管; 2-主干索; 3-炮眼;
4-附加索; 5-支索
继爆管是专门与导爆索配合使用的延期
元件,实质上是装有毫秒延期元件的火雷管
与一根消爆管的组合体,有单向和双向两种。
单向继爆管传爆具有方向性,如在使用中
方向接反,爆轰就会中断。
由于继爆管的成本较高,随着抗杂散电
流电雷管、抗静电延期电雷管性能的不断提
高,特别是导爆管非电起爆技术的不断发展
和完善,继爆管的使用量已大幅减少。
三、导爆索起爆法的特点
导爆索起爆法主要具有如下优点:
1.爆破网路设计简单,操作方便,与电力起爆
法相比,准备工作量少,不需对爆破网路进行计算。
2.不受杂散电流、雷电以及其它各种电感应的
影响(除非雷电直接击中导爆索)。
3.起爆准确可靠,能同时起爆多个装药。
4.不需在药包中联接雷管,因此在装药和处理
盲炮时比较安全。
导爆索起爆法的 不足之处 主要是:
1,成本高,噪声大。
2,不能用仪器、仪表对爆破网路进
行检查。无法对已经堵塞的炮眼或导洞中
导爆索的状态进行准确判断。
第四节 塑料导爆管起爆系统
利用塑料导爆管为传
爆元件,并与起爆元件、
连接元件及末端工作元件
等构成的起爆系统称为 塑
料导爆管起爆系统 ( the
nonel initiation
system ),简称 导爆管
起爆系统 。 塑料导爆管 (威海武岭爆破器材有限公司 )
导爆管起爆系统是 70年代发展起来的一
种新型起爆系统,它和火雷管起爆方法、导
爆索起爆方法统称 非电起爆方法 ( non-
electric initiation system )。
塑料导爆管( nonel tube)
塑料导爆管简称 导爆管,是一种内壁涂敷有猛
炸药,以低爆速传递爆轰波的挠性塑料细管。
我国普通塑料导爆管( 图 3-14)一般由低密度
聚乙烯树脂加工而成,无色透明,外径 mm,内径
1.4mm± 0.10 mm。涂敷在内壁上的炸药量为 14~
18mg/m( 91%的奥克托金或黑索今,9%的铝粉)。
塑料导爆管雷管
图 3-14 塑料导爆管的结构
1-塑料管; 2-炸药粉末
导爆管的传爆速度为( 1650± 50) m/s~
( 1959± 50) m/s。其适用的环境温度为- 40℃ ~
50℃,常温下能承受 68.6N静拉力,在经扭曲、打结
后(管腔不被堵死)仍能正常传爆。
导
爆
管
爆
速
测
定
导爆管起爆以后,管内将产生爆轰波。在起
爆的瞬间可以看到,爆轰波似一闪光通过导爆管。
在导爆管出口端部喷出的爆轰波可以引爆火雷管,
但不能直接引爆工业炸药。导爆管的传爆不会破
坏环境,传爆后的管壁亦无破损。
导爆管本身不具有爆炸危险性,在火焰和机
械碰撞的作用下不能被起爆,可以作为非危险品
运输。
二,导爆管的稳定传爆原理
导爆管在受到足够强度的激发冲量作用后,
将在管内形成一个向前传递的不稳定爆轰波。该
爆轰波在导爆管中传播约 300mm后转变为稳定爆轰
波,此后,爆轰波的传播速度将保持恒定,形成
稳定传爆。
稳定传爆时,粘附在导爆管内壁上的炸药粉
末受到爆轰波前沿波阵面高温高压的作用,首先
在炸药表面发生化学反应,反应的中间产物迅速
向管内扩散,反应放热一部分用于维持管内的高
温高压,另一部分则使余下的炸药粒子继续反应。
扩散到管腔的中间产物与空气混合后,
继续发生剧烈的爆炸反应,爆炸产生的能
量支持爆轰波前沿波阵面稳定前移而不致
衰减,稳定前移的爆轰波继续使内壁上未
反应的炸药开始反应。这个过程的循环就
是导爆管内的稳定传爆。
三、导爆管起爆系统
导爆管必须同其它器材配合,才能达
到引爆炸药的目的。这些器材和导爆管结
合在一起就构成了导爆管起爆系统。导爆
管起爆系统由起爆元件、传爆元件和末端
工作元件三部分组成。
1.起爆元件,凡能产生强烈冲击波的器材
都能引爆导爆管,能够引爆导爆管的器材统
称 起爆元件 。起爆元件的种类很多,主要有:
击发枪、击发管、电雷管发爆器配起爆头、
导爆管击发笔、导爆索、电雷管、火雷管等,
其中后两种最为常用。
实验表明, 一发 8号雷管最多可以起爆
50余根的导爆管,但为了起爆可靠,以每
发雷管起爆 8~ 10根导爆管为宜,而且必须
将这些导爆管用胶布等牢固地捆绑在雷管
的周围。
2,传爆元件,传爆元件的作用是将上一
段导爆管中产生的爆轰波传递至下一段导
爆管。 常用的传爆元件有塑料连通管和导
爆管雷管,其中导爆管雷管既是上一端导
爆管的末端工作元件,也是下一段导爆管
的起爆元件。
塑料连通管是我国于 80年代研制成功的一种
新型传爆元件,它是采用聚乙烯压铸成型的双向
或单向空心三通或四通连接件(连通管所能联接
的导爆管总根数称为, 通, 数),常用的有 分叉
式、双向集束式、和单向集束式 三种,如 图 3-15
所示。其中 单向集束式是利用爆轰波的反射作用
原理进行工作的,一般为四通,简称 反射四通 。
图 3-15 连通管
a-分叉式; b-双向集束式; c-单向集束式
(反射四通)
反射四通是连通管中最为常用的一种,
使用时将四根导爆管的一端都剪成与轴线
垂直的平头,将它们齐头同步插入四通底
部。当其中的一根导爆管被引爆后,在其
中产生的爆轰波传递至四通底部,经反射
后就会将其余三根引爆。
塑料连通管内无任何炸药成分,无爆炸
危险性,可以取代导爆管网路中用做传爆
元件的导爆管雷管。
3,末端工作元件末端工作元件是指与导
爆管的传爆末端相联接的火雷管。其 作用是
将导爆管传递的低速爆轰波转变为能够起爆
工业炸药的高速爆轰波 。为使用方便,常将
导爆管与火雷管组合装配在一起,形成导爆
管雷管( nonel detonator)。
导爆管雷管是指靠导爆管的冲击波冲能
激发的工业雷管,由导爆管、卡口塞、延
期体和火雷管组成。
我国导爆管的品种有:瞬发导爆管雷管、毫秒
导爆管雷管、半秒导爆管雷管和秒延期导爆管雷管。
工厂生产的导爆管雷管的导爆管长度主要根据使
用者的要求确定,主要有 3m,5m,7m,10m等。
在熟悉雷管结构并掌握相应安全知识的基础
上,使用者也可以在现场自行组装瞬发导爆管雷
管。组装要使用普通的工业火雷管、塑料卡口塞、
铁箍和手动收口器,方法十分简单。 图 3-16是现
场组装的纸壳导爆管雷管示意图。
图 3-16 现场组装的导爆管雷管
a-卡口塞放大图 b-导爆管雷管
1-聚能穴; 2-头遍主装药;
3-二遍主装药; 4起爆药;
5-加强帽; 6-纸壳; 7-卡口塞;
8-铁箍; 9-导爆管;
10-管壳限位台阶;
11-导爆管限位台阶; 12-喷孔
四,导爆管爆破网路
(一)导爆管爆破网路的基本形式
导爆管爆破网路既可以用连通管联接,也可
以用导爆管雷管联接。导爆管雷管一次可以起爆
多根导爆管,当采用延期导爆管雷管时,还可以
进行孔外延期爆破,但是由于雷管直接放在地表,
潜伏着不安全因素,使用时应特别谨慎。
采用连通管联接的爆破网路,地表无雷
管,安全性好,同时消除了导爆管雷管产生
飞片和射流导致导爆管被切断的可能性 。但
是这种联接方法也存在着 网路接点多、接头
防水性能差、接头不能承受拉力等 缺点 。
具体工程中应根据实际情况和器材条件
灵活运用,必要时可以两者混用,发挥各自
的优势。导爆管爆破网路的形式多种多样。
1,簇联网路。将若干个导爆管雷管的导爆管
末端用胶布捆绑在一发起爆雷管的外面就构成了导
爆管的簇联爆破网路 [图 3-17( a) ]。簇联网路简
单实用,但导爆管的消耗量较大,适合于炮眼集中
且数目不多的爆破工程。
2,串联网路。被传爆导爆管的头通过连通管
与传爆导爆管的尾成串相接,就构成了串联爆破网
路 [图 3-17( b) ],其中每个连通管可以再连接若干
个导爆管雷管。 串联爆破网路的网路布臵清晰,导
爆管消耗量少, 但接点多,只要有一个接点断开,
整个网路就会在此中断传爆 。
3,簇串联网路。被传爆导爆管雷管的
导爆管端与传爆导爆管雷管的雷管端依次
成串相联,每个连接端再簇联若干个导爆
管雷管就形成了簇串联网路 [图 3-17( c) ]。
簇串联网路具有簇联网路和串联网路的共同
优点。当网路中选用延期导爆管雷管时,就
形成了孔外延期爆破网路,其 最大的优点 是
消除了“跳段”现象 。
图 3-17 导爆管爆破网路的基本形式
1.炮眼; 2-电雷管; 3-聚能穴; 4-胶布; 5-导爆管; 6-反射四通
图 3-18 导爆管环形爆破网路
1-炮眼; 2-反射四通; 3-电雷管; 4-导爆管
4,复式爆破网路。为提高传爆的可靠性,经
常在每个炮孔(药包)内布臵两发雷管,从每个
炮孔(药包)内各取一发雷管分别组成两套爆破
网路,这两套爆破网路组合在一起就构成了复式
爆破网路,如图 3-17( d) 所示。
5,环形爆破网路。将传爆导爆管联成
环形或网格形就构成了环形爆破网路。环
形爆破网路可分为单式环形和复式环形两
种形式,图 3-18是城市拆除爆破中经常采
用的两种网路形式。
环形爆破网路具有双向传爆的特点,应
尽量对称布臵。把起爆点设在对称中心点处,
有利于减小导爆管的固有延时。
(二)敷设导爆管爆破网路时应注意的问题
1,导爆管一旦被截断,端头一定要密封,以
防止受潮、进水及其它小颗粒堵塞管腔,可用火
柴烧熔导爆管端头,然后用手捏紧即可。再使用
时,把端头剪去约 10cm,以防止端头密封不严受
潮失效。
2,如导爆管需接长时,首先将导爆管
密封头剪掉,然后将两根导爆管插入塑料
套管中同心相对,并在套管外用胶布绑紧。
绝对禁止 将导爆管搭结传爆 。
3,导爆管、导爆管雷管在使用前必须
进行认真的外观检查。发现导爆管破裂、
折断、压扁、变形或管腔存留异物,均应
剪断去掉,然后用套管对接。如果导爆管
雷管的卡口塞处导爆管松动,则会造成起
爆不可靠,延时时间不准确,应将其作为
废品处理。
4,导爆管网路中不得有死结,孔内不得
有接头,孔外传爆雷管之间应留有足够的间
距。用于同一工作面的导爆管必须是同厂同
批号产品。
5,为了防止雷管聚能穴产生的高速聚
能射流提前切断尚未传爆的导爆管,应将
起爆雷管或传爆雷管反向布臵,即将雷管
聚能穴指向与导爆管的传爆方向相反的方
向。雷管应捆绑在距导爆管端头大于 10cm
的位臵,导爆管应均匀地敷设在雷管周围,
并用胶布等捆扎牢固。
需要指出的是,从起爆和传爆强度的角
度考虑,正向布臵起爆雷管比反向布臵更合
理 。如果正向布臵起爆雷管,必须采取防止
聚能穴炸断导爆管的有效措施。
6,安装传爆雷管和起爆雷管之前,应停止爆
破区域一切与网路敷设无关的施工作业,无关人
员必须撤离爆破区域,以防止意外触发起爆雷管
或传爆雷管引起早爆。
五、导爆管起爆系统的特点
导爆管起爆系统具有如下 优点,
1,不受杂散电流及各种感应电流的影响,适
合于杂散电流较大的露天或地下矿山爆破作业。
2.爆破网路的设计、操作简便,不需进行网
路计算。
3,作为主要耗材的导爆管为非危险品,储运
方便、安全。导爆管雷管可以在现场自行加工,简
单易行,成本低廉。
4,可以同时起爆的炮孔或装药的数量不受限制,
既可用于小型爆破,也适用于大型的深孔爆破、硐
室爆破。
导爆管起爆系统尚具有以下 不足,
1.导爆管雷管及爆破网路无法用仪表进行检
查,只能凭外观检查网路的质量情况。
2.不能在具有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中
使用。
3,作为主要耗材的导爆管为非危险品,
储运方便、安全。导爆管雷管 可以在现场自
行加工,简单易行,成本低廉 。
4,可以同时起爆的炮孔或装药的数量
不受限制,既可用于小型爆破,也 适用于大
型的深孔爆破、硐室爆破 。
第五节 其它起爆法
一,大力神起爆系统 ( Hercules system)
希神海格立斯(主神宙斯之子)
大力神起爆系统由美国的格里斯联合公司
在 1972年研究成功,80年代开始销售。
爆速,3000m/s。
图3-19 大 力神起爆系统示意图
净化气(氮气、
空气)
混合点火装置
氧气6 0 %
氢气2 0 %
燃料、天燃
气CH4 20 %
排气口
大力神起爆系统
国内近期在煤炭系统有报道,正在研制。
优点, 1.可导通检查。
2.在爆炸气体未进入管路前无引爆危险。
缺点,
装臵复杂,管路易污染,堵塞。
图3-20 电 磁起爆法原理
电雷管
直径100米
环形天线
接收线圈
振荡器二、激光起爆
光导纤维传输光,引爆雷管。
三、电磁波起爆法
70年代,日本修本州 —— 四国联络桥时用
量最大。
振荡器 —— 低频交流电 —— 天线形成交变磁
场 —— 接收线圈产生感应电动势 —— 整流直
流电 —— 电容器充电 —— 起爆能穿透海水 100
米深。
四、水下声波起爆法
声波 A元件起爆 —— 水下冲击波 —— B元件
超过压力帕才工作,由 A带 B再带 C,形成连
锁反应。
第五节 新型起爆器材
为了消除传统起爆器材的一些缺陷,适
应特殊爆破环境的需求,近年来国内外研制
成功了很多新型的起爆器材,下面仅对国内
已定型生产的一些品种做简单介绍。
1,抗杂散电流电雷管( anti-stray
current electric detonator),简称 抗杂电雷
管 。是一种具有抗杂散电流或感应电流能力的电
雷管。其电桥丝直径较大,电阻较小,脚壳之间
设有泄放通道。 最小发火电流不大于 3.3A,20发
串联发火电流约 10A。
2,抗静电电雷管( anti-static electric
detonator)。指抗静电性能达到 500 PF,5000Ω,
25kv的电雷管。其 主要结构 是在脚线线尾套绝缘塑
料套或在线尾连接一个回路,在引火元件上留有一
个放电空隙或在引火药头上外套硅胶套,以便泄放
积累的静电。
3,磁电雷管( magnetic detonation
detonator )。是利用变压器耦合原理,由电磁感
应产生的电冲能激发的雷管。它与普通雷管的不同
之处在于每个雷管都带有一个环状磁芯,雷管的脚
线在磁芯上绕适当匝数,构成传递起爆能量的耦合
变压器的副绕组。
使用这种雷管时,将一根作为耦合变压
器原绕组的单芯导线与待起爆的雷管穿在一
起,经爆破母线接到专用高频起爆仪后就可
以起爆。磁电雷管可以防止射频电流、工频
电流、杂散电流和静电刺激产生的危害。
4.耐温耐压电雷管( high
temperature-pressure resistant
electric detonator )是为能在较高压力
和温度环境下使用而设计的专用雷管。
这种电雷管适用于石油深井射孔及其
它高温、高压场所的爆破工程。
其电阻为 1.2~ 2.5Ω,安全电流 0.1A,
发火电流 0.5A。在电容为 500PF、电阻 5000Ω,
电压 20kv条件下,对产品脚壳放电不爆炸。
在 170℃, 88.3MPa条件下,历时 2h,雷管起
爆性能不变 。
5,非起爆药雷管( nonprimary detonator)。
是指不装起爆药而只装猛炸药或装烟火药和猛炸药
的工业雷管。
研制非起爆药雷管的目的是为了解决在传统工
业雷管生产过程中,因生产起爆药 DDNP(二硝基重
氮酚)而造成的严重的环境污染,以及起爆药在雷
管的生产和使用过程中造成的安全问题。
目前取代起爆药的途径 主要有两种,一种是用
烟火剂或炸药改性取代起爆药;另一种是用高速飞
片、爆炸线(膜)、半导体桥(膜)等提供冲击波
或等离子体起爆能量从而取代起爆药。非起爆药雷
管的性能指标与普通工业雷管相同。
6,变色导爆管( discolored nonel tube) 。
是一种在传爆后管体颜色能自动由本色变为黑色或
红色的塑料导爆管。 变色导爆管 便于直观方便地检
查管体是否已经传爆,提高了爆破作业的安全性,
其性能满足普通导爆管的产品质量标准,安全可靠,
无污染。
7,耐温高强度导
爆管( high
temperature
resistant and high
strength nonel
tube )。
高强度导爆管 (威海
武岭爆破器材有限公司 )
耐
温
高
强
度
导
爆
管
为了适应现场混装炸药车装药温度较高(一般大于
72℃ 左右),以及大面积微差爆破装药时间长,导
爆管数日浸在含水炸药中需有较高的抗酸碱性能和
抗拉性能的要求而研制的一种塑料导爆管。这种导
爆管为双层复合结构,在- 40℃ ~ 80℃ 条件下仍能
可靠传爆,无破孔现象。
8,起爆药柱( primary explosive column)。
主要用于 起爆铵油炸药、重铵油炸药和含水炸药,
常用作露天深孔爆破、硐室爆破的起爆体。起爆药
柱具有高威力、高爆速、高密度、高爆轰感度和强
耐水性等特点,其上分别设有雷管盲孔插槽和导爆
索通孔,可以很方便地用雷管或导爆索直接将其引
爆。
9,柔性切割索( mild linear shaped
charge )。柔性切割索是一种爆炸时产生聚能
效应的索类爆破器材,被覆层为铅、铝等合金。
炸药装药截面多呈倒 V字形。主要用于切割金属板
材、条带及电缆等。切割性能取决于装药的性质、
药量、炸高和形状设计。通常每米装药量为 1~
32g。使用时按切割线路弯曲成所需形状,用雷管
或发爆器引爆。
此外还有勘探电雷管、油井电雷管、电
影电雷管、电子延期雷管、激光雷管等专用
起爆器材。
工业炸药必须使用起爆器材才能被安全、可靠
地激发爆炸。起爆器材包括:导火索、导爆
索、继爆管、导爆管、雷管、起爆药柱、起爆器
和起爆所需的其它用品。
常用的工业炸药起爆方法可分为导火索起爆
法、电力起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法
。
起爆器材一览表
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
各种各样的爆破器材
第一节 导火索起爆法
导火索起爆法是指利用导火
索燃烧时产生的火焰,先引爆火
雷管,再由火雷管激发炸药爆炸
的起爆方法。带有雷管的药卷称
为起爆药卷(图 3- 1)。
1— 导火索; 2— 绑绳;
3— 火雷管; 4— 药卷
1— 加强帽;
2— 纸壳;
3— 传火孔;
4— 副装药;
5— 二遍主装药;
6— 头遍主装药;
7— 聚能穴
图 3-2 纸壳火雷管
一、火雷管( plain
detonator)
火雷管由管壳、主装药、
副装药和加强帽组成,分为
6号和 8号两种规格。管壳材
料分为钢、铝、铜、纸几种,
管壳内径为 6.2mm。 纸壳火雷管 (威海武岭爆破器材有限公司生产)
火雷管
工程上常用的是 8号纸壳火雷管。雷管
的上端开口,用来插入导火索。底端为
聚能穴,用以提高雷管的起爆力。
主装药为 黑索今 或 太安 。其净装药量:
6号雷管不低于 0.4g,8号雷管不低于 0.6g。
根据装药顺序,主装药又分为两部分:
头遍药为经石蜡造粒的钝化黑索今;二遍
药为未经钝化处理的黑索今或太安。
副装药为二硝基重氮酚,D· S共沉淀、
K· D复盐、叠氮化铅等起爆药。副装药装药
量必须保证雷管主装药完全爆轰。
加强帽用铜、铁等金属材料冲压而成,其 主要
作用 是缩短起爆药的爆轰成长期,提高起爆药的起
爆能力 。加强帽外径与雷管内径间为过盈配合并用
紫胶漆封闭间隙。加强帽中心设有一个直径 2mm的传
火孔,导火索产生的火焰通过传火孔引爆副装药,
再由副装药激发雷管的主装药爆炸。
根据 GB 13230- 91的规定:每 100发雷
管装入一个纸盒内,纸盒必须经蜡封防潮;
每 50或 75盒雷管装入一个包装箱内。
雷管的保证期自制造日期起为两年。
二、导火索( blasting fuse; safety
fuse)
导火索是一种以黑火药为药芯,以一定燃速
传递火焰的索状火工品。导火索的作用是将火焰
传递给火雷管并激发其爆炸,火焰的传递时间取
决于导火索的长度和燃烧速度。
其结构如下图 3-3所示。
图 3-3 工业导火索结构
1— 芯线; 2— 芯药; 3— 内线层; 4— 中线层; 5— 沥层;
6— 纸条层; 7— 外线层; 8— 涂料层
导火索的长度应保证点完导火索后,人
员能撤至安全地点,但不得短于 1.2m。工业
导火索的外径为 5.5 mm± 0.3mm,药芯直径不
小于 2.2mm。
工业导火索分为 普通型 和 缓燃型 两个品
种。普通导火索每米燃烧时间为 100~ 125s,
批燃烧极差时间不大于 15s,其表面为棉线和
纸的本色,一般呈灰白色;缓燃导火索每米
燃烧时间为 180~ 215s,批燃烧极差时间不大
于 25s,其外层线中有一根为绿色线。
合格的导火索具有一定的抗水性、耐热性和
耐寒性。导火索在温度为 20℃,深度为 1m的净水
中浸 4h后,剪去受潮索头,点燃后不应有断火、
透火、外壳燃烧及爆声。在温度为 45℃ 的恒温箱
中放臵 2h,不应有粘结和外壳破坏的现象。在温
度为- 25℃ 的条件下放臵 1h,不应有裂纹和折断
现象。
导火索必须使用导火索或专用点火器材点
燃,严禁用火柴、烟头点火。为避免出现爆
燃或缓燃事故,严禁脚踩和挤压已点燃的导
火索。
第二节 电力起爆法
工业电雷管
简称电雷管。
普通电雷管(威海武岭
爆破器材有限公司)
电
雷
管
按通电后爆炸时间的不同以及是否允许用于有瓦斯或煤尘爆炸危险
的工作面,作如下分类:
普通瞬发电雷管
普 通 电 雷 管
普通延期电雷管
电雷管
煤矿许用瞬发电雷管
煤矿许用电雷管
煤矿许用毫秒延期电雷管
雷管型号及规格表
根据主装药装药量的不同,电雷管可
分为 6号 和 8号 两种。
雷管脚线的长度规定为 2m,也可要求
厂家供应其它长度脚线的电雷管。
电雷管壳使用的材料有纸、铜、覆铜钢、
铝、铁等,但煤矿许用型电雷管的管壳只允
许使用纸、铜、覆铜钢等材料。
普通瞬发电雷管( common instantaneous
electric detonator )
普通瞬发电雷管简称 瞬发电雷管,是
指通电后立即爆炸的电雷管,又叫 即发电
雷管 。 下图 3-4是纸壳瞬发电雷管的结构
示意图。
普
通
瞬
发
电
雷
管
1-纸壳; 2-加强帽; 3-传火孔;
4-脚线 ;5-铁箍; 6-卡口;
7-桥丝; 8-引火头 ;
9-副装药; 10-二遍主装药;
11-头遍主装药 ;12-聚能穴
图 3-4 纸壳瞬发电雷管
电雷管结构
脚 线 引 火 头卡 口 塞
电雷管结构
桥丝和引火头
瞬发电雷管由火雷管和电点火元件组
装而成,电点火元件由聚氯乙烯绝缘镀锌
铁脚线、桥丝(直径 40μm 的镍铬合金丝)、
引火药头和塑料塞组成,过铁箍将塑料塞
卡紧固定在纸壳火雷管的开口端。
金属壳的电雷管不需铁箍,直接将塑料
塞卡紧在金属壳火雷管的开口端。引火药头
是火柴头大小的一种滴状物,由引火药(氧
化剂和可燃剂的粉状混合物)配缩丁醛、明
胶等粘合剂制成糊状,蘸在桥丝上,烘干后
再在表面浸上防潮、防摩擦、防静电保护层
而制成。它是影响电雷管质量的主要因素之
一。
瞬发电雷管的 作用原理,电雷管通电后,
桥丝电阻产生热量点燃引火药头,引火药
头迸发出的火焰激发雷管爆炸。
由于从通电开始到雷管爆炸只经历极短
暂的瞬间,所以把它称为 瞬发电雷管 。
普通延期电雷管 common delay electric detonator)
普通延期电雷管简称 延期电雷管,是指装有延
期元件或延期药的电雷管。
根据 延期时间的不同,延期电雷管又分为秒延
期电雷管、半秒延期电雷管,1/4秒延期电雷管和毫
秒延期电雷管。
我国延期电雷管的段别及其延期时间
见下 页表 3-1。
延期电雷管与瞬发电雷管的区别主要
在于延期电雷管在电点火元件与火雷管之
间安臵有延期元件或延期药。
表 3 — 1 延期电雷管的段别与名义延期时间( G B 803 1 — 87 )
段
号
第 1 毫
秒系列
( ms )
第 2 毫
秒系列
( ms )
第 3 毫
秒系列
( ms )
第 4 毫
秒系列
( ms )
1/ 4 秒
系列
( ms
)
半秒
系列
( ms
)
第 1
秒
系列
( ms
)
第 2
秒
系列
( ms
)
第 3
秒
系列
( ms
)
1
2
3
4
5
0
25
50
75
110
0
25
50
75
110
0
25
50
75
110
0
25
45
65
85
0
0.25
0.50
0.75
1.00
0
0.50
1.00
1.50
2,00
0
1.2
2.3
3.5
4.8
0
2
4
6
8
0
1
2
3
4
6
7
8
9
10
150
200
250
310
380
128
157
190
230
280
105
125
145
165
185
1.25
1.50
2.50
3.00
3.50
6.2
7.7
10
5
11
12
13
14
15
460
550
650
760
880
340
410
480
550
625
205
225
250
275
300
16
17
18
19
20
1020
1200
1400
1700
2000
700
780
860
945
1035
330
360
395
430
470
注:第 2 毫秒系列为煤矿许用毫秒延期电雷管系列
秒延期电雷管( second delay electric
detonator)
秒延期电雷管是段延期间隔时间为 1~ 2s的延
期电雷管,其延期元件为 精制导火索 。
根据导火索在雷管中的装配位臵,秒延期电雷
管的结构可分为两种:一种为 内臵式,即将精制缓
燃导火索装配在雷管内,不同的段别采用不同燃速
和不同切长的缓燃导火索,如下图 3-5( a)所示。
秒
延
期
电
雷
管
1-金属管壳; 2-加强帽; 3-导
火索; 4-排气孔;
5-脚线; 6-卡口塞;
7-桥丝; 8-引火头;
9-卡痕; 10-副装药;
11-二遍主装药;
12-头遍主装药;
13-聚能穴
图 3-5 秒延期电雷管
秒差和半秒差电雷管结构
毫秒延期电雷管是段间隔为十几毫秒
至数百毫秒的延期电雷管。由于毫秒延期
电雷管的延时精度高,不能采用导火索作
延期元件。
毫
秒
延
期
电
雷
管
毫
秒
延
期
电
雷
管
的
构
造
简
介
我国早期毫秒延期电雷管的延期元件是
具有一定燃烧速度和燃烧精度的延期药,延
期药的装填方式主要有装配式图 3-6( a) 和
直填式图 3-6( b) 。
装配式 是将延期药先在延期内管装压
好,然后将它装入火雷管内,直填式则是
将延期药装入火雷管内,再反扣长内管后,
直接在雷管内加压。
目前我国毫秒延期电雷管的延期元件更多的
是采用 铅质延期体,同时取消了加强帽,如图 3-6
( c) 所示。铅质延期体主要经过以下工序加工而
成:首先在壁厚 3mm左右、长度 300mm左右、内径
大于 10mm的铅锑合金管内装入定量延期药。
图 3-6 毫秒延期电雷管
1-金属壳体; 2-铅质延期体; 2’ -传
火孔; 3-延期药芯; 3’ -反扣长内管; 4-脚
线; 5-卡口塞; 6-桥丝; 7-引火头; 8-卡痕;
8’ -延期药; 9-副装药; 10-二遍主装药;
11-头遍主装药
毫秒延期电雷管结构
脚 线 引 火 头卡 口 塞 延 期 药
毫秒电雷管 结构
经专用模具引拔至一定细度后切成一定长度
的中间料管,然后再将三根(或五根)这样的中
间料管装入一根铅锑合金大套管内,经多次引拔
后到外径为 6.15mm~ 6.27mm,然后按要求的延期
时间切成一定长度,这样就形成了三芯(或五芯)
的铅锑合金延期体,简称 铅质延期体 。由于铅质
延期体内的延期药分布均匀,延期精度高,所以
在毫秒延期雷管中得到了广泛的应用。
3.1/4秒延期电雷管和 1/2秒延期电雷管
1/4秒延期电雷管( s- delay electric
detonator)和 1/2秒延期电雷管( half-
second delay electric detonator)是指
段间隔为 1/4秒和 1/2秒的延期电雷管。
这两个品种延期电雷管的结构、电点火
元件、电发火参数与毫秒延期电雷管相近,
只是引火药头和延期药的组分有所不同。 1/4
秒延期电雷管多采用铅质三芯或五芯延期体;
1/2秒的延期电雷管则采用秒级延期药,其延
期元件有装配式和直填式两种。
4,延期电雷管的作用原理
电雷管通电后,桥丝电阻产生热量点燃
引火药头,引火药头迸发出的火焰引燃延
期元件或延期药,延期元件或延期药按确
定的速度燃烧并在延迟一定时间后将雷管
引爆。
煤矿许用电雷管(威海
武岭爆破器材有限公司)
(三)煤矿许用电雷
管
允许在有瓦斯和
煤尘爆炸危险的环境
中使用的电雷管统称
煤矿许用电雷管。煤
矿许用电雷管分为瞬
发和毫秒延期两种类
型。
煤
矿
许
用
毫
秒
延
期
电
雷
管
为确保雷管的爆炸不致引起瓦斯和煤尘的
爆炸,煤矿许用电雷管在普通电雷管的基础
上采取了以下措施:
1.为消除雷管爆炸时产生的高温和火焰
的引燃作用,在雷管的主装药内加入适量的
消焰剂或采用其它有利于控制起爆药的爆温、
火焰长度和火焰延续时间的添加剂。
2,为消除雷管爆炸飞散出的灼热碎片或残渣的
引燃作用,禁止使用铝质管壳。
3,采用铅质五芯延期体,减少了延期药用量,
并能吸收燃烧热,同时具有抑制延期药燃烧残渣
喷出的作用。
4,采用燃烧温度低、气体生成量少的延期药。加
强雷管的密封性,避免延期药燃烧时,火焰喷出管
体引爆瓦斯或煤尘。
5,煤矿许用毫秒延期电雷管的段别分为五段,
最长延期时间不超过 130ms。
二 电雷管的性能参数
电雷管的性能参数是国家制定与爆破相关的
法规、标准,生产厂家进行质量检验,用户进行
验收,爆破工程技术人员进行进行电爆网路设计、
选用起爆电源和检测仪表的重要依据。电雷管的
性能参数 主要有,电阻、安全电流、发火电流、
串联准爆电流和发火冲量 等。
(一) 电阻( resistance)
电雷管的电阻就是桥丝电阻与脚线电阻之和,
又称 全电阻 。
2m长铁脚线电雷管的全电阻不大于 6.3Ω,上
下线差值不大于 2.0Ω ;当采用铜脚线时,其全电
阻不大于 4.0Ω,上下线差值不大于 1.0Ω 。电雷
管在使用之前,要用爆破专用电表逐个测定每个
电雷管的阻值,剔除断路、短路和阻值异常的电
雷管。
,爆破安全规程, 规定:用于同一爆破
网路的电雷管应为同厂同型号产品,康铜
桥丝雷管的电阻值差 不得超过 0.3Ω,镍铬
桥丝雷管的电阻值差 不得超过 0.8Ω 。
(二)安全电流( safety current)
1,最大不发火电流。对于某批或某个品
种的电雷管,在 5min内达到 0.9999的不发火
概率所能施加的最大恒定直流电流称为该批
或该品种电雷管的 最大不发火电流 。
2,安全电流,根据电雷管的最大不
发火电流和要求的设计裕度,对其规定的
在 5min内不发火的恒定直流电流称为安全
电流。国家标准规定电雷管的安全电流 不
小于 0.18A。
安全电流的试验 测试方法 为,20发电雷
管串联连结,测量电阻后,对该组电雷管通
以 0.18A的恒定直流,通电时间 5min,电雷管
均不爆炸为合格。
安全电流是电雷管对电流安全的一个指标。
在设计爆破专用仪表时,作为选择仪表输出电
流的依据。
为确保安全,,爆破安全规程, 规定,爆
破专用电表的工作电流应 小于 30mA。
(三)发火电流( firing current)
1,最小发火电流。对于某批或某个品种
的电雷管,达到 0.9999的发火概率所需施加
的最小恒定直流电流称为该批或该品种电雷
管的 最小发火电流 。
电
雷
管
发
火
性
能
检
验
不同厂家不同型号电雷管的最小发火电
流不尽相同,国家标准也未对其做出具体规
定。在生产的常规检验中,厂家也不测定这
个数值。
最小发火电流表示了电雷管对电流的敏
感程度,是限定电雷管单发发火电流的重要
依据。
2,单发发火电流。根据电雷管的最小发
火电流和要求的设计裕度,对单发电雷管规
定的在 30s内发火的恒定直流电流称为 单发发
火电流 。
国家标准规定电雷管的单发发火电流上
限 不大于 0.45A。单发发火电流的数值是通过
采用数理统计的方法进行试验和数据处理而
得到的,是可靠引爆单发电雷管的最小准爆
电流。
3, 百毫秒发火电流。 通电时间 100ms,电雷
管达到 0.9999的发火概率所需施加的最小恒定直
流电流称为 百毫秒发火电流 。
(四 ) 串联准爆电流( series firing current)
在一批电雷管中,单独对每个雷管通以最小
发火电流,它将逐个全部爆炸。如果将同一批雷
管,若干个串联起来,通过调整电源电压使流过
网路的电流恰好等于最小发火电流,结果会发现
并不是所有串联着的雷管都能爆炸,总会有一些
雷管不爆炸。
串联的雷管数目越多,这种不爆的雷管
(俗称, 丢炮, )也越多。如果将这些丢炮
再逐个通入最小发火电流,则它们又单独地
都爆炸了。
产生上述现象的 原因 在于电雷管电学
性质的不均匀性 。就是说,即使是同一批
合格产品,由于桥丝电阻、桥丝焊接质量
及引火药的物理状态存在着一定的差异,
各雷管之间的各项电学特性参数值都不可
能完全一样,因而表现为对电具有不同的
敏感度。
在串联情况下,当电流通过时,总是最
敏感的雷管先得到足够的电能而爆炸,造
成串联网路断路,此时,敏感度较低的一
些雷管,还没有获得足够的能量来点燃引
火药,但由于网路已断,这些雷管因不能
继续获得电能而形成丢炮被遗留下来。
试验表明:通过串联网路的电流越大,
丢炮就越少,当电流增大至某一数值时,
就不再有丢炮。 能使规定发数的串联电雷
管全部起爆的规定恒定直流电流称为 串联
准爆电流 。
国家标准规定,对于串联连接的 20发电
雷管通以 1.2A恒定直流电流,应全部爆炸。
其中的 1.2A恒定直流电流就是国家标准规定
的串联准爆电流,它是选用起爆电源以及进
行电爆网路设计的重要依据。
,爆破安全规程, 规定:电力起爆时,
流经每个雷管的电流为:一般爆破,交流
电 不小于 2.5A,直流电 不小于 2A;大爆破,
交流电 不小于 4A,直流电 不小于 2.5A。
(五 )发火冲量( firing impulse)
电雷管在发火时间内,每欧姆桥丝提供的热量
称为 发火冲量 。若通过桥丝的电流为 i,发火时间为
ti,则发火冲量可用下式来表示:
A2· s ( 3-1)
电流为直流时,( 3-1)式可写成:
A2· s ( 3-2)
?? i
t
i dtiK 0
2
K I ti i? 2
电雷管的发火冲量不是固定值,而与电
流大小有关。由于电流越小,散失的热能越
多,所以电流越小,所需的发火冲量越大。
对应于两倍百毫秒发火电流的发火冲量,
称为标称 发火冲量 Ks。标称发火冲量是表征
雷管发火性能的一个重要参数,其值越大,
电雷管的引爆就越困难。
国家标准规定 电雷管的标称发火冲量不
大于 8.7A2ms。
标称发火冲量的试验测定方法为:以
百毫秒发火电流两倍的恒定直流电流向电
雷管(可用引火药头代替)通电不同时间,
求出发火概率为 0.9999的通电时间,然后
按式( 3-2)计算发火冲量。
三 电雷管的性能测试
电雷管在出厂前要经过一系列的参数测定和性
能试验。参数测定包括:电阻、单发发火电流、发
火冲量和延期时间的测定。性能试验包括:安全电
流试验、串联准爆电流试验、震动试验、铅板试验
和封口牢固性试验,对于煤矿许用电雷管还必须通
过瓦斯安全性试验。这里只简单介绍一下铅板试验。
毫
秒
电
雷
管
的
检
验
电
雷
管
延
期
时
间
的
检
验
铅板试验是用以判断雷管起爆能力的一种试
验方法。
试验装臵如图 3-7 所示。试验时,将测试雷
管直立在直径 30~ 40mm的铅板中央。引爆雷管后,
8号雷管应炸穿 5mm厚铅板,6号雷管应炸穿 4mm厚
铅板。穿孔直径不应小于雷管外径。
图 3-7 铅板试验装置
1-雷管脚线; 2-雷管; 3-铅板;
4-钢管; 5-铅衬; 6-防爆箱
四 起爆电源
照明电、动力电和发爆器是常用的起爆
电源。
干电池、蓄电池也可作为少量电雷管的
起爆电源。
(一)照明电和动力电
220v照明电和 380v动力电作为起爆电源,特别
适合大量电雷管的并联、串并联爆破网路。
用动力电源或照明电源起爆时,必须在安全地
点设臵两个双刀双掷刀闸,分别做为电源开关和放
炮开关。
当电源刀闸开关合上以后,必须有指示灯发亮
表示电源接通。放炮刀闸电源线应与电源开关刀闸
的刀闸引线接通,放炮刀闸引线应与放炮母线接通,
除放炮合闸外,平时放炮刀闸应放在另一掷处短路
连接,防止外部电流进入雷管。
(二 )发爆器( blasting
machine)
发爆器又称 起爆器、放炮器 。
发爆器能够提供给爆破网路的电
流较小,一般适用于电雷管的串
联网路。由于它具有使用简单,
重量轻,便于携带的优点,在小
规模的爆破工程中得到广泛的使
用。 起爆器
目前使用的发爆器绝大多数是电容式发
爆器,分为 矿用防爆型 (适用于具有瓦斯与
煤尘爆炸危险的环境)和 非防爆 两种类型,
主要有以下几部分组成:
1,低压直流电源:一般采用 4.5v或 6伏干电池。
2.晶体管变流器:将直流电源变换成交流电源,经升
压变压器升到几百伏。
3.整流电路:将交流高压电源整流成为直流高压电源。
4.储能电路:高压直流电源随即向储能电路的主电容
器充电。
5.限时电路:是矿用发爆器必需的组成部分,
一般由机械式毫秒开关组成。设臵限时电路的目
的是防止电雷管引爆后,爆破电路被拉断或重新
搭接产生电火花引起瓦斯或煤尘爆炸。
国家标准 GB 7958-87, 煤矿用电容式发爆器,
规定:限时电路的安全供电时间 ≤ 4ms 。
6.显示电路:一般由电压表、氖灯和分压线路构成。
电压表显示主电容的充电电压,当电压达到额定电
压后,氖灯发光,指示可以放炮。
7.外壳:分为防爆和非防爆两种类型。防爆型外壳
可以防止电路系统的触电火花引燃瓦斯。
8.钥匙开关和放电回路:接到准备起爆的命令后,
由放炮员插入开关钥匙,将开关旋至, 充电, 位
臵,主电容充电至氖灯发亮;接到起爆命令后,
将开关旋至, 起爆, 位臵,主电容接通电爆网路
放电,引爆电雷管。随即开关接通内臵放电电阻,
释放主电容中剩余电荷。
国产发爆器型号很多,工作原理基本相
同。任何一种型号的发爆器,它所能引爆的
电雷管最大数量是一定的,而且,网路中电
雷管的连接方式不同,发爆器所能引爆的雷
管数量也不同( 表 3-2)。
一般情况下,单发全并联时,发爆器所
能引爆的电雷管数量最少。随着使用年限的
增加,发爆器中电容器的充放电能力逐渐下
降,发爆器的引爆能力也会逐渐低于额定引
爆能力。
表 3 - 2 G F B — 1200 型高能发爆器引爆能力
连接形式
引爆能力(发)
单发
串 联
单 发
全并联
4 发并后
串联或
8 发并后
串联或
100 发串后
并联
铜脚线 600 30 1600 3200 2000
铁脚线 400 30 1200 2400 1200
注:① 母线电阻按 20 Ω 计算;
② 并联时,各支路电阻值均应相等;
③ 不许在母线电阻小于 10 Ω 时做多发数并联放炮。
电爆网路由电雷管、端线、区域线、主线、
电源开关和插座等构成。 用来接长雷管脚线的导
线称为 端线 。
连接端线和主线的导线称为 区域线 。主线则
是指区域线与爆破电源之间的连接导线。
电爆网路的基本形式有:串联、并联、簇并
联、分段并联和串并联,很少采用并串联。
电雷管爆破网络
将电雷管的脚线依次连接成串,再与电
源相联就构成了串联电路。
如图 3-8( a) 所示。串联电爆网路具
有导线消耗少,网路计算简单,线路敷设
容易,仪表检查方便等优点。串联网路所
需的总电流小,适合选用发爆器起爆。缺
点是如果网路中有一处断路,则会造成整
个网路拒爆。
1.串联网路( series circuit)
图 3-8 电爆网路的基本形式
1-雷管; 2-端线; 3-区域线; 4-主线; 5-药室
2.并联网路( parallel circuit)
将所有电雷管的两根脚线分别联在两
条导线上,再将这两条导线与电源相联就
构成了并联电爆网路,如图 3-8( b) 所示。
如果将一组电雷管的脚线分别连接为两
点,再将这两点通过导线与电源相联就构
成了簇并联电爆网路,如图 3-8( c) 所示。
并联电爆网路的 优点 是当某一雷管发生断路或
故障时,不会影响整个网路的起爆 。并联网路所需
的起爆总电流大,适合采用照明电或动力电作为起
爆电源。
缺点 是线路敷设较复杂,检查比较繁琐,漏接
少量电雷管时不易通过仪表检查发现。
3.串并联网路( parallel-series circuit)
将若干组串联连接的电雷管并联在两根导线上,
再与电源相联就构成了串并联电爆网路。工程中经
常在同一药包内放臵 2发电雷管,将这些电雷管分别
串联在一起,然后再并联( 图 3-8( d) ),这样构
成的串并联电路其起爆可靠性大为提高。
为使流入各支路的电流大致相等,从而
保证通过每发电雷管的电流大于设计的准爆
电流,必须使各支路的总电阻大致相等,这
就要求各支路串联的雷管数目基本一致。
在各串联支路并联连接之前,必须用雷
管专用电表测试各支路的总电阻,如果各支
路的总电阻相差较大,则必须通过串接电阻
的方法平衡各支路的阻值。最简单的办法就
是在阻值较小的支路中串接一定数目的电雷
管。
(二)敷设电爆网路时应注意的问题
1,只准采用专用爆破电表导通网路和
校核电阻。专用爆破电表的工作电流应小
于 30mA。必须在装药填塞完毕和无关人员
撤离现场后,才准在作业面导通网路和校
核电阻。
2,爆破网路主线应设中间开关,并与其
它电源线路分开敷设,应采用绝缘良好的导
线,不准利用铁轨、铁管、钢丝绳、水和大
地作爆破线路。露天爆破允许使用架设在电
杆磁瓶上的裸露导线,但不准使用直流电机
车的架空线。
3,必须严格检查主线、区域线、端线、电
源开关和插座等的断通与绝缘情况。在联入网路
前,各自的两端应短路。
4,爆破网路的联接必须在工作面的全部炮孔
(或药室 )装填完毕和无关人员全部撤至安全地点
之后,由工作面向起爆站依次进行。两线的接点
应错开 10cm,接点必须牢固,绝缘良好。
5,爆破主线与起爆电源或发爆器联接之前,
必须测全线路的总电阻值。总电阻值应与实际计
算值符合 (允许误差 ± 5%)。若不符合,禁止联接。
6,在有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中采用电
力起爆时,只准使用防爆型发爆器作为起爆电源。
其它情况下准许采用动力电、照明电和经鉴定合
格的发爆器作为起爆电源。
7,用动力电源或照明电源起爆时,起爆
开关必须安放在上锁的专用起爆箱内。起爆
开关箱的钥匙和发爆器的钥匙在整个爆破作
业时间里,必须由爆破工作领导人或由他指
8.爆破作业场地的杂散电流值 大于 30mA
时,禁止采用普通电雷管 。
9,地铁、隧道、地下硐室、地下水利工程和
井下采煤等的电力起爆,当采用电缆作为专用爆
破线时,距装药工作面 50m以外允许电气照明。地
下金属矿的电力起爆,属一般爆破者,装起爆药
包前必须撤除工作面的一切电源;属大爆破者,
装起爆体前的停电范围由设计确定。露天硐室大
爆破,装起爆体前应撤除各个硐室的电源 。
10,各种发爆器和用于检测电雷管及爆
破网路电阻的爆破专用电表等电气仪表,每
月以及大爆破前均应检查一次,电容式发爆
器至少每月赋能一次。
六、电力起爆的特点
电力起爆法是爆破工程中应用最广泛的一种
起爆方法,它具有以下 优点,
1.可以随时用爆破专用仪表检查电爆网路的
连接质量。
2.操作人员可以在远离爆区的安全地带起
爆装药。
3.可以同时起爆大量电雷管。
4.可以准确地控制装药的起爆时间和
延期时间。
5.在具有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境
中,是目前唯一能采用的起爆方法。
电力起爆法的 缺点 是:
1.起爆大量的雷管时,必须进行电爆网路的设
计和计算,需要专用的起爆电源。
2.容易因受到杂散电流、静电、雷电、射频辐
射的作用而发生意外早爆。
3.操作和检查复杂,装起爆药包之前需切断一
定范围内的电源。
第三节 导爆索起爆法
导爆索起爆法是指用雷管激发导爆索,通
过导爆索的猛炸药芯药传递爆轰并引爆炸药的
一种起爆方法。
图 3-9 棉线普通导爆索结构
1-芯线; 2-黑索今或太安; 3-内线层;
4-中线层; 5-沥青; 6-纸条层; 7-外线层;
8-涂料层; 9-防潮帽或防潮层
一,导爆索
导爆索( detonating cord)是一种以
猛炸药为药芯,用来传递爆轰波的索状火
工品。
导爆索有普通导爆索、震源导爆索、煤
矿许用导爆索、油井导爆索、金属导爆索、
切割索和低能导爆索等多种类型。
导爆索分为两个品种:一种是以棉线、
纸条为包缠物,沥青为防潮层的棉线导爆索,
其直径不大于 6.2mm,其结构与工业导火索类
似( 图 3-9);另一种是以化学纤维或棉线、
麻线等为内包缠物,外层涂敷热塑性塑料的
塑料导爆索,其直径不大于 6.0mm。塑料导爆
索更适用于水下爆破作业。
铁路工程中常用的是普通导爆索(以下
简称导爆索)。导爆索适用于一般露天和无
沼、煤尘爆炸危险的爆破作业,其芯药为不
少于 11.0g/m的黑索今或太安。
导爆索与导火索的 最大区别 在于导爆索
传递的是爆轰波而不是火焰,导爆索的传爆
速度不小于 6000m/s。为区别于导火索,导爆
索的表面均涂以 红色 涂料。
导爆索具有突出的传爆性能和稳定的起爆
能力,1.5m长的导爆索能完全起爆一个 200g
的标准压装 TNT药块。在+ 50℃ 保温 6h后或在
- 40℃ 冷冻 2h后,导爆索起爆和传爆性能不
变。在承受 500牛顿静压拉力后,仍保持原有
的爆轰性能。
棉线导爆索在深度为 1m、水温为 10~ 25℃ 的静
水中浸 4h后;塑料导爆索在水压为 50千帕、水温为
10~ 25℃ 的静水中浸 5h后;传爆性能不变。
出厂前,导爆索都要经过耐弯曲性试验,以满
足敷设网路时对导爆索进行弯曲、打结的要求。
导爆索的芯药与雷管的主装药都是 黑索
今 或 太安,可以把导爆索看作是一个, 细
长而连续的小号雷管, 。导火索喷出的火
焰和机械冲击不能可靠地将导爆索引爆,
必须使用雷管或起爆药柱、炸药等大于雷
管起爆能力的火工品将其引爆。
二、导爆索爆破网路
导爆索爆破网路中主线与支线或索段与索
段的联接方法有搭结、套结、水手结和三角
结等几种( 图 3-10)。搭结时,两根导爆索
重叠的长度不得小于 15cm,中间不得夹有异
物和炸药卷,支线传爆方向与主线传爆方向
的夹角不得大于 90° 。
导
爆
索
起
爆
能
力
检
验
图 3-10导爆索的联接方法
( a)搭结;( b)水手结;( c)、( d)、( e)套结;( f)三角结
图 3-11导爆索与药包的联接
( a)导爆索与药卷;( b)导爆索结
1-导爆索; 2-药卷; 3-胶布; 4-起爆体
导爆索网路除联接处的套结、水手结外,
禁止打结或打圈。交错敷设导爆索时,应
在两根导爆索之间放一厚度不小于 10cm的
木垫块。
硐室爆破时,导爆索与铵油炸药接触的
地方应采取防渗油措施或采用塑料被覆导
爆索。
导爆索与普通药卷的联接如图 3-11( a)
所示。
对于大药包或硐室爆破,为提高导爆索
起爆炸药的威力,常在插入炸药的一端打几
个结或弯折两三次后捆成一个结图 3-11( b) 。
图 3- 12 导爆索爆破网路
A-分段并联; b-簇并联
1-雷管; 2-主干索; 3-支索
由于导爆索的爆速很高,导爆索网路
中联接的所有装药几乎是同时爆炸。为了
实现微差爆破,可在网路中联接继爆管
( detonating cord millisecond
connector) 。
图 3-13环形网路
1-雷管; 2-主干索; 3-炮眼;
4-附加索; 5-支索
继爆管是专门与导爆索配合使用的延期
元件,实质上是装有毫秒延期元件的火雷管
与一根消爆管的组合体,有单向和双向两种。
单向继爆管传爆具有方向性,如在使用中
方向接反,爆轰就会中断。
由于继爆管的成本较高,随着抗杂散电
流电雷管、抗静电延期电雷管性能的不断提
高,特别是导爆管非电起爆技术的不断发展
和完善,继爆管的使用量已大幅减少。
三、导爆索起爆法的特点
导爆索起爆法主要具有如下优点:
1.爆破网路设计简单,操作方便,与电力起爆
法相比,准备工作量少,不需对爆破网路进行计算。
2.不受杂散电流、雷电以及其它各种电感应的
影响(除非雷电直接击中导爆索)。
3.起爆准确可靠,能同时起爆多个装药。
4.不需在药包中联接雷管,因此在装药和处理
盲炮时比较安全。
导爆索起爆法的 不足之处 主要是:
1,成本高,噪声大。
2,不能用仪器、仪表对爆破网路进
行检查。无法对已经堵塞的炮眼或导洞中
导爆索的状态进行准确判断。
第四节 塑料导爆管起爆系统
利用塑料导爆管为传
爆元件,并与起爆元件、
连接元件及末端工作元件
等构成的起爆系统称为 塑
料导爆管起爆系统 ( the
nonel initiation
system ),简称 导爆管
起爆系统 。 塑料导爆管 (威海武岭爆破器材有限公司 )
导爆管起爆系统是 70年代发展起来的一
种新型起爆系统,它和火雷管起爆方法、导
爆索起爆方法统称 非电起爆方法 ( non-
electric initiation system )。
塑料导爆管( nonel tube)
塑料导爆管简称 导爆管,是一种内壁涂敷有猛
炸药,以低爆速传递爆轰波的挠性塑料细管。
我国普通塑料导爆管( 图 3-14)一般由低密度
聚乙烯树脂加工而成,无色透明,外径 mm,内径
1.4mm± 0.10 mm。涂敷在内壁上的炸药量为 14~
18mg/m( 91%的奥克托金或黑索今,9%的铝粉)。
塑料导爆管雷管
图 3-14 塑料导爆管的结构
1-塑料管; 2-炸药粉末
导爆管的传爆速度为( 1650± 50) m/s~
( 1959± 50) m/s。其适用的环境温度为- 40℃ ~
50℃,常温下能承受 68.6N静拉力,在经扭曲、打结
后(管腔不被堵死)仍能正常传爆。
导
爆
管
爆
速
测
定
导爆管起爆以后,管内将产生爆轰波。在起
爆的瞬间可以看到,爆轰波似一闪光通过导爆管。
在导爆管出口端部喷出的爆轰波可以引爆火雷管,
但不能直接引爆工业炸药。导爆管的传爆不会破
坏环境,传爆后的管壁亦无破损。
导爆管本身不具有爆炸危险性,在火焰和机
械碰撞的作用下不能被起爆,可以作为非危险品
运输。
二,导爆管的稳定传爆原理
导爆管在受到足够强度的激发冲量作用后,
将在管内形成一个向前传递的不稳定爆轰波。该
爆轰波在导爆管中传播约 300mm后转变为稳定爆轰
波,此后,爆轰波的传播速度将保持恒定,形成
稳定传爆。
稳定传爆时,粘附在导爆管内壁上的炸药粉
末受到爆轰波前沿波阵面高温高压的作用,首先
在炸药表面发生化学反应,反应的中间产物迅速
向管内扩散,反应放热一部分用于维持管内的高
温高压,另一部分则使余下的炸药粒子继续反应。
扩散到管腔的中间产物与空气混合后,
继续发生剧烈的爆炸反应,爆炸产生的能
量支持爆轰波前沿波阵面稳定前移而不致
衰减,稳定前移的爆轰波继续使内壁上未
反应的炸药开始反应。这个过程的循环就
是导爆管内的稳定传爆。
三、导爆管起爆系统
导爆管必须同其它器材配合,才能达
到引爆炸药的目的。这些器材和导爆管结
合在一起就构成了导爆管起爆系统。导爆
管起爆系统由起爆元件、传爆元件和末端
工作元件三部分组成。
1.起爆元件,凡能产生强烈冲击波的器材
都能引爆导爆管,能够引爆导爆管的器材统
称 起爆元件 。起爆元件的种类很多,主要有:
击发枪、击发管、电雷管发爆器配起爆头、
导爆管击发笔、导爆索、电雷管、火雷管等,
其中后两种最为常用。
实验表明, 一发 8号雷管最多可以起爆
50余根的导爆管,但为了起爆可靠,以每
发雷管起爆 8~ 10根导爆管为宜,而且必须
将这些导爆管用胶布等牢固地捆绑在雷管
的周围。
2,传爆元件,传爆元件的作用是将上一
段导爆管中产生的爆轰波传递至下一段导
爆管。 常用的传爆元件有塑料连通管和导
爆管雷管,其中导爆管雷管既是上一端导
爆管的末端工作元件,也是下一段导爆管
的起爆元件。
塑料连通管是我国于 80年代研制成功的一种
新型传爆元件,它是采用聚乙烯压铸成型的双向
或单向空心三通或四通连接件(连通管所能联接
的导爆管总根数称为, 通, 数),常用的有 分叉
式、双向集束式、和单向集束式 三种,如 图 3-15
所示。其中 单向集束式是利用爆轰波的反射作用
原理进行工作的,一般为四通,简称 反射四通 。
图 3-15 连通管
a-分叉式; b-双向集束式; c-单向集束式
(反射四通)
反射四通是连通管中最为常用的一种,
使用时将四根导爆管的一端都剪成与轴线
垂直的平头,将它们齐头同步插入四通底
部。当其中的一根导爆管被引爆后,在其
中产生的爆轰波传递至四通底部,经反射
后就会将其余三根引爆。
塑料连通管内无任何炸药成分,无爆炸
危险性,可以取代导爆管网路中用做传爆
元件的导爆管雷管。
3,末端工作元件末端工作元件是指与导
爆管的传爆末端相联接的火雷管。其 作用是
将导爆管传递的低速爆轰波转变为能够起爆
工业炸药的高速爆轰波 。为使用方便,常将
导爆管与火雷管组合装配在一起,形成导爆
管雷管( nonel detonator)。
导爆管雷管是指靠导爆管的冲击波冲能
激发的工业雷管,由导爆管、卡口塞、延
期体和火雷管组成。
我国导爆管的品种有:瞬发导爆管雷管、毫秒
导爆管雷管、半秒导爆管雷管和秒延期导爆管雷管。
工厂生产的导爆管雷管的导爆管长度主要根据使
用者的要求确定,主要有 3m,5m,7m,10m等。
在熟悉雷管结构并掌握相应安全知识的基础
上,使用者也可以在现场自行组装瞬发导爆管雷
管。组装要使用普通的工业火雷管、塑料卡口塞、
铁箍和手动收口器,方法十分简单。 图 3-16是现
场组装的纸壳导爆管雷管示意图。
图 3-16 现场组装的导爆管雷管
a-卡口塞放大图 b-导爆管雷管
1-聚能穴; 2-头遍主装药;
3-二遍主装药; 4起爆药;
5-加强帽; 6-纸壳; 7-卡口塞;
8-铁箍; 9-导爆管;
10-管壳限位台阶;
11-导爆管限位台阶; 12-喷孔
四,导爆管爆破网路
(一)导爆管爆破网路的基本形式
导爆管爆破网路既可以用连通管联接,也可
以用导爆管雷管联接。导爆管雷管一次可以起爆
多根导爆管,当采用延期导爆管雷管时,还可以
进行孔外延期爆破,但是由于雷管直接放在地表,
潜伏着不安全因素,使用时应特别谨慎。
采用连通管联接的爆破网路,地表无雷
管,安全性好,同时消除了导爆管雷管产生
飞片和射流导致导爆管被切断的可能性 。但
是这种联接方法也存在着 网路接点多、接头
防水性能差、接头不能承受拉力等 缺点 。
具体工程中应根据实际情况和器材条件
灵活运用,必要时可以两者混用,发挥各自
的优势。导爆管爆破网路的形式多种多样。
1,簇联网路。将若干个导爆管雷管的导爆管
末端用胶布捆绑在一发起爆雷管的外面就构成了导
爆管的簇联爆破网路 [图 3-17( a) ]。簇联网路简
单实用,但导爆管的消耗量较大,适合于炮眼集中
且数目不多的爆破工程。
2,串联网路。被传爆导爆管的头通过连通管
与传爆导爆管的尾成串相接,就构成了串联爆破网
路 [图 3-17( b) ],其中每个连通管可以再连接若干
个导爆管雷管。 串联爆破网路的网路布臵清晰,导
爆管消耗量少, 但接点多,只要有一个接点断开,
整个网路就会在此中断传爆 。
3,簇串联网路。被传爆导爆管雷管的
导爆管端与传爆导爆管雷管的雷管端依次
成串相联,每个连接端再簇联若干个导爆
管雷管就形成了簇串联网路 [图 3-17( c) ]。
簇串联网路具有簇联网路和串联网路的共同
优点。当网路中选用延期导爆管雷管时,就
形成了孔外延期爆破网路,其 最大的优点 是
消除了“跳段”现象 。
图 3-17 导爆管爆破网路的基本形式
1.炮眼; 2-电雷管; 3-聚能穴; 4-胶布; 5-导爆管; 6-反射四通
图 3-18 导爆管环形爆破网路
1-炮眼; 2-反射四通; 3-电雷管; 4-导爆管
4,复式爆破网路。为提高传爆的可靠性,经
常在每个炮孔(药包)内布臵两发雷管,从每个
炮孔(药包)内各取一发雷管分别组成两套爆破
网路,这两套爆破网路组合在一起就构成了复式
爆破网路,如图 3-17( d) 所示。
5,环形爆破网路。将传爆导爆管联成
环形或网格形就构成了环形爆破网路。环
形爆破网路可分为单式环形和复式环形两
种形式,图 3-18是城市拆除爆破中经常采
用的两种网路形式。
环形爆破网路具有双向传爆的特点,应
尽量对称布臵。把起爆点设在对称中心点处,
有利于减小导爆管的固有延时。
(二)敷设导爆管爆破网路时应注意的问题
1,导爆管一旦被截断,端头一定要密封,以
防止受潮、进水及其它小颗粒堵塞管腔,可用火
柴烧熔导爆管端头,然后用手捏紧即可。再使用
时,把端头剪去约 10cm,以防止端头密封不严受
潮失效。
2,如导爆管需接长时,首先将导爆管
密封头剪掉,然后将两根导爆管插入塑料
套管中同心相对,并在套管外用胶布绑紧。
绝对禁止 将导爆管搭结传爆 。
3,导爆管、导爆管雷管在使用前必须
进行认真的外观检查。发现导爆管破裂、
折断、压扁、变形或管腔存留异物,均应
剪断去掉,然后用套管对接。如果导爆管
雷管的卡口塞处导爆管松动,则会造成起
爆不可靠,延时时间不准确,应将其作为
废品处理。
4,导爆管网路中不得有死结,孔内不得
有接头,孔外传爆雷管之间应留有足够的间
距。用于同一工作面的导爆管必须是同厂同
批号产品。
5,为了防止雷管聚能穴产生的高速聚
能射流提前切断尚未传爆的导爆管,应将
起爆雷管或传爆雷管反向布臵,即将雷管
聚能穴指向与导爆管的传爆方向相反的方
向。雷管应捆绑在距导爆管端头大于 10cm
的位臵,导爆管应均匀地敷设在雷管周围,
并用胶布等捆扎牢固。
需要指出的是,从起爆和传爆强度的角
度考虑,正向布臵起爆雷管比反向布臵更合
理 。如果正向布臵起爆雷管,必须采取防止
聚能穴炸断导爆管的有效措施。
6,安装传爆雷管和起爆雷管之前,应停止爆
破区域一切与网路敷设无关的施工作业,无关人
员必须撤离爆破区域,以防止意外触发起爆雷管
或传爆雷管引起早爆。
五、导爆管起爆系统的特点
导爆管起爆系统具有如下 优点,
1,不受杂散电流及各种感应电流的影响,适
合于杂散电流较大的露天或地下矿山爆破作业。
2.爆破网路的设计、操作简便,不需进行网
路计算。
3,作为主要耗材的导爆管为非危险品,储运
方便、安全。导爆管雷管可以在现场自行加工,简
单易行,成本低廉。
4,可以同时起爆的炮孔或装药的数量不受限制,
既可用于小型爆破,也适用于大型的深孔爆破、硐
室爆破。
导爆管起爆系统尚具有以下 不足,
1.导爆管雷管及爆破网路无法用仪表进行检
查,只能凭外观检查网路的质量情况。
2.不能在具有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中
使用。
3,作为主要耗材的导爆管为非危险品,
储运方便、安全。导爆管雷管 可以在现场自
行加工,简单易行,成本低廉 。
4,可以同时起爆的炮孔或装药的数量
不受限制,既可用于小型爆破,也 适用于大
型的深孔爆破、硐室爆破 。
第五节 其它起爆法
一,大力神起爆系统 ( Hercules system)
希神海格立斯(主神宙斯之子)
大力神起爆系统由美国的格里斯联合公司
在 1972年研究成功,80年代开始销售。
爆速,3000m/s。
图3-19 大 力神起爆系统示意图
净化气(氮气、
空气)
混合点火装置
氧气6 0 %
氢气2 0 %
燃料、天燃
气CH4 20 %
排气口
大力神起爆系统
国内近期在煤炭系统有报道,正在研制。
优点, 1.可导通检查。
2.在爆炸气体未进入管路前无引爆危险。
缺点,
装臵复杂,管路易污染,堵塞。
图3-20 电 磁起爆法原理
电雷管
直径100米
环形天线
接收线圈
振荡器二、激光起爆
光导纤维传输光,引爆雷管。
三、电磁波起爆法
70年代,日本修本州 —— 四国联络桥时用
量最大。
振荡器 —— 低频交流电 —— 天线形成交变磁
场 —— 接收线圈产生感应电动势 —— 整流直
流电 —— 电容器充电 —— 起爆能穿透海水 100
米深。
四、水下声波起爆法
声波 A元件起爆 —— 水下冲击波 —— B元件
超过压力帕才工作,由 A带 B再带 C,形成连
锁反应。
第五节 新型起爆器材
为了消除传统起爆器材的一些缺陷,适
应特殊爆破环境的需求,近年来国内外研制
成功了很多新型的起爆器材,下面仅对国内
已定型生产的一些品种做简单介绍。
1,抗杂散电流电雷管( anti-stray
current electric detonator),简称 抗杂电雷
管 。是一种具有抗杂散电流或感应电流能力的电
雷管。其电桥丝直径较大,电阻较小,脚壳之间
设有泄放通道。 最小发火电流不大于 3.3A,20发
串联发火电流约 10A。
2,抗静电电雷管( anti-static electric
detonator)。指抗静电性能达到 500 PF,5000Ω,
25kv的电雷管。其 主要结构 是在脚线线尾套绝缘塑
料套或在线尾连接一个回路,在引火元件上留有一
个放电空隙或在引火药头上外套硅胶套,以便泄放
积累的静电。
3,磁电雷管( magnetic detonation
detonator )。是利用变压器耦合原理,由电磁感
应产生的电冲能激发的雷管。它与普通雷管的不同
之处在于每个雷管都带有一个环状磁芯,雷管的脚
线在磁芯上绕适当匝数,构成传递起爆能量的耦合
变压器的副绕组。
使用这种雷管时,将一根作为耦合变压
器原绕组的单芯导线与待起爆的雷管穿在一
起,经爆破母线接到专用高频起爆仪后就可
以起爆。磁电雷管可以防止射频电流、工频
电流、杂散电流和静电刺激产生的危害。
4.耐温耐压电雷管( high
temperature-pressure resistant
electric detonator )是为能在较高压力
和温度环境下使用而设计的专用雷管。
这种电雷管适用于石油深井射孔及其
它高温、高压场所的爆破工程。
其电阻为 1.2~ 2.5Ω,安全电流 0.1A,
发火电流 0.5A。在电容为 500PF、电阻 5000Ω,
电压 20kv条件下,对产品脚壳放电不爆炸。
在 170℃, 88.3MPa条件下,历时 2h,雷管起
爆性能不变 。
5,非起爆药雷管( nonprimary detonator)。
是指不装起爆药而只装猛炸药或装烟火药和猛炸药
的工业雷管。
研制非起爆药雷管的目的是为了解决在传统工
业雷管生产过程中,因生产起爆药 DDNP(二硝基重
氮酚)而造成的严重的环境污染,以及起爆药在雷
管的生产和使用过程中造成的安全问题。
目前取代起爆药的途径 主要有两种,一种是用
烟火剂或炸药改性取代起爆药;另一种是用高速飞
片、爆炸线(膜)、半导体桥(膜)等提供冲击波
或等离子体起爆能量从而取代起爆药。非起爆药雷
管的性能指标与普通工业雷管相同。
6,变色导爆管( discolored nonel tube) 。
是一种在传爆后管体颜色能自动由本色变为黑色或
红色的塑料导爆管。 变色导爆管 便于直观方便地检
查管体是否已经传爆,提高了爆破作业的安全性,
其性能满足普通导爆管的产品质量标准,安全可靠,
无污染。
7,耐温高强度导
爆管( high
temperature
resistant and high
strength nonel
tube )。
高强度导爆管 (威海
武岭爆破器材有限公司 )
耐
温
高
强
度
导
爆
管
为了适应现场混装炸药车装药温度较高(一般大于
72℃ 左右),以及大面积微差爆破装药时间长,导
爆管数日浸在含水炸药中需有较高的抗酸碱性能和
抗拉性能的要求而研制的一种塑料导爆管。这种导
爆管为双层复合结构,在- 40℃ ~ 80℃ 条件下仍能
可靠传爆,无破孔现象。
8,起爆药柱( primary explosive column)。
主要用于 起爆铵油炸药、重铵油炸药和含水炸药,
常用作露天深孔爆破、硐室爆破的起爆体。起爆药
柱具有高威力、高爆速、高密度、高爆轰感度和强
耐水性等特点,其上分别设有雷管盲孔插槽和导爆
索通孔,可以很方便地用雷管或导爆索直接将其引
爆。
9,柔性切割索( mild linear shaped
charge )。柔性切割索是一种爆炸时产生聚能
效应的索类爆破器材,被覆层为铅、铝等合金。
炸药装药截面多呈倒 V字形。主要用于切割金属板
材、条带及电缆等。切割性能取决于装药的性质、
药量、炸高和形状设计。通常每米装药量为 1~
32g。使用时按切割线路弯曲成所需形状,用雷管
或发爆器引爆。
此外还有勘探电雷管、油井电雷管、电
影电雷管、电子延期雷管、激光雷管等专用
起爆器材。