矿山爆破起爆器材与起爆方法_矿产百科_中国百科网
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矿山爆破起爆器材与起爆方法
     产生起爆能以引爆炸药、导爆索和继爆管的器材称为起爆器材。雷管是工程爆破的主要起爆器材，有火雷管、电雷管、导爆管雷管等。此外，导爆索、导爆管、导火索、继爆管和起爆药柱（起爆弹）也是常用的起爆器材。
根据使用的起爆器材的不同，炸药的起爆方法可分为火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和非电导爆管雷管起爆法。
雷管是起爆器材中最重要的一种，包含管壳、加强帽、起爆药、加强药等基本组成部分。按点燃方式和起爆能源的不同，分为火雷管、电雷管、非电导爆管雷管；按管壳材料可将雷管分为铜壳、纸壳、铝壳雷管。
　（1）火雷管
火雷管是通过火焰来引爆雷管中的起爆药使其爆炸，是最简单的起爆器材，又是其他各种雷管的基本部分（雷管基本体）。如图5-10所示，火雷管由管壳、加强帽、起爆药、加强药组成，用导火索引爆。
通常用金属材料（铜、铝、铁）、纸或硬塑料制成，须有一定的强度以保护管内的起爆药和加强药。管壳的一端为开口供导火索等插入，另一端以圆锥形或半球面形凹穴封闭，此封闭凹穴称为聚能穴。
② 起爆药和加强药
起爆药具有良好的火焰感度，能在火焰的作用下发生爆轰，且能急剧增长到稳定爆轰。目前我国主要采用二硝基重氮酚（DDNP）做起爆药。加强药对火焰不敏感，它需要吸收起爆药的起爆能才能爆炸。由于共爆炸威力大，用加强药来提高雷管的起爆能力。雷管的起爆能力与加强药的爆炸性能（主要是爆力和猛度）、装药直径、装药密度、装药量等相关。目前我国主要采用黑索金（RDX）、特屈儿或黑索金－梯恩梯做加强药。
加强帽是一个中心带小孔的的金属罩，常用铜皮冲压而成。其作用是：封闭雷管内的装药，减少起爆药的暴露面积，防止起爆药受潮，增强雷管的安全性，提高雷管的起爆能力。
　　（2）电雷管
电雷管是由电能转化成热能而引发爆炸的工业雷管，它是由雷管的基本体和电点火装置组成，分瞬发电雷管、毫秒电雷管、（秒、半秒、1/4秒）延期电雷管和煤矿许用电雷管。
① 瞬发电雷管
瞬发电雷管是在电能的直接作用下，立即起爆的雷管，又称即发电雷管，是在雷管的基本体的基础上加上一个电点火装置组装而成（图5-11）。
　电点火装置由两根绝缘脚线、塑料或塑胶封口塞、桥丝、点火药组成。电雷管的起爆是由脚线通以恒定的直流或交流电，使桥丝灼热引燃点火药，点火药燃烧后在其火焰热能作用下，使雷管起爆。脚线用来给桥丝输送电流，有铜和铁两种导线，外皮用塑料绝缘，要求具有一定的绝缘性和抗拉伸、抗曲扰和抗折断能力。脚线长度可根据用户需要而定制，一般多用2m长的脚线为主。每一发雷管都是由两根颜色不同的脚线组成，颜色的区分主要为方便使用和炮孔连线；桥丝，即电阻丝，通电后桥丝发热点燃引点火药。常用的桥丝有康铜丝和镍铬合金丝；点火药一般是由可燃剂和氧化剂组成的混合物，它涂抹在桥丝的周围呈球状。通电后桥丝发生的热量引燃点火药，由点火药燃烧的火焰直接引爆雷管的起爆药；封口塞的作用是为了固定脚线和封住管口，封口后还能对雷管起到防潮作用。
　　瞬发电雷管适用于露天及井下采矿、筑路、兴修水利等爆破工程中，用来起爆炸药、导爆索、导爆管等；在有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所，必须采用煤矿许用瞬发电雷管。
② 毫秒延期电雷管
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，是一种短延期电雷管。它是在电能直接作用下，引燃点火药，再引燃延期体，由延期体的火焰冲能而引发电雷管爆炸。
毫秒延期电雷管是在原瞬发电雷管的基础上加一个延期体作为延期时间装置，延期体装配在电引火装置和雷管起爆药之间，只要通电点火，它就可以根据延期时间来控制一组起爆雷管的起爆先后顺序，为各种爆破技术的应用提供了物质条件，如图5-12所示。
　使用范围：用于微差分段爆破作业，起爆各种炸药，采用毫秒微差爆破技术可以减轻地震波，减少二次爆破，根据爆炸设计顺序，先爆的炮孔为后爆的炮孔提供了自由面，直接提高了爆破效率。在有瓦斯和煤尘爆炸危险的地方，必须使用煤矿许用电雷管。
毫秒延期电雷管的脚线颜色，也是由两根不同颜色的导线组成，但毫秒延期电雷管1段~10段的脚线颜色分别代表着不同的段别，11段-20段则在每发雷管上贴上相应的段别标签（实际生产中1段-5段由颜色区分段别，其它段别贴上相应的段别标签）。毫秒延期电雷管的段别标志如表5-1、段别和秒量范围如表5-2所示。
③ 煤矿许用电雷管
煤矿许用电雷管又叫安全电雷管，它适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的井下使用。它的特点是起爆药部分加有一定的消焰剂，可避免使用时而造成瓦斯爆炸。煤矿许用电雷管也分为煤矿许用瞬发电雷管和煤矿许用毫秒延期电雷管。其它性质与瞬发电雷管和毫秒延期期电雷管相同，只是煤矿许用毫秒延期电雷管的延期时间不能超过130ms。
表5-1 毫秒延期电雷管的段别标志
表5-2 毫秒延期电雷管的段别及秒量
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
注：我国现阶段主要生产第一毫秒系列为主。
并非随便大小的电流和任意长短的通电时间都能引爆一发电雷管。如果通过的电流非常小，产生的热量就达不到点火药的发火点，这样即使再长的时间通入这个电流，雷管也不会爆炸。给电雷管通以恒定的直流电，在一定的时间内（5min）不会引爆雷管的电流的最大值，称为电雷管的最大安全电流，它是电雷管对于电流的一个最重要的安全指标。我国规定最大安全电流为0.18A，就是说在5min内通0.18A以下的恒定直流电流，都不会引爆电雷管。
　　通过0.18A以下的恒定直流电流，电雷管是不会爆炸的，但随着电流逐渐增大，个别雷管就会率先引爆。当电流达到某一数值时，电雷管将99.99%点火，这个电流值称为电雷管的最低准爆电流。因此，最低准电流表示了电雷管对电流的敏感程度。我们国家规定最低准爆电流为0.45A，就是说通0.45A以上的恒定直流电流，就一定会引爆雷管。
在实际使用中，雷管的联接方法多种多样，使用雷管的数目也多少不一，因此，实际爆破时，若使用交流电，则通过电流不应小于2.5A，若使用直流电，遇通过电流不应小于2A。大爆破使用的交流电大小于4A，直流电不小于2.5A。
电雷管是由电能作用而发生爆炸的一种雷管。与火雷管相比，它具有爆破作用的瞬间性和延时性。在爆破作业中，使用电雷管可远距离点火和一次起爆大量药包，使用安全、效率高，便于采用爆破新技术。
　（3）导爆管雷管
导爆管雷管是导爆管的爆轰波冲能激发而引发爆炸的一种工业雷管。它是利用导爆管的管道效应来传递爆轰波，从而引爆雷管，实现非电起爆。导爆管雷管分为瞬发导爆管雷管和延期导爆管雷管。
瞬发导爆管雷管是由雷管的基本体、卡口塞、导爆管三部分组成。延期导爆管雷管与瞬发导爆管雷管相比，多一个用于延时的延期体。
导爆管雷管适用于露天及井下无瓦斯、矿尘爆炸危险的采矿、筑路、兴修水利等爆破工程。毫秒、半秒、秒延期导爆管雷管用于微差分段爆破作业，起爆各种炸药。
2）其他起爆器材
　　（1）导火索
导火索是一种延时传火、外形如索的产品，是以粉状或粒状黑火药为药芯，以棉线、塑料皮、纸条、沥青等材料被覆而成，属于索类起爆器材。外表为白色，外径为5.2~5.8mm，内径为2.2mm左右。导火索按燃烧时间分为普通型和缓燃型两种，国产普通导火索的燃速为100~125s?m-1，主要产品有塑料导火索和棉线导火索。塑料导火索指外表面涂覆层材质为塑料的导火索；棉线导火索指缠绕导火索的内外层线和外表面主体均为棉线的导火索。
在爆破工程中它大量用于传导火焰、引爆雷管，进而引爆炸药，适用于无爆炸性可燃气体或粉尘的环境，广泛应用于矿山开发、兴修水利、电力及交通建设、农田改造等爆破工程。
（2）导爆索
导爆索是以黑索金或泰安为药芯，以棉线、麻线或人造纤维等材料被覆而成，用以传递爆轰波或引爆炸药的一种爆破器材，属于索类起爆器材，外表为红色。产品类型有普通导爆索、安全导爆索、震源导爆索、油气井用导爆索。
普通导爆索是目前大量使用的爆破器材，适用于一般露天及无沼气、煤尘爆炸危险的场所，在爆破工程中起传爆和直接起爆炸药和塑料导爆管，包括棉线导爆索和塑料导爆索，具有一定的防水性能和耐热性能。装药密度为1.2g?cm-3左右，药量12~14g?m-1，外径5.7~6.2mm，爆速不低于6500m?s-1。
安全导爆索可以在有瓦斯或矿尘爆炸危险的环境下爆破作业，结构与普通导爆索相似，不同的是在药芯中或包缠层中加了适量的消焰剂，用量为2g?m-1。安全导爆索的爆速不低于6000m?s-1，黑索金（泰安）的药量为12~14g?m-1。
震源导爆索指用于地震勘探的一种导爆索，包括棉线震源导爆索和塑料震源导爆索。油气井用导爆索指用在油气井中起引爆传爆作用的爆破器材。
（3）导爆管
塑料导爆管指内壁喷涂有猛炸药，以低速爆炸播冲击波的挠性塑料细管，主要有普通塑料导爆管、高强度塑料导爆管两种，传爆速度为1650ms±50ms、1750ms±50ms、1850ms±50ms和1950ms±50ms四种规格。
　　导爆管是用低密度聚乙烯树脂为管材，外径为3mm，内径为1.5mm。它的管内壁喷涂有一层高威力的黑索粉或奥克托金粉（91%）、铝粉（9%）和少量附加物（0.25%~0.5%）的均匀混合物粉，药量为14~16mg?m-1，管内能够传播爆炸冲击波，并通过管内传递的爆炸冲击波来引爆雷管。
　　塑料导爆管需用引爆（击发）元件来起爆，当引爆元件引爆导爆管时，管内激起的爆炸冲击波沿管内传播，管内炸药即发生化学反应，形成一种爆炸冲击波。爆炸反应释出的热量及时地补充到导爆管传播的爆炸冲击波，从而使得这爆炸冲击波能以恒定的速度稳定传播。塑料导爆管内的爆炸冲击波能量不大，不能直接起爆炸药，而只能起爆雷管，然后再由雷管来起爆炸药。
　　导爆管的传爆是依靠管内冲击波来传递能量的，若外界某种因素堵塞了软管中的空气通道，导爆管的稳定传爆便在此被中断；采用明火和撞击都不能引起导爆管爆炸，而在具有一定压力的空气强激波的作用下会引爆导爆管；导爆管在传爆过程中，携带的药量很少，不能直接起爆炸药，但能起爆雷管中的起爆药。
　　导爆管在贮存期间，需将端头烧熔封口，防止受潮、进水和尘粒，以便长期保存。
3）起爆方法
在工程爆破中，常用的起爆方法有：电力起爆法、导火索起爆法、导爆索起爆法、导爆管起爆法。
（1）电力起爆法
　　电力起爆法是利用电能使雷管爆炸，进而起爆炸药的起爆方法。它所需的器材有：电雷管、导线和起爆电源。
进入电爆网路的电雷管事先须逐发检测电阻。测量电雷管的电阻，必须采用工作电流小于30mA的专用爆破电桥或爆破欧姆表，且电阻值应符合产品证书的规定。用于同一爆破网路的电雷管应为同厂、同批、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。
电爆网路主线必须采用绝缘良好的导线专门敷设，不准利用铁轨、铁管、钢丝绳、水和大地作爆破线路。主线在联入网路前，各自两端应短路。起爆前，联接好整个爆破网路，待无关人员全部撤至安全地点之后，对总电阻进行最后导通检测，总电阻值应与实际计算值符合(允许误差±5％)。
电力起爆常用的起爆电源有干电池、、起爆器、移动式发电机、照明电源和动力电源等。干电池和只适用于炮孔数量不多的小规模爆破，采用串联起爆电路。起爆器可以一次起爆较多的炮孔，适宜串联网路，其起爆数量应依起爆器说明书，不可多于说明书规定的数量。
大爆破的电源，可用移动式发电机、照明电或动力电源。用动力电或照明电作为起爆电源时，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起爆器的钥匙，在整个爆破作业时间内，必须由爆破工作领导人或由他指定的爆破员严加保管，不得交给其他人。
《爆破安全规程》规定，电爆网路必须确保流经每发雷管的电流：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。
电爆网路中的导线一般采用绝缘良好的铜线或铝线。在爆破网路中，常按导线在电爆网路中位置和作用分为：端线、连接线、区域线和主线。端线，即雷管脚线的延长线，长度一般为2m，当孔深较大时，脚线不够长，须将它加长才能引出孔口或药室外；连接线用来连接相邻炮孔或药室的导线，一般用1~4mm2的铜芯或铝芯塑料皮线或多股铜芯塑料皮软线；连接分区之间的导线称为区域线，当一爆破网路由几个分区组成时，连接各分区并与主线连接，多用铜芯或铝芯线，其断面积比连接线稍大的导线；主线是连接区域线与电源的导线，通常采用断面为16~150mm2的铜芯或铝芯电缆，其断面大小根据通过电流大小确定。
电爆网路的连接形式，要根据爆破方法、爆破规模、工程的重要性、所选起爆电源及其起爆能力等进行选择，基本连接方式有：串联、并联、串并联和并串联等。
　　① 串联网路
串联网路是将雷管的脚线或端线，依次联成一串，通电起爆时，电流连续流经网路中的每发雷管，这时网路的总电阻等于各部分导线电阻和全部雷管电阻之和，见图5-13。
电爆网路总电阻R串为：R串=R线+nr&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（5-1）
电爆网路总电流I串为： I串=V/R串&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （5-2）
通过每发雷管的电流i为：i=I串&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （5-3）
式中：R线―所有线路电阻欧姆，Ω；
　　&n―串联雷管数，发；
　　&r―每个雷管电阻欧姆，Ω；
　　 &V―起爆电源电压，V。
串联电爆网路是最简单的连接方式，其操作简单，联线迅速，不易联错；用仪表检查方便，容易发现网路中的故障；整个网路所需的总电流小，在小规模爆破中，被广泛应用。但由于串联的雷管数受电源电压限制，不能串联较多雷管。这种连接网路最适用于起爆器起爆。
② 并联网路
并联电爆网路是将所有雷管的两根脚线或端线分别联接到两根起爆主线上，见图5-14。
式中：m―电爆网路中并联的数目，发。
　　并联电爆网路的优点是网路中每发雷管都能获得较大的电流，网路中敏感的雷管先爆炸后，其他雷管仍留在电路里，只要网路没有被拆断，其他未爆雷管一直有电流供给且电流逐渐增加，确保了网路电雷管的准爆性。并联网路所需的电流强度大，当雷管数量较多时，往往超过电源的容许能量，因此适宜选用容量大的照明电和动力电源，不宜用起爆器起爆并联网路。另外所选的导线电阻尽量小些，否则电源能量大部分消耗在爆破线路上。
③ 混合联电爆网路
混合联就是先串联后并联或先并联后串联这两种基本形式，如图5-15所示。
式中：m―电爆网路中并联的支路数；
&&&&& n―每支路串联的雷管数，发；
其他符号同前。
电力起爆法具有较安全、可靠、准确、高效等优点，在国内外仍占有较大比重。在大、中型爆破中，主要仍是用电力起爆。特别是在有瓦斯、矿尘爆炸的环境中，电力起爆是主要的起爆方法。但电力起爆容易受各种电信号的干扰而发生早爆，因此在有杂散电、静电、雷电、射频电、高压感应电的环境中，不能使用普通电雷管。
（2）导火索起爆法
导火索起爆法是利用导火索传递火焰点燃火雷管进而起爆炸药。这种起爆法所需的材料有：导火索、火雷管和点火材料。点火方法包括：
① 单个点火法
用点火材料将加工好的导火索逐个点燃，它适用于起爆的雷管数量少(一人一次点导火索的根数小于5根)的小型爆破。
② 集中点火法
将数根导火索集中于一处成为一组，点火时只要点燃一根导火索，即可把整组导火索点燃，其常用的点火方法有：
③ 点火筒一次点火
点火筒由浸蜡的纸筒做成，其直径根据要装入的导火索数量而定，一般为20~50mm，长为40~50mm。一端开口放入导火索，另一端封闭，筒底粘有2～3mm厚的黑火药饼，如图5-16所示。为保证药饼燃烧时气体排出筒外，在药饼所处的筒壁部位开了3~4个排气孔。使用点火筒时，将每根导火索端部对齐，加入一段引火导火索段，全部插入筒中至药饼面后，用麻绳系紧。点火时只要点燃引火导火索即可。当炮孔较多需依次点燃时，各组间点燃顺序由引火段的长短控制，相邻两组点火索段长度差为20~50mm。
也可采用铁皮三通一次点火。如图5-17所示。铁皮三通是用厚0.3～0.5mm薄铁皮制成，外形像一个圆筒，圆筒内径等于导火索外径，用于插入通至各炮孔的支导火索。圆筒的一端伸出两个小爪，用于与主导火索连接。主导火索的长短根据连接的支导火索数量而定。在主导火索上割出若干个“V”形切口，切口间距100mm左右，切割深度至导火索药芯；切好后将铁皮三通对准切口卡住，用钳子弯转小爪夹紧主导火索线；然后将各炮孔的支导火索切去端部30～50mm垂直面插入三通。为防止各炮孔导火索在炮响时被打断而发生拒爆，应考虑第一个炮孔爆炸时，最后一个炮孔的导火索已燃至孔内。
导火索起爆法操作简单、灵活，使用方便，成本较低，广泛应用于小型爆破和掘进。由于导火索的速燃、缓燃等弊病，在爆破中事故所占比重最大。不能多处装药同时起爆；不能准确控制爆破时间，一次爆破规模小，爆区的有毒气体增加；在淋水工作面起爆不可靠，无法用仪器检查网路等。
&　　（3）导爆索起爆法
　　用导爆索直接起爆炸药包的方法叫导爆索起爆法。先用雷管起爆导爆索，当导爆索的爆轰波传至炸药包时，将炸药引爆。在需要延时分段起爆的地方，将导爆索中接入继爆管，就能达到导爆索毫秒爆破的目的。
　　这种爆破法所需起爆材料有：雷管、导爆索和继爆管等。
导爆索起爆网路常用的有：串联、簇并联、单向分段并联和双向分段并联等。
① 单并网路
将各炮孔的导爆索按同一方向连接到一根主导爆索上的起爆网路叫做导爆索单并网路(如图5-18)。这种网路联接简单、方便，适用于小规模爆破。&
将各炮孔的导爆索连成一束或几束，再将它们连接到主干导爆索上的联接网路，一般只用在炮孔较集中的场合。这种联接法，导爆索的消耗较大。
③ 单向分段并联
单向分段并联也叫侧向并联或开口并联网路，是将各炮孔的导爆索的导爆索按同一方向并联在支路导爆索上，再将各支路导爆索按同一方向并联在主干导爆索上的联接网路(图5-18)。为实现毫秒爆破，可在网路上适当位置装上继爆管。这种网路连接简单，消耗导爆索也较少，且可实现大区微差爆破，因此适用于中小型爆破。
④ 双向分段并联网路
双向分段并联网路又叫环形网路，其特点是由各炮孔的导爆索可同时接受从主干索或支干索传来的爆轰波，引爆孔内导爆索（图5-20）。这种网路起爆可靠性较高。若支干索或主干索有一段拒爆，爆轰波还能由另一方向传来。井下爆破时，为了克服冲击波破坏网路，往往采用这种联接方式。它的缺点是导爆索、继爆管消耗量增加，网路敷设、操作较复杂。
　（4）导爆管起爆法&
导爆管起爆法是利用导爆管传递冲击波引爆雷管进而起爆炸药的方法。导爆管起爆法从根本上减少了由于各种外来电的干扰造成早爆的爆破事故，起爆网路联接简单，不需复杂的电阻平衡和网路计算；但起爆网路的质量不能用仪表检查。
A．起爆器材
导爆管起爆法所需材料有：击发元件、传爆元件、连接装置、雷管等。
　　① 击发元件
击发元件是用于击发导爆管的元件，其装置形式多种多样，击发枪、击发笔、高压电火花、电引火头、火雷管、电雷管、导爆索等都可作为导爆管的击发元件。
击发枪是靠冲击或弹簧压缩伸张的力量撞击火帽(或纸炮)产生激波击发导爆管。
击发笔是将击发器做成笔的形式，两个电极就如笔尖，起爆时把击发笔的笔尖插入导爆管孔内，充电后，一按起爆按钮使笔尖放电产生电火花，利用放电产生的激波击发导爆管。
　　高压电火花，其起爆原理与击发笔相同，它是靠电流充电、电容升压、两极间短距离放电来起爆导爆管。工程爆破常用容量较大、电压高(达1800V以上)的起爆器，通过电线进行远距离操作，实现起爆导爆管进而起爆整个导爆管网路。
　　电引火头是将电雷管的引火头塞进导爆管中心孔内，给电时，引火头发火，它产生的激波将导爆管击发。因引火头不好携带、易碎，防潮抗水能力差，故使用不多。
火雷管或电雷管起爆导爆管是靠雷管爆炸时产生的冲击波来起爆导爆管，一发雷管一次可起爆20根甚至上百根导爆管。捆绑时，把导爆管均匀分布在雷管圆周上，用胶布或细绳均可。若雷管为金属外壳时，先在雷管外壳上挠一层胶布再捆导爆管起爆更为可靠。
② 传爆元件
传爆元件就是导爆管，它一头与击发元件联接，一头与联接装置联接。
③ 联接装置
联接装置形式多种多样，有联接块(图5-21)、联接三通、四通(图5-22)，多通或集束式联通管等(图5-23)，它是用来固定传爆雷管或传爆导爆管的装置，起着把传爆元件传来的冲击波转传递给传爆雷管或导爆管直至起爆雷管的作用。
起爆雷管一头与联接装置相连，另一头装入起爆药包内，用于起爆孔内药包。
B．导爆管起爆网路
导爆管起爆网路有簇联、簇并联、簇串联等起爆网路。
将炮孔导爆管集成一束与联接装置相联接的网路称簇联网路，也可将整束导爆管与一个雷管捆扎在一起。为了可靠引爆，规定一发雷管只引爆20根导爆管。这种网路联接适用于炮孔集中的小型爆破。如果炮孔间隔较大时，消耗的导爆管较多。
把两组或两组以上的簇联再并联到一个联接装置上的联接网路叫做簇并联网路，如图5-24所示，其联接方法与簇联差不多。这种网路适用于炮孔集中的较大型爆破。
把几组簇联网路串联起来，即成为簇串联网路，如图5-25所示，其联接方法同前，只是将并联改为串联，也叫接力联接法，它适用于爆区长并能实现孔外多段微差起爆。这种接力式起爆，接力联接装置的传爆可靠性要求很高，因此，接力传爆装置通常需采用复式联接来保证传爆的可靠性。
&④ 混合联
这种网路是把以上网路分别并联式串联起来，如图5-26所示。它适用于爆区又宽又长的大区爆破。
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浅谈影响普通导爆管雷管瞎火的原因
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　　摘 要：该文主要从延期元件质量、消爆气室、管内进水、杂质、断药、孔洞、切缝、卡口、卡腰及外界环境等方面对导爆管雷管质量的影响，分析导爆管雷管产生瞎火的原因，为进一步提高导爆管雷管质量及使用稳定性积累了宝贵的经验。 中国论文网 /1/view-5275446.htm　　关键词：导爆管雷管 消爆气室 瞎火 冲击波 　　中图分类号：TQ565 文献标识码：A 文章编号：X（2013）05（c）-0077-02 　　导爆管雷管是靠引爆（击发）元件来起爆，由导爆管的冲击波能击发起爆的工业雷管，由于其良好的抗水性、不受杂散电流、静电、射频及感应电流影响、爆破网络联接形式多样、使用方便等优点，已经成为雷管中的重要品种，已广泛应用到工程爆破和军事上。但是从生产及用户使用情况看，导爆管雷管瞎火问题是比较严重的，该文主要从影响雷管瞎火的几个方面进行分析，并探讨了解决方法，为导爆管雷管生产及使用提供了借鉴依据。 　　1 延期元件方面的影响 　　延期元件在雷管生产中占有重要位置，是延期雷管的重要组成部分，在生产中会出现很多质量问题，如延期药受潮、配比不当、延期药装药时压力过大，延期药被压死等等，致使在导爆管正常引燃能量作用下延期药不能引燃，或燃烧传播终止，或输出的火焰冲能太小，因此不能引爆起爆药，产生瞎火。 　　另外，硅系延期药仍被国内大部分厂家采用，它是靠三硫化二锑的含量来调节段别的。当三硫化二锑的含量增加到一定值后就会产生瞎火。由于三硫化二锑具有一定的吸湿性，加入量较多，导致延期药受环境（天气、工房温湿度等）影响较大。此外，三硫化二锑和铅丹在长贮过程中发生缓慢反应，使铅丹含量降低，也能导致产品窜段或瞎火。在毫秒高段、半秒及秒级等产品中常用钨系延期药代替硅系延期药，为了比较硅系延期药与钨系延期药的优劣，进行了如下高温、高湿试验。分别用硅系延期药和钨系延期药装填毫秒导爆管雷管（15段）各50发，放在温度大于60 ℃、湿度大于95%的环境中。3 d后各抽测25发进行发火可靠性试验，7天后对剩余的产品再做发火可靠性试验，结果如表1所示。 　　2 消爆气室大小的影响 　　消爆空间的作用有三：为完成导爆管出口冲击波的衰减并带有高温残渣火焰的增强提供场所；增加热气体与延期药表面接触时间，使其超过延期药点火所需要的最短时间，并增加点火面积；为延期药的燃烧气体产物提供释放空间，以保持延期药的稳定燃烧。[1] 　　导爆管雷管的起爆是靠塑料导爆管以冲击波能量来引爆的，如果冲击波直接作用于延期药（无点火药延期体），由于波阵面压力大、速度快、作用时间短，波阵面后面压力迅速下降，容易造成点火失效，导爆管就不能点燃延期药而导致产品瞎火。塑料导爆管的冲击波必须经过消爆衰减成炸药燃烧的火焰才能可靠的点燃延期药。所以在产品工艺设计中，要保证有一定的消爆气室。当然消爆气室不能过大，否则，因点火冲量太小而影响点火可靠性。故消爆气室必须适当，以保证塑料导爆管能最大限度的点燃延期药。9634厂进行了不同消爆气室对秒导爆管雷管发火可靠性的影响试验，结果如表2。[2] 　　3 导爆管进水、断药、切缝或孔洞及管内杂质的影响 　　3.1 导爆管内进水的影响 　　导爆管用低密度聚乙烯树脂为管材，它的管内壁涂有一层高威力猛炸药黑索粉或奥克托金粉、铝粉和少量附加物的均匀混合物粉。导爆管是靠管内少量炸药来传递爆轰波的，如果管内进水，就会导致管内炸药失效，爆轰波再次中断，因此导爆管内绝不能出现进水现象。导爆管内进水主要表现在以下几个方面：一是生产中塑料引出机故障，在经过水池冷却时，冷却水进入导爆管内；二是生产中封尾不严，一般导爆管雷管在储存过程中吸潮，使导爆管雷管内进入水汽，当管内水达到一定量即会导致导爆管雷管瞎火；三是在爆破现场由于导爆管较长，往往被剪下一段再利用，这就导致被剪下的导爆管没有封口在使用时由于受潮而不传爆，爆破现场由于没有那么快起爆，管口暴露受潮，特别是南方天气更容易受潮。因此管内进水对导爆管传爆有很大的影响，在生产和使用过程中，要十分注意，生产前检查导爆管挤出机、封尾机是否正常，设备正常运行前认真检修，保证设备正常运行。爆破使用时尽量选择匹配长度的导爆管雷管，即使需要剪断导爆管，也必须及时将被剪断的管口进行防潮处理，建议最好不要剪断。 　　3.2 导爆管断药的影响 　　导爆管雷管在加工、装配、运输和储存过程中，经受颠簸、振动等各种原因可能导致导爆管管壁药粉不足或出现断药。导爆管在传爆过程中断药长度较短时可能会引起爆速波动，使导爆管不能正常传爆；断药长度过长时，可能使爆轰中断，导爆管出现断爆，使与其连接的爆破系统拒爆。 　　导爆管的传爆机理：导爆管受到一定强度冲击波形式的激发能量作用后，管内壁上粘附的混合药粉受到爆轰波中前沿冲击波阵面上的高温和一定大小的压力作用后，首先在炸药表面发生化学反应。反应中间产物迅速向管内扩散，反应放热一部分用来维持管内的温度和压力，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还将继续发生剧烈的爆炸反应，爆炸时放出的热和爆炸气体将迅速膨胀来支持前沿冲击波前移而不致衰减，同时前移的冲击波还将使未反应的管内壁炸药开始反应，化学反应中用于支持冲击波传播的能量逐渐趋向稳定，最终形成稳定的爆轰波在管腔中传播。这个过程的循环就是导爆管内的稳定传爆。[3] 　　因此，导爆管雷管在加工、装配、运输和储存过程中，必须认真检查，导爆管雷管装箱时将导爆管线卷平放，搬运时不得将导爆管雷管箱侧翻，倒转，应轻拿轻放，防止导爆管管壁药粉不足或出现断药，当断药较长时导爆管传爆将会中断，就会导致导爆管雷管使用中出现瞎火。 　　3.3 导爆管有切缝或孔洞的影响 　　导爆管雷管在生产和使用过程中，由于导爆管强度不够、生产设备问题或者在爆破网络连接时不小心导致导爆管出现切缝或孔洞，在导爆管传爆时冲击波遇到切缝或孔洞，在此，冲击波压力将迅速降低，热能也随之减少，传爆能量外泄，稳定的爆轰波不能正常传播。当切缝或孔洞足够大时，爆轰波在管道内的传播终止，导致导爆管雷管瞎火。另外，当导爆管由于搬运、运输等过程发生颠簸、振动，管内的药粉会在一处或多处形成药堆，在传爆过程中，当爆轰波传播到药堆处，由于药量大，炸药被引爆，在此出现爆炸现象。当药堆达到一定量时，导爆管在此将会被炸出小孔，甚至被炸断，导致导爆管雷管传爆在此终止，出现瞎火。预防导爆管切缝或孔洞的方法前面已经讲过。
　　3.4 导爆管内杂质的影响 　　导爆管雷管是利用导爆管的管道效应来传递爆轰波，从而引爆雷管，实现非电起爆。当导爆管内出现杂质，管内炸药爆炸产生的热能部分被杂质吸收，使传播能量降低，爆轰波出现在此出现振动、衰减，爆炸反应放出的热量不能完全满足炸药继续传爆所需的能量，爆速降低，当导爆管中的杂质较多时，便会出现传爆终止。另外，受爆轰波压力作用，杂质随爆轰波传播，到达传火孔时，堵塞传火孔，阻挡爆轰波继续传递，导致导爆管雷管瞎火。为了防止生产过程中管内出现杂质，对炸药、聚乙烯等原材料使用前认真检查，严格按照工艺要求生产，对生产出来的导爆管透光检查，出现有杂质的导爆管挑出销毁。 　　4 卡口、卡腰的影响 　　塑料导爆管在同雷管连接组成导爆管雷管的时候，通常是以橡胶或塑料卡口塞为连接件，用专用的卡口工具将两者卡在一起。按有关标准的规定，塑料导爆管在和雷管连接起来以后，必须能耐住19.6 N的拉力1 min而不脱落，这就要求在卡口位置处必须卡入足够的深度，该部导爆管要被卡出一个细颈结构，这就是传火孔。导爆管的传爆能量就是通过此传火孔传递给火雷管，从而引爆火雷管。在生产中卡口如果太松，导爆管很容易脱落，导爆管雷管失去作用，但也不能卡太紧，如果卡太紧，传火孔太小，火雷管从导爆管获取的能量减少，点火压力、点火能量降低，当传火孔足够小或卡死时，导爆管能量大部分或完全不能传至火雷管，导致瞎火。导爆管雷管装配时，导爆管传火孔直径必须控制在合理的水平上，建议下限不低于0.8 mm。 　　卡腰尺寸大小也会影响雷管的质量，卡腰即是卡在管壳装延期体的位置，卡腰太松，会造成火焰从延期体与管壳之间的缝隙传播，造成速爆；卡腰太紧，会造成延期体被卡的很细，密度增加，很多延期体的延期药由于加较多的阻燃剂或者药芯过细，在卡腰太紧时，延期药在卡腰处不能继续传播，导致雷管半爆或瞎火。因此，应该严格按照工艺要求的卡腰尺寸卡腰，这样才能保证导爆管传来的能量能正常引燃延期体，并点燃起爆药。 　　5 外界环境的影响 　　如果外界环境较差，特别是南方天气，很容易受环境影响，其中湿度是最突出的一个因素，在高温高湿的情况下，导爆管雷管很容易受潮。 　　受潮原因有如下几点：（1）产品用蜡封包装存在弊端，不适宜在潮湿的环境下存放，建议采用塑料袋封口包装；（2）运输过程中的受潮，在运输过程中要做好防雨防潮工作；（3）由于库房内潮湿使产品受潮，要将产品存放在自然通风良好、干燥的库房内。[4] 　　6 结语 　　影响导爆管雷管瞎火的原因很多，该文主要从延期元件质量、消爆气室、管内进水、杂质、断药、孔洞、切缝、卡口、卡腰及外界环境等几个基本方面分析导爆管雷管产生瞎火的原因，探讨性的提出了一些改进措施。在生产和使用中应不断摸索和总结，找出更多导致导爆管雷管瞎火的原因，形成规律，有针对性的进行预防和改进，使导爆管雷管在质量方面跃上一个新平台。 　　参考文献 　　[1] 凌爱江.导爆管雷管质量控制与改进[J].煤矿爆破，2006（1）. 　　[2] 陈太林.导爆管雷管瞎火原因探讨[M].火工品，1999. 　　[3] 陈嘉琨，范钦文，高耀林.塑料导爆管[M].北京：国防工业出版社，1987.
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