爆破技術(shù)人員培訓(xùn)教材

爆破技術(shù)人員培訓(xùn)教材第四章起爆技術(shù)

4.1常用起爆方法4.2起爆網(wǎng)路的設(shè)計和現(xiàn)場運(yùn)用4.3起爆網(wǎng)路的施工技術(shù)4.4起爆網(wǎng)路的試驗與檢查4.5數(shù)碼電子雷管起爆網(wǎng)路§4.1常用起爆方法

包括兩大類：非電起爆法、電力起爆法

藥包起爆法非電起爆法電力起爆法雷管起爆法導(dǎo)爆索起爆法電雷管起爆法火雷管導(dǎo)火索起爆法導(dǎo)爆管雷管起爆法

由單個藥包的起爆組合，向多個起爆藥包傳遞起爆信息和能量的系統(tǒng)成為起爆網(wǎng)路。

包括：電力起爆網(wǎng)路、導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路、導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路及混合起爆網(wǎng)路。4.1.1非電起爆法

有：火雷管導(dǎo)火索起爆系統(tǒng)、導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng)。

1、火雷管導(dǎo)火索起爆系統(tǒng)

起爆方法：利用點(diǎn)燃導(dǎo)火索產(chǎn)生的火焰使火雷管起爆，并通過火雷管的爆轟引起藥包的爆轟。

系統(tǒng)構(gòu)成：導(dǎo)火索、火雷管和點(diǎn)火裝置。

起爆系統(tǒng)的加工：將一定長度的導(dǎo)火索和火雷管連接在一起的操作。這項工作應(yīng)在專門的房間或硐室內(nèi)按切、插、固三個步驟進(jìn)行。切：按所需長度（以保證安全為原則，最短不得小于1m）垂直于導(dǎo)火索軸線方向?qū)⑵淝袛?，插入火雷管的一端要切平整。插：輕輕地將導(dǎo)火索插入火雷管，使其與加強(qiáng)帽接觸為止。雷管口內(nèi)有臟物時，可用指甲輕輕彈出，否則不能使用。固：用專門的雷管鉗徐徐夾緊雷管口，不要用力過猛。雷管鉗的側(cè)面應(yīng)與雷管口相平，夾的長度不大于5mm。也可用黑膠布直接纏裹固定。

加工炮頭：將帶有導(dǎo)火索的火雷管裝入炸藥包內(nèi)，并用膠布或細(xì)繩捆好。此項工作應(yīng)在工作面附近的安全地點(diǎn)進(jìn)行。每次加工量不得超過該次爆破的需要量。

點(diǎn)火起爆：導(dǎo)火索通常采用導(dǎo)火索段、點(diǎn)火線、點(diǎn)火棒、點(diǎn)火筒等點(diǎn)燃。還有采用電力點(diǎn)火（電力點(diǎn)火帽，電阻絲）和鐵皮三通聯(lián)接一次點(diǎn)火。

適用范圍：炮眼爆破。

特點(diǎn)：操作簡便易行，成本較低；需在爆破工作面點(diǎn)火，安全性較差。多數(shù)現(xiàn)場已不采用此法起爆了。

舉例：常因?qū)Щ鹚髻|(zhì)量產(chǎn)生早爆或晚爆事故。2、導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng)

起爆方法：利用雷管的爆炸，首先引爆導(dǎo)爆索，然后由導(dǎo)爆索網(wǎng)路的爆轟引爆藥包的方法。起爆雷管，應(yīng)捆扎在距傳爆線端頭10~15cm處，雷管底部的窩槽應(yīng)指向傳爆方向。

網(wǎng)路聯(lián)接：有串聯(lián)、分段并聯(lián)和束狀并聯(lián)。

串聯(lián)在每個藥包之間直接用傳爆線聯(lián)接起來。只要一個藥包拒爆，后面的藥包全拒爆。因此很少采用。

分段并聯(lián)將聯(lián)接每個藥包的每段傳爆線與另外一根傳爆線（主線）聯(lián)接起來。這種聯(lián)接起爆較可靠，因而在爆破中應(yīng)用較多。

簇并聯(lián)將聯(lián)接每個藥包的傳爆線一端聯(lián)成一捆，再與另外一根傳爆線（主線）聯(lián)接起來。這種聯(lián)接，傳爆線消耗量很大。因此，只有在藥包集中在一起時（如隧道爆破）應(yīng)用。

應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)

應(yīng)用于露天爆破、隧道掘進(jìn)等。主要優(yōu)點(diǎn)：1）爆破網(wǎng)路設(shè)計簡單，操作方便，與電力起爆法相比，準(zhǔn)備工作量少，不需對爆破網(wǎng)路進(jìn)行計算。2）不受雜散電流、雷電以及其它各種電感應(yīng)的影響（除非雷電直接擊中導(dǎo)爆索）。3）起爆準(zhǔn)確可靠，能同時起爆多個裝藥。4）不需在藥包中聯(lián)接雷管，因此在裝藥和處理盲炮時比較安全。不足之處主要是：1）成本高，噪聲大。2）不能用儀器、儀表對爆破網(wǎng)路進(jìn)行檢查。無法對已經(jīng)堵塞的炮眼或?qū)Ф粗袑?dǎo)爆索的狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。圖4-1a導(dǎo)爆索的連接方法

（a）搭結(jié)；（b）水手結(jié)；（c）套結(jié)

導(dǎo)爆索之間的聯(lián)接方式：①搭接②水手結(jié)③T型結(jié)圖4-1b導(dǎo)爆索的連接方法

（d）、（e）套結(jié)；（f）三角結(jié)圖4-1c導(dǎo)爆索與藥卷的連接

1-導(dǎo)爆索；2-藥卷；3-膠布；4-起爆體(a)導(dǎo)爆索與藥卷(b)導(dǎo)爆索結(jié)41圖4-1d導(dǎo)爆索爆破網(wǎng)路

1-雷管；2-主干索；3-支索（a）分段并聯(lián)圖4-1e導(dǎo)爆索爆破網(wǎng)路

1-雷管；2-主干索；3-支索（b）簇并聯(lián)圖4-2環(huán)形網(wǎng)路

1-雷管；2-主干索；3-炮眼；4-支索；5-附加支索4.1.2電力起爆法1、電爆網(wǎng)路構(gòu)成電雷管——各種電雷管；導(dǎo)

線——包括：腳線、連接線、放炮母線；起爆電源——直流電、交流電、專用發(fā)爆器。2、電雷管及電爆網(wǎng)路的主要性能參數(shù)1）雷管電阻包括橋絲電阻和腳線電阻，稱為全電阻。成組雷管爆破時，應(yīng)使同組雷管電阻值接近，差值不大于0.25歐姆。

《爆破安全規(guī)程》規(guī)定：用于同一爆破網(wǎng)路的電雷管應(yīng)為同廠同型號產(chǎn)品，康銅橋絲雷管的電阻值差不得超過0.3Ω，鎳鉻橋絲雷管的電阻值差不得超過0.8Ω。4.9.5.2.1同一起爆網(wǎng)路，應(yīng)使用同廠、同批、同型號的電雷管;電雷管的電阻值差不得大于產(chǎn)品說明書的規(guī)定。圖4-3電雷管激發(fā)爆炸瞬間2）最大安全電流

長時間（5min）通以恒定的電流電，不至于引燃點(diǎn)火頭的最大電流。國家安全規(guī)程規(guī)定：應(yīng)<30mA。用途：選定測量儀表的依據(jù)，衡量雜散電流的依據(jù)。測量儀表輸出電流、工作面雜散電流不得大于30mA。3）最小發(fā)火電流向雷管通以恒定的直流電流能引起點(diǎn)火必定點(diǎn)燃的最小電流。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般不大于0.7A。（GB8031-2005工業(yè)電雷管標(biāo)準(zhǔn)為：安全電流0.2A；最小發(fā)火電流0.45A；串聯(lián)準(zhǔn)爆電流1.2A。）4)點(diǎn)燃時間和傳導(dǎo)時間雷管從通電開始到引火發(fā)火，這段時間叫做點(diǎn)燃時間；從引燃點(diǎn)燃到雷管爆炸這段時間叫做傳導(dǎo)時間。點(diǎn)燃時間于傳導(dǎo)時間之和為發(fā)火時間

:t反＝t點(diǎn)＋t傳

5）6ms發(fā)火電流指在有瓦斯的工作面，6ms能引爆雷管的最小電流強(qiáng)度；（放炮器的放電時間）6）100ms發(fā)火電流指通電100ms能引爆雷管的最小電流強(qiáng)度；7）發(fā)火沖能指雷管在點(diǎn)燃時間內(nèi)tB，每歐姆橋絲所提供的熱能；

8）串聯(lián)準(zhǔn)爆條件和準(zhǔn)爆電流

準(zhǔn)爆條件：即最敏感雷管的發(fā)火時間=（點(diǎn)火時間+傳導(dǎo)時間）必須大于最鈍感雷管的點(diǎn)火時間。用下式表示準(zhǔn)爆條件為式兩邊同乘以I2,則有

則有串聯(lián)準(zhǔn)爆電流：——最敏感雷管的爆發(fā)時間；tBmin

、tBmax——分別指最敏感、最鈍感雷管的點(diǎn)燃時間；θmin——雷管傳導(dǎo)時間；

I2tB——指的是雷管的發(fā)火沖能，用KB表示。

規(guī)程規(guī)定：成組爆破時，流經(jīng)每個電雷管的電流量:一般爆破，交流電不小于2.5A，直流電不小于2A；大爆破時，交流電不小于4A，直流電不小于2.5A。3、電爆網(wǎng)路連接形式

三種基本形式串聯(lián)——Id=I=U/R0=U/(Rm+nr)≥I準(zhǔn)

并聯(lián)——Id=I/m＝U/(mRm+r)≥I準(zhǔn)混合聯(lián)——R=Rm+n’r/m,I=U/(Rm+n’r/m’)i=I/m’=U/(m’Rm+n’r)≥I準(zhǔn)式中n’——一組內(nèi)串聯(lián)雷管個數(shù)或串聯(lián)組數(shù)；m’——并聯(lián)組數(shù)或一組并聯(lián)個數(shù)?！呔W(wǎng)路中雷管總數(shù)N=m，n，、n，=N/m，代入上式則：i=m，U/(m’2Rm+Nr)當(dāng)U、Rm、N、r不變時i＝f(m’)可通過求i的最大值得：

即常用于拆除爆破的最優(yōu)分組。m’=圖4-4電爆網(wǎng)路的基本形式(a)串聯(lián)；（b）（c）并聯(lián)；

1-雷管；2-端線；3-區(qū)域線；4-主線。21(b)4213(c)4132(a)44-53245(d)1圖4-6電爆網(wǎng)路的串并（并）聯(lián)形式1-雷管；2-端線；3-區(qū)域線；4-主線；5-藥室。4、電爆網(wǎng)路的特點(diǎn)及要求

優(yōu)點(diǎn)：①可遠(yuǎn)距離操作，有安全感；②同時起爆大量藥包，可增大爆破量；③控制起爆時間和延期時間；④可用儀表檢查雷管和網(wǎng)路質(zhì)量。

缺點(diǎn)：①工作復(fù)雜、網(wǎng)路復(fù)雜，技術(shù)要求水平高；②計算繁瑣；③要有電源，要求電源起爆能力大；④抗雜電能力差。

敷設(shè)電爆網(wǎng)路時應(yīng)注意的問題①只準(zhǔn)采用專用爆破電表導(dǎo)通網(wǎng)路和校核電阻。專用爆破電表的工作電流應(yīng)小于30mA。必須在裝藥填塞完畢和無關(guān)人員撤離現(xiàn)場后，才準(zhǔn)在作業(yè)面導(dǎo)通網(wǎng)路和校核電阻。②爆破網(wǎng)路主線應(yīng)設(shè)中間開關(guān)，并與其它電源線路分開敷設(shè)，應(yīng)采用絕緣良好的導(dǎo)線，不準(zhǔn)利用鐵軌、鐵管、鋼絲繩、水和大地作爆破線路。露天爆破允許使用架設(shè)在電桿磁瓶上的裸露導(dǎo)線，但不準(zhǔn)使用直流電機(jī)車的架空線。③必須嚴(yán)格檢查主線、區(qū)域線、端線、電源開關(guān)和插座等的斷通與絕緣情況。在聯(lián)入網(wǎng)路前，各自的兩端應(yīng)短路。④爆破網(wǎng)路的聯(lián)接必須在工作面的全部炮孔(或藥室)裝填完畢和無關(guān)人員全部撤至安全地點(diǎn)之后，由工作面向起爆站依次進(jìn)行。兩線的接點(diǎn)應(yīng)錯開10cm，接點(diǎn)必須牢固，絕緣良好。⑤爆破主線與起爆電源或發(fā)爆器聯(lián)接之前，必須測全線路的總電阻值?？傠娮柚祽?yīng)與實(shí)際計算值符合(允許誤差±5%)。若不符合，禁止聯(lián)接。⑥在有瓦斯與煤塵爆炸危險的環(huán)境中采用電力起爆時，只準(zhǔn)使用防爆型發(fā)爆器作為起爆電源。其它情況下準(zhǔn)許采用動力電、照明電和經(jīng)鑒定合格的發(fā)爆器作為起爆電源。⑦用動力電源或照明電源起爆時，起爆開關(guān)必須安放在上鎖的專用起爆箱內(nèi)。起爆開關(guān)箱的鑰匙和發(fā)爆器的鑰匙在整個爆破作業(yè)時間里，必須由爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人或由他指定的爆破員嚴(yán)加保管，不得交給他人。⑧爆破作業(yè)場地的雜散電流值大于30mA時，禁止采用普通電雷管。⑨地鐵、隧道、地下硐室、地下水利工程和井下采煤等的電力起爆，當(dāng)采用電纜作為專用爆破線時，距裝藥工作面50m以外允許電氣照明。地下金屬礦的電力起爆，屬一般爆破者，裝起爆藥包前必須撤除工作面的一切電源；屬大爆破者，裝起爆體前的停電范圍由設(shè)計確定。露天硐室大爆破，裝起爆體前應(yīng)撤除各個硐室的電源。⑩各種發(fā)爆器和用于檢測電雷管及爆破網(wǎng)路電阻的爆破專用電表等電氣儀表，每月以及大爆破前均應(yīng)檢查一次，電容式發(fā)爆器至少每月賦能一次。

起爆器圖片

爆破電橋

圖4-7起爆器和爆破電橋4.1.3導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)1）網(wǎng)路構(gòu)成

激發(fā)元件——激發(fā)槍、激發(fā)筆、雷管、導(dǎo)爆索傳爆元件——導(dǎo)爆管連接元件——連接塊起爆元件——終端雷管網(wǎng)路構(gòu)成2）導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)路的連接形式：

簇聯(lián)法、串聯(lián)法、并聯(lián)法等。3）起爆網(wǎng)路延時：

一般采用非電延期雷管（包括孔內(nèi)、孔外延時）4）導(dǎo)爆管與雷管的連接：

一般具有方向性。圖4-8連通管

(a)分叉式；(b)雙向集束式；(c)單向集束式(反射四通)連接元件分兩類：帶傳爆雷管和不帶傳爆雷管；如：非電導(dǎo)爆四通，一個帶三個。圖4-9反射四通（a）卡口放大圖；（b）導(dǎo)爆管雷管1—聚能穴；2—頭遍主裝藥；3—二遍主裝藥；4—副裝藥；5—加強(qiáng)帽；6—紙殼；7—卡口塞；8—鐵箍；9—導(dǎo)爆管；10—管殼限位臺階；11—導(dǎo)爆管限位臺階；12—噴孔。圖4-10現(xiàn)場組裝的導(dǎo)爆管雷管(a)12971011875467921(b)3圖4-11導(dǎo)爆管雷管的裝配關(guān)系

圖4-11毫秒延期導(dǎo)爆管雷管

圖4-12a導(dǎo)爆管簇聯(lián)爆破網(wǎng)路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導(dǎo)爆管；6反射四通54321>10cm圖4-12b導(dǎo)爆管串聯(lián)爆破網(wǎng)路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導(dǎo)爆管；6反射四通6521圖4-12c導(dǎo)爆管簇串聯(lián)爆破網(wǎng)路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導(dǎo)爆管；6反射四通7521

圖4-12d導(dǎo)爆管復(fù)式爆破網(wǎng)路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導(dǎo)爆管；6反射四通6521圖4-13a導(dǎo)爆管環(huán)形爆破網(wǎng)路1炮眼；2反射四通；3電雷管；4導(dǎo)爆管4321

4321圖4-13b導(dǎo)爆管環(huán)形爆破網(wǎng)路1炮眼；2反射四通；3電雷管；4導(dǎo)爆管

5）使用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)

范圍：除有沼氣和礦塵爆炸危險的環(huán)境外，幾乎各種條件下都可用。

優(yōu)點(diǎn)：①操作技術(shù)簡單；

②安全性較高；

③成本低；④可成組起爆，數(shù)目不限。

缺點(diǎn)：①無法檢查網(wǎng)路質(zhì)量；②不能用于沼氣環(huán)境等；③爆區(qū)太長可能會有沖擊波破壞網(wǎng)路的現(xiàn)象；④高寒地區(qū)導(dǎo)爆管可能損化。4.1.4數(shù)碼電子雷管起爆網(wǎng)路

概述

數(shù)碼電子雷管是一種根據(jù)實(shí)際需要可以任意設(shè)定延期時間并精確實(shí)現(xiàn)延期發(fā)火的新型電能起爆器材。具有安全可靠、精確度高、設(shè)定靈活等特點(diǎn)。目前已在澳大利亞、加拿大、美國、非洲等國家獲得了實(shí)際應(yīng)用；我國，I-Kon電子雷管起爆系統(tǒng)在三峽圍堰爆破拆除中得到成功應(yīng)用；同時，由北京北方邦杰研制、遼寧華豐生產(chǎn)的隆芯1號數(shù)碼電子雷管，在錢塘江引水工程中進(jìn)行了首次應(yīng)用，并獲得圓滿成功；但是價格較貴、相應(yīng)的起爆安全技術(shù)還沒有良好解決。圖4-14澳大利亞Orica公司的I-KonTM電子雷管

結(jié)構(gòu)其本質(zhì)是采用一個微電子芯片取代普通電雷管中的化學(xué)延期藥與電點(diǎn)火元件，不僅大大地提高了延時精度，而且控制了通往引火頭的電源，從而最大限度地減小了因引火頭能量需求所引起的延時誤差。圖4-15電子延期雷管結(jié)構(gòu)圖

圖4-15電子雷管基本原理

銥缽起爆系統(tǒng)

隆芯1號數(shù)碼電子雷管核心部件為電子控制器，它主要進(jìn)行起爆所需各項工作的協(xié)調(diào)管理。隆芯1號數(shù)碼電子雷管必須用其配套的銥缽起爆系統(tǒng)起爆。該起爆系統(tǒng)由主從起爆控制器兩級設(shè)備構(gòu)成：主設(shè)備一一銥缽起爆器，用于電子雷管起爆流程的全流程控制，是系統(tǒng)唯一可以起爆雷管網(wǎng)路的設(shè)備；從設(shè)備一一銥缽表，用于實(shí)現(xiàn)電子雷管連網(wǎng)