起爆器材与起爆方法.ppt
3.1 起爆器材起爆器材:用于引爆炸药的器材。起爆器材主要包括：雷管、导火索、导爆索、导爆管等。一、雷管及其性能雷管是指在管壳中装有起爆药的能直接起爆炸药的起爆器材。按引爆方式和起爆能源的不同，雷管可分为：火雷管、电雷管、导爆管雷管。,3 起爆器材与起爆方法,工业雷管的分类，如下表,3.1 起爆器材,1.火雷管是指通过导火索燃烧后喷出火星引爆的雷管。组成：管壳、加强帽、起爆药、加强药。,火雷管,3.1 起爆器材,(1)管壳通常用金属、纸或塑料制成圆管状，一端开口（长15mm），插入导火索；另一端封闭，冲压成圆锥形或半球形聚能穴。(2)起爆药（正起爆药）首先起爆，火焰感度高，但威力小，大多为二硝基重氮酚。,3.1 起爆器材,(3)加强药（副起爆药）不能用火焰直接点燃，必须用起爆药的起爆冲能引爆（即感度较低），但爆炸威力大。工业雷管多用黑索金+TNT各50%混制或用黑索金+特屈儿混制。说明：根据药量（起爆能力）的不同，雷管分为十个等级，工业常用的是8#和6#雷管。现多用8#工业雷管，起爆导爆管的雷管可用6#雷管。,3.1 起爆器材,(4)加强帽它是中心带有1.9mm小孔的金属罩，由铜带(皮)冲压制成。作用：减少起爆药的暴露面积，增加雷管的安全性;有利于起爆药爆轰，提高雷管的起爆能力;防止外界影响，防潮作用。注意：火雷管08年上半年已被淘汰。2008年3月31日后，停止销售导火索、火雷管、铵梯炸药。2008年6月30日后，停止使用。,3.1 起爆器材,雷管起爆能力的检验：采用铅板穿孔试验来检验。铅板穿孔直径大于雷管直径：完全爆炸；铅板穿孔直径小于雷管直径或铅板上有凹坑：穿孔小;雷管底部有一小节未炸开：半爆；雷管未被引爆：拒爆。只有完全爆炸的雷管才是合格的。,3.1 起爆器材,2.电雷管,3.1 起爆器材,电雷管=火雷管+电点火装置(1)主要组成部分（不同的组成部分）火雷管部分基本构造同火雷管。,火雷管,3.1 起爆器材,电点火头构成:由电阻桥丝或引火头组成。作用:通电发火，相当于导火索火焰。桥丝：康铜丝、镍铬丝。引火头：引火药加少量粘合剂制成，其外有保护层。脚线两根不同颜色的绝缘导电线（镀锌铁导线)，长约2m。,3.1 起爆器材,(2)电雷管的种类瞬发电雷管：通电立即爆炸构造：火雷管+电点火头,火雷管,通电点燃引火头加强帽起爆药加强药,3.1 起爆器材,瞬发电雷管可分为直插式和药头式；,3.1 起爆器材,秒延期电雷管（迟发雷管）通电后爆炸的延期时间以秒数量级来计算，如0.5s,1s,2s,3s,4s,5s,6s,7s。如P59表3-2。结构特点：引火头延期药加强帽(起爆药)延期药：精制导火索或延期药。管壳上设有排气孔(及时排泄药头产生的气体),3.1 起爆器材,过程:通电点燃引火头导火索/延期药加强帽起爆药毫秒延期电雷管（微差电雷管、毫秒电雷管）通电后爆炸的延期时间以毫秒数量级来计算。结构特点：与秒延期电雷管基本相同，不同之处在于：精制导火索延期药。延期药：氧化剂、可燃剂和缓燃剂组成的混合物，如铅丹(Pb3O4)+硅铁(FeSi)+硫化锑(Sb2S3),3.1 起爆器材,过程:通电点燃引火头延期药加强帽起爆药国产毫秒电雷管的延期时间系列见P60，表3-3。毫秒延期电雷管常用于微差爆破或拆除爆破等爆破中.,3.1 起爆器材,安全电雷管如BJ-1型安全电雷管，右图所示。抗外电原理:在电雷管的桥丝和脚线之间加入一个微型安全电路,识别起爆信号。只允许与设计的起爆电流相同的信号才能通过,其他信号则不能通过桥丝.磁电雷管由高频电流产生感应电流引爆雷管。,3.1 起爆器材,电子雷管(电子延期电雷管)是指用电子模块（微型电子芯片）实现延时的工业电雷管,简称EDD。组成:集成电路块、塑性外壳、装药部分、电缆和连接器雷管具有识别码(ID码)：依据ID码，电子雷管计算机管理系统可以对每发雷管实施全程管理，直至完成起爆使命。起爆系统：由电子雷管、编码器和起爆器三部分组成。编码器：设定延期时间；对雷管和起爆网路进行检测和分析；起爆器：控制整个爆破网路编程与触发起爆。,3.1 起爆器材,电子雷管的优点：a.可以根据指令实现任意延时作用；b.延期元件的精度高，可达1ms;c.抗电干扰能力强；d.采用双二进制保安程序码，两个编程分别由制造厂 和用户设定，使他人无法开动起爆器。电子雷管的优点：a.结构复杂；b.成本高、价格贵；常用于微差爆破精度要求很高的场合,一般场合较少用.,3.1 起爆器材,煤矿许用安全电雷管 要求：爆炸后不能产生高温火焰、灼热碎片、高温残碴，避免引起瓦斯爆炸。对煤矿许用雷管的要求：a.禁止使用铝壳或铁壳，不允许使用聚乙烯绝缘爆破线，只能使用聚氯乙烯绝缘爆破线；b.雷管的加强药必须添加适量的消焰剂或采用爆温低、火焰短且延续时间小的其他组分。C.煤矿许用雷管使用燃烧温度低、生成气体量少、能封闭燃烧的延期药，或将延期药的直径缩小，延期体由单芯改为多芯。,3.1 起爆器材,D.总延期时间必须控制在130 ms以内，避免引爆涌出的瓦斯。无起爆药毫秒延期电雷管 用对冲击、摩擦感度比常用起爆药低的猛炸药代替起爆药，便于制造、运输和使用。,3.1 起爆器材,3.导爆管雷管,3.1 起爆器材,导爆管雷管为非电雷管，用塑料导爆管引爆。导爆管雷管与电雷管的结构基本相同，不同之处在于：点火方式不同，没有桥丝和引火头，它是借助导爆管中的爆轰波(冲击波)来引爆起爆药或延期药。,3.1 起爆器材,导爆管雷管分类：(1)瞬发导爆管雷管(2)延期导爆管雷管（毫秒、秒延期雷管）结构：导爆管延期药起爆药 延期性能与同类电雷管相同,延期时间见P63表3-4。(3)高精度导爆管雷管 分孔内、孔外两个系统；孔内：8号雷管；孔外：4号雷管。,3.1 起爆器材,导爆管雷管的使用特点 使用方便，适应多种用途，作用时间短，而且时间散布小；能远距离的操作，减少了爆破中的不安全因素；可用于抗杂散电流的环境中；可在有静电的环境中使用。,3.1 起爆器材,二、导火索及其性能法国的路易来修尔于1907年发明导火索，外皮当时是用铅管作的。导火索：是指以黑火药为药芯，以一定燃速传递火焰的工业索类火工品。源于民用爆破器材术语1.作用：用于传递火焰，引爆火雷管；燃烧时仅索芯燃烧，外皮不燃烧。,3.1 起爆器材,2.结构：由芯线、索芯和各层包缠物（纸、棉纱、塑料皮、沥青）等组成。索芯：为具有一定密度的粉状或粒状黑火药,国产导火索药芯的直径不小于2.2mm，药量一般为78g/m，以保证获得较好的喷火性能。3 导火索的性能重要技术指标：燃速和喷火强度。燃速是导火索的重要指标，100125s/m；喷火强度(燃烧的导火索能够点燃另一根导火索的最大距离)不小于40mm;尺寸：内径2.2mm，外径5.25.8mm。,3.1 起爆器材,三、导爆索及其性能导爆索：是指以猛炸药为药芯，以一定爆速传递爆轰波的工业索类火工品。源于民用爆破器材术语1.导爆索分类按使用环境分类a.普通导爆索 露天或无可燃气体和煤尘爆炸危险的井下等爆破作业.b.煤矿许用导爆索 允许在有可燃气体和煤尘爆炸危险的矿井中使用。,3.1 起爆器材,按外壳材料分类 a.棉线导爆索 b.塑料导爆索 C.金属导爆索按起爆能力分类a.高能导爆索 装药量大，起爆钝感炸药或某些特殊场合下使用。b.低能导爆索 装药量较小，主要用于敷设炮孔内外导爆网路、起传爆作用或在特殊场合下使用。,3.1 起爆器材,按使用场所分类a.震源导爆索 用于地震勘探产生地震波的高能爆导索。b.油井导爆索 用于石油天然气井开采作业，它是以耐热炸药为药芯、耐温材料作包覆外壳的高能导爆索。2.普通导爆索的结构其结构与导火索相似，仅索芯不同。索芯：采用猛炸药(如黑索金或泰安)；,3.1 起爆器材,外观：外皮涂成红色以区别于导火索(白色).3.普通导爆索的性能与规格(1)性能与规格外径：5.76.2mm，每卷长50m；爆速：6500m/s；药量：1214g/m；耐水、耐冷及耐热性能：水中：0.5m水深浸泡24小时性能不变；低温：(-403)条件下冷冻2小时后,其感度和传爆性能仍合格；高温：(503)条件下保温6小时,外观及传爆性能不变.,3.1 起爆器材,四、导爆管及其性能1、导爆管的结构与传爆原理导爆管是指塑料管内附有一薄层炸药，起传爆作用的一种工业索类火工品。源于民用爆破器材术语作用:传递弱爆轰波，引爆雷管。(1)结构 导爆管是内壁涂有一层极薄炸药粉末的空心塑料软管.外径：3mm;内径:1.5mm;药量1416mg/m;药量配比：黑索金91%、铝粉9%；管壁材料为高压聚乙烯。,3.1 起爆器材,(2)导爆管的传爆原理导爆管起爆 产生冲击波 激起炸药反应给冲击波补充能量激起炸药反应给冲击波补充能量,传爆药,聚乙烯软管,导爆管结构,导爆管中的管道效应,3.1 起爆器材,2、导爆管的技术性能(1)抗静电性能：能抗30kV以下的直流电;(2)抗冲击性能：受机械冲击、落锤、枪击不会被击发;(3)传爆性能只要一端被击发，能正常传爆，中间不需雷管接力;各种扭结、被拉细、管内断药不超过15mm时，可正常传爆;两端封闭和在水下，仍能正常起爆；两根导爆管用套管对接，能正常起爆；,3.1 起爆器材,(4)抗自爆性能：导爆管不能引爆炸药；(5)强度指标 耐火性能:火焰不能激发导爆管;具有一定的抗拉强度,常温下能承受静拉力5kg。在+80-40，导爆管仍具有一定的强度,能传爆;(6)传爆速度：1600m/s；(7)起爆感度:只有产生冲击波的起爆器材才能引爆导管，如雷管、导爆索、炸药等;(8)破坏性能：传爆时，管壁完好无损，对周围不产生破坏作用;,3.1 起爆器材,说明：a.导爆管在运输过程中，可以作为非危险品或非爆炸物品处理。b.导爆管不能直接起爆炸药，只能起爆雷管；c.保质期为3年，储存期间，需将两头烧溶封口。,3.1 起爆器材,3.2 起爆方法,电起爆法使用的主要器材有：电雷管；非电起爆法使用的主要器材有：导火索、火雷管、导爆索、继爆管、导爆管、导爆管雷管。,3 起爆器材与起爆方法,一、导火索起爆法（又称火花起爆法）起爆所需器材：火雷管、导火索、点火材料。,起爆过程,点火,导火索燃烧的火焰,火雷管,炸药包起爆,优点：操作简单，成本低。缺点：需在现场点火，安全性较差，起爆时间不易准确确定，容易产生盲炮、带爆。故导火索起爆法今年已被淘汰。,3.2 起爆方法,二、电力起爆法（电雷管起爆法）电雷管起爆法是指利用电雷管通电后爆炸产生的能量起爆炸药的方法。电爆网路的组成：电雷管+导线+起爆电源1.电雷管的特性参数(1)电雷管全电阻全电阻=桥丝电阻+脚线电阻 国产电雷管用铁脚线或铜脚线，长度均为2m。康铜桥丝电阻为0.71.0；采用铁脚线时，全电阻为(2.54)0.13，铜脚线时全电阻为(11.5)0.15。,3.2 起爆方法,镍铬桥丝电阻为2.53;采用铁脚线时，全电阻为(5.66.3)0.40，铜脚线时,全电阻为(2.83.8)0.42。成组雷管爆炸时,应使同组雷管电阻值接近,电阻差值应不超过0.25欧姆,否则会因电流不平衡引起拒爆或早爆。(2)最大安全电流 给电雷管通以恒定的直流电流，5 min内不引爆雷管的最大电流值。国产电雷管的最大安全电流：康铜桥丝0.30.55A,镍铬桥丝0.125A。根据安全规程，电雷管的最大安全电流取0.03A。,3.2 起爆方法,(3)最低准爆电流。电雷管通以恒定的直流电流，能准确地引爆雷管的最小电流。单个国产电雷管的最低准爆电流0.7 A。最低准爆电流是表示电雷管能否可靠起爆的性能指标。(4)电雷管的反应时间反应时间=点燃时间tB+传导时间t点燃时间tB:通电开始到引火头点燃的时间；tB 决定于电雷管的发火冲能的大小。传导时间t:引火头点燃开始到雷管爆炸的时间。t可为敏感度有差异的电雷管成组齐爆提供条件。,3.2 起爆方法,(5)发火冲能KB指电雷管在点燃时间内，每欧姆桥丝所提供的热能。电雷管的敏感度B：用发火冲能的倒数表示。(6)串联成组电雷管的准爆条件最敏感电雷管的反应时间敏感度差的电雷管的点燃时间。使用电雷管爆破时,流经每个电雷管的电流为: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4.0A,直流电不小于2.5A。,3.2 起爆方法,电雷管的选择在同一网路中，应选用同厂、同型号、同批生产的电雷管，用专用爆破仪表进行电雷管的检查。同一网路中，雷管间的电阻差一般允许(0.10.2)，最大不能超过0.25。,3.2 起爆方法,2.起爆电源及导线(1)起爆电源发爆器（起爆器）发电式发爆器和电容式发爆器。一般只用来起爆串联网路。220V或380V交流电 电流强度大，起爆雷管数量多;用于无瓦斯工作场所。(2)导线选用一般的电线即可。,3.2 起爆方法,3.电爆网路的连接形式连接形式：串联、并联、混联,并串联电路,串并联电路,3.2 起爆方法,3.2 起爆方法,电阻,4.电爆网路的计算与选择(1)串联电路计算,电流,3.2 起爆方法,电阻,(2)并联电路计算,电流,流经每个雷管的电流,3.2 起爆方法,电阻,(3)串并联电路计算,电流,流经每个雷管的电流,3.2 起爆方法,电阻,(4)并串联电路计算,电流,流经每个雷管的电流,注：串并和并串电路中每个电雷管的电流计算式相同，两者准爆条件相同。,3.2 起爆方法,设串并或并串电路网中电雷管总数为N，则,最优分支数：,(5)串并或并串电路网中最优分支数的计算,3.2 起爆方法,5.检测仪表 对电雷管和网路进行检测只能用爆破专用仪表。爆破仪表需满足以下要求：(1)输出电流必须小于电雷管的最高安全电流。(2)外壳对地绝缘良好，不会把外来电引入爆破网路。(3)防潮性能好，不会因内部受潮漏电而引爆电雷管。,3.2 起爆方法,6.电雷管起爆法的特点优点:安全性较好；可以采用延期雷管，准确地控制起爆时间和顺序；可以在爆破前用仪表检查电雷管和电爆网路的质量，以便可靠起爆。缺点:操作较复杂，作业时间较长;需要有足够的电源和消耗导线较多;可能受静电、雷电、射频电和杂散电流的干扰而引起早爆事故。,3.2 起爆方法,三、导爆索起爆法起爆过程:雷管(炸药)导爆索 炸药包(导爆管),3.2 起爆方法,1.起爆药包加工(1)直接绑在药包上；(2)直接插在散药中；(3)打结后装入起爆药体中。2.导爆索的连接方式(1)导爆索与起爆雷管的连接 雷管的聚能穴必须朝向导爆索传爆方向，并绑扎在距导爆索末端150mm处。,3.2 起爆方法,(2)导爆索与导爆索的连接,3.2 起爆方法,(3)错误的导爆索连接和敷设,3.2 起爆方法,3.导爆索起爆网路的形式(1)串联网路 将导爆索依次从各个炮孔引出串联成一网路。缺点：前面导爆索出现故障，整个网路易产生拒爆。除非小规爆破，一般很少使用这种网路,1-炸药包，2-导爆索,3-雷管,3.2 起爆方法,(2)并簇联网路 把各炮孔引出的导爆索集中在一起，捆扎成簇，再与主导爆索连接。优点:某根导爆索出现故障,不影响其它导爆索的传爆.,4-干索，5-支索,3.2 起爆方法,(3)分段并联网路 将各炮孔引出的导爆索，分别与设在地面上的主导爆索连接。,3.2 起爆方法,(4)双向分段并联网路（环形并联网路）将各炮孔引出的导爆索，分别与设在地面上的环形主导爆索连接。,3.2 起爆方法,双向并联网路,3.2 起爆方法,(5)实现微差爆破的导爆索网路用继爆管起爆导爆索。,1-雷管；2、4-导爆索；3-继爆管；5-炮孔,3.2 起爆方法,用延期雷管(电雷管或非电导爆管雷管)起爆导爆索,多排微差爆破常用的电雷管起爆导爆索网路,3.2 起爆方法,4、导爆索起爆法的评价（优缺点）(1)操作简单，连接方便，易被工人掌握;(2)安全性好，药包内无雷管，进行装药堵塞和盲炮处理时危险性小；不受各种杂电、静电、射频电干扰；(3)与延期雷管或继爆管配合使用，可实现延期起爆;(4)爆速高,且能直接起爆炸药,故可实现齐发爆破。(5)不能用仪表检测网路质量；(6)导爆索价格贵，成本高。,3.2 起爆方法,5.导爆索起爆法的安全注意事项(1)传爆方向不同的导爆索相互交叉时，应采取措施避免先爆的导爆索炸断后爆的导爆索,从而造成拒爆。(2)导爆索爆炸时会产生强烈的空气冲击波和噪声，对附近的建筑、设备和人员可能造成危害。(3)导爆索上不能压有石块,以免产生飞石而造成事故.(4)在硐室、深孔爆破中，为了增加起爆能力，常采用导爆索结来起爆炸药；为了增加传爆的可靠性，常采用绑扎在一起的双导爆索来传递爆轰波。(5)注意导爆索传爆的方向性。,3.2 起爆方法,四、导爆管起爆法1.导爆管的引爆可用击发枪、雷管、导爆索、起爆药包引爆导爆管；最常用的引爆方式是用雷管、导爆索引爆导爆管。(1)用雷管起爆导爆管一般用雷管起爆或炸药起爆时，其传爆方向与导爆管爆轰波传向应相反，应反向连接；因爆轰波速度为16002000m/s，可能低于雷管底部的高速聚能射流速度，为避免超前炸断导爆管,需反接。为了防止拒爆，1个雷管引爆的导爆管数不宜超过10根；可采用2个雷管并在一起引爆20根以下的导爆管。,3.2 起爆方法,(2)用导爆索引爆导爆管在一木（铁）棍外周，平行摆放一层导爆管，在其外缠绕34圈导爆索，用胶布捆扎好,起爆导爆索即可;每次可起爆4060根导爆管，也可同时设几个点，几个点的导爆索再集中起爆。此法简单，一次起爆量大，但要注意只能起爆一层。,3.2 起爆方法,雷管,导爆索,短木棒,导爆管,用导爆索起爆导爆管,3.2 起爆方法,2.导爆管的连接(1)连通管连接（有进、出端口）连通管不带传爆雷管，直接把主爆导爆管和被爆导爆管连通导爆的装置。主要有三通、四通、五通，如下图所示。,注：连接(通)管具有方向性。,3.2 起爆方法,(2)四通连接件连接（无进、出端口）四个连接端口在一个方向。当1根导爆管爆炸后，产生的爆炸冲击波，经过反射，引爆其它3根导爆管，它没有进、出端口的区别。这种连接方式得到了广泛的应用。,3.2 起爆方法,(3)连结块连接，如下图。主要靠传爆雷管的侧向冲击波引爆导爆管。传爆过程：主导爆管 传爆雷管 被爆导爆管一次可起爆820根导爆管,3.2 起爆方法,(4)雷管连接主要靠传爆雷管的侧向冲击波引爆导爆管。,雷管与导爆管的连接图示,说明:传爆雷管：可以是火雷管、导爆管雷管；也可是瞬发雷管和延期雷管。联结时,传爆雷管聚能穴与导爆管的传爆方向相反。,3.2 起爆方法,3.导爆管起爆网络的联结基本形式簇联、串联、并联,a)簇联,b)串联,c)并联,3.2 起爆方法,爆破工程中常用的起爆网路：(1)簇联起爆网路先并，再并 并并联,3.2 起爆方法,(2)并串并联法并串并。,3.2 起爆方法,(3)闭合起爆网路，如下图所示 利用连接件所连接的4根导爆管能够互相传爆的特点，使每个药包的导爆管都由2根不同方向的导爆管引爆，每个局部区域都形成一个环形闭合网路，整个网路的 传爆方向四通八达，任何一根导爆管一旦被引爆，则整个区域都能被引爆。因此网路可靠性很高。,导爆管闭合网路示意图,3.2 起爆方法,4.起爆网路的延时设计(1)孔内延时网路孔外：连通管或瞬发雷管（传爆元件）。孔内：延时雷管（起爆元件）。,3.2 起爆方法,(2)孔外延时网路孔外：延期雷管（传爆元件）；孔内：瞬发雷管（起爆元件）；由于引爆激发能量不是同时传到炮孔内，网路易遭到破坏，所以炸药用量较大的硐室内爆破和大区深孔爆破不宜采用。,3.2 起爆方法,(3)孔内孔外延时网路孔内:延期雷管(高段)；孔外:延期雷管(低段)。通过孔内外延期起爆时间的组合来实现炮孔间的延期起爆(如微差起爆)孔外传爆雷管的连接方式有两种：a.在分支网路中串接传爆雷管，即在每个或每组炮孔外串接传爆雷管。,孔外传爆雷管只影响单个炮孔或一组炮孔，与其他炮孔或别的分组不发生联系。,3.2 起爆方法,b.在主网路中串接传爆雷管，习惯上称为接力式起爆网路。,3.2 起爆方法,5.导爆管与导爆索联合起爆网路(1)利用导爆索传爆：实现同时起爆。,3.2 起爆方法,(2)导爆管和导爆索复式网路 导爆索:传爆+起爆 作用:起爆可靠性高;节省雷管;消除间隙(管道)效应.,3.2 起爆方法,6.导爆管起爆网路的优缺点优点：操作简便、使用灵活；不受外电干扰；可实现延期爆破；成本较低。缺点：起爆前不能用仪表检查起爆网路；普通导爆管强度较低，在外力作用下容易变形、破损而造成拒爆；导爆管爆速较低，容易受雷管或导爆索的爆炸物作用而超前损坏。,3.2 起爆方法,五、联合起爆法联合起爆法又称复式网路起爆法：在同一爆区采用两套或多套相互独立的起爆网路。采用复式起爆网路的目的:保证起爆的可靠性和安全性.常用的是双复式起爆网路(双网路起爆)，组合方式有如下几种：两套电起爆网路；两套导爆索起爆网路;两套导爆管起爆网路;电力导爆索起爆网路；电力导爆管起爆网路；导爆索导爆管起爆网路。,3.2 起爆方法,
