爆破技術人員培訓教材第四章起爆技術

4.1常用起爆方法4.2起爆網路的設計和現場運用4.3起爆網路的施工技術4.4起爆網路的試驗與檢查4.5數碼電子雷管起爆網路§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爆索起爆法電雷管起爆法火雷管導火索起爆法導爆管雷管起爆法

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成為起爆網路。

包括：電力起爆網路、導爆管起爆網路、導爆索起爆網路及混合起爆網路。4.1.1非電起爆法

有：火雷管導火索起爆系統、導爆索起爆系統。

1、火雷管導火索起爆系統

起爆方法：利用點燃導火索產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。

系統構成：導火索、火雷管和點火裝置。

起爆系統的加工：將一定長度的導火索和火雷管連接在一起的操作。這項工作應在專門的房間或硐室內按切、插、固三個步驟進行。切：按所需長度（以保證安全為原則，最短不得小于1m）垂直于導火索軸線方向將其切斷，插入火雷管的一端要切平整。插：輕輕地將導火索插入火雷管，使其與加強帽接觸為止。雷管口內有臟物時，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。雷管鉗的側面應與雷管口相平，夾的長度不大于5mm。也可用黑膠布直接纏裹固定。

加工炮頭：將帶有導火索的火雷管裝入炸藥包內，并用膠布或細繩捆好。此項工作應在工作面附近的安全地點進行。每次加工量不得超過該次爆破的需要量。

點火起爆：導火索通常采用導火索段、點火線、點火棒、點火筒等點燃。還有采用電力點火（電力點火帽，電阻絲）和鐵皮三通聯接一次點火。

適用范圍：炮眼爆破。

特點：操作簡便易行，成本較低；需在爆破工作面點火，安全性較差。多數現場已不采用此法起爆了。

舉例：常因導火索質量產生早爆或晚爆事故。2、導爆索起爆系統

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

網路聯接：有串聯、分段并聯和束狀并聯。

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

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

簇并聯將聯接每個藥包的傳爆線一端聯成一捆，再與另外一根傳爆線（主線）聯接起來。這種聯接，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）應用。

應用條件及優缺點

應用于露天爆破、隧道掘進等。主要優點：1）爆破網路設計簡單，操作方便，與電力起爆法相比，準備工作量少，不需對爆破網路進行計算。2）不受雜散電流、雷電以及其它各種電感應的影響（除非雷電直接擊中導爆索）。3）起爆準確可靠，能同時起爆多個裝藥。4）不需在藥包中聯接雷管，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、儀表對爆破網路進行檢查。無法對已經堵塞的炮眼或導洞中導爆索的狀態進行準確判斷。圖4-1a導爆索的連接方法

（a）搭結；（b）水手結；（c）套結

導爆索之間的聯接方式：①搭接②水手結③T型結圖4-1b導爆索的連接方法

（d）、（e）套結；（f）三角結圖4-1c導爆索與藥卷的連接

1-導爆索；2-藥卷；3-膠布；4-起爆體(a)導爆索與藥卷(b)導爆索結41圖4-1d導爆索爆破網路

1-雷管；2-主干索；3-支索（a）分段并聯圖4-1e導爆索爆破網路

1-雷管；2-主干索；3-支索（b）簇并聯圖4-2環形網路

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、電爆網路構成電雷管——各種電雷管；導

線——包括：腳線、連接線、放炮母線；起爆電源——直流電、交流電、專用發爆器。2、電雷管及電爆網路的主要性能參數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，應使同組雷管電阻值接近，差值不大于0.25歐姆。

《爆破安全規程》規定：用于同一爆破網路的電雷管應為同廠同型號產品，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同一起爆網路，應使用同廠、同批、同型號的電雷管;電雷管的電阻值差不得大于產品說明書的規定。圖4-3電雷管激發爆炸瞬間2）最大安全電流

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

:t反＝t點＋t傳

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

8）串聯準爆條件和準爆電流

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

則有串聯準爆電流：——最敏感雷管的爆發時間；tBmin

、tBmax——分別指最敏感、最鈍感雷管的點燃時間；θmin——雷管傳導時間；

I2tB——指的是雷管的發火沖能，用KB表示。

規程規定：成組爆破時，流經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、電爆網路連接形式

三種基本形式串聯——Id=I=U/R0=U/(Rm+nr)≥I準

并聯——Id=I/m＝U/(mRm+r)≥I準混合聯——R=Rm+n’r/m,I=U/(Rm+n’r/m’)i=I/m’=U/(m’Rm+n’r)≥I準式中n’——一組內串聯雷管個數或串聯組數；m’——并聯組數或一組并聯個數。∵網路中雷管總數N=m，n，、n，=N/m，代入上式則：i=m，U/(m’2Rm+Nr)當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分組。m’=圖4-4電爆網路的基本形式(a)串聯；（b）（c）并聯；

1-雷管；2-端線；3-區域線；4-主線。21(b)4213(c)4132(a)44-53245(d)1圖4-6電爆網路的串并（并）聯形式1-雷管；2-端線；3-區域線；4-主線；5-藥室。4、電爆網路的特點及要求

優點：①可遠距離操作，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路質量。

缺點：①工作復雜、網路復雜，技術要求水平高；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。

敷設電爆網路時應注意的問題①只準采用專用爆破電表導通網路和校核電阻。專用爆破電表的工作電流應小于30mA。必須在裝藥填塞完畢和無關人員撤離現場后，才準在作業面導通網路和校核電阻。②爆破網路主線應設中間開關，并與其它電源線路分開敷設，應采用絕緣良好的導線，不準利用鐵軌、鐵管、鋼絲繩、水和大地作爆破線路。露天爆破允許使用架設在電桿磁瓶上的裸露導線，但不準使用直流電機車的架空線。③必須嚴格檢查主線、區域線、端線、電源開關和插座等的斷通與絕緣情況。在聯入網路前，各自的兩端應短路。④爆破網路的聯接必須在工作面的全部炮孔(或藥室)裝填完畢和無關人員全部撤至安全地點之后，由工作面向起爆站依次進行。兩線的接點應錯開10cm，接點必須牢固，絕緣良好。⑤爆破主線與起爆電源或發爆器聯接之前，必須測全線路的總電阻值。總電阻值應與實際計算值符合(允許誤差±5%)。若不符合，禁止聯接。⑥在有瓦斯與煤塵爆炸危險的環境中采用電力起爆時，只準使用防爆型發爆器作為起爆電源。其它情況下準許采用動力電、照明電和經鑒定合格的發爆器作為起爆電源。⑦用動力電源或照明電源起爆時，起爆開關必須安放在上鎖的專用起爆箱內。起爆開關箱的鑰匙和發爆器的鑰匙在整個爆破作業時間里，必須由爆破工作領導人或由他指定的爆破員嚴加保管，不得交給他人。⑧爆破作業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計確定。露天硐室大爆破，裝起爆體前應撤除各個硐室的電源。⑩各種發爆器和用于檢測電雷管及爆破網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檢查一次，電容式發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導爆管起爆系統1）網路構成

激發元件——激發槍、激發筆、雷管、導爆索傳爆元件——導爆管連接元件——連接塊起爆元件——終端雷管網路構成2）導爆管爆破網路的連接形式：

簇聯法、串聯法、并聯法等。3）起爆網路延時：

一般采用非電延期雷管（包括孔內、孔外延時）4）導爆管與雷管的連接：

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：非電導爆四通，一個帶三個。圖4-9反射四通（a）卡口放大圖；（b）導爆管雷管1—聚能穴；2—頭遍主裝藥；3—二遍主裝藥；4—副裝藥；5—加強帽；6—紙殼；7—卡口塞；8—鐵箍；9—導爆管；10—管殼限位臺階；11—導爆管限位臺階；12—噴孔。圖4-10現場組裝的導爆管雷管(a)12971011875467921(b)3圖4-11導爆管雷管的裝配關系

圖4-11毫秒延期導爆管雷管

圖4-12a導爆管簇聯爆破網路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導爆管；6反射四通54321>10cm圖4-12b導爆管串聯爆破網路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導爆管；6反射四通6521圖4-12c導爆管簇串聯爆破網路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導爆管；6反射四通7521

圖4-12d導爆管復式爆破網路1炮眼；2電雷管；3聚能穴；4膠布；5導爆管；6反射四通6521圖4-13a導爆管環形爆破網路1炮眼；2反射四通；3電雷管；4導爆管4321

4321圖4-13b導爆管環形爆破網路1炮眼；2反射四通；3電雷管；4導爆管

5）使用范圍和優缺點

范圍：除有沼氣和礦塵爆炸危險的環境外，幾乎各種條件下都可用。

優點：①操作技術簡單；

②安全性較高；

③成本低；④可成組起爆，數目不限。

缺點：①無法檢查網路質量；②不能用于沼氣環境等；③爆區太長可能會有沖擊波破壞網路的現象；④高寒地區導爆管可能損化。4.1.4數碼電子雷管起爆網路

概述

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

結構其本質是采用一個微電子芯片取代普通電雷管中的化學延期藥與電點火元件，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電子延期雷管結構圖

圖4-15電子雷管基本原理

銥缽起爆系統

隆芯1號數碼電子雷管核心部件為電子控制器，它主要進行起爆所需各項工作的協調管理。隆芯1號數碼電子雷管必須用其配套的銥缽起爆系統起爆。該起爆系統由主從起爆控制器兩級設備構成：主設備一一銥缽起爆器，用于電子雷管起爆流程的全流程控制，是系統唯一可以起爆雷管網路的設備；從設備一一銥缽表，用于實現電子雷管連網