爆破工程第四章起爆方法与技术

问题讨论：为什么会出现丢炮？
• 为了防止丢炮，在选择电雷管敷设电爆网路时，
用于同一电爆网路中的电雷管应为同厂同批 同型号的产品，这样的雷管上述差异较小，发
火一致性提高。 • 为了克服上述差异，欧美国家早已淘汰弹性结
构电引火元件，采用刚性结构电引火元件生产工 艺。 • 我国也已经有了半刚性和刚性结构电引火元件 的生产雏形，将逐渐淘汰弹性结构电引火元件的 生产和使用。
问答题24： 在大型电爆网路中，通常将导线按其
位置和作用分为几种？对导线有何要求？ 问答题25：
电力起爆法施工工序有哪些环节？
4.1.2.3 起爆电源
一、基本要求： 1、电压要求；（回忆起爆电流的 要求） 2、容量要求； 3、足够大的发火能；（回忆发火 能的大小） 二、常用的种类 1、电池； 2、动力电； 3、起爆器；
反映了电雷管的起爆感度。 问题：准爆电流标准为什么将原来的不 大于0.7A降低到不大于0.45A，说明了什么。
3、串联起爆电流（成组串联最低准爆电流） 对串联连接的20发电雷管通以恒定的电流，
受试的所有电雷管全部起爆的电流。
普通型雷管： ≤ 1.2A 钝感型： ≤ 1.5A 高钝感型： ≤ 3.5A
问答题23： 什么电源可作为电爆网路电源？
对有煤尘和气体爆炸危险的矿井的 起爆有什么特殊的规定？
什么是防爆型起爆器？
4.1.2.4 网路检查
简答19题：对测量电雷管和电爆 网路电阻的电表应有哪些要求？
问题：电雷管检查为什么用专用的导 通器和专用电桥？检测电流多大？ 问答题22：
检测电力起爆网路时，发现电阻时
当然，造成弹性结构电引火元件发火不一致
的原因还有：引火药剂的热感度差异，以及引 火药剂与桥丝的接触紧密程度（可能存在空隙） 差异。不同的雷管制造厂，可能采用不同的桥 丝（不同的直径或电阻率）或引火药剂（包括 成分不同、配比不同）及其加工工艺，这些工 艺上的差别可能造成雷管的桥丝电阻值、引火 药剂的热感度差异，最终造成电引火元件发火 一致性差异。
• （一）导线 电爆网路中的导线包括以下各种： • 脚线——从电雷管内引出的两根导线。它通常是直径
0.5mm、长1.5~2m的铜芯或铁芯涂蜡纱包线或聚氯乙烯 绝缘线。 • 端线——联接电雷管脚线引出至孔口或药室口的导线。直 径不得小于0.8mm，一般用单股直径1.13~1.38mm的绝缘 胶皮线。 • 联接线——联结各孔口或药室口之间的导线，规格同端线。 • 区域线——联结主线和联接线的导线。实施分区爆破时， 各分区与主线间的联线也称区域线。规格同端线。 • 主线——从爆破电站内主刀闸开关器起至爆破区域线(或 至联接线)的导线。它在爆破中可以多次重复使用。一般 用七股直径1.68～2.11mm的绝缘胶皮线。
R

R1

m 2

r n

R2

通过电爆网路的总电流：
I
E
PR1


m 2

r n

R2

通过每个电雷管的电流
（4—12） （4—13）
i I 2n
• 在大规模爆破和特大规模爆破中，需要使用大量 的电雷管，这就要分支路，即每一炮孔或药室装 入两个电雷管并联起来，
6、静电感度 在电容器为2000pF、串联电阻为0欧姆，按
大于等于8KV、10KV对普通型和钝感型、高钝感 型充电条件下，对电雷管的脚线-管壳放点，不 应发火。 7、延期时间
定义：名义延期时间、该段的上规格限和下 规格限；
名义延期时间、上规格限和下规格限的计算 方法。 问题：上下限平均值；上相邻名义延期时间平均 值；下相邻名义延期时间平均值加末尾数。
电源
电源
串并联网路
并串联网路
• 串并联(复式串联)网路计算：
• 总电阻
•
R

R1

1 2
R2

nr
（4—6）
• 所需电流
I
E
R1

1 2
R2

nr
• 通过每个电雷管的实际电流为
•
i
E
2
R1

1 2
R2

nr

（4—7）
• 3.并联 将所有电雷管 的一根脚线联在一起， 另一根脚线也联在一 起，分别接到电源两 极上，就成为并联网 路，如图4—21所示。 这种网路起爆的可靠 性较高，但要求的总 电流较大。
• 2、对大规模爆破或一次起爆炮孔数量多的 爆破工程，如硐室爆破、深孔爆破和一次 起爆数量较多的炮眼爆破，应采用电雷管、 导爆管和导爆索起爆。
4.1.2 电力起爆方法
主要问题： 1、电爆网路基本构成：电雷管、导线、起爆 电源和测量仪表； 2、可检查性——准爆性、可靠性 3、远距离起爆 4、延期起爆 5、抗电性差——早爆、误爆危险 6、可靠起爆电源 7、设计、连接复杂
•
Q I 2 Rt
•
（4—1）
• 式中 Q——电流通过灼热桥丝时放出的热 量，J；
• I——电流强度，A；
• R——桥丝电阻值，Ω；
• t——桥丝通电时间，s。
当I和t为定值时，若R不同，则所 放出的热量也不一样。
对于目前常见的弹性结构电引火元 件，桥丝电阻值必然存在差异。这就会 使爆破网路中的成组电雷管在同时一次 通电时，发生有的电雷管早爆，有的拒 爆。这种情况俗称“丢炮”（也是造成 瞎炮、盲炮的原因之一），是电爆网路 最为忌讳的故障之一。
• 2并联电爆网路
• 并联网路是将所有要起爆的电雷管两脚线分别连 到两根导线上，然后与电源相连接。
起爆电源
• 网路计算：
• 总电阻
R

R1

R2 n

r n
（4—8）
• 通过电爆网路的总电流
I
E
R1

R2 n
r
（4—9）
• 通过每个电雷管的电流
i I n
• 4.混合联 混合联网路主要有并串联和并串并联 （或复式并串联），见图4—22和图4—23。
• 24、在大型电爆网路中，通常将导线按其 位置和作用划分为几种？对导线有何要求？
• 答：在大型电爆网路中常将导线按其位置 和作用划分为端线、连接线、区域线和主 线。
• 式中 I——通过网路的总电流，A；
• i——通过每个电雷管的电流，A。
• 2、为了提高串联网路的起爆可靠性，在实 际爆破中常采用串并联网路（又叫复式串 联网路）。如图4—20
图4-20 串并联网路
• 3） 混联网路
• 又叫混合联电爆网路。是由串联和并联组合起来 的一种网路。通常采用串并联、并串联。
起爆技术
第四章 起爆技术
4.1 常用起爆方法 4.1.1概述
雷管？ 导爆索？ 电磁波？ 水下声波起爆法？
导爆管起爆法、电力起爆法、导火索起 爆法、导爆索起爆法；
其中哪些是电力起爆法，哪些是非电起 爆法。
问题：起爆网路都有哪些？什么是混合 起爆网路？
问题分析
• 1、在有瓦斯爆炸危险的环境中进行爆破， 应采用电起爆而禁止采用火雷管和导爆管 起爆；
电源
• 串联电爆网路计算：R R1 R2 nr • 总电阻式中 R——总电阻，Ω；
• R1——主线电阻，Ω； • R2——端线、联接线、区域线电阻，Ω； • n——电雷管数目；
• r——每个电雷管的电阻，Ω。
• 如果电源的电压为E，则通过网路和每个电雷管 的电流为：
E
iI
•
R1 R2 nr （4—5）
ms；
•
H——点燃敏感度最高的电雷管的传导时间，
ms。
• 上述不等式说明，为了保证成组电雷管不会产生 丢炮，敏感度最高的电雷管的爆炸反应时间必须 大于敏感度最低的电雷管的点燃时间。
• 要做到这一点，除了增大成组电雷管的发火电流 以外，在同一网路中的电雷管必须是同厂同批和 同型号的电雷管，尽量缩小它们的敏感度的差值。
将单发电雷管充电以上电流5min,不发 生爆炸。表明使用安全性的高低ห้องสมุดไป่ตู้如检 测电流，应小于30mA.
问题：标准中为什么将最高安全电流 从0.125A以上,提高到0.18A以上,又定到 0.2A以上。
3、最小发火电流（最低准爆电流） 发火电流的规定，实验中按通电时间为
30ms时发火概率为0.9999的电流为最小发火 电流。 普通型雷管： ≤ 0.45A 钝感型： ≤ 1.0A 高钝感型： ≤ 2.5A
1
1 2
3
2
4
5/
3
4 a
b
图5—5 电引火元件结构示意图 —弹性结构；b—刚性结构
1—脚线；2—塑料塞；3—桥丝；4—引火药；5—金属脚
td 最低 H td 最高
• 式中 td 最低 ——点燃敏感度最高的电雷管点燃时
间，ms；
•
td 最高——点燃敏感度最低的电雷管点燃时间，
反映了成组电雷管的起爆时，起爆电流能 保证烧断敏感度最高的雷管之前，将敏感度 低的雷管点燃。
问题1：为什么在同一爆破网路中雷管， 有的响，有的不响。
问题2：【？】直流不小于2A、交流不 小于2.5A；【？】直流不小于2.5A、交流不 小于4A；
5、发火冲能 发火冲能也叫点燃电流冲能。其倒数表示电雷
大时小、不稳定，原因是什么？如何 纠正？
• 22、检测电力起爆网路时，发现电阻值时大时小、不稳定， 原因是什么？如何纠正？
• 答：用爆破电桥孔检测电爆网路时，电阻值不稳定，原因 主要在于线路的接头有虚接或者接头胶布没包好接了地， 也有可能是有的接头受潮了。
• 纠正的方法是：
• （1）分段检测网路，找出引起电阻不稳定的所在段，把 这一段的接头打开，重新连接好，包好胶布，做好绝缘， 再进行检测。
二、电爆网路的设计和计算
• 在爆破工程中，电爆网路可以设计成串联并联和 混合联三种形式。
• 1.串联 这是一种最简单的网路，如图4—19所示。 但这种网路只要其中任何一个雷管发生故障，则 整个网路失效。
图4—19串联网路 l—电源；2—主线；3—脚线；
4—电雷管；5—药室
• 1串联网路
• 串联网路是将网路中的电雷管两根脚 线依次连接成一串。
• 或通过点燃延期药（延期体）（对延期雷管而言） 后，再点燃起爆药；
• 电引火元件是电雷管发火的关键部件。
• 当电流通过桥丝时，必然产生热量，包敷在桥丝 周围的引火药（引火剂）受到加热而发火。
• 据焦耳―楞次定律，电流通过桥丝时放出
的热量同桥丝电阻值、通过桥丝的电流强 度和通电时间有关，其公式是：
•
能否用电雷管设计隧道爆破网路？
4.1.2.1 电雷管的主要参数
• 1、电雷管电阻 • 脚线：铜和镀锌; • 脚线线芯直径：0.45mm和0.45mm; • 脚线长度：2.0±0.1m； • 电阻值：6.3±2.0欧；4.0±1.0欧； • 镍鉻桥丝电阻±0.8欧；
2、安全电流 普通型雷管： ≥0.20A 钝感型： ≥0.30A 高钝感型：≥0.80A
• 同一排或一小区域的炮孔或药室的电雷管串联起 来组成一支路，各支路电阻加以平衡后，将各支 路并联起来接入电源电路。
• 这样的网路比前面几种都要复杂，称为并串并联 网路和并串并并联网路。
• 其计算的基本原理如前所述，在此就不再赘述。
三、电爆网路各组成部分的选择
• 前面已经谈过对电雷管的选择，现在主要介绍网路导线和 电源的选择。
• （2）为防止这种现象产生，在连接网路时，应把电雷管 的脚线裸露部分用砂纸打磨去锈或剪去一段剥出新线再进 行相互连接。在连接时，脚线之间、脚线与导线之间或者 是导线之间都应绞接紧密，再用胶布包裹好，不得有假接 或虚接，在有水地方要把接头垫起来，不要浸水。
• 相关内容一：电雷管的发火原理
• 依靠电引火元件点燃起爆药；
• 并串联网路计算：
总电阻：
R

R1

m
r n

R2

（4—10）
式中 m——串联的炮孔或药室的数目；
n——并联成一组中的电雷管数目。
通过电爆网路的总电流：
I
E
R1

m
r n

R2

通过每个电雷管的电流
（4—11）
i I n
• 并串并（或复式并串）联网路计算：
总电阻：
管的敏感度。点燃电流冲能越小，灵敏度越高。 实验方法：恒定电流、通电时间100ms ，求出
发火概率0.9999的百毫秒电流值;再以2倍的百毫秒电 流值恒定直流电流向电雷管通电，求出发火概率为 0.9999的通电时间。
K I2 t
普通型雷管： 2.0-7.9
钝感型：
8.0-18.0
高钝感型： 80.0-140.0
8、保证期 顺发电雷管两年，延期电雷管一年半。
4.1.2.2 导线
R L
S
R——导线电阻，欧姆 ρ ——导线材料的电阻率，Ω mm2/M S——导线面积，mm2 L——导线长度，m .
一般爆破断面积，0.42-0.45mm2; 硐室爆破断面面积，端线、连接线、区域线0.5-1.0mm2;
主线1.5mm2。