高精度导爆管雷管的研制与应用探讨

高精度导爆管雷管的研制与应用探讨

作者：李彬

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第09期

摘要：文章针对高精度导爆管雷管的研制过程进行了细致的阐述和论证，并以实际工程为例说明了高精度导爆管在复杂环境工程爆破中的应用，减少了用户的使用成本，控制了爆破危害，取得了良好的爆破效果。所得结果为高精度导爆管雷管的制造和应用提供了一定的参考。

关键词：高精度导爆管雷管;延期药剂;工艺参数;市场应用

目前国内生产的普通导爆管雷管名义延期时间相对单一，传统雷管的秒量精度不能满足大断面、城市拆除、地下爆破等复杂环境的爆破，如大空间台阶爆破技术采用逐孔起爆则孔间存在微差时间重合的现象，使爆破效果难以控制[1]。为了满足爆破工程的需要，我们研制了高精度导爆管雷管，高精度导爆管雷管秒量差值为等时间间隔，延期精度高，组网起爆后爆破破碎效果好，大块率低，爆破震动和噪音等危害较小，较好的满足了工程爆破的需求。

1 延期药剂的选择

目前国内常使用的延期药剂主要有铅丹硅系、硼系、钨系延期药等几个种类。目前毫秒延期药主要是以硅系延期药为主，但存在着高段别秒量不稳定、长储存后秒量变化大等缺点。钨系延期药在高段别秒量精度表现较差。硼系延期药具有生产工艺简单、混药周期短、延期时间稳定、延期精度高、储存性能好等优点[2]。为了控制雷管秒量的精度，我们从延期药剂着手。铅丹--硅系延期药的延期精度在工业雷管低段别延期区域表现较好，点火可靠性高，秒量集中，所以1-6段采用铅丹--硅系的延期药进行制作。硼系延期药的延期精度在工业雷管中高段别区域表现优异，因此6段以上段采用硼系延期药作为延期体的延期药剂进行制作。

2 延期要配方的设计

延期药配方的研究是延期药研究一个重要的方面，药剂配方在一定程度上决定其燃速、延期精度及发火可靠性等方面。我们根据零氧平衡原则进行配比设计，然后在此基础上进行调整。我们研究的铅丹--硅系和硼系延期药为混合延期药，它的性能随组成及配比变化和制造工艺等变化[3-4]。如延期药各组分的细度、粒度分布及混合均匀性，乃至原材料的来源都会影响到延期药的性能。由于延期药的反应历程比较复杂，反应式有时较难确定，影响燃速和延期精度的因素较多，本着提高延期精度和燃速可调范围广的原则，通过细致的摸底试验确立配方。

3 混药方式的确立

混药的方法主要有手工混药和机械混药两种，混合的形势可分为干混和湿混。所谓干混就是将粉末状固体成分以各种方式掺拌均匀;湿混就是加入醇类或者胶黏剂继续混合均匀。湿混可避免药剂粉尘飞扬，同时又减低对机械和热冲量的感度所以采用机械湿混的方式混药。从安全生产的角度我们采用采用机械湿混的方式混药。混制药剂的工艺流程为：原材料准备--称量--混制--造粒--烘干。各工序的目的：①原材料准备：确定原材料的等级、粒度等;②称量：按照配方称量各原材料的量;③混制：机械湿混使各组分均匀混合;④造粒：使药剂的流散性好，便于装药;⑤烘干：使药剂的水分符合要求，除去其中的挥发溶剂。

4 延期体结构的选择和制作

目前工业雷管使用的铅芯延期体分为单芯、三芯、五芯等品种，具有延时精度高、安全、成本低廉等优点，被很多生产厂家所采用。为结合生产的实际情况，因而实验决定采用铅芯延

期体的结构进行延期体的制作，考察硼系延期药的燃速、延期精度及储存稳定性。通过实验对比我们发现：单芯延期体掉药严重、秒量精度较差;三芯、五芯延期体的秒量一致性好，精度较高，但五芯延期体制作复杂，综合考虑我们选择三芯延期体作为高精度导爆管雷管的延期体。铅芯延期体的制造流程：铅管一端封口;称药;装药、封口;拉制延期体;切延期体。

5 装配工艺、参数的选择

装配工艺对雷管的质量好坏起重要作用。在成品雷管装配时我们选取长度为60mm～

66mm的8号法兰管壳;起爆药为DDNP，基础雷管装药高度为29mm～31mm;卡口直径为5.2～5.3mm。为了确定卡腰位置和卡腰直径我们进行了对比实验发现：卡腰位置设置在延期体的上部和下部秒量精度都较差，中部位置延期精度最高;卡腰直径大于5.8mm容易速爆，卡腰直径小于5.5mm秒量精度差;因此我们卡腰位置选取在延期体中部，卡腰直径选取为5.5～5.8mm。

6 产品的性能检验情况

我们制作的高精度导爆管雷管經国家安全生产淮北民用爆破器材检测检验中心检验各项指标均达到相关的国家标准，并通过了科技成果鉴定。检验报告如图1所示：

由检验结果可以看出，延期药配方的设计和后续成品雷管加工制造工序是完全可行的，能完全满足高精度导爆管雷管的秒量精度要求。通过严格控制原材（下转第107页）（上接第104页）料的细度，以实现延期药的稳定燃烧;严格控制延期药的混制程序，确保延期药的混药质量;严格控制成品雷管的装配过程以减小装配过程对秒量的影响。通过对以上制作过程各个工序的严格控制，使研制的高精度导爆管雷管的秒量高度集中，秒量极差在很小的一个区间范围内，很好的达到了目标要求。

7 工程应用情况

2014年3月11日重庆小什字、罗汉寺地区连接两江大桥的渝中连接隧道爆破作业采用的就是高精度导爆管雷管。所使用部分高精度导爆管雷管爆前秒量测试结果如图2：

此次爆破施工环境复杂，对建筑物的震动要求非常严，振速控制在1.0cm/s，重点地段甚至严到0.5cm/s。由于雷管的延期时间存在一定的误差范围，误差范围的大小严重影响了爆破震动的控制。利用高精度导爆管雷管可严格控制炮孔起爆时间，使得不同炮孔炸药爆炸产生的地震波相互叠加干扰，获得了良好的减震效果。高精度导爆管雷管使炸药的能量在爆破介质中的分布更加合理，增加了介质破碎过程中的碰撞次数，减小大块率，爆破介质的块度、粒度、松散度都得到了很好的改善，有利于后续作业。爆破后观察爆堆较好，大块率低，经检测爆破震动小，完全达到了爆破施工目标要求。

参考文献：

[1]刘忠卫，尤广生.精确微差延时及逐孔起爆技术在爆破实践中的应用[J].矿业工程，2003.

[2]徐大伟，王大海，陈志刚.硼系延期药特性及应用[J].火工品，2005.

[3]蔡瑞娇.火工品设计原理[M].北京：北京理工大学出版社，1999.

[4]张志魁.硼系延期药燃烧时间与配比关系探讨[J].火工品，2004.