2.2起爆器材

工程上大量使用的炸藥敏感度都比較低，必須用爆炸能來引爆;感度稍高的工業炸藥可以用雷管的爆炸能來引爆，雷管是人為地將熱能轉變為爆炸的器件;感度低的工業炸藥需要用起爆藥包引爆，起爆藥包用雷管引爆。醫學課件1起爆器材一覽表醫學課件2火雷管結構1-管殼，用金屬、紙或塑料制成圓管狀；2-起爆藥（加強藥），爆炸威力更大，爆速更高；3-起爆藥，具有良好的火焰感度；4-加強帽，中心帶小孔的金屬罩，用0.2mm厚的銅片沖制而成；5-導火索插口；6-聚能穴，使起爆時能量集中，形成射流。2.2.1雷管

1.火雷管醫學課件3醫學課件42.電雷管

電雷管用電能轉化的熱使雷管中的炸藥起爆。按照電雷管的延時，可以將電雷管分為：瞬發電雷管秒延時電雷管毫秒電雷管抗雜散電流電雷管安全電雷管無起爆藥電雷管醫學課件5（1）瞬發電雷管a)直插式b)引火頭式1-腳線；2-密封塞；3-橋絲；4-起爆藥；5-引火頭；6-管殼；7-加強藥；8-加強帽

醫學課件6醫學課件7醫學課件81-腳線；2-密封塞；3-排氣孔；4-精致導火索；5-起爆藥；6-加強藥；7-管殼；8-引火藥頭；9-延期藥（2）秒延期電雷管索式結構裝配式結構醫學課件9

秒延期電雷管醫學課件10

（3）毫秒電雷管

(a)裝配式(b)直填式；

1-腳線；2-管殼；3-密封塞；4-長內管；5-氣室；6-引火頭；7-延爆藥；8-加強帽；9-起爆藥；10-加強藥

醫學課件11毫秒延期電雷管結構醫學課件12（4）抗雜散電流電雷管簡稱抗雜電雷管。是一種具有抗雜散電流或感應電流能力的電雷管。1）低阻絲

其電橋絲直徑較大，電阻較小，腳殼之間設有泄放通道。最小發火電流不大于3.3A，20發串聯發火電流約10A。2）無橋絲

需要高壓引爆醫學課件13

3）抗靜電電雷管其主要結構是在腳線線尾套絕緣塑料套或在線尾連接一個回路，在引火元件上留有一個放電空隙或在引火藥頭上外套硅膠套，以便泄放積累的靜電。醫學課件144）電磁雷管是利用變壓器耦合原理，由電磁感應產生的電沖能激發的雷管。它與普通雷管的不同之處在于每個雷管都帶有一個環狀磁芯，雷管的腳線在磁芯上繞適當匝數，構成傳遞起爆能量的耦合變壓器的副繞組。

醫學課件15

使用這種雷管時，將一根作為耦合變壓器原繞組的單芯導線與待起爆的雷管穿在一起，經爆破母線接到專用高頻起爆儀后就可以起爆。磁電雷管可以防止射頻電流、工頻電流、雜散電流和靜電刺激產生的危害。醫學課件16（5）電雷管的主要性能參數全電阻最大安全電流最小準爆電流點燃時間tB和傳導時間點燃起始能（最小發火沖能）醫學課件171)全電阻橋絲材料橋絲電阻腳線長度m腳線材料全電阻允許誤差康銅0.7～1.02鐵線2.5～4.00.13銅線1.0～1.50.13鎳鉻2.5～3.02鐵線5.6～6.30.40銅線2.8～3.80.42醫學課件182)最大安全電流

電雷管通以恒定直流電流持續5min，不致引燃電雷管引火頭的最大電流，稱為電雷管的最大安全電流。國產電雷管的最大安全電流，康銅橋絲電雷管為0.3～0.55A，鎳鉻橋絲電雷管為0.125～0.175A。規定最大安全電流是為了保證爆破作業的安全，并作為設計爆破專用儀表輸出電流的依據。檢測電雷管用的電參數儀表的輸出電流不得超過30mA。醫學課件193)最小準爆電流

肯定能引爆電雷管的最小直流電流，稱為電雷管的最小準爆電流。國產電雷管的最小準爆電流不大于0.7A。在實際設計中，設計流過每個電雷管的電流一般比最小準爆電流大得多，直流取2～2.5A，交流取2.5～4A。醫學課件204）

6ms發火電流。

通電時間6ms，電雷管達到0.9999的發火概率所需施加的最小恒定直流電流稱為6ms發火電流。在煤礦有瓦斯的工作面爆破時，雷管的通電時間限制在6ms之內，由起爆源控制。醫學課件215）100ms發火電流

通電時間100ms，電雷管達到0.9999的發火概率所需施加的最小恒定直流電流稱為100ms毫秒發火電流。此值與電雷管的標稱發火沖能有關。醫學課件224）電雷管的反應時間

（點燃時間tB和傳導時間）

點燃時間tB指從通電到引火頭點燃的時間。傳導時間指從引火頭點燃到雷管爆炸的時間。點燃時間和傳導時間之和稱為電雷管的反應時間，表示電雷管從通電到爆炸所經歷的時間。在設計起爆網絡必須保證每個電雷管通電時間超過點燃時間。醫學課件237）發火沖能I2tB稱為電雷管的發火沖能，表示電雷管對電流的敏感程度。當為非直流供電時發火沖能為所需電流越小，電雷管越敏感。一般用發火沖能能的倒數表示電雷管的敏感度，即Sm=1/I2tB。在起爆設計中，應盡可能使用發火沖能能接近的電雷管。醫學課件24醫學課件253.導爆管雷管導爆管雷管分為瞬發和延期雷管兩類，延期雷管又分毫秒、半秒和秒延期幾個系列，有比較全的延期分段。導爆管雷管的結構和電雷管相似，只不過引火部分是導爆管，而不是引火頭和腳線。導爆管起爆系統是70年代發展起來的一種新型起爆系統，它和火雷管起爆方法、導爆索起爆方法統稱非電起爆方法醫學課件26醫學課件27醫學課件282.2.2導火索

和火雷管配套使用的索狀點火材料藥芯是黑火藥，外有白色防潮、抗拉材料導火索用明火點燃燃速為100～120s/m燃速和噴火能力是安全使用的保證燃速不穩、火焰噴射長度小于40mm的導火索即為不合格產品，不能使用。醫學課件29醫學課件30醫學課件312.2.3導爆索與繼爆管1.導爆索導爆索是一種以猛炸藥為藥芯，用來傳遞爆轟波的索狀火工品。導爆索具有突出的傳爆性能和穩定的起爆能力，可以起爆炸藥。導爆索的芯藥與雷管的主裝藥都是黑索今或太安，可以把導爆索看作是一個“細長而連續的小號雷管”。醫學課件32導火索噴出的火焰和機械沖擊不能可靠地將導爆索引爆，必須使用雷管或起爆藥柱、炸藥等大于雷管起爆能力的火工品將其引爆。導爆索與導火索的最大區別在于導爆索傳遞的是爆轟波而不是火焰，導爆索的傳爆速度不小于6000m/s。為區別于導火索，導爆索的表面均涂以紅色涂料。類型：導爆索有普通導爆索、安全導爆索、油井導爆索、金屬導爆索、切割索和低能導爆索等多種類型。醫學課件33（1）普通導爆索（簡稱導爆索）導爆索適用于一般露天和無沼、煤塵爆炸危險的爆破作業，其芯藥為不少于11.0g/m的黑索今或太安。（2）安全導爆索與普通導爆索的主要區別是藥芯中加入食鹽，消除火焰，降溫。（3）油井導爆索涂層改變，藥芯增加藥量，耐高溫。醫學課件34醫學課件35醫學課件362.繼爆管繼爆管是專門與導爆索配合使用的延期元件，實質上是裝有毫秒延期元件的火雷管與一根消爆管的組合體，有單向和雙向兩種。單向繼爆管傳爆具有方向性，如在使用中方向接反，爆轟就會中斷。繼爆管和導爆索配合使用，起爆能力不小于8#雷管。醫學課件37

由于繼爆管的成本較高，隨著抗雜散電流電雷管、抗靜電延期電雷管性能的不斷提高，特別是導爆管非電起爆技術的不斷發展和完善，繼爆管的使用量已大幅減少。醫學課件38醫學課件392.2.4塑料導爆管和導爆管的連通材料

1.塑料導爆管

塑料導爆管為非電傳爆材料，具有安全可靠、不受雜散電流干擾和便于操作等優點。因為起爆不用電能，故稱為非電起爆系。塑料導爆管簡稱導爆管，是一種內壁涂敷有猛炸藥，以低爆速傳遞爆轟波的撓性塑料細管。我國普通塑料導爆管般由低密度聚乙烯樹脂加工而成，無色透明，外徑3mm，內徑1.4mm±0.10mm。涂敷在內壁上的炸藥量為14～18mg/m（91%的奧克托金或黑索今，9%的鋁粉）。醫學課件40圖3-14塑料導爆管的結構1-塑料管；2-炸藥粉末醫學課件41

導爆管的傳爆速度為（1650±50）m/s～（1959±50）m/s。其適用的環境溫度為－40℃～50℃，常溫下能承受68.6N靜拉力，在經扭曲、打結后（管腔不被堵死）仍能正常傳爆。醫學課件42

導爆管起爆以后，管內將產生爆轟波。在起爆的瞬間可以看到，爆轟波似一閃光通過導爆管。在導爆管出口端部噴出的爆轟波可以引爆火雷管，但不能直接引爆工業炸藥。導爆管的傳爆不會破壞環境，傳爆后的管壁亦無破損。導爆管本身不具有爆炸危險性，在火焰和機械碰撞的作用下不能被起爆，可以作為非危險品運輸。醫學課件43導爆管的穩定傳爆原理

導爆管在受到足夠強度的激發沖量作用后，將在管內形成一個向前傳遞的不穩定爆轟波。該爆轟波在導爆管中傳播約300mm后轉變為穩定爆轟波，此后，爆轟波的傳播速度將保持恒定，形成穩定傳爆。

醫學課件44

穩定傳爆時，粘附在導爆管內壁上的炸藥粉末受到爆轟波前沿波陣面高溫高壓的作用，首先在炸藥表面發生化學反應，反應的中間產物迅速向管內擴散，反應放熱一部分用于維持管內的高溫高壓，另一部分則使余下的炸藥粒子繼續反應。醫學課件45

擴散到管腔的中間產物與空氣混合后，繼續發生劇烈的爆炸反應，爆炸產生的能量支持爆轟波前沿波陣面穩定前移而不致衰減，穩定前移的爆轟波繼續使內壁上未反應的炸藥開始反應。這個過程的循環就是導爆管內的穩定傳爆。醫學課件46

2.導爆管的連通器具連通器具的功能是實現導爆管到導爆管之間的沖擊波傳播。我國現用的連通器多由連接塊或多路分路器構成。連接塊通常用塑料制成，不同的的連接塊一次可起爆的導爆管數量不同。醫學課件47醫學課件48醫學課件49

2.3起爆方法

2.3.1非電起爆法

1.導火索起爆法

導火索起爆法是指利用導火索燃燒時產生的火焰，先引爆火雷管，再由火雷管激發炸藥爆炸的起爆方法。帶有雷管的藥卷稱為起爆藥卷。

1—導火索；2—綁繩；3—火雷管；4—藥卷醫學課件50起爆安全點火起爆由專人完成，點火器材有導火索段、點火棒、點火線、點火筒、點火三通等。每人只點一個炮時，點燃導火索后迅速撤離到安全區即可。一人點多個炮時，點火前應按爆破設計要求，確定各個炮點的點火順序，調整每個炮點導火索的長度，控制起爆時間間隔，相應地確定點火器材上火源的時間間隔，實現一次點火。醫學課件51導火索起爆優缺點優點：操作技術簡單，工人容易掌握，起爆的準備工作量少；一般不受外來電的影響，除非雷電直接擊中它；成本低，便于推廣。缺點：起爆前無法用儀表來檢查起爆網路聯接的質量；不能用于有沼氣和礦塵爆炸危險的地點；必須人工在爆破點逐個點火，安全性差；不能精確控制爆破順序，不能用于要求較高的控制爆破。醫學課件522.導爆索起爆法導爆索可以起爆炸藥合導爆管雷管，本身需要雷管炸藥起爆（1）起爆藥包加工（圖）醫學課件53導爆索與藥包的聯接（a）導爆索與藥卷；（b）導爆索結1-導爆索；2-藥卷；3-膠布；4-起爆體醫學課件54（2）導爆索的連接形式導爆索爆破網路中主線與支線或索段與索段的聯接方法有搭結、套結、水手結和三角結等幾種。搭結時，兩根導爆索重疊的長度不得小于15cm，中間不得夾有異物和炸藥卷，支線傳爆方向與主線傳爆方向的夾角不得大于90°。醫學課件55導爆索的聯接方法（a）搭結；（b）水手結；（c）、（d）、（e）套結；（f）三角結醫學課件56

導爆索網路除聯接處的套結、水手結外，禁止打結或打圈。交錯敷設導爆索時，應在兩根導爆索之間放一厚度不小于10cm的木墊塊。硐室爆破時，導爆索與銨油炸藥接觸的地方應采取防滲油措施或采用塑料被覆導爆索。

醫學課件57

導爆索爆破網路A－分段并聯；b－簇并聯1－雷管；2－主干索；3－支索醫學課件58

醫學課件59

醫學課件60

由于導爆索的爆速很高，導爆索網路中聯接的所有裝藥幾乎是同時爆炸。為了實現微差爆破，可在網路中聯接繼爆管。醫學課件61

導爆索起爆法的特點

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。醫學課件62

3.導爆管起爆法(1)導爆管起爆系統的工作原理導爆管起爆系統由三部分組成：擊發(起爆)元件連接(傳爆)元件末端工作元件1)擊發元件的作用是擊發導爆管：雷管、擊發槍火帽、電引火頭導爆索和電擊發筆等都可作為激發元件，最常用的為8號瞬發電雷管。2）傳爆元件的作用是使弱爆轟波連續傳遞下去，由導爆管和連接元件組成。醫學課件633)工作元件是由引入炮孔或藥室中的導爆管和它末端組裝的雷管組成，它最終用來引爆炮孔的裝藥。擊發元件使導爆管起爆和傳爆。(2)爆破網絡1)導爆管網路常用的基本連接形式有：

①并聯法：并聯網絡如圖2—20所示，即把炮孔或藥包中非電毫秒雷管用1根導爆管延伸出來，然后把數根延伸出來的導爆管用連通管或傳爆雷管并在一起。醫學課件64醫學課件65

②串聯法。導爆管的串聯網路如圖2-21所示，即把各起爆元件依次串聯在傳爆元件的傳爆雷管上，每個傳爆雷管的爆炸完全可以擊發與其連接的分支導爆管醫學課件66③

并串聯法。并聯網路與串聯網路的結合組成并串網路，如圖2-22所示。并串聯網路是爆破起爆網路中最基本的，以此為基礎可以構成如圖2-23所示的并串串聯網路和圖2-24所示的并串并聯網路。醫學課件67醫學課件68醫學課件69醫學課件70

2)導爆管起爆網路的延時通過非電延期雷管實現毫秒爆破。導爆管起爆的延期網路，一般分為孔內延期網路和孔外延期網路。

①孔內延期網路。這種網路中傳爆雷管(傳爆元件)全用瞬發非電雷管，而炮孔內的起爆雷管(起爆元件)則根據實際需要使用不同段別的延期非電雷管。干線上各傳爆瞬發非電雷管順序爆炸，相繼引爆各炮孔中的起爆元件，通過孔內各起爆雷管的延期，實現毫秒爆破。醫學課件71②孔外延時網路炮孔內用瞬發雷管，而網路中的傳爆雷管按實際需要用延期非電雷管。注意：為使爆破網路能夠順序、穩定傳爆。不管何種導爆管延期網路，在配備延期非電雷管時和決定網路長度時，都必須遵照下述原則：即網路中，在第一響產生的沖擊波到達最后一響的位置之前，最后一響的起爆元件必須被擊發，并傳入孔內。否則，第一響所產生的沖擊波有可能趕上并超前網路的傳爆，破壞網路。醫學課件722.3.2電力起爆法組成

電雷管、導線和起爆電源

(1)導線根據導線在起爆網路中的不同位置劃分為腳線、端線、連接線、區域線(支線)和主線(母線)。

1)腳線。腳線是從電雷管內引出的直徑為04～0.5mm的銅芯或鐵芯塑料包皮絕緣線，長度一般為2m2)端線。端線是聯接電雷管腳線至孔口或藥室口的導線。其直徑不得小于0.8mm，常用截面為0.2～0.4mm2多股銅芯塑料皮軟線。醫學課件733)連接線。連接線指連接各串聯組或各并聯組的導線，常用截面為2.5～1.6mm2的銅芯或鋁芯塑料線。

4)區域線。區域線是指連結主線和連接線的導線。實施分區爆破時，各分區與主線間的連線也稱區域線。其規格同連接線。

5)主線。主線是連接起爆電源與區域線的導線，一般用動力電纜或專設的爆破電纜，可多次重復使用，通過的電流也最大。

醫學課件74(2)起爆電源能夠引爆電雷管的電源稱起爆電源，如干電池、蓄電池、照明線、動力線以及專用的發爆器工程中常用的起爆電源220V或380V交流電源和防爆型發爆器；煤礦井下爆破的起爆多采用防爆型發爆器。起爆電源選取原則1)如果網路比較復雜，電爆網路中的雷管數量多，需要起爆總電流強度大時，常使用交流動力電源。醫學課件75《煤礦安全規程》規定，煤礦井下放炮不能用這種電源，所以交流電源只能用于無瓦斯的井筒工作面和露天放炮。采用交流電源時，必須在放炮的安全地點設置放炮接線盒。接線盒應滿足：設置電源開關刀閘和放炮刀閘兩個開關，且都必須是雙刀雙擲刀閘；設置指示燈，當電源開關刀閘合上以后，指示燈發光表明電源接通。使用交流電源時，串聯雷管的準爆電流要比使用直流電起爆時大。醫學課件76為提高交流電源的起爆能力，可采用三相交流全波整流技術，將三相交流電源變成直流電源，并提高電源的輸出電壓。

2)發爆器。發爆器按使用條件分為防爆型和非防爆型兩類。防爆型發爆器限時供電并有防爆外殼，以防電路系統的觸電火花引燃瓦斯，確保放炮時安全。非防爆型的發爆器不必采用防爆外殼。發爆器按結構原理分為發電機式和電容式二種。電容式發爆器目前最為普遍。

醫學課件77電容式發爆器的種類很多，如圖2-25所示。原理晶體三極管振蕩電路---直流---高頻交流電--升壓---整流---高壓直流電---電容器充電。當主電容電壓達到額定電壓值后，氖燈發光，指示可以放炮，對于大容量電容式發爆器，常采用儀器指針顯示主電容電壓值。防爆型發爆器----供電時間有限時主電容在3－6ms以內向電爆網路供電非防爆型發爆器----供電時間沒有限時醫學課件78使用非防爆發爆器須注意起爆完成時，應及時地把毫秒開關擰到停止位置，接通泄放電阻，使電容器短路，將剩余電能全部泄放掉，以免發生危險。表2-12列出了部分國產電容式發爆器的性能指標電容式發爆器通常所能提供的電流不太大，不足以起爆并聯數目較多的雷管，一般只用來起爆串聯網路。此外，只有發爆器處于完好狀態，其起爆能力才能達到其銘牌規定的雷管數，一般情況難以保證達到規定的起爆雷管數。醫學課件792.3.3電雷管的串聯準爆條件和準爆電流保證串聯網路中每個電雷管都被引爆，必須滿足得準爆條件：感度最高的電雷管爆炸之前，感度最低的電雷管必須被點燃，即感度最高的電雷管的爆發時間，必須大于或等于最鈍感電雷管的發火時間。醫學課件80以準爆條件確定準爆電流(1)直流電源起爆式(2-4)兩邊都乘以電流強度I的平方或者Kmin，

Kmax——在給定的電流強度條件下，感度最高和感度最低的電雷管的發火沖能。

醫學課件81若即電流強度大于等于兩倍百毫秒發火電流時，發火沖能可用標稱發火沖能代替，則串聯電雷管的準爆條件式可變化為式中I——直流串聯準爆電流

I100——百毫秒發火電流。工業電雷管用于一般爆破時，直流串聯準爆電流的標準為2A，這個標準可以使電雷管的串聯準爆性能有一定保證。要保證串聯網路中每個電雷管都被引爆，還需要符合準爆條件。醫學課件82

(2)交流電源起爆如用交流電時，準爆電流應是交流電的有效值。當通電時間比一個周期大得多時，用電表測得的有效電流值進行計算是合理的。但當通電時間小于一個周期時，就不能用交流電表所測出的電流值作為有效值了。其起爆沖能不僅決定于通電時間的長短，也與通電時電流的相位有關。如果電路閉合時的相位不等于零，則電流通過電路的時間不是電流半周期的整倍數，則交流電給出的沖能比相同的直流電(與交流電有效值相同的直流電)給出的沖能小，因此，采用交流電時所需用的電流強度比直流電大。醫學課件83交流電按正弦曲線變化醫學課件84工業電雷管交流串聯準爆電流的標準為：串聯20發鎳鉻橋絲電雷管不大于2.0A。康銅橋絲電雷管不大于2.5A；醫學課件85

(3)電容式發爆器引爆串聯網路，保證電雷管可靠引爆同時滿足三個條件：

1)發爆器的輸出沖能K應大于最鈍感電雷管發火沖能。電容式發爆器的輸出電壓隨時間變化輸出沖能即要求醫學課件862)滿足準爆條件可由發爆器在該時間內給出的沖能K應至少等于雷管標稱發火沖能的條件求出代入準爆條件并轉換得R－網路總電阻醫學課件873)最鈍感電雷管的點燃時間應小于放電電流降到最小發火電流的放電時間

放電電流降到最小發火電流時的放電時間；I0－電雷管的最小發火電流。經變換可得到以下條件式醫學課件882.3.4電爆網路及計算電爆網路連接有串聯、并聯