非電點(diǎn)火起爆原理

第一節(jié)塑料導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

利用塑料導(dǎo)爆管為傳爆元件，并與起爆元件、連接元件及末端工作元件等構(gòu)成的起爆系統(tǒng)稱為塑料導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

(thenonelinitiationsystem)，簡稱導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。

塑料導(dǎo)爆管(威海武嶺爆破器材有限公司)

導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)是70年代發(fā)展起來的一種新型起爆系統(tǒng)，它和火雷管起爆方法、導(dǎo)爆索起爆方法統(tǒng)稱非電起爆方法(non-electricinitiationsystem)。

一.塑料導(dǎo)爆管（noneltube）塑料導(dǎo)爆管簡稱導(dǎo)爆管，是一種內(nèi)壁涂敷有猛炸藥，以低爆速傳遞爆轟波的撓性塑料細(xì)管。我國普通塑料導(dǎo)爆管一般由低密度聚乙烯樹脂加工而成，無色透明，外徑3.0±0.1mm，內(nèi)徑1.4mm±0.10mm。涂敷在內(nèi)壁上的炸藥量為14～18mg/m（91%的奧克托金或黑索今，9%的鋁粉）。塑料導(dǎo)爆管雷管導(dǎo)爆雷管工藝流程

塑料導(dǎo)爆管的結(jié)構(gòu)1-塑料管；2-炸藥粉末導(dǎo)爆管流程

導(dǎo)爆管的傳爆速度為（1650±50）m/s～（1950±50）m/s。其適用的環(huán)境溫度為－40℃～50℃，常溫下能承受68.6N靜拉力，在經(jīng)扭曲、打結(jié)后（管腔不被堵死）仍能正常傳爆。導(dǎo)爆管爆速測定

導(dǎo)爆管起爆以后，管內(nèi)將產(chǎn)生爆轟波。在起爆的瞬間可以看到，爆轟波似一閃光通過導(dǎo)爆管。在導(dǎo)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(yè)炸藥。導(dǎo)爆管的傳爆不會破壞環(huán)境，傳爆后的管壁亦無破損。導(dǎo)爆管本身不具有爆炸危險性，在火焰和機(jī)械碰撞的作用下不能被起爆，可以作為非危險品運(yùn)輸。

二.導(dǎo)爆管的穩(wěn)定傳爆原理

導(dǎo)爆管在受到足夠強(qiáng)度的激發(fā)沖量作用后，將在管內(nèi)形成一個向前傳遞的不穩(wěn)定爆轟波。該爆轟波在導(dǎo)爆管中傳播約300mm后轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定爆轟波，此后，爆轟波的傳播速度將保持恒定，形成穩(wěn)定傳爆。

穩(wěn)定傳爆時，粘附在導(dǎo)爆管內(nèi)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的中間產(chǎn)物迅速向管內(nèi)擴(kuò)散，反應(yīng)放熱一部分用于維持管內(nèi)的高溫高壓，另一部分則使余下的炸藥顆粒繼續(xù)反應(yīng)。

擴(kuò)散到管腔的中間產(chǎn)物與空氣混合后，繼續(xù)發(fā)生劇烈的爆炸反應(yīng)，爆炸產(chǎn)生的能量支持爆轟波前沿波陣面穩(wěn)定前移而不致衰減，穩(wěn)定前移的爆轟波繼續(xù)使內(nèi)壁上未反應(yīng)的炸藥開始反應(yīng)。這個過程的循環(huán)就是導(dǎo)爆管內(nèi)的穩(wěn)定傳爆。

三、導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

導(dǎo)爆管必須同其它器材配合，才能達(dá)到引爆炸藥的目的。這些器材和導(dǎo)爆管結(jié)合在一起就構(gòu)成了導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)由起爆元件、傳爆元件和末端工作元件三部分組成。

1.起爆元件:凡能產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊波的器材都能引爆導(dǎo)爆管，能夠引爆導(dǎo)爆管的器材統(tǒng)稱起爆元件。起爆元件的種類很多，主要有：擊發(fā)槍、擊發(fā)管、電雷管發(fā)爆器配起爆頭、導(dǎo)爆管擊發(fā)筆、導(dǎo)爆索、電雷管、火雷管等，其中后兩種最為常用。

實(shí)驗(yàn)表明：一發(fā)8號雷管最多可以起爆50余根的導(dǎo)爆管，但為了起爆可靠，以每發(fā)雷管起爆8～10根導(dǎo)爆管為宜，而且必須將這些導(dǎo)爆管用膠布等牢固地捆綁在雷管的周圍。

2.傳爆元件:傳爆元件的作用是將上一段導(dǎo)爆管中產(chǎn)生的爆轟波傳遞至下一段導(dǎo)爆管。常用的傳爆元件有塑料連通管和導(dǎo)爆管雷管，其中導(dǎo)爆管雷管既是上一端導(dǎo)爆管的末端工作元件，也是下一段導(dǎo)爆管的起爆元件。

塑料連通管是我國于80年代研制成功的一種新型傳爆元件，它是采用聚乙烯壓鑄成型的雙向或單向空心三通或四通連接件（連通管所能聯(lián)接的導(dǎo)爆管總根數(shù)稱為“通”數(shù)），常用的有分叉式、雙向集束式、和單向集束式三種，如圖所示。其中單向集束式是利用爆轟波的反射作用原理進(jìn)行工作的,一般為四通，簡稱反射四通。連通管a-分叉式；b-雙向集束式；c-單向集束式（反射四通）

反射四通是連通管中最為常用的一種，使用時將四根導(dǎo)爆管的一端都剪成與軸線垂直的平頭，將它們齊頭同步插入四通底部。當(dāng)其中的一根導(dǎo)爆管被引爆后，在其中產(chǎn)生的爆轟波傳遞至四通底部，經(jīng)反射后就會將其余三根引爆。

塑料連通管內(nèi)無任何炸藥成分，無爆炸危險性，可以取代導(dǎo)爆管網(wǎng)路中用做傳爆元件的導(dǎo)爆管雷管。

3.

末端工作元件末端工作元件是指與導(dǎo)爆管的傳爆末端相聯(lián)接的火雷管。其作用是將導(dǎo)爆管傳遞的低速爆轟波轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蚱鸨I(yè)炸藥的高速爆轟波。為使用方便，常將導(dǎo)爆管與火雷管組合裝配在一起，形成導(dǎo)爆管雷管（noneldetonator）。

導(dǎo)爆管雷管是指靠導(dǎo)爆管的沖擊波沖能激發(fā)的工業(yè)雷管，由導(dǎo)爆管、卡口塞、延期體和火雷管組成。

我國導(dǎo)爆管的品種有：瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管、毫秒導(dǎo)爆管雷管、半秒導(dǎo)爆管雷管和秒延期導(dǎo)爆管雷管。工廠生產(chǎn)的導(dǎo)爆管雷管的導(dǎo)爆管長度主要根據(jù)使用者的要求確定，主要有3m、5m、7m、10m等。

在熟悉雷管結(jié)構(gòu)并掌握相應(yīng)安全知識的基礎(chǔ)上，使用者也可以在現(xiàn)場自行組裝瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管。組裝要使用普通的工業(yè)火雷管、塑料卡口塞、鐵箍和手動收口器，方法十分簡單。圖是現(xiàn)場組裝的紙殼導(dǎo)爆管雷管示意圖。現(xiàn)場組裝的導(dǎo)爆管雷管a-卡口塞放大圖b-導(dǎo)爆管雷管1-聚能穴；2-頭遍主裝藥；3-二遍主裝藥；4起爆藥；5-加強(qiáng)帽；6-紙殼；7-卡口塞；8-鐵箍；9-導(dǎo)爆管；10-管殼限位臺階；11-導(dǎo)爆管限位臺階；12-噴孔第二節(jié)新型起爆器材

為了消除傳統(tǒng)起爆器材的一些缺陷，適應(yīng)特殊爆破環(huán)境的需求，近年來國內(nèi)外研制成功了很多新型的起爆器材，下面僅對國內(nèi)已定型生產(chǎn)的一些品種做簡單介紹。

1.抗雜散電流電雷管（anti-straycurrentelectricdetonator），簡稱抗雜電雷管。是一種具有抗雜散電流或感應(yīng)電流能力的電雷管。其電橋絲直徑較大，電阻較小，腳殼之間設(shè)有泄放通道。最小發(fā)火電流不大于3.3A，20發(fā)串聯(lián)發(fā)火電流約10A。

2.抗靜電電雷管（anti-staticelectricdetonator）。指抗靜電性能達(dá)到500pF、5000Ω、25kv的電雷管。其主要結(jié)構(gòu)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。

3.磁電雷管（magneticdetonationdetonator）。是利用變壓器耦合原理，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電沖能激發(fā)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(huán)狀磁芯，雷管的腳線在磁芯上繞適當(dāng)匝數(shù)，構(gòu)成傳遞起爆能量的耦合變壓器的副繞組。

使用這種雷管時，將一根作為耦合變壓器原繞組的單芯導(dǎo)線與待起爆的雷管穿在一起，經(jīng)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(chǎn)生的危害。

4.耐溫耐壓電雷管（hightemperature-pressureresistantelectricdetonator）是為能在較高壓力和溫度環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的專用雷管。這種電雷管適用于石油深井射孔及其它高溫、高壓場所的爆破工程。

其電阻為1.2～2.5Ω，安全電流0.1A，發(fā)火電流0.5A。在電容為500pF、電阻5000Ω、電壓20kv條件下，對產(chǎn)品腳殼放電不爆炸。在170℃、88.3MPa條件下，歷時2h，雷管起爆性能不變。

5.非起爆藥雷管（nonprimarydetonator）。是指不裝起爆藥而只裝猛炸藥或裝煙火藥和猛炸藥的工業(yè)雷管。研制非起爆藥雷管的目的是為了解決在傳統(tǒng)工業(yè)雷管生產(chǎn)過程中，因生產(chǎn)起爆藥DDNP（二硝基重氮酚）而造成的嚴(yán)重的環(huán)境污染，以及起爆藥在雷管的生產(chǎn)和使用過程中造成的安全問題。

目前取代起爆藥的途徑主要有兩種：一種是用煙火劑或炸藥改性取代起爆藥；另一種是用高速飛片、爆炸線（膜）、半導(dǎo)體橋（膜）等提供沖擊波或等離子體起爆能量從而取代起爆藥。非起爆藥雷管的性能指標(biāo)與普通工業(yè)雷管相同。

6.

變色導(dǎo)爆管（discolorednoneltube）。是一種在傳爆后管體顏色能自動由本色變?yōu)楹谏蚣t色的塑料導(dǎo)爆管。變色導(dǎo)爆管便于直觀方便地檢查管體是否已經(jīng)傳爆，提高了爆破作業(yè)的安全性，其性能滿足普通導(dǎo)爆管的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，安全可靠，無污染。

7.耐溫高強(qiáng)度導(dǎo)爆管（hightemperatureresistantandhighstrengthnoneltube）。

高強(qiáng)度導(dǎo)爆管(威海武嶺爆破器材有限公司)耐溫高強(qiáng)度導(dǎo)爆管

為了適應(yīng)現(xiàn)場混裝炸藥車裝藥溫度較高（一般大于72℃左右），以及大面積微差爆破裝藥時間長，導(dǎo)爆管數(shù)日浸在含水炸藥中需有較高的抗酸堿性能和抗拉性能的要求而研制的一種塑料導(dǎo)爆管。這種導(dǎo)爆管為雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，在－40℃～80℃條件下仍能可靠傳爆，無破孔現(xiàn)象。

導(dǎo)火索導(dǎo)爆索第一節(jié)導(dǎo)火索

工業(yè)導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)1-芯線；2-芯藥；3-內(nèi)線層；4-中線層；5-瀝層；6-紙條層；7-外線層；8-涂料層一導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)

導(dǎo)火索的長度應(yīng)保證點(diǎn)完導(dǎo)火索后，人員能撤至安全地點(diǎn)，但不得短于1.2m。工業(yè)導(dǎo)火索的外徑為5.5mm±0.3mm，藥芯直徑不小于2.2mm。

工業(yè)導(dǎo)火索分為普通型和緩燃型兩個品種。普通導(dǎo)火索每米燃燒時間為100～125s，批燃燒極差時間不大于15s，其表面為棉線和紙的本色，一般呈灰白色；緩燃導(dǎo)火索每米燃燒時間為180～215s，批燃燒極差時間不大于25s，其外層線中有一根為綠色線。

合格的導(dǎo)火索具有一定的抗水性、耐熱性和耐寒性。導(dǎo)火索在溫度為20℃、深度為1m的凈水中浸4h后，剪去受潮索頭，點(diǎn)燃后不應(yīng)有斷火、透火、外殼燃燒及爆聲。在溫度為45℃的恒溫箱中放置2h，不應(yīng)有粘結(jié)和外殼破壞的現(xiàn)象。在溫度為－25℃的條件下放置1h，不應(yīng)有裂紋和折斷現(xiàn)象。

導(dǎo)火索必須使用導(dǎo)火索或?qū)Ｓ命c(diǎn)火器材點(diǎn)燃，嚴(yán)禁用火柴、煙頭點(diǎn)火。為避免出現(xiàn)爆燃或緩燃事故，嚴(yán)禁腳踩和擠壓已點(diǎn)燃的導(dǎo)火索。

二導(dǎo)火索的制造工藝1、制造導(dǎo)火索的工藝流程導(dǎo)火索的制造過程較簡單，將各種原料準(zhǔn)備好之后，在專用的制索機(jī)上，連續(xù)卷制成導(dǎo)火索，其制造工藝流程筒圖如下：木炭炭硫混合物制造硫磺黑火藥混制、篩選硝酸鉀粉碎黑火藥裝盒與運(yùn)藥導(dǎo)火索紡制瀝青加工紙條加工涂料的配制導(dǎo)火索烘干、普檢棉線烘干棉線加工包裝與組批塑料袋紙箱產(chǎn)品驗(yàn)收庫房保管2、原料準(zhǔn)備（1）黑火藥準(zhǔn)備

按照黑藥的制造工藝，根據(jù)各種導(dǎo)火索所需要的燃燒速度，可以調(diào)整黑藥中各種成分的配比和使用炭化程度不同的木炭、配方，將黑火準(zhǔn)備好供卷制導(dǎo)火索使用。（2）棉紗的準(zhǔn)備棉紗是由天然棉纖維紡織成，按用戶的要求，棉紗有粗細(xì)之分。表示棉紗粗細(xì)有兩種方法：一種是支數(shù)，就是單位重量棉紗的長度，按重和長度所用單位，支數(shù)有公制和英制兩種，我國棉紗沿用英制。一磅棉紗是840碼長時定為英制的1支紗，若為21×845碼，稱為21支紗，若為32×840碼，稱為32支紗，顯然紗支越大，棉紗越細(xì)。另一種是我國規(guī)定的號數(shù)，就是每1000m棉的重量（以克表示），若1000m棉紗重28g稱為28號紗，號數(shù)越大，棉紗越組制導(dǎo)火索用棉紗常用21支、32支；檔于28號、18號。

棉纖維有吸濕性，因此進(jìn)廠棉紗都要在40～50℃的干燥室干燥至水分量為3～4%，但也不易過低，水分過低棉紗強(qiáng)度下降。經(jīng)干燥后將棉紗加工成合股線或棉線，將合股線或棉線，纏繞至專用的線軸上，供制索使用。（3）瀝青的準(zhǔn)備瀝青在導(dǎo)火索中作防涂料，一般采用石油瀝青。石油瀝青為原油蒸餾殘余物再經(jīng)加工制成，根據(jù)加工法不同，得到不同的品種，供不同場合使用，分普通、建筑、道路、專用等品種。導(dǎo)火索生產(chǎn)多用建筑瀝青。石油瀝青具有優(yōu)良的粘結(jié)性，抗水性和防腐蝕性，符合使用要求。建筑石油瀝青有“30甲”、“30乙”等牌號。一般選用以上兩種牌號，軟化點(diǎn)不低于60℃。原料瀝青往往粘有包裝紙，泥土等，要進(jìn)行加熱熔化除去雜質(zhì)后，等凝固再打碎使用。（4）紙條的準(zhǔn)備

制索的紙條有專用紙稱“導(dǎo)火索紙”一般有三種牌號選用，將紙切成寬16×18mm的紙條盤卷備用。紙的牌號及厚度為DX06厚度為65±5

m；

DX07厚度為78±6

m：DX09厚度為93±7

m

。（5）外層涂料的準(zhǔn)備

導(dǎo)火索的外層粘性涂料可以從以下幾種中選用：羧甲基纖維素3-5%水溶液；聚乙烯醇2-4%水溶液；淀粉，粘土、滑石粉組成的粘性水溶液；其他不吸潮的粘性液。第二節(jié)導(dǎo)爆索一.導(dǎo)爆索的結(jié)構(gòu)導(dǎo)爆索（detonatingcord）是一種以猛炸藥為藥芯，用來傳遞爆轟波的索狀火工品。導(dǎo)爆索有普通導(dǎo)爆索、震源導(dǎo)爆索、煤礦許用導(dǎo)爆索、油井導(dǎo)爆索、金屬導(dǎo)爆索、切割索、柔性導(dǎo)爆索、空心導(dǎo)爆索、強(qiáng)力導(dǎo)爆索和低能導(dǎo)爆索等多種類型。

棉線普通導(dǎo)爆索結(jié)構(gòu)1-芯線；2-黑索今或太安；3-內(nèi)線層；4-中線層；5-瀝青；6-紙條層；7-外線層；8-涂料層；9-防潮帽或防潮層

導(dǎo)爆索分為兩個品種：一種是以棉線、紙條為包纏物，瀝青為防潮層的棉線導(dǎo)爆索，其直徑不大于6.2mm，其結(jié)構(gòu)與工業(yè)導(dǎo)火索類似；另一種是以化學(xué)纖維或棉線、麻線等為內(nèi)包纏物，外層涂敷熱塑性塑料的塑料導(dǎo)爆索，其直徑不大于6.0mm。塑料導(dǎo)爆索更適用于水下爆破作業(yè)。

爆破工程中常用的是普通導(dǎo)爆索（以下簡稱導(dǎo)爆索）。導(dǎo)爆索適用于一般露天和無沼氣、煤塵爆炸危險的爆破作業(yè)，其芯藥為不少于11.0g/m的黑索今或太安。

導(dǎo)爆索與導(dǎo)火索的最大區(qū)別在于導(dǎo)爆索傳遞的是爆轟波而不是火焰，導(dǎo)爆索的傳爆速度不小于6000m/s。為區(qū)別于導(dǎo)火索，導(dǎo)爆索的表面均涂以紅色涂料。

導(dǎo)爆索具有突出的傳爆性能和穩(wěn)定的起爆能力，1.5m長的導(dǎo)爆索能完全起爆一個200g的標(biāo)準(zhǔn)壓裝TNT藥塊。在＋50℃保溫6h后或在－40℃冷凍2h后，導(dǎo)爆索起爆和傳爆性能不變。在承受500牛頓靜壓拉力后，仍保持原有的爆轟性能。

棉線導(dǎo)爆索在深度為1m、水溫為10～25℃的靜水中浸4h后；塑料導(dǎo)爆索在水壓為50千帕、水溫為10～25℃的靜水中浸5h后；傳爆性能不變。

出廠前，導(dǎo)爆索都要經(jīng)過耐彎曲性試驗(yàn)，以滿足敷設(shè)網(wǎng)路時對導(dǎo)爆索進(jìn)行彎曲、打結(jié)的要求。

導(dǎo)爆索的芯藥與雷管的主裝藥都是黑索今或太安，可以把導(dǎo)爆索看作是一個“細(xì)長而連續(xù)的小號雷管”。導(dǎo)火索噴出的火焰和機(jī)械沖擊不能可靠地將導(dǎo)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。二導(dǎo)爆索的制造工藝

目前大量應(yīng)用的為普通導(dǎo)爆索，所以下面只對普通導(dǎo)爆索的制造工藝加以介紹。

1、導(dǎo)爆索制造工藝流程普通導(dǎo)爆索的制造與導(dǎo)火索基本相同。即將各種原料準(zhǔn)備好之后，在專用的制索機(jī)上連續(xù)卷制成導(dǎo)爆索，其制造工藝流程簡圖如下：2、導(dǎo)爆索制造工藝說明

（1）黑索金的準(zhǔn)備

黑索金的準(zhǔn)備，包括粗、細(xì)黑索金的準(zhǔn)備、稱量、混合、干燥工序。因?yàn)槭褂煤谒鹘馂樗幮荆嗖捎么帧⒓?xì)混合應(yīng)用，效果較好。黑索金隨藥粒變小，根限直徑和臨界直徑都可下降，兩者的差值亦縮小；如黑索金在密度為1.0g/cm3時，藥粒為180

m臨界直徑為4.4mm；而在25～150

m時可降至1.2mm，此外，導(dǎo)爆索的爆轟感度也可以提高。從這兩點(diǎn)看，導(dǎo)爆索用細(xì)結(jié)晶黑索金（大部分為2-25

m）比較有利，但這樣的黑索金流散性極差，在卷索時下藥很不均，容易出現(xiàn)細(xì)、斷藥；

此外，這種黑索金的假密度只有0.35～0.45g/cm3，在卷機(jī)上使藥芯達(dá)到1.1g/cm3，的密度是很困難的，此密度下爆速可達(dá)6300m/s,因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，不能單用細(xì)黑索金做藥芯。

粗結(jié)晶黑索金，假密度在0.70～0.90g/cm3

之間，顆粒大部分在20～100

m，單純用作藥芯也不可取。

由于極限直徑增大，藥量和棉紗的消耗增加；導(dǎo)爆索的爆轟感度也較低，并且因?yàn)樗牧魃⑿蕴茫诰硭鲿r反而不易附著在芯線上，同樣也會產(chǎn)生細(xì)、斷藥。

在實(shí)際生產(chǎn)中，多采用混合黑索金的辦法，即按一定比例，將以上兩種粗、細(xì)黑索金混合使用。假密度可控制在0.50～0.55g/cm3,這樣就兼顧了藥芯粗細(xì)、密度、爆轟感度，卷索下藥等各方面的要求。

粗、細(xì)黑索金混合時，先測出粗、細(xì)黑索金的假密度，根據(jù)測定值并結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)決定配比。因?yàn)楹谒鹘鸶卸容^高，可用皮制轉(zhuǎn)鼓混合或用手工混合，混合后過約30目絹篩，以便混合的更均勻，并除