火工品結構與性能

第一部分

國內瞬發雷管第一節火雷管

一、火雷管（plaindetonator）

火雷管由管殼、主裝藥、副裝藥和加強帽組成，分為6號和8號兩種規格。管殼材料分為鋼、鋁、銅、紙幾種，管殼內徑6.2mm。紙殼火雷管（威海武嶺爆破器材有限公司生產）火雷管1—紙殼；2—加強帽；3—傳火孔；4—副裝藥；5—二遍主裝藥；6—頭遍主裝藥；7—聚能穴紙殼火雷管裝一次炸藥壓一次炸藥裝二次炸藥壓二次炸藥運炸藥裝三次炸藥裝K·D復鹽起爆藥壓合抖浮藥內壁涂漆半成品退模運起爆藥加強帽裝入連接板擦組合模施工、驗收地下運輸帶清理與維修管殼裝入組合模擦接管模烘干外觀檢查組批內壁檢查裝盒分類、返工火雷管工藝流程圖

工程上常用的是8號紙殼火雷管。雷管的上端開口，用來插入導火索。底端為聚能穴，用以提高雷管的起爆力。

主裝藥為黑索今或太安。其凈裝藥量：6號雷管不低于0.4g，8號雷管不低于0.6g。根據裝藥順序，主裝藥又分為兩部分：頭遍藥為經石蠟造粒的鈍化黑索今；二遍藥為未經鈍化處理的黑索今或太安。

副裝藥為二硝基重氮酚、D·S共沉淀、K·D復鹽、疊氮化鉛等起爆藥。副裝藥裝藥量必須保證雷管主裝藥完全爆轟。

加強帽用銅、鐵等金屬材料沖壓而成，其主要作用是縮短起爆藥的爆轟成長期，提高起爆藥的起爆能力。加強帽外徑與雷管內徑間為過盈配合并用紫膠漆封閉間隙。加強帽中心設有一個直徑2mm的傳火孔，導火索產生的火焰通過傳火孔引爆副裝藥，再由副裝藥激發雷管的主裝藥爆炸。

根據GB13230－91的規定：每100發雷管裝入一個紙盒內，紙盒必須經蠟封防潮；每50或75盒雷管裝入一個包裝箱內。雷管的保證期自制造日期起為兩年。第二節瞬發電雷管工業電雷管簡稱電雷管。

普通電雷管（威海武嶺爆破器材有限公司）

按通電后爆炸時間的不同以及是否允許用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的工作面，作如下分類：普通瞬發電雷管普通電雷管普通延期電雷管電雷管煤礦許用瞬發電雷管煤礦許用電雷管煤礦許用毫秒延期電雷管雷管型號及規格表

根據主裝藥裝藥量的不同，電雷管可分為6號和8號兩種。

雷管腳線的長度規定2m,也可要求廠家供應其它長度腳線的電雷管。

電雷管殼使用的材料有紙、銅、覆銅鋼、鋁、鐵等，但煤礦許用型電雷管的管殼只允許使用紙、銅、覆銅鋼等材料。普通瞬發電雷管（commoninstantaneouselectricdetonator）

普通瞬發電雷管簡稱瞬發電雷管，是指通電后立即爆炸的電雷管，又叫即發電雷管。下圖是紙殼瞬發電雷管的結構示意圖。1-紙殼；2-加強帽；3-傳火孔；4-腳線;5-鐵箍；6-卡口；7-橋絲；8-引火頭;9-副裝藥；10-二遍主裝藥；11-頭遍主裝藥;12-聚能穴

紙殼瞬發電雷管普通瞬發電雷管

電雷管結構

電雷管結構

橋絲和引火頭

瞬發電雷管由火雷管和電點火元件組裝而成，電點火元件由聚氯乙烯絕緣鍍鋅鐵腳線、橋絲（直徑40μm的鎳鉻合金絲）、引火藥頭和塑料塞組成，通過鐵箍將塑料塞卡緊固定在紙殼火雷管的開口端。

金屬殼的電雷管不需鐵箍，直接將塑料塞卡緊在金屬殼火雷管的開口端。引火藥頭是火柴頭大小的一種滴狀物，由引火藥（氧化劑和可燃劑的粉狀混合物）配縮丁醛、明膠等粘合劑制成糊狀，蘸在橋絲上，烘干后再在表面浸上防潮、防摩擦、防靜電保護層而制成。它是電雷管的心臟，也是影響電雷管質量的主要因素之一。剪電橋絲洗、晾干電橋絲并電橋絲檢查電橋絲沾電引火藥頭晾電引火藥頭電引火藥頭烘干啟模、捆把沾防潮漆與干燥入庫組批、裝箱封箱包裝浸蠟成品雷管運送電引火藥頭儲存組裝與卡口成品電阻檢查外觀檢查電引火藥頭電阻檢查火雷管運送焊電橋絲剪平排模電雷管裝配圖

瞬發電雷管的作用原理：電雷管通電后，橋絲電阻產生熱量點燃引火藥頭，引火藥頭迸發出的火焰激發雷管爆炸。由于從通電開始到雷管爆炸只經歷極短暫的瞬間，所以把它稱為瞬發電雷管。

工業電雷管首次出現于1881年，雖然最初的電雷管只不過是在火雷管上部固定一個電引火頭元件，即瞬發電雷管，但卻為以后其它品種電雷管的發展奠定可技術基礎．隨著爆破工程規模的擴大，為滿足大范圍或全斷面一次爆破的需求，1927年出現了最早的延期雷管－－導火索式延期電雷管，從而使工業電雷管的開發和應用，進入了一個新的階段．第二部分

國內延期雷管

普通延期電雷管

(commondelayelectricdetonator）

普通延期電雷管簡稱延期電雷管，是指裝有延期元件或延期藥的電雷管。

根據延期時間的不同，延期電雷管又分為秒延期電雷管、半秒延期電雷管、1/4秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。

我國延期電雷管的段別及其延期時間見下頁表。延期電雷管與瞬發電雷管的區別主要在于延期電雷管在電點火元件與火雷管之間安置有延期元件或延期藥。

秒延期電雷管（seconddelayelectricdetonator）秒延期電雷管是段延期間隔時間為1～2s的延期電雷管，其延期元件為精制導火索。根據導火索在雷管中的裝配位置，秒延期電雷管的結構可分為兩種：一種為內置式，即將精制緩燃導火索裝配在雷管內，不同的段別采用不同燃速和不同切長的緩燃導火索，如下圖所示。秒延期電雷管1-金屬管殼；2-加強帽；3-導火索；4-排氣孔；

5-腳線；6-卡口塞；7-橋絲；8-引火頭；9-卡痕；10-副裝藥；

11-二遍主裝藥；12-頭遍主裝藥；

13-聚能穴

秒延期電雷管

秒差和半秒差電雷管結構

毫秒延期電雷管是段間隔為十幾毫秒至數百毫秒的延期電雷管。由于毫秒延期電雷管的延時精度高，不能采用導火索作延期元件。

毫秒延期電雷管毫秒延期電雷管的構造簡介

我國早期毫秒延期電雷管的延期元件是具有一定燃燒速度和燃燒精度的延期藥，延期藥的裝填方式主要有裝配式圖（a）和直填式圖（b）。

裝配式是將延期藥先在延期內管裝壓好，然后將它裝入火雷管內，直填式則是將延期藥裝入火雷管內，再反扣長內管后，直接在雷管內加壓。

目前我國毫秒延期電雷管的延期元件更多的是采用鉛質延期體，同時取消了加強帽，如圖（c）所示。鉛質延期體主要經過以下工序加工而成：首先在壁厚3mm左右、長度300mm左右、內徑不大于10mm的鉛銻合金管內裝入定量延期藥。圖毫秒延期電雷管1-金屬殼體；2’-傳火孔；3’-反扣長內管；4-腳線；5-卡口塞；6-橋絲；7-引火頭；8’-延期藥；9-副裝藥；10-二遍主裝藥；11-頭遍主裝藥圖毫秒延期電雷管1-金屬殼體；2’-傳火孔；3’-反扣長內管；4-腳線；5-卡口塞；6-橋絲；7-引火頭；8’-延期藥；9-副裝藥；10-二遍主裝藥；11-頭遍主裝藥圖毫秒延期電雷管1-金屬殼體；2-鉛質延期體；3-延期藥芯；4-腳線；5-卡口塞；6-橋絲；7-引火頭；8-卡痕；9-副裝藥；10-二遍主裝藥；11-頭遍主裝藥毫秒延期電雷管結構

毫秒電雷管結構

經專用模具引拔至一定細度后切成一定長度的中間料管，然后再將三根（或五根）這樣的中間料管裝入一根鉛銻合金大套管內，經多次引拔后到外徑為6.15mm～6.27mm，然后按要求的延期時間切成一定長度，這樣就形成了三芯（或五芯）的鉛銻合金延期體，簡稱鉛質延期體。由于鉛質延期體內的延期藥分布均勻，延期精度高，所以在毫秒延期雷管中得到了廣泛的應用。

3.1/4秒延期電雷管和1/2秒延期電雷管

1/4秒延期電雷管（s－delayelectricdetonator）和1/2秒延期電雷管（half-seconddelayelectricdetonator）是指段間隔為1/4秒和1/2秒的延期電雷管。

這兩個品種延期電雷管的結構、電點火元件、電發火參數與毫秒延期電雷管相近，只是引火藥頭和延期藥的組分有所不同。1/4秒延期電雷管多采用鉛質三芯或五芯延期體；1/2秒的延期電雷管則采用秒級延期藥，其延期元件有裝配式和直填式兩種。

4.延期電雷管的作用原理電雷管通電后，橋絲電阻產生熱量點燃引火藥頭，引火藥頭迸發出的火焰引燃延期元件或延期藥，延期元件或延期藥按確定的速度燃燒并在延遲一定時間后將雷管引爆。還有通過集成電路延期的數碼電子雷管。

煤礦許用電雷管（威海武嶺爆破器材有限公司）（三）煤礦許用電雷管允許在有瓦斯和煤塵爆炸危險的環境中使用的電雷管統稱煤礦許用電雷管。煤礦許用電雷管分為瞬發和毫秒延期兩種類型。煤礦許用毫秒延期電雷管

為確保雷管的爆炸不致引起瓦斯和煤塵的爆炸，煤礦許用電雷管在普通電雷管的基礎上采取了以下措施：

1．為消除雷管爆炸時產生的高溫和火焰的引燃作用，在雷管的主裝藥內加入適量的消焰劑或采用其它有利于控制起爆藥的爆溫、火焰長度和火焰延續時間的添加劑。

2.

為消除雷管爆炸飛散出的灼熱碎片或殘渣的引燃作用，禁止使用鋁質管殼。

3.

采用鉛質五芯延期體，減少了延期藥用量，并能吸收燃燒熱，同時具有抑制延期藥燃燒殘渣噴出的作用。

4.

采用燃燒溫度低、氣體生成量少的延期藥。加強雷管的密封性，避免延期藥燃燒時，火焰噴出管體引爆瓦斯或煤塵。

5.

煤礦許用毫秒延期電雷管的段別分為五段，最長延期時間不超過130ms。

二電雷管的性能參數

電雷管的性能參數是國家制定與爆破相關的法規、標準，生產廠家進行質量檢驗，用戶進行驗收，爆破工程技術人員進行進行電爆網路設計、選用起爆電源和檢測儀表的重要依據。電雷管的性能參數主要有：全電阻、最大安全電流、最小發火電流、串聯準爆電流和發火沖能等。

（一）電阻（resistance）

電雷管的電阻就是橋絲電阻與腳線電阻之和，又稱全電阻。

2m長鐵腳線電雷管的全電阻不大于6.3Ω，上下限差值不大于2.0Ω；當采用銅腳線時，其全電阻不大于4.0Ω，上下限差值不大于1.0Ω。電雷管在使用之前，要用爆破專用電表逐個測定每個電雷管的阻值，剔除斷路、短路和阻值異常的電雷管。

《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。

（二）安全電流（safetycurrent）

1.最大不發火電流。對于某批或某個品種的電雷管，在5min內達到0.9999的不發火概率所能施加的最大恒定直流電流稱為該批或該品種電雷管的最大不發火電流。

2.安全電流，根據電雷管的最大不發火電流和要求的設計裕度，對其規定的在5min內不發火的恒定直流電流稱為安全電流。國家標準規定電雷管的安全電流不小于0.18A。

安全電流的試驗測試方法為：20發電雷管串聯連結，測量電阻后，對該組電雷管通以0.18A的恒定直流，通電時間5min，電雷管均不爆炸為合格。

安全電流是電雷管對電流安全的一個指標。在設計爆破專用儀表時，作為選擇儀表輸出電流的依據。為確保安全，《爆破安全規程》規定：爆破專用電表的工作電流應小于30mA。

（三）發火電流（firingcurrent）

1.最小發火電流。對于某批或某個品種的電雷管，達到0.9999的發火概率所需施加的最小恒定直流電流稱為該批或該品種電雷管的最小發火電流。電雷管發火性能檢驗

不同廠家不同型號電雷管的最小發火電流不盡相同，國家標準也未對其做出具體規定。在生產的常規檢驗中，廠家也不測定這個數值。最小發火電流表示了電雷管對電流的敏感程度，是限定電雷管單發發火電流的重要依據。

2.單發發火電流。根據電雷管的最小發火電流和要求的設計裕度，對單發電雷管規定的在30s內發火的恒定直流電流稱為單發發火電流。

國家標準規定電雷管的單發發火電流上限不大于0.45A。單發發火電流的數值是通過采用數理統計的方法進行試驗和數據處理而得到的，是可靠引爆單發電雷管的最小準爆電流。

3.百毫秒發火電流。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百毫秒發火電流。

(四)串聯準爆電流（seriesfiringcurrent）

在一批電雷管中，單獨對每個雷管通以最小發火電流，它將逐個全部爆炸。如果將同一批雷管，若干個串聯起來，通過調整電源電壓使流過網路的電流恰好等于最小發火電流，結果會發現并不是所有串聯著的雷管都能爆炸，總會有一些雷管不爆炸。

串聯的雷管數目越多，這種不爆的雷管（俗稱“丟炮”）也越多。如果將這些丟炮再逐個通入最小發火電流，則它們又單獨地都爆炸了。

產生上述現象的原因在于電雷管電學性質的不均勻性。就是說，即使是同一批合格產品，由于橋絲電阻、橋絲焊接質量及引火藥的物理狀態存在著一定的差異，各雷管之間的各項電學特性參數值都不可能完全一樣，因而表現為對電流具有不同的敏感度。

認真點！！

在串聯情況下，當電流通過時，總是最敏感的雷管先得到足夠的電能而爆炸，造成串聯網路斷路，此時，敏感度較低的一些雷管，還沒有獲得足夠的能量來點燃引火藥，但由于網路已斷，這些雷管因不能繼續獲得電能而形成丟炮被遺留下來。

試驗表明：通過串聯網路的電流越大，丟炮就越少，當電流增大至某一數值時，就不再有丟炮。能使規定發數的串聯電雷管全部起爆的規定恒定直流電流稱為串聯準爆電流。

國家標準規定：對于串聯連接的20發電雷管通以1.2A恒定直流電流，應全部爆炸。其中的1.2A恒定直流電流就是國家標準規定的串聯準爆電流，它是選用起爆電源以及進行電爆網路設計的重要依據。

《爆破安全規程》規定：電力起爆時，流經每個雷管的電流為：一般爆破，交流電不小于2.5A，直流電不小于2A；大爆破，交流電不小于4A，直流電不小于2.5A。

（五)發火沖能（firingimpulse）

電雷管在發火時間內，每歐姆橋絲提供的熱量稱為發火沖能。若通過橋絲的電流為i，發火時間為ti，則發火沖能（A2·s）可用下式來表示：（12-1）電流為直流時，（12-1）式可寫成：（12-2）

電雷管的發火沖能不是固定值，而與電流大小有關。由于電流越小，散失的熱能越多，所以電流越小，所需的發火沖能越大。

對應于兩倍百毫秒發火電流的發火沖能，稱為標稱發火沖能Ks。標稱發火沖能是表征雷管發火性能的一個重要參數，其值越大，電雷管的引爆就越困難。

國家標準規定電雷管的標稱發火沖能不大于8.72A2ms。

標稱發火沖能的試驗測定方法為：以百毫秒發火電流兩倍的恒定直流電流向電雷管（可用引火藥頭代替）通電不同時間，求出發火概率為0.9999的通電時間，然后按式（12-2）計算發火沖能。

三電雷管的性能測試

電雷管在出廠前要經過一系列的參數測定和性能試驗。參數測定包括：全電阻、單發發火電流、發火沖能和延期時間的測定。性能試驗包括：安全電流試驗、串聯準爆電流試驗、震動試驗、鉛板試驗和封口牢固性試驗，對于煤礦許用電雷管還必須通過瓦斯安全性試驗。同時，雷管出廠前還要編碼，通常用激光打碼。這里簡單介紹鉛板試驗。

毫秒電雷管的檢驗電雷管延期時間的檢驗

鉛板試驗是用以判斷雷管起爆能力的一種試驗方法。試驗裝置如圖所示。試驗時，將測試雷管直立在直徑30～40mm的鉛板中央。引爆雷管后，8號雷管應炸穿5mm厚鉛板，6號雷管應炸穿4mm厚鉛板。穿孔直徑不應小于雷管外徑。

鉛板試驗裝置

1-雷管腳線；2-雷管；3-鉛板；

4-鋼管；5-鉛襯；6-防爆箱電子延期雷管

電子雷管的基本原理與傳統延期藥雷管相同，可以把它看作由傳統瞬發雷管外掛電子電路構成。圖1是電子雷管的基本控制原理圖。圖1圖2是電子雷管的基本控制原理圖。

為保持同傳統電子雷管接線方式的一致性，電子雷管通常采用供電線和通信線復合實用的方式；為提高電子雷管的使用可靠性，保證在爆破過程中，供電線路由于某種原因出現故障的情況下，仍能按設定的延期時間完成爆破操作，采用儲能電容C1和C2分別儲存控制芯片工作、點火藥頭所需的能量；為提高電子雷管的抗干擾（靜電、射頻、雜散電流）能力，提高電子雷管的安全性，采用電子開關K3控制對起爆能電能的充電，使其只有在起爆準備（連接、檢測、延期時間設定等）完成后，才處于待起爆狀態。

在緊急情況下，需要終止爆破操作時，由電子開關K2把C2的儲能釋放;在延期時間到達后，電子開關K1控制把C2的儲能釋放到電子點火頭上，從而完成電子雷管的起爆工作。

延期/控制電路是電子雷管的核心控制部分，由于各公司對電子雷管的認識上的差異性，以及采取的技術手段的不同，生產的電子雷管不同，但其延期和控制的功能是雷管的基本功能。其他功能（如內部檢測和通信管理功能）是附加的。國外Orica公司和AEL公司EletroDet電子雷管為了對電子雷管在線操作，均在電子雷管內部增加了通信管理電路，而且I-KonTM電子雷管增加了用于提高雷管可靠性的內部電路。電子延期雷管的技術發展

目前，電子延期雷管所采用的延時方法有兩種：一種是利用電容器和電阻組合的時間常數；一種是利用晶體振蕩器和計數器組合而成。前者的延時電路用的是模擬設備方式，構造簡單廉價，然而由于各元件值有誤差，所以要想得到指定的延時是比較難的。后者的延時電路用的是數字方式，構造稍復雜，且費用高，但因其晶體振子的質量穩定，延時誤差小，所以特別適用于要求高精度的延時裝置。采用晶體振蕩為延時集成電路的電子延期雷管的基本原理圖如下：國內的電子雷管

冶金部安全環保研究院從1985年開始研制電子延期超高精度雷管，通過與上海元件五廠與云南燃料一廠合作，于1988年完成了我國第一代電子雷管。如圖，目前，西安213所、南京理工大學、中國兵器工業系統總體部和貴州久聯民爆器材發展股份有限公司等單位也相繼開展了此項研究工作。國內第一個自主研發的電子雷管專用集成電路“隆芯1號”已研制成功該集成電路應用于雷管產品，具有電磁兼容性好、安全性高、可靠性好、延期精確、使用簡單等特點。

我國第一代電子雷管的延期體

它的通信功能可實現雷管與爆破裝置之間雙線制雙向通信的能力，實現網絡化現場檢測、下載參數或重復進行參數化編程。雙線制通信功能實現了不改變傳統電雷管外形結構和簡單的使用連接特點的前提下，具有網絡化大規模起爆的能力。2006年5月貴州久聯民爆器材發展股份有限公司的電子雷管通過了技術鑒定，具備了工業規模批量試生產的條件。

下圖是云南燃料一廠的磁電電子延期雷管基本原理是利用磁環的阻抗轉化特性和選頻特性，通過對起爆電能的電、磁、電轉化及電雷管中儲能電容等電路。采用晶振體為震蕩源，對震蕩脈沖進行移位，分頻，繼頻達到延期的目的，最終實現雷管選頻延期起爆。

磁電電子延期雷管對安全頻率，安全電流，靜電感度，以及延期精度等技術參數都有嚴格的要求。磁電電子延期雷管具有較高的防水性，可靠性，抗電安全性，延期精度，以及無損檢測等優點，但該產品成本高，需用專業起爆器。

電子雷管的發展

21世紀，隨著科學技術的不斷進步，在雷管技術研究和應用領域，高精度電子雷管有著廣闊的應用前景。其不足之處是目前電子雷管的成本較高，組網能力較小，發火可靠性和安全性還有待提高，不能滿足大規模爆破作業對起爆網絡的要求。但電子雷管的先進性、可靠性、靈活性和安全性是顯而易見的。隨著高精度電子雷管的大批量生產和價格的降低，電子雷管將會有更大的發展并得到廣泛的應用，其取代電和非電雷管，占據市場是必然的趨勢。第三部分

國外雷管介紹第一節國外瞬發雷管的介紹

一.幾種國外產品的結構G-21型及G-22型耐高溫電雷管

a.G-21型1-120歐姆電阻2-鋁殼3-點火藥4-STRAIGHTLEADAZIDE5-HNS6-底帽

b.G-22型1-單腳線2-橡膠塞3-粗發火絲4-STRAIGHTLEADAZIDE5-HNS6-硬鋁合金殼這兩種雷管可耐220℃半小時。

2.奧地利舍夫勒（Schaffler）公司生產的電雷管：（1）電點火頭為完全自動化生產，橋絲在腳片上既電焊又折送壓，保證了生產效率和優品率。（2）點火頭蘸七層藥，由較敏感的內層逐步過渡到高能量的輸出外層，表面涂膠。其威力足以能引爆氮化鉛。（3）五處防靜電和雷電措施：金屬外殼、導線短路、藥劑本身、塑料塞套和它上面的保護性火花泄孔。（4）外殼較厚（0.5mm左右），能夠承受240個大氣壓，有一定光澤（作了拋光處理）。（5）炸藥為太安（藥量0.7g），起爆藥用糊精氮化鉛（瞬發）或D·S（延期藥量0.25g）。收口采用密點式，收四道，封閉性很好。圖2電點火頭放大圖1-點火藥；2-橋絲；3-焊點；4-塑料封；5-腳線接頭；6-腳線（6）延期精度為±3ms，并有20ms，40ms，80ms等間隔系列。延期材料不是鉛管，而應是鋼、鋁、銅等金屬性材料。延期藥為硅、鉛丹系，裝填方式可能比較特別，按對方的說法是高壓注。（7）管殼到腳線間的電壓300PF，耐穿電壓1萬伏。（8）安全電流0.7A級和5A級（特殊用途），這個水平已經屬于中等和高度不敏感之列。圖3電雷管結構圖(a)舍夫勒瞬發電雷管；1-猛炸藥；2-點火頭；3-火花泄孔；4-絕緣腳線5-鋁或銅殼；6-起爆藥；7-熱靜電套管；8-塞子表15-1系各公司研究與生產的部分雷管表15-1雷管品種一覽3.X—321K耐高溫電雷管這種雷管可耐260℃，不耐壓力。起爆裝藥系RD—1333氮化鉛，炸藥采塔考特，雷管結構見圖4。圖4X——321K雷管結構1-腳線（Φ0.6毫米鍍錫銅線）；2-套管；3-雷管體（黃銅）；4-塞子；5-橋絲（Ni-Cr）；6-點火藥；7-起爆藥；8-炸藥；9-液敏孔；10-接力管（硬鋁合金）；11-炸藥；12-外管（硬鋁全金）；13-軟木塞4、大力神公司非電起爆雷管1-塑料管；2-橡膠塞；3-氣室；4-引火藥；5-延期體；6-引火頭；7-火帽；8-爆藥（Pb（N3）2）；9-太安炸藥；10-管體；國外各國雷管如下第二節國外電發火件的特點電雷管結構，概括可分為兩部分：電發火元件（附導線部分），雷管部分。電引火組件也稱電引火或電發火裝置。它是各種電雷管的共同點火部分，它的作用是使電能轉變為熱能，點燃易發火的藥劑，利用藥劑燃燒發出的火焰將雷管引爆。當前各國的毫秒延期電雷管的產品結構，亦不盡相同；金屬橋絲灼熱式電發火元件可以區分為剛性藥頭和彈性藥頭或直插式電發火件。彈性結構是將橋絲焊接在腳叉頭上，結構簡單制造容易；但用塑料塞封口固定時，塑料塞在卡緊過程腳線叉頭發生位移，容易造成藥頭破裂是其缺點。剛性結構是將橋絲焊接在金屬片或線路板上，然后再與腳線卡接或焊接，再用塑料塞包緊固定。在塑料塞卡緊過程藥頭不會發生破裂；這各結構裝配電雷管質量較好，廢品率少，目前國內多應用彈性結構。西歐諸國的電發火件，多采用剛性藥頭。美國杜邦，大力神公司，已由剛性藥頭改為直插式。日本油脂公司采用彈性藥頭，旭化成和化藥公司采用直插式。為了提高產品的耐靜電性能。各國共同的特點是在發火藥頭部位或氣室內壁，裝有絕緣套，借以提高腳亮腳殼間的防靜電能力，同時具有增大噴火強度的作用。塑料盂，同樣起起到了絕緣套的作用。西歐諸國另一個特點是提高電發火件的發火沖能，來改善產品的抗雜靜電流能力。采用直徑較粗、阻值較低的橋絲材料，如VA型雷管。采用Φ0.15-0.3Ω，考慮到使用方便，簡化爆破網路設計，不論產品附帶的導線長短，固定全電阻為3.2-3.5Ω.為使全電阻值不變，可根據導線長短，適當選擇導線的芯線材料，詳見下表芯線材質芯線直徑（mm）鍍錫銅芯線Φ0.51Φ0.60Φ0.67鍍錫黃銅芯線Φ0.63Φ0.67鍍錫鐵芯線Φ0.40Φ0.53Φ0.69供煤礦使用的電發火件，要求發火藥頭作用快，發火溫度高，同時要求很快熄滅。故在藥頭外層再涂一層閃光藥（FlashingComposition）。剛性電引火元件的結構剛性結構是將橋絲焊接在金屬片或線路板上，然后再與腳線卡接或焊接，再用塑料塞包緊固定。它是一種強度較高、耐沖擊和顛覆性較好的藥頭結構,在其生產和裝配過程中保證了橋距的一致性,卡口等機械作用于橋絲時其抗機械應力強度好,不易損傷，廢品率少。作為剛性電引火元件它主要由7部分組成:腳線、封口塞、鋼帶、固定塊、橋絲、藥頭、硅膠套。其具體結構如圖6該元件的特點是:藥頭不易破碎,抗靜電、安全。剛性化電引火元件工藝流程如圖7所示:

第三節雷管裝配工藝雷管裝配工藝，大同小異。杜邦公司、阿特拉斯火藥公司、大力神公司，日本旭化成公司等除有一條半機械化的生產線外，都設計了一條完全自動化的生產線。杜邦公司有一條自動化生產線，每班2人8小時可生產延期雷管1.2萬——1.5萬發。大力神公司設計一臺聯動機，每臺年產400萬發。日本的機械化自動化程度也較高，如日本油脂公司，美國咱雷管廠，由雷管腳線加工到雷管成品聯動線，日產4萬發，共需人25人。阿特拉斯火藥公司的JOHNFEDOR博士，設計了一條生產自動化聯動線，1968年設計成功并投入生產，安裝在約50平方米的工房內，（不包括控制系統及輔助工作部分）。這臺設備以一臺主機為中心，周圍有25臺設備作圓周形運轉，可進行從繞線把到裝配成延期雷管成品的全部工序，但半成品雷管仍在上述各單間工作室中進行，運來這里進行裝配。全部機器由固體電路控制，其控制簡單原理如下：

這臺設備每班3人，每天三班，生產四萬五千發。設計水平是美國第一流。圖8控制原理圖第四節抗雜散電流電雷管一、雜散電流和雷管抗雜散電流的方式

在礦山中，有大量的導電線路和電器設備，它們難免會由于絕緣不良等原因而漏電，致使部分電流流入礦巖或金屬設施中，形成所謂雜散電流；這在露天礦和金屬礦井尤為嚴重，因為它們作業的機械化程度更高，或礦體的導電能力較強。由于產生和影響雜散電流的因素很多，故雜散電流的數值和方向隨時因地而變化，有些地方，雜散電流只有幾毫安，電位也不過幾百毫伏；但有些地方，特別是在電機車軌道或運輸巷道，雜散電流可高達幾百毫安甚至幾安培，其電位達數伏至數十伏。顯然，這樣的電流已足以引爆普通的電雷

管。因此，普通的電雷管用于這些場合，常常會在裝藥包時，或在敷設爆破網路時發生爆炸，造成傷

亡事故。為此往往只好讓礦山局部停電或全部停電，以杜絕雜散電流的產生，才能進行爆破作業。但這種措施又將影響附近采場或采區的正常作業。如果應用一種能夠抵抗雜散電流的電雷管，這些情況就都可以避免了。

使電雷管能夠抗雜散電流，有很多方法，有在雷管中串聯電容法，采用電磁雷管，采用火花式電引火元件，采用導電藥式電引火元件，采用低電阻橋絲式電引火元件。用后兩種電引火元件裝配電雷管制成抗雜電雷管應用較多。以下對這兩種抗雜電雷管的制法及性能加以說明。二、低阻橋絲抗雜電雷管

多采用紫銅絲制造低阻橋絲抗雜散電流電雷管。選用紫銅絲作抗雜電雷管的橋絲材料，變換不同直徑，可以在一定范圍內調整雷管的的感度，以應用于不同的礦場，目前一般在40-80UM的范圍內選定。紫銅橋絲抗雜電雷管的結構和普通電雷管相同，只是橋絲材質不同；也有抗雜電瞬發雷管。

抗雜電秒延期雷管及抗雜電毫秒雷管等品種；其生產工藝與相應的非抗雜電的瞬發電雷管，秒延期電雷管和毫秒延期電雷管相同三、導電引火藥抗雜電雷管

采用導電引火藥制造抗雜散電流電雷管，與普通電雷管的區別是電引火元件不焊橋絲，將導電藥劑點抹在腳線叉頭上，制成引火藥頭。四、抗靜電雷管的結構

非金屬殼如紙殼、塑料殼電雷管。管殼絕緣性強，具有一定的抵抗腳線與管殼之間的火花放電能力，一般不另采取腳殼間抗靜電措施。金屬殼管殼導電性強，易發生腳線與管殼（包括腳線叉頭與加強帽）之間火花放電，可引起藥頭發火及雷管爆炸，因此需要采取抗靜電措施，抗靜電措施可有多種方法：

如在腳線藥頭與管殼之間設抗靜電塑料套；采用半導體封口塞；封口塞中安裝放電片或放電電阻等方法。多采用套絕緣套的方法。在兩根腳線之間放電，電流通過橋絲可使藥頭發火，因此藥頭藥劑要選用合適的配方，不允許藥劑太敏感。關于抗靜電雷管采用哪種辦法較好，目前還在試驗中，生產上還未全面應用。

五、對產品的耐靜電性能的要求現將各國對工業電雷管的耐靜電指標列表15-4國別公司名稱耐靜電性能美國大力神公司2000PF6-8KV不發火阿特拉斯公司2000PF10KV不發火氰氨公司2000PF12KV不發火杜幫公司2000PF12-16KV不發火西德2000PF7-10KV不發火瑞典硝化諾貝爾公司2000PF15KV不發火（6米導線，全電阻3.3-3.9Ω）法國2000PF10KV不發火波蘭2000PF10KV不發火日本工業雷管標準2000PF8KVJISK4807西德代那邁諾貝爾公司（DynamiteNobelAG），由A型雷管（普通雷管）改為生產U型（鈍感）。HU型（特鈍感）雷管，提高了耐靜電和抗雜散電流性能。其性能列表15-5表15-5型號名稱發火沖能（MW.S/Ω）電流強度（A）防護對象不發火發火不發火發火A普通雷管0.830.180.3U耐靜電雷管8160.461.5靜電HU耐靜電雷管11002500～425雷、雜、靜電

奧地利夏富勒公司（SCHAFFLERCO）生產的電雷管品種中，根據其耐靜電性能，而區分為A型（普通），F型（鈍感）和P型（特鈍感）雷管。其特性見表7-12表15-6型號指標性能A型（普通）F型（鈍感）P型（特鈍感）額定值平均值額定值平均值額定值平均值橋絲電阻（Ω）1-2.51.50.4-0.90.80.08-0.110.09點燃沖能（MW.S/Ω）0.8-3.01.58-16111100-25001800不發火電流（A）0.130.250.450.75445發串聯發火電流（A）0.80.751.81.752525

日化藥公司新增加的品種：超耐靜電雷管，耐15KV，5MA，靜、雜電條件下，可安全使用。英國NEC，新研制投產的磁電感應雷管（MAGNADET雷管），具有防靜電，防雜散電流、防雷電、防射頻電性能的四防雷管，被譽為新的一代雷管。主要是利用磁電感應原理，借助一個被繞在雷管腳線閉路上的互感器，將特定發爆器的能源，傳輸給雷管的發火件。這個系列雷管也有瞬發、長、短延期之分別。這種雷管的特點是，對直交流雜散電流、靜電、雷電、射頻電都是安全的。主要是由于直流電不能在磁環中感應出電流來。普通的50-60HZ的交流電低于該系統起爆頻率。引火頭部分又做了防靜電措施，對無線電射頻來講較普通更為安全。從上所述，可見各國為改善電雷管的耐靜電、防雜散電流、防雷電、防射頻性能，而在不斷的更新品種。第五節國外石油射孔彈用火工品

石油射孔用火工品與常用火工品比較，除有安全可靠的共性要求外，還有耐溫、耐壓、耐腐蝕的特殊要求，因而在選擇原材料方面顯得十分重要。石油射孔有兩種主要方法：有槍身和無槍身。有槍身即導爆索、射孔彈、雷管等都裝入一個約兩米長的鋼制射孔槍中，再用纜索下到井里，這樣井壓就由射孔槍來承擔，火工品及其它部件只要能耐高溫就行。這種方法因受槍身長度限制，每次射孔的距離不可能太長。無槍身是將導爆素、彈、火工品串聯起來直接吊入油井液體中，這就要求所有部件必須能承受油井中的高溫、高壓和腐蝕。

這種方法一次可以連接100多米以上的長度，減少了下井次數。上述兩種方法各有優缺點，但反映到火工品本身，無槍身的要比有槍身的要求嚴得多。下面介紹美國石油射孔用的四種電雷管的結構及性能。（一）E-97電雷管E-97電雷管主要用于無槍身射孔彈，并適用于鏈節式射孔槍和M-1型單平面壓裂彈。圖8E-97電雷管結構圖1-引線；2-塞子；3-外套管4-外殼；5-內襯管；6-傳爆管；7-陶瓷塞；8-點火頭；9-RD-1333；10-RDX；11-RD-1333；12-RDX由于火工品是裸露在油井中，要求能耐溫、耐壓、耐腐蝕。資料規定：耐溫168℃1小時、150℃3小時、136℃24小時，最小發火電流為0.24安培，耐壓1055公斤/厘米2，164℃浸水1小時，靜電感度為電容放電能量0.09焦耳不起爆。1、結構特點

采用紫銅作外套管，雷管的外殼和內襯管均為黃銅，內外共三層，可承受較高的壓力（見圖1）。為了防止在高壓下橡膠塞子移動，在塞子的下部裝有陶瓷片使之定位于內襯管的上端。紫銅外套管除保護雷管外，端部留有空位，以卡傳爆管。雷管全重11.2克，電阻為0.71歐姆。2、結構簡要分析引線：外觀為朱紅色。聚氯乙烯包覆引線，外層再附以聚四氟薄膜，這樣處理大提高了引線的耐溫性能。塞子：材料為氯丁橡膠，在180℃2小時不致熔化。藥劑及傳爆系列：LDNR-二硝基間苯二酚鉛，具有對靜電和機械沖擊較為鈍感、流散性好以及耐溫性能較好的優點，因此取代了常用的斯蒂芬酸鉛。RD-1333-羧甲基纖維素氮化鉛，是一種性能較好的起爆藥，流散性好，靜電感度比同類型要低，耐溫性能好，有資料介紹爆發點為383℃。RDX-黑索金KCIO3-氯酸鉀，是氧化劑，用以加強火焰，更為可靠地點爆RD-1333。由于雷管底部較厚,為使傳爆可靠,在傳爆管接收爆轟波的一端也裝入了RD-1333和RDXA,這樣保證傳爆藥的感度和可靠地引爆導爆索.

3、電雷管的性能試驗運輸震動試驗:頻率60次/分鐘,落高150毫米,連續震動30分鐘,共試驗2發.經試驗后未發現有異常現象。雷管的點爆方式是采用鎳鉻合金橋絲點火頭式，它的傳爆系列歸納如下：

耐溫耐壓試驗:用經過震動后的產品,吊掛在高溫高壓的油容器中,然后逐漸升溫至160℃,壓力為1050公斤/厘米2,2小時后降溫取出產品并檢查外觀發現兩發產品均有變形,在雷管的部位壓扁呈D字形,這可能是由于外套管與雷管之間有間隙,并不是雷管被壓壞.發火試驗:發火電流第一發為0.35安培,第二發為0.36安培,資料規定為0.24安培,說明電雷管經震動、高溫、高壓試驗后發火電流增大了。第六節電磁雷管1、概況

1976年，英國化學公司的EirwynJones和MichaiMitchell利用電磁感應原理發明了電磁起爆系統，該公司的諾貝爾炸藥有限公司研制了電磁雷管，代號Magnadet.這種雷管克服了電雷管的缺點，它具有下述特點：變傳統的直流起爆為交流起爆；雷管腳線處于常閉狀態，因而可以防射頻，不受工頻電流危害；對泄露電流、雜散電流和靜電刺激均安全；需由專用高頻起爆儀起爆。

1985年，日本油脂公司研制了類似的電磁雷管和電磁起爆系統。我國于1985年起相繼研制出了電磁雷管、專用起爆儀、專用檢測儀以及耐溫電磁雷管。電磁雷管及起爆系統已在很多國家、很多地區的各種爆破工程和射孔作業中得到日益廣泛的應用。2、系統設計原理

所謂電磁雷管，系指由特定頻率的交流信號激發起爆的電雷管。一個普通的電雷管，其兩根端聯接，便構成一個電磁雷管。圖1是電磁雷管的結構和等效電路。

電磁雷管的設計原理是變壓器耦合原理。穿過磁環的單芯電源線、磁壞和線圈構成最簡單的變壓器。電源線相當于變壓器的初級繞組，繞在磁環上的線圈相當于門類壓器的次級繞組。在起爆時，起爆儀輸出高頻電訊號（幾十千赫），通過電源線，在磁環內產生交變磁通，于是在次級線圈中形成感應電動勢，使雷管起爆。當意外雜散電作用于磁環時，因感應電動勢太低而不足以使雷管起爆，所以電磁雷管具有作用可靠、抗干擾等特點。

電磁雷管設計的核心是磁環的選擇和線圈的繞制。磁芯的設計包括磁性鐵氧的選擇、磁芯形狀、橫截面的選擇等。線圈的繞制要考慮初、次級線圈的匝數比（n2/n1），以及絕緣導線的線徑、米電阻等參數。理論分析和實驗測定表明：（1）感應電流I2與次級繞組匝數n1為非線性關系，對于給定的參數，當n1=3時，I2取最大值（1.58A）見圖12圖12電磁雷管（a）、基本結構；（b）、等效電路（2）感應電流I2隨磁環磁導率u0的增大而增加，但當u0≥u0（u0為臨界磁導率）時，感應電流基本處于恒定狀態（見圖3）。（3）感應電流I2與電流頻率f是指數關系（見圖4）。

圖3I2～n0關系圖

圖4I2～f關系圖

3、數學分析模型將電磁起爆系統轉換成如下的等效電路（見圖5）。表1是理論值。根據法拉第電磁感應定律和克希霍夫第二定律，得到電動勢方程：表15-7I2與I1關系的理論值n2/n134567I2/I10.3330.2500.2000.1670.143圖5電磁起爆系統的等效電路電子雷管電子雷管的發展

21世紀，隨著科學技術的不斷進步，在雷管技術研究和應用領域，高精度電子雷管有著廣闊的應用前景。其不足之處是目前電子雷管的成本較高，組網能力較小，發火可靠性和安全性還有待提高，不能滿足大規模爆破作業對起爆網絡的要求。但電子雷管的先進性、可靠性、靈活性和安全性是顯而易見的。隨著高精度電子雷管的大批量生產和價格的降低，電子雷管將會有更大的發展并得到廣泛的應用，其取代電和非電雷管，占據市場是必然的趨勢。1.電子延期雷管的基本原理

電子雷管的基本原理與傳統延期藥雷管相同，可以把它看作由傳統瞬發雷管外掛電子電路構成。圖1是電子雷管的基本控制原理圖。圖1圖2是電子雷管的基本控制原理圖。

為保持同傳統電子雷管接線方式的一致性，電子雷管通常采用供電縣和通信線復合實用的方式；為提高電子雷管的使用可靠性，保證在爆破過程中，供電線路由于某種原因出現故障的情況下，仍能按設定的延期時間完成爆破操作，采用儲能電容C1和C2分別儲存控制芯片工作、點火藥頭所需的能量；為提高電子雷管的抗干擾（靜電、射頻、雜散電流）能力，提高電子雷管的安全性，采用電子開關K3控制對起爆能電能的充電，使其只有在起爆準備（連接、檢測、延期時間設定等）完成后，才處于待起爆狀態。

在緊急情況下，需要終止爆破操作時，由電子開關K2把C2的儲能釋放;在延期時間到達后，電子開關K1控制把C2的儲能釋放到電子點火頭上，從而完成電子雷管的起爆工作。

延期/控制電路是電子雷管的核心控制部分，由于各公司對電子雷管的認識上的差異性，以及采取的技術手段的不同，生產的電子雷管不同，但其延期和控制的功能是雷管的基本功能。其他功能（如內部檢測和同信管理功能能）是附加的。Orica公司和AEL公司EletroDet電子雷管為了對電子雷管在線操作，均在電子雷管內部增加了通信管理電路，而且I-KonTM電子雷管增加了用于提高雷管可靠性的內部電路。2.電子延期雷管的技術發展

目前，電子延期雷管所采用的延時方法有兩種：一種是利用電容器和電阻組合的時間常數；一種是利用晶體振蕩器和計數器組合而成。前者的延時電路用的是模擬設備方式，構造簡單廉價，然而由于各元件值有誤差，所以要想得到指定的延時是比較難的。后者的延時電路用的是數字方式，構造稍復雜，且費用高，但因其晶體振子的質量穩定，延時誤差小，所以特別適用于要求高精度的延時裝置。采用晶體振蕩為延時集成電路的電子延期雷管的基本原理圖如下：3.電子雷管及其起爆系統類型

有關電子雷管技術的研發工作始于20世紀80年代初。80年代中期，電子雷管產品基本處于技術與產品研究開發和應用試驗階段。90年代電子雷管及其起爆系統技術取得了較快發展，逐漸趨于成熟和爆破工程實用化。發展的第一階段，電子雷管內部不帶儲能電容，由外部提供能量供延期模塊工作以及點火起爆。第二階段的電子雷管內部帶有儲能電容，可以維持延期模塊工作并最后起爆雷管。

因此，電子雷管一般分為三種類型：一種是電起爆可編程的電子雷管，延期時間在爆破現場按爆破員要求設定，并在現場對整個爆破系統起爆時序實施編程，如Orica公司I-KonTM電子雷管；另一種是電起爆非編程的電子雷管，在工廠預先設定固定延期時間，如AEL公司EletroDet電子雷管；第三種是非電起爆的非編程的電子雷管，可以用導爆管或低能導爆索等非電起爆器材引發電子延期體再起爆，固定延期時間在工廠預先設定，如瑞典ExploDet公司的電子雷管和美國Ensign-Bickford公司開發的DIGIDETTM電子起爆系統。

能夠方便地組成簡單、先進的起爆網絡是電子雷管的一大優點。起爆系統配合專用的具有特定編碼程序的點火設備，由編碼器識別不同位置的雷管，現場設定起爆順序和延期間隔；或采用固定延期時間的雷管，設置特定的起爆程序，達到預期的爆破破碎效果，減少震動、聲響和其他危害。電子雷管提高了抗靜電、雜散電流、電磁輻射的能力，減少了誤點火，使用安全性提高。每發電子雷管都有自己的ID碼，具有電子安全保險功能。專用電子起爆裝置起爆，不會被一般的交/直流電源、電池、或傳統起爆設備起爆，具有有效防止雷管被非法使用的可能性。4.國內外幾種典型的電子雷管及其起爆系統

目前。澳大利亞Orica公司、南非AEL公司和Sasol公司、瑞典DynamitNobel公司、法國DaveyBickFord公司和日本旭化成工業公司等世界著名制造商和企業都研制開發出了電子雷管及其起爆系統。。Nobel公司和Orica公司聯合開發了PBS電子雷管(如圖)

此種雷管的延時時間是在爆破現場根據礦工或爆破員的愿望設定,并對整個爆破系統進行編程。其延時時間是以1ms為單位,可在0～8000ms范圍內為每發雷管任意設定延期時間。PBS電子雷管起爆系統基本上是由雷管、編碼器和起爆器三部分組成。

編碼器可對每發雷管的延期時間進行設定。首先將雷管腳線連接到編碼器上,編碼器會立即讀出該發雷管的ID碼,然后操作人員按設計要求,通過編碼器對該雷管發送并設定所需的延期時間。目前,PBS電子系統的一只編碼器最多可