018.凿岩爆破（二）.pdf

1G415012起爆方法与起爆器材的使用起爆方法与起爆器材的使用一、起爆器材的种类与性能起爆器材是指用于起爆炸药的起爆材料和传爆材料，包括雷管、导爆管、导爆索、继爆管和起爆药柱等。各种雷管属于起爆材料，导爆管属于传爆材料，导爆索和继爆管既是起爆材料又可用于传爆。（一）工业雷管工程爆破中常用的工业雷管有电雷管、导爆管雷管和电子雷管等。电雷管又有普通电雷管和煤矿许用电雷管等。电雷管按延时时间又有瞬发电雷管、秒与半秒延时电雷管、毫秒延时电雷管等品种。常见雷管类型工业电雷管分类电雷管瞬发电雷管（起爆药）普通瞬发电雷管煤矿许用瞬发电雷管延时电雷管普通延时电雷管秒延时电雷管（导火索）半秒延时电雷管秒延时电雷管毫秒延时电雷管（延时药）煤矿许用毫秒延时电雷管15段毫秒延时电雷管电雷管的主要性能参数包括：全电雷管电阻、最大安全电流、最小发火电流、6ms发火电流、百毫秒发火电流、串联起爆电流、起爆能力、延时时间、发火冲能、发火感度等。（1）普通电雷管1)瞬发电雷管瞬发电雷管的引爆过程非常简单，只要通入的电流使桥丝电阻产生热能点燃引火药头或起爆药，雷管就能立即起爆。瞬发电雷管瞬发电雷管结构瞬发电雷管结构1-脚线；2-管壳；3-密封塞；4-纸垫；5-桥丝；6-引火头；7-加强帽；8-二硝基重氮酚；9-正起爆药；10-副起爆药2）秒延时电雷管秒延时电雷管是一种通电后经过以秒量计算的延时后才发生爆炸的电雷管。它的结构特点是，在电点火元件与起爆药之间加一段精制的导火索，用导火索长度控制延时时间。秒延期电雷管秒延期电雷管结构秒延期电雷管结构1-蜡纸；2-排气孔；3-精制导火索3）毫秒延时电雷管毫秒延时电雷管是一种通电后经过以毫秒量计算的延时后发生爆炸的电雷管。因其延时精度高，故不能用导火索，而是用氧化剂、可燃剂和缓燃剂的混合物做延时药，并通过调整其配比达到不同的时间间隔。毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管结构毫秒延期电雷管结构1-塑料塞；2-延期内管；3-延期药；4-加强帽（2）煤矿许用电雷管煤矿许用电雷管也称为安全电雷管。煤矿井下爆破作业，必须使用煤矿许用电雷管。为确保雷管的爆炸不致引起瓦斯或煤尘的爆炸，煤矿许用电雷管在普通电雷管的基础上采取了以下措施：1）不允许使用铁壳或铝壳。2）不允许使用聚乙烯绝缘爆破线，只能采用聚氯乙烯绝缘爆破线。3）在加强药中加入消焰剂，控制其爆温、火焰长度和火焰延续时间。4）雷管底部不做窝槽，改为平底，防止聚能穴产生的聚能流引燃瓦斯。5）采用燃烧温度低、生成气体量少的延时药，并加强延时药燃烧室的密封，防止延时药燃烧时喷出火焰引燃瓦斯的可能性。6）加强雷管管壁的密封。煤矿安全规程规定，在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管或者煤矿许用数码电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。使用煤矿许用数码电雷管时，一次起爆总时间差不得超过130ms,并应当与专用起爆器配套使用。不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用。不得使用导爆管或普通导爆索，严禁使用火雷管。爆破过程根据用途和位置不同可分为掏槽眼、辅助眼（崩落眼）、周边眼3种。段 别毫秒量ms脚线颜色113灰 红225 10灰 黄350 10灰 蓝475 15灰 白5110 15绿 红煤矿使用不能超过5段2.导爆管雷管导爆管雷管按抗拉性能分为普通型导爆管雷管和高强度型导爆管雷管；按延时时间分为毫秒延时导爆管雷管、1/4s延时导爆管雷管、半秒延时导爆管雷管和秒延时导爆管雷管。导爆管雷管本身没有点火元件，要配合导爆管使用，依靠导爆管中传来的冲击波引爆雷管。导爆管雷管的性能参数包括：抗震性能，起爆能力，抗水性能，抗拉性能和抗油性能。【口诀】有谁拉珍宝与导爆管雷管配合使用的导爆管是内壁附有极薄层炸药和金属粉末的空心塑料软管。受一定强度的激发冲能作用后，管内出现一个向前传播的爆炸冲击波，依靠这一冲击波能量起爆雷管。导爆管雷管具有抗静电、抗雷电、抗射频、抗水、抗杂散电流的能力，使用安全可靠，简单易行，因此得到了广泛应用。需要注意的是，不得在有瓦斯、煤尘等易燃易爆气体和粉尘的场合使用导爆管雷管。（二）导爆索和继爆管1.导爆索导爆索是以黑索金或太安等单质猛炸药为药芯，外层用棉线、麻线或人造纤维等材料被覆，能够传播爆轰波的索状起爆器材。导爆索的主要性能参数包括：爆速、起爆能力、感度、耐水性、使用环境温度、耐热性和耐冻性等。根据使用条件不同，导爆索可分为普通导爆索和安全导爆索。普通导爆索适用于露天工程爆破，安全导爆索可用于有瓦斯、矿尘爆炸危险作业点的工程爆破。2.继爆管继爆管是配合导爆索来达到毫秒延时起爆效果的爆破器材，它有单向和双向两种。单向继爆管的首尾两端的导爆索不可接错，否则会发生拒爆；而双向继爆管两端都装有延时药和起爆药，构成对称结构，两个方向都可以传爆，在使用时不会因接错而发生盲炮事故。（三）电子雷管1.电子雷管的结构电子雷管，又称数码电子雷管。它与传统雷管的主要区别是，采用电子控制模块取代传统雷管内的延时药，使延时精度有了质的提高，可达0.1ms数量级。2.电子雷管的类型电子雷管有多个品种，其分类如表1G415012-2所示。电子雷管分类按输入能量区分导爆管电子雷管按使用场合区分隧道专用电子雷管煤矿许用电子雷管露天使用电子雷管数码电子雷管按延时编程方式分固定延时电子雷管（工厂编程）现场可编程电子雷管在线可编程电子雷管（1）按爆破网路连接形式分为并联型电子雷管和串联型电子雷管。（2）按应用环境分为煤矿许用型电子雷管和普通型电子雷管。煤矿许用型电子雷管的管壳及加强帽不应使用铝及其合金材质。（3）按延时时间设置方式分为现场设置型电子雷管和预置型电子雷管。前者可以在应用现场对延时时间等参数进行设置和重新修改，而后者的延时时间在雷管生产过程中由企业设定并不可再次被修改。（4）按起爆方式分为电起爆电子雷管和非电起爆电子雷管。其中，非电起爆电子雷管可用导爆管或低能导爆索引发延时并使雷管起爆，是一种预置型电子雷管。3.电子雷管的特点（1）电子延时集成芯片取代传统延时药，雷管发火延时精度高，准确可靠，有利于控制爆破有害效应，改善爆破效果；（2）提高了雷管生产、储存和使用的技术安全性；（3）不会跳段和串段，段别设置操作简单快捷；（4）可以实现雷管的国际标准化生产和全球信息化管理。二、起爆方法起爆方法是指利用起爆器材激发工业炸药爆炸的方法。起爆方法一般分为电力起爆法和非电起爆法，但随着电子雷管的出现，又形成了电子雷管起爆法。（一）电力起爆法电力起爆法起爆网路由电雷管、导线和起爆电源（直流或交流电源、专用发爆器）组成。电力起爆法的最大特点是爆前可以用仪表检查电雷管和对网路进行测试，检查网路的施工质量，从而保证网路的准确性和可靠性；另外，电力起爆网路可以远距离起爆并控制起爆时间，调整起爆参数，实现分段延时起爆，但分段数量与灵活性不如导爆管雷管起爆法。电力起爆的主要缺点是在各种环境的电干扰下，如杂散电、静电、射频电、雷电等，存在着早爆、误爆的危险，在雷雨季节和存在电干扰的危险范围内不能使用电爆网路；（二）非电起爆法导爆管雷管起爆法和导爆索起爆法均属于非电起爆法。1.导爆管雷管起爆法导爆管雷管起爆方法是利用导爆管传递冲击波点燃雷管，进而直接或通过导爆索起爆法起爆工业炸药。导爆管起爆法的优点是一般情况下，起爆网路起爆的药包数量不受限制，网路也不必要进行复杂的计算；网路连接时不受杂散电流、静电等外来电的影响，不会发生早爆、误爆事故，安全性较高；导爆管起爆方法灵活、形式多样，可以实现多段延时起爆；导爆管网路连接操作简单，检查方便；导爆管传爆过程中声响小，没有破坏作用。其缺点是还没有检测网路是否通顺的有效手段，而导爆管本身的缺陷、操作中的失误和对其轻微的损伤都有可能引起网路的拒爆。导爆管起爆法除了不能在有瓦斯与矿尘爆炸危险的环境中采用外，其他各种条件下的起爆几乎都可应用，尤其是周围环境异常复杂条件下的爆破工程。水下爆破采用导爆管起爆网路时，每个起爆药包内安放的雷管数量不宜少于2发，并宜连成两套网路或复式网路同时起爆，并应做好端头防水工作。2.导爆索起爆法导爆索起爆法是指用雷管激发导爆索，通过导爆索的猛炸药芯药传递爆轰波并引爆炸药的一种起爆方法。导爆索起爆网路由导爆索、继爆管和雷管组成。导爆索起爆法的优点是在装药、填塞和联网等施工程序上都没有电雷管，不受杂散电流、雷电等的影响，导爆索的耐折和耐损度远大于导爆管，安全性优于电爆网路和导爆管起爆法。此外，导爆索起爆法传爆可靠，操作简单，安全可靠，使用方便，可以使钻孔爆破分层装药结构中的各个药包同时起爆；导爆索有一定的抗水性和耐高、低温性能，可以用在有水的爆破作业环境中；由于导爆索的传爆速度高，可以提高弱性炸药的爆速和传爆可靠性，改善爆破效果。其主要缺点是成本较高，不能用仪表检查网路的质量；裸露在地表的导爆索网路，在爆破时会产生较大的响声和一定强度的冲击波，所以在城镇浅孔爆破和拆除爆破中不应使用孔外导爆索起爆。导爆索起爆法适用于深孔爆破、预裂爆破、硐室爆破、光面爆破及水下爆破等。在有瓦斯与矿尘爆炸危险的矿井中，不能用一般的导爆索起爆，必须用安全导爆索。导爆索网路不能用仪表检查。露天爆破时噪声大，在人口密集区不宜采用。（三）电子雷管起爆法电子雷管起爆法是采用电子雷管并通过与之配套的起爆器来起爆药包的一种起爆方法。电子雷管起爆系统一般由三部分组成：电子雷管、编码器和起爆器。编码器的功能是注册、识别、登记和设定每个雷管的延时时间，随时对电子雷管及网路进行在线检测。编码器在一个固定的安全电压下工作，最大输出电流不足以引爆雷管，并且在设计上其本身也不会产生起爆雷管的指令，保证了在布置和检测雷管时不会使雷管误发火。电子雷管起爆方法的主要特点是：（1）延时时间可以在线设置修改；（2）在线检测功能可以确保网络的连接可靠，有效解决丢炮问题；（3）有效地减小爆破振动对周边的影响，精确的延时可确保毫秒延时减震爆破方案的准确实施；（4）适应各种复杂条件爆破，抗干扰能力强；(5）安全可控，必须使用专用的设备才能起爆；(6）适用于大型网路爆破，布网快速可靠。【总结总结】1.煤矿可用：煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延时电雷管（15段，130ms）、煤矿许用型电子雷管、安全导爆索。2.煤矿许用电雷管措施：1）不允许使用铁壳或铝壳。2）不允许使用聚乙烯绝缘爆破线，只能采用聚氯乙烯绝缘爆破线。3）在加强药中加入消焰剂。3.导爆管不能用于煤矿；1G415012起爆方法与起爆器材的使用起爆方法与起爆器材的使用1毫秒延时电雷管控制延时时间的是（）。A延时药B精制导火索C继爆管D延时集成芯片【答案】A【解析】毫秒延时电雷管控制延时时间的是延时药。2.下列工业炸药中，不属于混合炸药的是（）。A铵油炸药B水胶炸药C硝化甘油炸药D乳化炸药【答案】C【解析】本题考核的是混合炸药。混合炸药是由两种或两种以上的成分所组成的具有爆炸性能和威力的混合物，例如铵油炸药、膨化硝铵炸药、水胶炸药、乳化炸药等。选项C属于单质炸药。3.关于起爆器材及其使用的说法，正确的是（）。A煤矿许用毫秒延时电雷管不得使用铝外壳B煤矿许用电雷管属于瞬发电雷管C导爆管可用于瓦斯工作面起爆D安全导爆索可用于井下岩巷工作面分段延时光面爆破【答案】A【解析】煤矿许用电雷管也称为安全电雷管，是在普通电雷管的基础上采取了防护措施，如采取燃烧温度低、生成气体量少的延时药，并加强延时药燃烧室的密封，防止延时药燃烧时喷出火焰引燃瓦斯的可能；故选项B错误。不得在有瓦斯、煤尘等易燃易爆气体和粉尘的场合使用导爆管，故选项C错误。安全导爆索适用于有瓦斯、矿尘爆炸危险作业点的工程爆破，故选项D错误。4.下列爆破器材中，不得在有瓦斯作业地点使用的是（）。A导爆管B煤矿许用电子雷管C安全导爆索D三级煤矿许用炸药【答案】A【解析】不得在有瓦斯、煤尘等易燃易爆气体和粉尘的场合使用导爆管。5.工程爆破中使用最多的炸药是（）。A起爆药B混合炸药C发射药D单质猛炸药【答案】B【解析】混合炸药是由两种或两种以上的成分所组成的具有爆炸性能和威力的混合物，且是目前工程爆破中应用最广、品种最多的一类炸药。6.高瓦斯矿井巷道掘进爆破时允许使用的煤矿许用炸药最低等级是（）。A级B二级C三级D四级【答案】C【解析】本题考核的是煤矿许用炸药的等级及使用范围。中国煤矿炸药的等级及使用范围见表1。使用级别低瓦斯+岩石不低于一级低瓦斯+煤不低于二级高瓦斯不低于三级突出不低于三级+含水炸药7.可用于高瓦斯矿井井下爆破作业的爆破器材有（）。A岩石水胶炸药B三级煤矿许用炸药C煤矿许用瞬发电雷管D煤矿许用延时130ms内的毫秒延期电雷管E矿用安全导爆索【答案】B、C、D、E【解析】常用的爆破器材包括炸药、起爆器材和传爆材料。矿山井下常用炸药有很多，但对于有瓦斯的情况，需要选用煤矿许用炸药，根据瓦斯的安全性，煤矿许用炸药分为一级、二级、三级、四级和五级，级数越高，安全程度越好。按照煤矿安全规程，高瓦斯矿井，应使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。因此，选项B正确。煤矿安全规程规定，在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管或者煤矿许用数码电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。8.炸药配比要求接近零氧平衡的目的是（）。A减少耗氧量B确保操作安全C降低有毒气体产生量D简化加工工艺【答案】C【解析】对炸药的基本要求主要包括：爆炸性能好，有足够的威力以满足各种矿岩的爆破要求;有较低的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生产、贮存、运输和使用的安全，又能保证顺利起爆；炸药配比接近零氧平衡，以保证爆炸产物中有毒气体生成量少；有适当的稳定贮存期，在规定的贮存期内，不会变质失效；原料来源广泛，加工工艺简单，加工操作安全且价格便宜。故本题答案应是C。9.可用于煤矿井下爆破的煤矿许用器材是（）。A瞬发电雷管B导爆管C铵油炸药D岩石水胶炸药【答案】A【解析】煤矿许用电雷管也称为安全电雷管。煤矿井下爆破作业，必须使用煤矿许用电雷管。