爆破工程教材90到100页.docx

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爆破工程教材90到100页

３．５．１．２　电雷管主要性能参数

电雷管的性能参数是检验电雷管的质量、计算电爆网路、选择起爆电源和测量仪表的依据。

其主要性能参数有雷管电阻、最高安全电流、最低准爆电流、点燃时间、传导时间和点燃起

始能等。

（１）电阻

电雷管的桥丝电阻与脚线电阻之和，又称全电阻。

它是进行电爆网路计算的基本参数。

在设计网路的准备工作中，必须对电雷管逐个进行电阻测定，电阻值相等或相近的使用于同一

网路中，以保证网路可靠起爆。

目前，我国不同厂家生产的电雷管，即使电阻值相等或相近，其

电引火特性也各有差异；就是同厂不同批的产品，也会出现电引火特性的差异。

因此，在同一

电爆网路中，要选用同厂同批生产同规格的电雷管。

（２）最高安全电流

给单发电雷管通恒定直流电５ｍｉｎ，２０发测试雷管均不会起爆的最高电流称为电雷管的

最高安全电流。

以前电雷管的安全电流规定为０．１８Ａ，现在已规定电雷管的安全电流必须在

０．２０Ａ以上。

最高安全电流的实际意义在于保证爆破作业的安全进行；在设计爆破专用仪表时，作为选

用仪表输出电流的依据。

按安全规程规定，取３０ｍＡ作为测量仪表采用的最高安全电流值，故一切电雷管的测量

仪表，其工作电流不得大于此值。

（３）最低准爆电流

给单发电雷管通恒定直流电５ｍｉｎ，能把２０发测试雷管全起爆的最低电流，称为电雷管

的最低准爆电流。

国产电雷管的最低准爆电流≤０．７Ａ。

（４）点燃时间ｔ

ｄ和传导时间ｔ

ｃ点燃时间ｔ

ｄ是桥丝通电到引火点燃所需的时间；传导时间ｔ

ｃ是即发电雷管从引火药点燃

到电雷管爆炸所经历的时间。

定义电雷管的爆炸反应时间ｔ

ｆ＝ｔｄ＋ｔｃ。

传导时间对成组电雷管的齐发爆破有重大意义，传导时间较长可使敏感度有差别的电雷

管成组爆炸成为可能。

（５）点燃起始能Ｋ

ｄ点燃起始能或称发火冲能，是使电雷管引火头发火的最小电流起始能，即电流起始能的最

低值。

点燃起始能是表示电雷管敏感度的重要特性参数。

通常用点燃起始能的倒数作为电雷管

的敏感度。

点燃起始能的大小为：

Ｋｄ＝Ｉ２ｔｄ（３１）

式中　Ｋ

ｄ———点燃起始能（Ａ２·ｓ）；

　ｔｄ———点燃时间（ｓ）；

　Ｉ———电流（Ａ）。

（６）串联成组电雷管的准爆条件

电雷管串联成组起爆时，由于各个雷管点燃起始能的差异，各雷管的电能敏感度不相同。

点燃起始能低的电雷管首先点着并随即炸断网路，致使点燃起始能高的电雷管因得不到足够

的起始能而拒爆。

因此，为了保证串联成组电雷管的准爆，必须要满足下面条件：

ｔｄ最低＋ｔｃ最低≥ｔｄ最高（３２）

或ｔｄ最高－ｔｄ最低≤ｔｃ最低

式中　ｔ

ｄ最低———点燃起始能最低的电雷管的点燃时间；

　ｔｄ最高———点燃起始能最高的电雷管的点燃时间；

　ｔｃ最低———点燃起始能最低的电雷管的传导时间。

设Ｉ为能保证成组电雷管起爆的准爆电流，则有：

Ｉ２ｔｄ最高－Ｉ２ｔｄ最低≤Ｉ２ｔｃ最低（３３）

又因

Ｋｄ＝Ｉ２ｔｄ

所以

Ｉ２≥Ｋｄ最高－Ｋｄ最低ｔｃ最低

（３４）

或

Ｉ≥Ｋｄ最高－Ｋｄ最低ｔｃ槡

最低

（３５）

　　尽管单个电雷管的最低准爆电流不大于０．７Ａ，但考虑到成组电雷管中不同电雷管的点

燃起始能可能存在的差异，为了可靠性起见，规定实际采用的起爆电流下限应该是大于最低准

爆电流的某一个定值。

（７）工程应用中成组电雷管的准爆条件

尽管单个电雷管的最低准爆电流不大于０．７Ａ，但考虑到成组电雷管中不同电雷管的点

燃起爆能可能存在的差异，为了可靠起见，我国爆破安全规程将工程应用中的成组电雷管的准

爆条件归纳为以下３点：

①成组电雷管同网起爆时，流经每个电雷管的电流应满足：

一般爆破，交流电不小于

２．５Ａ，直流电不小于２Ａ；硐室爆破，交流电不小于４Ａ，直流电不小于２．５Ａ。

这就是电爆网

路单个电雷管的最低电流准爆值。

②电爆网路同网起爆应使用同厂、同批、同规格产品，电雷管的电阻差值不得大于产品说

明书的规定，也就是每个电雷管的电阻值应是相近或相等的。

各雷管的电阻差值一般不得大

于０．２５Ω。

③在混合电爆网路中要求各串（并）组电阻差值一般不得大于５％，也就是各串（并）组电

雷管数目最好相等，在设计和安装电爆网路时，电雷管在平面呈矩阵排列，横竖都成行（列）。

（８）电雷管的保证期

在原包装条件下储存在通风良好、干燥的环境中，电雷管的保证期为：

瞬发电雷管两年，延

期电雷管一年半。

３．５．２　导线

电爆网路中的导线一般采用绝缘良好的铜线或铝线。

根据导线的位置和作用，可以将导

线分为端线、连接线、区域线和主线。

端线是用来加长电雷管脚线使之能引出炮孔或药室外的导线。

连接线是用来连接相邻炮孔或药室的导线。

区域线指在同一电爆网路中包括几个分区时连接连接线与主线之间的导线。

主线指连接连接线或区域线与起爆电源之间的导线。

导线一般选用市场上容易取得的、电阻较小的电力和照明用塑料绝缘电线。

在露天深孔

爆破和浅孔爆破中，端线、连接线多采用断面为０．４２～０．４５ｍｍ２的单芯铜质塑料皮专用爆破

软线，主线选用标称截面较大的多芯铜质塑料绝缘电线。

在硐室爆破和拆除爆破中，一般端

线、连接线、区域线使用标称截面０．５～１．０ｍｍ２的两芯铜芯或铝芯线，主线采用标称截面不

小于１．５ｍｍ２的单芯或两芯铜芯或铝芯线。

电爆网路不应使用裸露导线，不得利用铁轨、钢管、钢丝做爆破线路。

３．５．３　起爆电源

作为电爆网路的起爆电源，应满足如下要求：

①有一定的电压，能克服网路电阻输出足够的电流。

起爆电源必须保证起爆网路中每个

电雷管能够获得的电流≥Ｉ

准。

②有一定的功率，以保证有足够的电量供给起爆网路，满足各支路电流总和的要求；

③有足够大的发火冲能。

对电容式起爆器等起爆电源，尽管其起爆电压很高，但其作用

时间很短，要保证电爆网路安全准爆，还必须有足够的发火冲能。

对国产电雷管，保证电雷管

准爆的发火冲能应大于或等于８．０Ａ２·ｍｓ。

电爆网路常用的起爆电源有３种：

（１）电池

包括干电池和蓄电池。

电池属于直流电，电源比较稳定。

但干电池电压低、内阻很高、容

量有限，只能起爆少量雷管；蓄电池内阻很小，串联后也能达到较高的电压和足够的容量，但由

于电爆网路起爆后很易出现个别导线或雷管脚线短路的情况，极易对蓄电池产生损害。

在实

际工程很少使用电池作为起爆电源。

（２）交流电源

即工频交流电，有２２０Ｖ的照明电和３８０Ｖ的动力电。

交流电源电压虽然不高，但输出容

量大，适用于并联、串并联和并串联等混合电爆网路。

使用交流电源作为起爆电源，要进行电

爆网路的计算和设计；另外，电源与起爆网路连接处要设两道专用开关，并安装在上锁起爆开

关箱内，防止爆破后因线路短接而引起不良后果。

在有瓦斯或矿尘爆炸危险的矿井中，不得使

用动力或照明交流电源，只准使用防爆型起爆器作为起爆电源。

（３）起爆器

属于直流式起爆电源。

起爆器有手摇发电机起爆器和电容式起爆器两种。

手摇发电机起爆器由手摇交流发电机、整流器和存储电能的电容器组成，利用活动线圈切

割固定磁铁的磁力线产生脉冲电流的发电原理，由端钮输出直流电起爆电雷管，其优点是不用

电源，操作简单，便于携带，其缺点是起爆能力小。

电容式起爆器也叫高能脉冲起爆器，其工作原理是：

将干电池或蓄电池输出的低压直流

电，经晶体管振荡电路变成高压高频电，通过向电容器充电，使电荷逐渐储存于引爆电容器中；

当电容器的电能储存达到额定数值，电压达到规定值时，指示电压的氖灯或电压表即发出指

示，这时接通电爆网路，启动起爆器的开关，电容器蓄积的高压脉冲电能在极短时间内向电爆

网路放电，使电雷管起爆。

电容式起爆器的脉冲电流持续时间大都在１０ｍｓ以内，峰值电压达几百伏至几千伏，大容

量起爆器的起爆电压均在１５００Ｖ以上，起爆雷管数从几十发到几千发。

由于电容式起爆器所能提供的输出电能不太大，不足以起爆并联支路比较多的电爆网路，一般只用来起爆串联网路

和并联数较小的并串联网路。

因此，仅用起爆器的标称电压值与电爆网路的电阻值来判断电

爆网路的准爆性是不合适的，应根据起爆器说明书的规定使用。

表３８和表３９列出了部分

国产起爆器的性能。

表３８　部分国产电容式起爆器的性能

（一）

型　　号ＹＪ新４００ＹＪ新６００ＹＪ新１０００ＹＪ新１５００ＹＪ新４０００ＹＪＱＬ３０００

最高脉冲电压（Ｖ）２０００３０００１８００２７００３６００２７００

允许最大负载电阻

（串联）（Ω）１０００１３５０９００１３５０１８００１３５０

引爆电容器容量

（μＦ）１１．７５７．８３７．５２５４１．２５５０

点燃冲量

（Ａ２·ｍｓ）２３．５２６６６６７．５—１３５

准爆能力（发）铜脚线

铁脚线

４００６００１０００１５００４０００３０００

２００３００５００７５９２０００１５００

充电时间（ｓ）１０１５１５～２０２０～２５１５～３０３０

供电电源１号干电池５节，７．５Ｖ１号高能电池９节，１３．５Ｖ

体积

（ｍｍ×ｍｍ×ｍｍ）—１９０×１００×２２５１９０×１００×２１０３２０×１８０×２８０２６５×１４０×２６０

机器质量（ｋｇ）１．７５１．９２．０２．５７．５４．３

生产厂家营口市高能爆破仪表研究所

表３９　部分国产电容式起爆器的性能

（二）

型　　号ＫＧ３００ＫＧ２００ＫＧ１５０ＭＦｄ１００ＭＦｄ２００

最高脉冲电压（Ｖ）３０００２５００１８００１８００２９００

允许最大负载电阻

（串联）（Ω）１２２０９２０６２０６２０１２２０

引爆电容器容量（μＦ）———３３４７

点燃冲量（Ａ２·ｍｓ）≥８．７≥８．７

准爆能力（发）铜脚线

铁脚线

３００２００１５０——

２００１５０１００１００２００

充电时间（ｓ）≤２０≤２０

供电电源１号干电池４节６Ｖ１号干电池４节６Ｖ

体积（ｍｍ×ｍｍ×ｍｍ）２０７×１３７×４８２０７×１３７×４８２０７×１３７×４８

机器质量（ｋｇ）１．６１．４５１．６

生产厂家湖南湘西科工贸中心爆破仪器仪表厂大石桥市防爆器厂

供有瓦斯及煤尘爆炸危险的矿井使用，相同类型的起爆器有ＭＦｄ５０型、ＭＦｄ１５０型；非煤矿使用的有ＳＦＫ５００、ＳＦＫ

１０００、ＳＦＫ２０００型起爆器。

３．５．４　电爆网路检测及仪器

检查、测量电雷管和电爆网路的电阻值必须使用专用的爆破测量仪表（导通器、爆破电桥

等）。

这些仪表外壳应有良好的绝缘和防潮性能，输出电流必须小于３０ｍＡ。

严禁使用普通

电桥量测电雷管和电爆网路，因为普通电桥绝缘不好，输出电流太大，容易引起误爆事故。

导通器即爆破欧姆表，是一种用于网路导通的小型仪表，测量原理与普通测电阻的仪表相

同，只是内部工作电流小于３０ｍＡ，使用时能保证安全。

它可以检查电雷管、导线和电爆网路

的导通情况和电阻值，但测量精度不高。

爆破电桥的工作原理与普通电桥原理基本相同，利用电桥平衡原理来测量电雷管或电爆

网路的电阻值。

爆破电桥等仪表，应每月检查一次。

主要检查其输出电流是否小于３０ｍＡ，电池是否有

电，仪器外表是否有漏电或裸露等不良现象；检查并校正仪表读数值是否精确。

有些爆破工程技术人员违规使用一般电工用表如万用表、欧姆表来进行电爆网路的测试。

他们的理由是，他们对所使用仪表的某些操作档进行过输出电流的测试，其输出电流小于

３０ｍＡ，不会发生问题。

问题是，爆破是一件十分危险的作业，任何一个失误都可能引起对人

员、设备等不可挽回的损失。

非专用爆破仪表中总有些操作挡位的输出电流大于电雷管的安

全电流３０ｍＡ，测试中的误操作将可能引起电爆网路的误爆。

如１０５型万用电表×１挡的误

工作电流为１４０ｍＡ，５００型万用电表最大误工作电流为３６５ｍＡ。

因此，在任何爆破工程中必

须坚持使用专用爆破仪表，并且这些仪表必须按规定要求定期进行检查、维修和标定。

爆破电桥和爆破欧姆表有按钮式、指针式和数字式等样式，近年来多采用数字式测试仪。

采用数字式测量仪表检测电阻值时，应先将仪器调至相应挡位，将测试笔短路，测出仪器

读数的初始值，实测值应为仪表读数与初始值之差。

使用时应尽量避免阳光直射液晶显示屏。

３．５．５　电爆网路及计算

电爆网路的形式和计算方法是以电工学中的欧姆定律为基础的。

电爆网路连接有串联、并联和混联三种方式。

（１）串联

串联网路简单，操作方便，易于检查，网路所要求的总电流小。

串联网路总电阻计算公

式为

Ｒ总＝Ｒｍ＋ｎＲ′（３６）

式中　Ｒ

总———串联网路总电阻；

　Ｒｍ———导线电阻；

　Ｒ′———单个雷管电阻；

　ｎ———串联电雷管数目。

串联网路的总电流计算公式为

ｉ＝Ｖ

Ｒ＝Ｖ

Ｒ总＋ｎＲ′≥Ｉ准（３７）

式中　ｉ———通过单个电雷管的电流；

　Ｖ———电源电压。