1、爆破工程教材7180爆破工程教材7180 火雷管起爆法 火雷管起爆法是利用导火索传递火焰引爆雷管再起爆炸药的一种方法,又称导火索起爆 法、火花起爆法。火雷管起爆法出现时间最早,也是一种操作与技术最为简便的起爆法。于 其他先进起爆方法相继产生,使它的应用范围日益缩小,并显现其落后性。但是,因其价格较 低,在我国仍有使用,尤其在乡镇的采石场和某些小型隧洞开挖中使用较多。于其安全性较 差,从起爆方法发展的总趋势上看,火雷管起爆法终将被淘汰。 火雷管起爆材料导火索、火雷管和点火材料三部分组成。 火雷管 在工业雷管中,火雷管是最简单的一种品种,但又是其他各种雷管的基本部分。 火雷管的结构如图管壳 火雷管
2、的管壳通常采用金属、纸制成,呈圆管状。管壳必须具有一定的强度,以 图火雷管结构示意图 管壳;传火孔;加强帽; 正起爆药;加强药;聚能穴 减小正、副起爆药爆炸时的侧向扩散和提高起爆能 力,管壳还可以避免起爆药直接与空气接触,提高雷 管的防潮能力。管壳一端为开口端,以供插入导火 索之用;另一端密闭,做成圆锥形或半球面形聚能 穴,以提高该方向的起爆能力。表的管壳规格。 正起爆药 火雷管中的正起爆药在导火索火焰作用下,首先起爆。所以其主要特点是感度高。它通 常雷汞、二硝基重氮酚或叠氮化铅制成。 表火雷管的管壳规格 雷管品种管 壳内径长度加强帽至管口距离 号金属壳 号 金属壳 纸 壳 塑料壳 副起爆药
3、副起爆药也称为加强药。它在正起爆药的爆轰作用下起爆,进一步加强了正起爆药的爆 炸威力。所以它一般比正起爆药感度低,但爆炸威力大,通常黑索金、特屈儿或黑索金梯 恩梯药柱制成。 )加强帽 加强帽是一个中心带小孔的小金属罩。它通常用铜皮冲压制成。加强帽的作用为:减少 正起爆药的暴露面积,增加雷管的安全性;在雷管内形成一个密闭小室,促使正起爆药爆炸压 力的增长,提高雷管的起爆能力,可以防潮。加强帽中心孔的作用是让导火索产生的火焰穿过 此孔直接喷射在正起爆药上。中心孔直径左右。为防止杂物、水分的侵入和起爆药的 散失,中心孔常垫一小块丝绢以起封闭作用。 导火索 导火索是以具有一定密度的粉状或粒状黑火药为索
4、芯,外面用棉纱线、塑料或纸条、沥青 等材料包缠而成的圆形索状起爆材料。导火索的用途是:在一定的时间内将火焰传递给火雷 管或黑火药包,使它们在火花的作用下爆炸,它还在秒延期雷管中起延期作用。 导火索的结构 导火索基本上索芯和索壳组成芯线 芯线是指导火索中心的根撑线,属工艺附加物,在生产导火索时起到喂药作用。 )索芯 索芯是导火索的重要组成部分,它以轻微压缩的粉状或粒状黑火药组成。导火索的燃烧 速度取决于索芯黑火药的成分配比和装药密度。 图工业导火索结构示意图 芯线;索芯;内层线;中层线;防潮层;纸条层;外线层;涂料层 )各层缠包物 导火索中除了芯线、索芯外,还有多层的缠包物。如图是内层线, 其作
5、用是将药芯围拢住,使之成为连续的圆条;其外是中层线,缠绕的方向与内层线相反,其 作用是裹住内层线,不让它散开,还可以进一步将药芯裹紧,增加药芯的密度;中层线外面是沥 青防潮层,起防潮、防松动和黏结中层线的作用;防潮层外是纸条层,它和沥青紧密黏结在 一起,使导火索硬挺有力,还能防止药芯燃烧的火焰透出;纸条层外面再缠以外线层,以便将 纸条缠住;最外层是涂料层,其作用是将外层线和纸条层黏结在一起,防止切断导火索时 散开。 导火索的性能 工业导火索在外观上一般呈白色,其外径一般为,药芯药量一般为 。燃烧速度为。为了保证可靠地引爆火雷管,导火索的喷火强度不小于。导火索在燃烧过程中不应有断火、透火、外壳燃
6、烧、速燃和爆燃等现象。 导火索的燃烧速度和燃烧性能是导火索质量的重要标志。导火索还应具有一定的防潮耐水能 力:在深的常温静水中浸泡后,其燃速和燃烧性能不变。 点火材料 点火材料用来点燃导火索的药芯,它包括自制导火索段、点火线、点火棒、点火筒等。 自制导火索段 自制点火导火索段是一段长约 的普通工业导火索。在它上面每隔 横切一个切口,使里面的黑火药露出。开始点炮之前,先将这段点火导火索点燃,然后 利用索段上各个切口喷射的火焰分别去点燃各个炮眼中的导火索。自制点火导火索段长度不 得超过本次点火的火雷管导火索最小长度的三分之一。因为自制点火导火索段既是点火材 料,同时也是点炮时间的警报器。为防止吸潮
7、,点火导火索段切口应在临点炮前加工。 点火线 点火线是用亚麻或棉纱的捻线,在硝酸钾溶液中浸渍后,表面再用棉纱线缠绕包裹成为直 径约为的一种点火材料。点火线的燃速随着线芯的不同而不同,亚麻线芯点火线的 燃速为,棉纱线芯点火线的燃速为。 点火棒 点火棒是一种长约,内装燃烧剂的细纸筒式的点火材料。点火棒的燃烧时 间为、不等。临点炮时先点燃点火棒,再用点火棒来点燃炮眼中的导火索。 当点火棒中燃烧剂燃烧完后信号剂发出绿光时,点炮工必须马上停止点炮,离开爆破工作面。 图点火筒示意图 纸筒;排气孔;药饼 点火筒 点火筒是用来同时点燃若干根导火索的点火材料,点火筒起爆雷管的制作 在制作起爆雷管前,应严格检查所
8、用火雷管和导火索的质量。 对导火索首先进行外观检查,凡是过粗、过细、破皮和其他缺陷的部分,均应切除不用;然 后作抽样试验:切取一定长度的导火索,点燃后测定导火索的燃速,观察其喷火长度,看其是否 符合标准;合格的导火索在点燃后不得出现断火、透火、外皮燃烧和爆声。 火雷管外壳不能有变形、破损、锈蚀现象;加强帽不能有歪斜和活动等缺陷;管壳内不准有 杂物,如发现有杂物时,不准用嘴吹或用工具掏,只准用手指轻轻将杂物弹出,弹不出杂物的雷 管禁止使用。 起爆雷管应在专门的工房内进行加工,加工台上应铺上毡子或橡胶软垫。 起爆雷管加工步骤如下: 每盘导火索在使用时应将两端先切掉。用锋利小刀按所需要的长度从导火索
9、卷 中截取导火索段,插入火雷管的一端一定要切平,点火的一端可切成斜面,以便增加点火时的 接触面积。切割导火索应用木板作垫,附近不许放雷管;导火索段的长度应保证操作人员有充 分的时间撤至安全地点,最短不得小于。 将导火索平整的一端轻轻插入火雷管内,与火雷管的加强帽接触为止。 对金属壳火雷管在距离管口以内用专门的紧口钳钳紧,紧口时不要用力过猛, 以免夹破导火索。夹的长度不得大于,避免夹到雷管中的起爆炸药。如是纸壳火雷管, 则用细绳、胶布扎紧或附加金属箍圈后用专门的紧口钳紧口固定导火索。 起爆药包的制作 加工起爆药包应在爆破作业面附近的安全地点进行,加工数量不应超过当班爆破作业需 用量。 加工起爆药
10、包时首先将装雷管的一端用手揉松,然后将此端的包纸打开,用竹、木棍或有 色金属工具制作的专用锥子沿药包中央长轴方向扎一雷管大小的孔,孔深应能将雷管全部插 入,起爆雷管插入药卷后,将药包四周的包纸收拢紧贴在导火索上,用胶布或细绳捆扎好。 点火时的施工工艺 点火时应制作信号管或计时导火索来控制点火时间,一般露天爆破采用信号管,井下爆破 采用计时导火索。 信号管和计时导火索的长度不得超过该次被点导火索长度的。 必须用导火索或专用点火器材点火,严禁用火柴、烟头和灯头点火。严禁用脚踏或挤压已 点燃的导火索。 点火前应用快刀将导火索切成斜面或切出一个斜的缺口,以增加点火接触面。严禁边点 火边切导火索。 单人
11、点火时,一人连续点火的根数:地下爆破不得超过根 ,露天爆破不得超过根;导火索长度应保证点完导火索后,人员能撤至安全地点, 但最短不得短于。 多人点火时,应指定其中一人为组长,负责协调点火工作和安 全;掌握信号管或计时导火索的燃烧情况;首先点燃信号管或计时导火索,再开始炮孔点火,信 号管响后或计时导火索燃烧完毕,无论导火索点完与否,均应及时发出撤至安全地点的命令, 人员必须立即撤离。 在响炮过程中,应仔细听辨响炮个数。从最后炮响算起,应超过方准许检查人员进 入爆破作业地点;如不能确认有无盲炮,应经后才能进入爆区检查。对于地下爆破,还 必须保证在完成通风工作后才能进入。 火雷管起爆法适用范围 火雷
12、管起爆法特别适宜于作业量少而分散的工点、孤石爆破、二次破碎及浅眼爆破。 从安全角度出发,火雷管起爆时,宜采用一次点火法点火。一次点火法耗用的导火索较 多,操作也比较麻烦,现在火雷管起爆法的成本与其他起爆法的已相差无几,建议在爆破工程 中应尽可能采用安全程度较高的其他起爆法。 在下列情况不得采用火雷管起爆: 硐室爆破、城镇浅眼爆破、拆除爆破、深孔爆破和水下爆破; 两个以上的药壶爆破; 竖井、倾角大于的斜井和天井工作面的爆破; 有瓦斯和粉尘爆炸危险工作面的爆破; 借助于长梯子、绳索和台架才能点火的工作面; 禁烟、禁火区作业面的爆破。 导爆索起爆法 导爆索可以直接引爆工业炸药,用导爆索组成的起爆网路
13、可以起爆群药包,但导爆索网路 本身需要雷管先将其引爆。导爆索起爆法属非电起爆法。 导爆索起爆法在装药、填塞和联网等施工程序上都没有雷管,不受雷电、杂电的影响,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,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能和耐高、低温性能,可以用在有水的爆破作业环 境中;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;利用 导爆索继爆管能实现导爆索的微差爆破。 导爆索起爆法的主要缺点是成本较高,不能用仪表检查网路质量;祼露在地表的导爆索网路,在爆破
14、时会产生较大的响声和一定强度的空气冲击波,所以在城镇浅眼爆破和拆除爆破 中,不应使用孔外导爆索起爆。导爆索起爆法只有借助导爆索继爆管才能实现多段微差起爆, 而导爆索继爆管价高,精度低,爆破工程中不是常用器材,一般较多地将导爆索作为辅助起爆 网路。 爆破工程中的常用导爆索起爆网路的有深孔爆破、光面爆破、预裂爆破、水下爆破以及硐 室爆破等。 导爆索起爆网路导爆索、继爆管和雷管组成。 导爆索 导爆索是用单质猛炸药黑索金或太安作为索芯,用棉、麻、纤维及防潮材料包缠成索状的 起爆器材。经雷管起爆后,导爆索可直接引爆炸药,也可以作为独立的爆破能源。 根据使用条件和用途的不同,目前国产导爆索主要有类。 普通
15、导爆索 普通导爆索能直接起爆炸药。但是这种导爆索在爆轰过程中,产生强烈的火焰,所以只能 用于露天爆破和没有瓦斯或矿尘爆炸危险的井下爆破作业。 普通导爆索的结构与导火索相似。不同之处在于导爆索的芯药是采用黑索金或太安制成 的,而且在缠包层的最外层涂上红色颜料。导爆索的爆速与芯药黑索金的密度有关。目前国 产的普通导爆索芯药黑索金密度为左右,药量,爆速不低于。 普通导爆索具有一定的防水性能和耐热性能。在深的水中,浸泡后性能不 变;塑料导爆索在水压为,水温为的静水中,浸包,其感度和爆炸性能仍 能符合要求;在的条件下保温,其外观和传爆性能不变。 普通导爆索的外径为。每为一卷,有效期一般为年。 安全导爆索
16、 它专供有瓦斯或矿尘爆炸危险的井下爆破作业使用。 安全导爆索与普通导爆索结构上相似。所不同的是在药芯中或缠包层中多加了适量的消 焰剂,使安全导爆索爆轰过程中产生的火焰小、温度较低。不会引爆瓦斯或 矿尘。 安全导 爆 索 的 爆 速 大 于 ,索芯黑索金药量为。消 焰 剂 药 量 为。 油井导爆索 油井导爆索是专门用以引爆油井射孔弹的,其结构同普通导爆索大致相似。为了保证在 油井内高温、高压条件下的爆轰性能和起爆能力,油井导爆索增强了塑料涂层并增大了索芯药 量和密度。目前国产的油井导爆索主要品种有:无枪身油井导爆索、有枪身油井导爆索。 铅锑管导爆索 这种导爆索适用于无枪身射孔,可耐较高井温和井压
17、。常用管起爆。该导爆索的爆速为。药芯为 炸药,外观为淡黄色。 震源导爆索 震源导爆索分两种:棉线和塑料震源导爆索,外观为红色或用户要求的颜色。每卷长度为 。抗水性能:棉线震源索在深度为、温度的静水中浸,用号雷管起爆应完全爆轰,塑料震源索在深度为、温度 的静水中浸,用号雷管引爆应完全爆轰,其品种、性能和用途列于表表导爆索的品种、性能和用途 名 称外 表外径 药量 爆速 用 途 普通导爆索红 色 露天或无瓦斯、矿尘爆炸危险的井下 爆破作业 安全导爆索红 色作业 有枪身油井导爆索蓝或绿 油井、深水井爆炸作业 无枪身油井导爆索蓝或绿 油井、深水、高温中的爆破作业 棉线震源索红 色 地震勘探震源用 塑料
18、震源索红 色 地震勘探震源用 铅皮导爆索灰 色 油井射孔枪用 上述各种品种的导爆索的每米装药量都较大,一般都在以上,所以也叫做高能导爆 索。用这种导爆索组成的网路起爆时噪声太大。近年来国内外研制出一种每米装药量很少的 导爆索,叫做低能导爆索。这种导爆索爆炸所产生的噪声较低,同时于它的爆速高,克服了 导爆管网路起爆时于打断网路而产生拒爆的缺点。但是它必须与雷管配套使用。 继爆管 继爆管是一种专门与导爆索配合使用,具有毫秒延期作用的起爆器材。导爆索与继爆管 组合起爆网路,可以借助于继爆管的毫秒延期作用,实施毫秒延期爆破。 继爆管的结构和作用原理 继爆管的结构如图的组合 体。较简单的继爆管是单向继爆
19、管,如图有瓦斯、矿尘爆炸危险的井下爆破 起爆后,爆炸冲击波 和爆炸气体产物通过消爆管和大内管,压力和温度都有所下降,但仍能可靠地点燃延期药 ,又不至于直接引爆正起爆药。通过延期药来引爆正、副起爆药以及左端的导爆索。这样,两 根导爆索中间经过一只继爆管的作用,来实现毫秒延期爆破。 图继爆管结构示意图 单向继爆管;双向继爆管 消爆管;大内管;外套管;延期药;加强帽;正起爆药;副起爆药;导爆索;连接管继爆管的传爆方向有单向和双向的区别。单向继爆管在使用时,如果首尾连接颠倒,则不 能传爆,而双向继爆管没有这样的问题。如图消爆管的两端都对 称装有延期药和起爆药,因此它两个方向均能可靠传爆。 双向继爆管使
20、用时,无须区别主动端和被动端,方便省事。但是它所消耗的元件、原料几 乎要比单向继爆管多一倍,而且其中一半实际上是浪费的。单向继爆管使用时费事一些,但只 要严格认真地按要求连接,效果是一样的。当然,在导爆索双向环形起爆网路中,则一定要用 双向继爆管,否则就失去双向保险起爆的作用。 继爆管的段别和性能 根据延期时间长短,继爆管可分成不同的段别。国产继爆管的各段延期时间列于表表段 别 继爆管的延期时间 延期时间 单向继爆管双向继爆管 段 别 延期时间 单向继爆管双向继爆管 继爆管的起爆威力不低于号工业雷管。在高温和低温的条件下 试验,继爆管的性能不应有明显的变化。继爆管采取浸蜡等防水措施后,也可用于
21、水中爆破 作业。 继爆管具有抵抗杂散电流和静电干扰的能力,装药时可以不停电,所以它与导爆索组成的 起爆网路在矿山和其他工程爆破中都得到应用。 图导爆索并联网路 并簇联 ;分段并联 起爆雷管;主导爆索; 支导爆索;引爆索;药包 导爆索起爆网路 导爆索起爆网路的形式比较简单,无须计算,只要合理安 排起爆顺序即可。 导爆索起爆网路主干线、支线和继爆管组成。分为齐 发起爆网路和毫秒起爆网路两种。 齐发起爆网路 所有炮孔或硐室药包引出的导爆索与主干线导爆索连接 起来的网路称齐发起爆网路。此种网路连接简单,不易产生 差错。在不存在爆破震动和空气冲击波的情况下可选择该 网路。 工程对爆破要求不甚严格时。可采
22、用如图联网路,用并簇联或单向分段并联;或可采用如图串联网路。串联时会出现很短的延时。对于要求严格可靠的 导爆索起爆网路,可采用双向并联或环状起爆网路,即分段双 向并联网路,如图图导爆索串联网路 雷管;导爆索;药包 图双向分段并联网路 雷管;主导爆索;支导爆索;被引爆索;药包 图排间毫秒微差起爆网路 起爆雷管;继爆管; 导爆索;药包 毫秒起爆网路 当采用继爆管加导爆索网路形式时,可以实现毫秒爆 破。采用单向继爆管时,应避免接错方向。主导爆索应同继 爆管上的导爆索搭接在一起,被动导爆索应同继爆管的尾部 雷管搭接在一起,以保证能顺利传爆。根据爆破工程要求和 条件,网路形式有孔间毫秒延迟、排间毫秒延迟
23、、孔间或排间 交错延迟等各种形式的毫秒爆破。图排间毫秒微差起爆网路。 图 导爆索起爆网路施工技术 导爆索的连接方式 导爆索传递爆轰波的能力有一定的方向性,在其传爆方 图双向起爆的环形网路 起爆雷管;导爆索;双向继爆管;药包 向上最强,与爆轰波传播方向成夹角的导爆索方向上传爆能力会减弱,减弱的程度与此夹角的 大小有关。所以导爆索的连接应采用搭接、扭接、水手结和形结等方法连接导爆索连接技术 导爆索网路的敷设要严格按设计的方式和要求进行。敷设和连接必须从最远地段开始逐 步向起爆点后退。在敷设和连接导爆索起爆网路时,要注意以下问题: 导爆索在使用前应进行外观检查,包缠层不得出现松垮、涂料不均以及折断、
24、油污等不 图导爆索连接方式 搭接;扭接;形结;水手结 图导爆索的三角形连接法 主导爆索;支导爆索;捆绳 良现象; 切割导爆索应使用锋利刀具,但禁止切割已接 上雷管或已插入炸药里的导爆索;不应用剪刀剪断导 爆索; 在敷设过程中,应避免脚踩和冲击、碾压导爆 索;连接导爆索中间不应出现打结或打圈; 交叉敷设时,应在两根交叉导爆索之间设置厚 度不小于的木质垫块; 平行敷设传爆方向相反的两根导爆索彼此间距 必须大于; 硐室爆破中,导爆索与铵油炸药接触的部位应采取防渗油措施或采用塑料布包裹,使 导爆索与油源隔开; 在潮湿和有水的条件下应使用防水导爆索,索头要做防水处理; 导爆索可炸药、火雷管、电雷管或导爆
25、管雷管引爆。当用雷管引爆时,起爆导爆索的 雷管与导爆索捆扎端端头的距离应不小于,雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向。 导爆索与炸药连接 导爆索与炸药连接有两种常用方式:炮孔内连接及硐室内连接。 炮孔内连接是将导爆索插入袋装药包内与药袋捆扎结实后送入炮孔内;也可将导爆索沿 药袋兜底弯曲包扎结实后送入孔底如图的网路往往用导爆索 组成辅助网路。即用导爆索做成辅助起爆药包与主起爆药包连接。辅助起爆药包是将导爆索 束插入成箱的炸药内,将连出箱的导爆索与其固定起来,使搬运或施工中不致因 拉动脱出。导爆索束一般长左右,根导爆索折叠而成如图副起爆体之间一般用两根导爆索连接,将导爆索束插入主起爆药包内。硐室内若
26、装 铵油炸药,应采用塑料包皮导爆索。若用棉纱导爆索,导爆索宜用塑料布包裹防油浸入产生 拒爆。 导爆索起爆网路应用 )和所示。硐室爆破深孔爆破中的导爆索起爆网路 图导爆索与炸药的连接 在深孔爆破中,可以利用导爆索继爆管组成分段并联起爆网路。人们常利用导爆索爆速 高的特性,在深孔内用导爆索起爆爆速较低的铵油炸药或重铵油炸药,以提高炸药的爆速和传 爆可靠性,孔外则采用电爆网路或导爆管起爆网路实现微差爆破。 硐室爆破中的导爆索起爆网路 为保证硐室爆破的起爆可靠性,在世纪六七十年代,一般在硐室爆破中采用一套电爆 网路和一套导爆索起爆网路。后来硐室爆破普遍采用微差爆破技术,导爆索起爆网路一般作 为辅助起爆
27、网路使用:在同一药室的主起爆体和副起爆体之间,或同时起爆的不同药室的起爆 体之间用导爆索串联,可以保证药室的准爆性能。另外在实现硐室爆破微差起爆时也可以采 取在导硐内导爆索起爆不同段别的导爆管雷管的起爆网路。 光面爆破与预裂爆破中的导爆索起爆网路 光面爆破与预裂爆破需采用弱性装药,当无专用弱性药卷时,可以采用普通药卷进行间隔 装药,导爆索起爆网路可以将这些间隔的药卷连接起来实现同时起爆。 拆除爆破中的导爆索起爆网路 在建筑物拆除爆破中,导爆索起爆网路仅作为辅助起爆网路用于间隔装药;也可用于基础 切割爆破。 导爆管雷管起爆法 导爆管雷管起爆法又称导爆管起爆法或塑料导爆管起爆系统法等,自世纪年代后
28、 期引入我国后,得到了迅速的推广应用。导爆管雷管起爆法利用导爆管传递冲击波引爆雷管, 进而直接或通过导爆索起爆法起爆工业炸药。导爆管雷管起爆法属非电起爆法。 导爆管起爆法的特点是可以在有电干扰的环境下进行操作,联网时可以用电灯照明,不会 因通讯电网、高压电网、静电等杂电的干扰引起早爆、误爆事故,安全性较高;一般情况下导爆 管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;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,可以贴着人身传爆。导爆管起爆网路的最大弱点是迄今尚未有检测网路 是否正常的有效手段,导爆管本身的缺陷、操作中的失误和周围杂物对其的轻微损伤都有可能 引起网路的拒爆。因而在爆破工程中采用导爆管起爆网路,除必须采用合格的导爆管、连接 件、雷管等组件和复式起爆网路外,还应注重网路的布置,提高网路的可靠性,以及重视网路的 操作和检查。 在有瓦斯或矿尘爆炸危险的作业场所不能使用导爆管起爆法;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不宜少于发,并宜连成两套网路或复式网
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