起爆器材讲义.ppt

爆破器材 1 四川省第八期爆破工程技术人员培训 吴春蓉四川天盾爆破技术咨询有限公司邮箱 441255288 讲课提纲第一部分概述第二部分基础雷管第三部分工业电雷管第四部分导爆管雷管第五部分塑料导爆管第六部分工业导爆索第七部分爆破器材的检验与销毁 第一部分概述 1 民用爆破器材2 民用爆炸物品3 火工品4 工业火工品5 起爆器材6 起爆方法7 起爆网路二 起爆器材的现状三 起爆器材的发展趋势 第二部分基础雷管 一 概述1 工程爆破对雷管的基本要求 1 足够的灵敏度和起爆能力 工业雷管必须有足够的灵敏度以保证雷管在使用时准确按要求起爆 并保证具有足够的起爆能力以使被引爆的炸药能达到正常的爆轰 2 性能均一 雷管的技术参数要求有均一性 以保证使用时的一致性 3 延时精度高 能够突破20 30段的25ms等间隔延时 4 制造安全和使用安全 在保证足够的起爆能力的前提下 感度要适宜 以保证制造 装配 运输和使用过程中的安全 5 长期贮存的稳定性 6 结构简单 易于大批生产 制造与使用方便 原料来源丰富 价格低廉 2 工业雷管的分类 1 按有无起爆药有起爆药雷管 指其基础雷管的内部装药是由起爆药和加强药 猛炸药 装配而成的 目前国内起爆药主要使用DDNT 二硝基重氮酚 D S共晶 迭氮化铅 三硝基间苯二酚铅 不允许建 K D复盐 碱式苦味酸铅 迭氮化铅 淘汰 迭氮化铅 硝酸肼镍 GTG等起爆药或其他有特殊性能的药剂 无起爆药雷管 凡不使用起爆药实现雷管起爆的均可称为无起爆药雷管 无起爆药雷管是一种新型安全雷管 2 按点火方式分工业雷管分为电雷管和导爆管雷管等品种 2 基础雷管 1 概念 已经完成火工药剂和其他火工元件装填或装配 尚未装配引火元件的半成品雷管 是工程雷管的基本部件 2 结构 常见的有起爆药基础雷管由管壳 起爆药 猛炸药 加强帽等组成 10 装药部分装药部分包括副装药 起爆药 和主装药 猛炸药 基础雷管引爆时 首先引爆的是加强帽内的副装药 再由副装药引爆主装药 副装药装药量必须能使雷管中主装药完全爆轰 主装药感度比副装药低 但爆炸威力大 常用黑索金或太安做主装药 其净装药量 8号雷管不少于0 6g 6号雷管不少于0 4g 雷管的起爆能力通常采用铅板穿孔试验来检验 将雷管直立与5mm厚的铅板之上且底部平面与铅板表面紧密接触 起爆雷管后 炸穿铅板孔径大于雷管外径时 雷管的起爆能力视为合格 否则视为不合格 目前 国内大多数厂家基础雷管生产线采用两种建设方式 11 第三部分工业电雷管 1 概念 电雷管是指用电冲能激发的雷管 2 电雷管的分类 P63 1 按用途不同电雷管分为普通电雷管 煤矿许用电雷管 特殊电雷管 普通电雷管 只适于无瓦斯 煤尘 粉尘爆炸危险的作业场所和非金属矿山使用 煤矿许用电雷管 可用于煤矿井下及普通爆破工程爆破作业的电雷管 除其他性能和标准要求与普通电雷管相同外 还必须符合煤矿安全的要求 煤矿许用电雷管不允许使用铝壳 其基础雷管装药及延期装置要求的特殊性 特殊电雷管为了达到特殊的起爆控制目的 人们研制了一些新型雷管 如抗杂散电流电雷管 磁电雷管 抗静电电雷管 数码电子雷管等 可以实现安全准确的起爆目的 2 按通电后爆炸延期时间不同电雷管分为瞬发电雷管和延期电雷管两种 雷管的延期时间是指从向雷管输入激发能开始 至雷管爆炸所经历的时间 瞬发电雷管是通入足够电流后 瞬间 13ms以内 爆炸的电雷管 按用途分为普通瞬发电雷管和煤矿许用瞬发电雷管 延期电雷管是通以足够电流后还要经过一段时间才能爆炸的电雷管 根据延期时间间隔 延期电雷管分为秒延期电雷管 半秒延期电雷管 1 4秒延期电雷管和毫秒延期电雷管 3 电雷管的工作原理电雷管接通电流 使得桥丝发热 引燃点火药 延期雷管中点火药直接引燃延期体 再由延期体火焰引爆起爆药 点火药的燃烧火焰通过传火孔引燃起爆药 起爆药在加强帽的约束作用下迅速地由燃烧转为爆轰 从而起爆下方的猛炸药 完成雷管最终能量的输出 起爆炸药 4 电雷管的结构 1 瞬发电雷管的结构 由基础雷管和电点火元件组合而成 电点火元件是用塑料塞卡口的方式密闭在基础雷管内 电引火系统可分为 桥丝炽热式 引火头式电引火 桥丝直插起爆药引火 导电引燃药炽热式 火花式 P65 电引火装置目前国内主要有弹性结构 半刚性结构 刚性结构 无论何种结构 电点火元件均由以下四部分组成 脚线 脚线是用来给电雷管内的桥丝输送电流的导线 通常采用铁芯或铜芯线 外层用塑料包覆 长度一般为2m 脚线要求具有一定的绝缘性和抗拉 抗绕曲和抗折断的能力 桥丝 桥丝在通电时能灼热 以点燃引火药或引火头 桥丝一般采用康铜或镍铬电阻丝 焊接在两根脚线的端线芯上 直径为0 03 0 05mm 长度2 5 3 5mm 引火药 一般都是可燃剂和氧化剂的混合物 引火药必须足够安全 未受电冲能时 其组分不会发生反应或引燃药与桥丝之间不会发生反应 具有合适的感度 不会由于轻微摩擦发火等 燃烧稳定 燃烧火焰具有足够的烧灼性 确保雷管起爆 封口塑料塞 一般为高压聚乙烯树脂经热压注塑而成 以固定脚线和封口 电引火装置结构弹性结构 简单 易加工 桥距 桥长一致性差 电学性能均一性差 脚线小头易错动 脱药头 断桥 刚性结构 与上相反 电学性能均一性好 发火可靠 废品率低 电引火装置基本要求 起爆电源的功率不宜很大 输入可靠发火 可靠点火 火焰长度 持续时间 猛度小 输出电学性能 致性好 延时精度抗静电 抗震动 贮存性 易测 易制 安全 成本 质量 2 延期电雷管的结构 P64 延期电雷管由基础雷管 延期装置 电引火元件组合而成 延期电雷管与瞬发电雷管的主要区别是在点火头与起爆药之间安置有一段延期装置 延期时间的长短是延期装置所决定 秒 半秒和1 4秒延期电雷管 是延期时间为s 1 2s 1 4s的电雷管 其结构分两段壳式和整体壳式两类 毫秒延期电雷管简称毫秒电雷管 其通电后爆炸的延期时间是以ms为单位计量 国产毫秒延期雷管的结构有装配式和直填式两种 5 工业电雷管的主要危险特性 工业电雷管的主要危险是对意外通电 静电 射频 冲击波 撞击 挤压和热辐射有引爆的危险 堆积在一起的雷管有整体爆炸和抛射危险 雷管爆炸将产生冲击波 飞片和灼热颗粒 雷管爆炸还会产生铅蒸汽以及重金属污染环境问题 6 工业电雷管的技术要求 执行标准 工业电雷管 GB8031 2005 工业电雷管的电性能指标要求 工业电雷管的安全性能指标有 抗震性能 安全电流 静电感度 耐温性能 可燃气安全度 对煤矿许用产品而言 9 几种特殊雷管1 磁电雷管适合于电器设备复杂 金属矿山 深井等电能活动频繁的爆破场所 2 抗静电电雷管3 油井电雷管是油井射孔时不可缺少的起爆器材 4 数码电子雷管是一种可随意设定并准确实现延期发火时间的新型电雷管 具有安全可靠性高 发火时间控制准确 延期时间可灵活设定的技术特点 10 电力起爆法 1 概念 利用电能引爆电雷管进而直接或通过其他起爆方法起爆工业炸药的起爆方法 2 构成电力起爆法的器材 有雷管 导线 起爆电源和测量仪表 电爆网路由电雷管 导线和电源三部分组成 3 特点 4 电力起爆网路 俗称电爆网路 设计的基本要求有以下几点 1 电源可靠 电压稳定 容量足够 2 网路简单 可靠 便于计算 连线和导通 3 要求每个雷管都能获得足够的准爆电流 尽量使网路中各雷管电流强度比较均匀 雷管串联使用时 必须满足串组雷管准爆电流的要求 5 电爆网路中 选择电雷管的要求1 同一电爆网路 应使用同厂 同批 同型号的电雷管 电雷管的电阻值差不得大于产品说明书的规定 2 进行微差爆破时 要根据起爆顺序和特定的爆破目的 选用不同段别的毫秒延时电雷管 做到延时合理 一致和顺序准确 6 电力起爆法的操作工序 包括雷管电阻检查 起爆药包的制作 装药 堵塞 网路敷设和连接 网路检测和通电起爆 电爆网路检查时包括的内容1 电源开关是否接触良好 开关及导线的电流通过能力是否能满足设计要求 2 网路电阻与设计值是否相符 电阻值是否稳定 3 网路是否有接头接地或锈蚀 是否有短路或开路 4 在微差爆破中应检查电雷管的段别是否符合设计要求 5 采用起爆器起爆时 应检验其起爆能力 煤矿井下爆破作业 包括有瓦斯或煤尘爆炸危险的地下工程爆破 的几点注意事项 1 在有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面爆破作业使用的爆破器材和工具 应经国家授权的检验机构检验合格 并取得煤矿矿用产品的安全标志 2 煤矿井下爆破作业 必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管 煤矿和有瓦斯矿井选用许用炸药时 应遵守煤炭行业规定 同一工作面不应使用两种不同品种的炸药 3 煤矿井下爆破使用电雷管时 应遵守下列规定 1 使用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管 2 使用煤矿许用毫秒延期电雷管时 从起爆到最后一段的延期时间不应超过130ms 3 不应使用导爆管或普通导爆索 4 煤矿井下应使用防爆型起爆器 开凿或延深通达地面的井筒时 无瓦斯的井底工作面可使用其他电源起爆 但电压不应超过380V 并应有防爆型电力起爆接线盒 第四部分导爆管雷管 1 定义用塑料导爆管和基础雷管组成以导爆管冲能作为激发能量的雷管叫导爆管雷管 也常称为非电雷管 导爆管雷管管壳用的材料为铜 覆铜钢 铝合金 铁等 导爆管长度有3m 5m 15m等 基础雷管与导爆管用橡胶或塑料连接套连接 结合应牢固 不允许脱出或松动 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 2 导爆管雷管分类1 按延期时间导爆管雷管分为 瞬发导爆管雷管 简称为非电瞬发 延期导爆管雷管 P132 毫秒延期导爆管雷管 简称非电毫秒 代号Ms 例 Ms 5 表示毫秒5段 国标规定为1 20段 占61 9 半秒延期导爆管雷管 简称非电半秒 代号HS 例 HS 5 表示半秒5段 国标规定为1 10段 秒延期导爆管雷管 简称非电秒 代号S 其中包括第一系列即 2秒差 国标规定为1 6段 第二系列即 1秒差 国标规定为1 10段 1 4秒2 根据导爆管抗拉性能不同 导爆管雷管分为普通型导爆管雷管和高强度型导爆管雷管 高精度导爆管雷管见教材P133 3 导爆管雷管的结构 P67 P7 14 瞬发导爆管雷管由塑料导爆管 封口元件 基础雷管组装而成 延期导爆管雷管由塑料导爆管 封口元件 延期装置 基础雷管组装而成 其延期时间由延期装置控制 分别实现秒延期 半秒延期 1 4秒延期和毫秒延期 4 导爆管雷管适用于场所 主要适用于无瓦斯 无煤尘或其他无可燃气及粉尘爆炸危险的爆破环境 用于起爆炸药 导爆管 导爆索等 5 导爆管雷管的主要危险特性 导爆管雷管的主要危险是对冲击波 撞击 挤压和热辐射有引爆的危险 堆积在一起的雷管有整体爆炸和抛射危险 雷管爆炸将产生冲击波 飞片和灼热颗粒 雷管爆炸还会产生铅蒸汽以及重金属污染环境等问题 6 导爆管雷管的技术要求 执行标准 导爆管雷管 GB19417 2003 导爆管雷管的安全性能指标有 抗震性能 7 使用导爆管雷管应注意的问题 1 禁止在有瓦斯 煤尘或其他有可燃气体爆炸危险的场合使用导爆管雷管 2 导爆管雷管在使用前必须细致地检查外观 在使用中应避免将导爆管划破损伤 管径拉细 打死结 烧坏等 不允许将砂石 泥土 水 油等杂物弄入导爆管孔中 以免影响传爆 3 用雷管起爆导爆管网路时 簇联导爆管时雷管的聚能穴应背向导爆管传爆方向 即应朝向导爆管的尾部 且起爆 传爆 雷管应捆在距导爆管尾部15cm以上的位置 应有防止雷管聚能穴炸断导爆管和延时协管的气孔烧坏导爆管的措施 4 一发起爆 传爆 雷管的周围一次最多捆20根导爆管 且要均匀分布其周围 并用胶布等捆扎牢固 实际爆破中最多10 12根为最佳 5 孔内不能有接头 孔外相邻传爆雷管之间应留有足够距离 6 装药 填塞时要保护好导爆管 34 8 导爆管雷管起爆法 1 概念 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 导爆管起爆法属非电起爆法 导爆管雷管应使用专用起爆器 雷管或导爆索起爆 2 特点 3 导爆管起爆系统的组成由击发元件 连接装置和起爆元件三部分组成 其中连接装置可分成两类 装置中不带雷管或炸药 导爆管通过插接方式实现网路连接的装置称为连接元件 连接装置中带有雷管或炸药 通过雷管或炸药的爆炸将网路连接下去的装置称为传爆元件 35 4 常用的导爆管起爆网路连接方法 一种是捆联法 直接将导爆管捆扎在雷管上 如接力捆联网路 复式交叉网路等 另一种是插接法 将导爆管插接在连接件中 如网格式闭合网路等 5 导爆管网路设计原则 设计前必须对导爆管雷管进行抽样检查 确定准保率 延时精度 准爆率不是100 需用复式网路 根据雷管段数及数量等和工程对爆破网路要求 确定用孔内微差还是孔外接力 控制单响药量 分段越多 单响药量越小 保证爆区前后排的起爆顺序 孔内高段位 12段以上 孔外低段位 5段以下 接力 排间微差时间宜 75 150ms 网路设计尽可能整齐 规则 有利于检查 减少出错 对重要工程的爆破网路应进行可靠度计算 提高其可靠度 36 6 导爆管雷管设计及连接中的注意问题为了确保爆破网路的传爆可靠性 正确使用导爆管雷管 以获得良好的爆破效果 在网路的设计及联接中应注意以下问题 1 选择合理的微差爆破方法 延期系列 爆破规模 作业环境条件等 2 确定爆破网路联接形式 爆破方法 炮孔起爆顺序 各炮孔时间间隔等 3 应尽量减少导爆管的固有延期对各段炮孔之间的微差时间间隔的影响 4 尽可能使爆破网路的传爆顺序与炮孔的起爆顺序相一致 5 爆破网路力求规整 6 网路的连接必须保证传爆可靠性 采用地表延迟网路时 地表雷管与相邻导爆管之间应留有足够的安全距离 孔内应采用高段别雷管 确保地表未起爆雷管与已起爆药包之间的间距大于20m 第五部分塑料导爆管 1 概念塑料导爆管 以下简称导爆管 是一种内壁附有混合炸药粉末的塑料管 起传爆作用的一种工业索类火工品 药量约为14 18mg m 外径为2 8 3 2mm 2 导爆管分类 导爆管按其抗拉性能分为普通导爆管和高强度导爆管两大类 高强度导爆管 对管壁材料进行改性 提高管壁材料强度 利用复合层管壁材料 多层导爆管在抗水性能 抗油性能和耐油性能上有相应提高 P66 变色导爆管3 导爆管用途 导爆管主要用于导爆管雷管的组装及引爆 也可用于非电网路的联接 导爆管不能起爆炸药 其只有传爆功能 而不具备起爆功能 4 导爆管的起爆 导爆管需用击发元件来起爆 起爆塑料导爆管的击发元件有各种雷管 导爆索 击发枪或专用激发笔等 5 导爆管的优点 导爆管有着良好的起爆感度 具有传爆可靠性高 使用方便 安全性好 成本低等优点 6 导爆管的连接元件 在塑料导爆管组成的起爆系统中 需要一定数量的连接元件与之配套使用 常用的连接元件有连接块 连通管等 7 塑料导爆管的技术要求 执行标准 塑料导爆管 WJ T2019 2004 塑料导爆管的保质期 塑料导爆管 以下简称导爆管 在原包装条件下 贮存在通风良好 干燥 防火的库房内 保质期为三年 8 使用导爆管应注意以下事项 1 不得在有瓦斯 煤尘等易燃易爆气体和粉尘的场合使用 2 导爆管在使用时必须细致地检查外观 凡导爆管破损 折断和压扁的 均应剪去不要 然后用套管对接牢 3 使用时应用快刀将导爆管按所需的长度截断 未使用完的导爆管截断后的端头一定要密封 每根导爆管的两端都切成垂直面 4 导爆管网路中不得有死结 孔内不得有接头 孔外传爆雷管之间应有足够的间距 5 导爆管簇被捆扎雷管激爆时 宜采用反向起爆 或者正向起爆时在聚能穴上用胶布或炮泥堵上 以减少飞片对前方导爆管的损伤 从炮孔或药包中引出的导爆管簇联在雷管周围时 应留有约15cm的余长 导爆管应均匀地敷设在雷管周围 并用胶布等捆扎牢固 导爆管簇被雷管激爆的根数应不超过20根 具体根数依相应雷管的起爆能力而定 网路连接前应做实验确定 6 用于同一工作面的导爆管必须是同厂同批号产品 7 爆区太大或延期较长时 防止地面延时网路被破坏 8 高寒地区塑料硬化会影响导爆管的传爆性能 第六部分工业导爆索 1 概念工业导爆索是以猛炸药 如太安 黑索今 为药芯 传递爆轰波的索状火工品 是工业索类火工品的一大类别 经雷管起爆后 导爆索可直接引爆炸药 也可作为独立的爆破能源 2 工业导爆索的分类 P74 1 根据导爆索的应用环境不同 可分为露天导爆索 包括普通 高抗水 强起爆力 低能 安全导爆索 应用于有矿尘和瓦斯的井下爆破 2 根据包缠材料 用途和特性不同 工业导爆索分为棉线普通导爆索 塑料普通导爆索 煤矿许用导爆索 震源导爆索 耐温油气井导爆索 耐温耐压油气井导爆索和其它工业导爆索等7类 根据每米装药量不同 这些导爆索又分为不同型号 3 根据能量 每米装药量范围 不同 工业导爆索分为高能导爆索 低能导爆索和普通导爆索 高能导爆索即名义装药量较大 如 25g m 适用于起爆钝感炸药或某种特殊场合使用的工业导爆索 如震源导爆索 低能导爆索是名义装药量较小 如 8g m 用于敷设炮孔外导爆网路 起传爆作用或在某种场合下使用的工业导爆索 P74 3 工业导爆索的传爆原理 P74 4 普通导爆索技术要求 执行标准 普通导爆索 GB9786 1999震源导爆索标准 煤矿许用导爆索技术条件 导爆索的安全性能指标有 火焰感度 可燃气安全度 对煤矿许用产品而言 普通导爆索的保质期 普通导爆索 以下简称导爆索 应贮存在通风 干燥 温度不超过40 的库房内 不得与易燃物 易爆物 雷管及油脂共存 保质期为5年 5 导爆索的主要危险特性有 导爆索对火焰 热能 静电 震动 摩擦和冲击波等能量的刺激较为敏感 容易引起燃烧爆炸 其危险性与通常的猛炸药相似 爆炸时产生冲击波 灼热 火焰 燃烧时放出大量NyOx CO等有害气体 6 使用导爆索应注意以下事项 1 导爆索禁止在有瓦斯 煤尘和矿尘爆炸危险的场合使用 2 导爆索索干禁止撞击 防止日晒 雨淋 防止接近火源及高温物体 3 使用过程中 应采用同厂家的导爆索 确保传爆可靠 且应避免将导爆索过度扭折或沾有油污 4 切割导爆索时 所用工具应锋利 不准用剪刀剪断 5 导爆索起爆网路应采用搭接 水手结等方法联接 搭接时两根导爆索搭接长度不应小于15cm 中间不得夹有异物和炸药卷 捆扎应牢固 支线与主线传爆方向的夹角应小于90 环形网路中 支干索之间要用三角形连接 6 连接导爆索中间不应出现折角 打结 换圈 应尽量避免交叉 交叉敷设时 应在两根交叉导爆索之间设置厚度不小于l0cm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40cm 7 起爆导爆索的雷管与导爆索捆扎端端头的距离应不小于15cm 雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向 8 在铵油 重铵油炸药与导爆索直接接触的情况下 应采取隔油措施或采用耐油型导爆索 9 在潮湿和有水的条件下应使用防水导爆索 索头要作防水处理或密封好 防止水从索头处渗入药芯使药芯潮湿从而不能起爆 10 用导爆索起爆导爆管时 宜采用垂直联接 7 导爆索起爆法 1 概念 是利用绑在导爆索一端的雷管爆炸起爆导爆索 由导爆索传爆 将绑在导爆索另一端的药包起爆 导爆索起爆法属于非电起爆法 工程爆破中一般较多地将导爆索作为辅助起爆网路 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 2 特点 3 导爆索与导爆索之间的连接方式导爆索传递爆轰波的能力有一定的方向性 爆轰波的作用在其传播方向上最强 与爆轰波传播方向成夹角的导爆索方向上 起爆能力会减弱 减弱的程度与此夹角大小有关 导爆索爆破网路中主线与支线或索段与索段的联接方法有搭结 扭接 T形结 水手结和三角结等几种 如下图 搭结时 两根导爆索重叠的长度不得小于15cm 中间不得夹有异物和炸药卷 a 搭接 b 扭接 c T型接 d 水手接 三角形连接 支线传爆方向与主线传爆方向的夹角不得大于90 用导爆索引爆导爆管时 应使用单股导爆索与导爆管垂直连接 或使用专用联结块连接 1 主导爆索 2 支导爆索 3 捆绳 第七部分爆破器材的检验与销毁 一 爆破器材的检测1 使用单位应对爆破器材进行检验 2 爆破器材的检验项目 检验方法 各类爆破器材的检验项目 应参见产品的技术条件和性能标准 检验方法应严格执行相应的国家标准或部颁标准 3 使用单位对爆破器材的检验内容 包括三方面的内容 即包装检查 产品外观检验和产品部分性能检验 包装检查应逐箱 袋 进行 外观检查和性能检验抽样进行 在库存环节上一般又分入库前的检查 库存中的检查和发放前的检查 在作业点上还存在爆破作业前的检查 4 储存库爆破器材检验 1 爆破器材的外观检验应由保管员负责定期抽样检查 2 爆破器材的爆炸性能检验 应在安全的地方进行 由爆破工程技术人员负责 3 对新入库的爆破器材 应抽样进行性能检验 对超过贮存期 出厂日期不明和质量可疑的爆破器材 应进