安理工起爆器材教案第16章 国外延期起爆器材

第十六章国外延期起爆器材（一）前言随着微差爆破技术发展，近年来国内外毫秒延期雷管制造技术获得较大的进展。六十年代初至煤矿使用的纸壳毫秒延期电雷管问世以来，相继投产有铁壳毫秒延期电雷管1-20段。最近又定型投产有铝壳高精度毫秒延期电雷管1-30段，填补国内空白。本文收集国外有关资料，仅供在发展品种和改善毫秒延期电雷管性能中参考。（二）国处毫秒延期电雷管国外在发展毫秒延期电雷管过程，不断地更新品种，对产品性能提出新的要求。1、对段别，间隔时间，总延期时间要求为减小爆破震动强度，目前进口香港地区的毫秒延期电雷管，要求具有30段，总延期时间不得超过1000MS。为满足大面积微差爆破技术需要，各国不断更新品种和改进产品性能。瑞典硝化诺贝尔公司（NitroNodelAB），过去生产的VA型25MS间隔毫秒延期电雷管1-20段。改进为VAB型1-30段，总延期时间为9-500MS，每段间隔时间分别为±4、±5、±6、±7、-12MS。日本油脂公（简称NOF），过去生产的25MS间隔，毫秒延期电雷管2-15段，总延期时间25-570MS。更新为10MS间隔2-30段，总延期时间8-825MS。英国诺贝尔炸药公司（简称NEC）在过去生产的长延期Abikube系列的两个品种和短延期Cordline系列1-30段总延期时间30-3050MS的基础上，又增加有L系列品种0-30段总延期时间5-845MS。从各国增加和更新品种来看，趋向于段数多，间隔时间短，秒量精度高、总延期时间缩短方向发展。2、对产品的耐静电性能的要求随着爆破现场机械水平的提高，电气化设备日愈增多。因此要求提高产品的防静电性能和抗杂散电流的能力。日本工业电雷管标准JIS，过去规定的指标为2000PF、4KV、不发火。1981年修订的JISK4807——1981规定为2000PF、8KV、不发火。法国过去规定为2000PF、5KV、不发火。而现在修订为2000PF、10KV，不发火。现将各国对工业电雷管的耐静电指标列表16-1。表16-1工业电雷管的耐静电指标国别公司名称耐静电性能美国大力神公司2000PF6-8KV不发火阿特拉斯公司2000PF10KV不发火氰氨公司2000PF12KV不发火杜帮公司2000PF12-16KV不发火西德2000PF7-10KV不发火瑞典硝化诺贝尔公司2000PF15KV不发火（6米导线，全电阻3.3-3.9Ω）法国2000PF10KV不发火波兰2000PF10KV不发火日本工业雷管标准2000PF8KVJISK4807西欧国家，为了提高雷管的抗杂散电流能力，提高了雷管的发火冲能。瑞典早斯生产的TE型电雷管全电阻1.5-2.0Ω最大安全电流0.3A，发火冲能3-5MW.S/Ω。该产品由于抗杂散电流能力差，国内禁止使用。为适应大面积爆破和改善抗杂散电流能力，更新为VA型雷管（瞬发、MS延期、HS延期）。该雷管具有一不定期的抗静电、抗杂散电流能力。提高发火冲能为80-140MW.S/Ω。可耐静电2000PF、15KV（6M导线），不发火。西德代那迈诺贝尔公司（DynamiteNobelAG），由A型雷管（普通雷管）改为生产U型（钝感）。HU型（特钝感）雷管，提高了耐静电和抗杂散电流性能。其性能列表16-2。表16-2雷管耐静电和抗杂散电流性能型号名称发火冲能（MW.S/Ω）电流强度（A）防护对象不发火发火不发火发火A普通雷管0.830.180.3U耐静电雷管8160.461.5静电HU耐静电雷管11002500～425雷、杂、静电奥地利夏富勒公司（SCHAFFLERCO）生产的电雷管品种中，根据其耐静电性能，而区分为A型（普通），F型（钝感）和P型（特钝感）雷管。其特性见表16-3表16-3奥地利夏富勒公司（SCHAFFLERCO）生产的电雷管耐静电性能型号指标性能A型（普通）F型（钝感）P型（特钝感）额定值平均值额定值平均值额定值平均值桥丝电阻（Ω）1-2.51.50.4-0.90.80.08-0.110.09点燃冲能（MW.S/Ω）0.8-3.01.58-16111100-25001800不发火电流（A）0.130.250.450.75445发串联发火电流（A）0.80.751.81.752525日本油脂和旭化成公司的毫秒延期电雷管，全部更新为耐静电毫秒延期电雷管，耐静电性能为2000PF、25KV不发火。日化药公司新增加的品种：超耐静电雷管，耐15KV，5MA，静、杂电条件下，可安全使用。英国NEC，新研制投产的磁电感应雷管（MAGNADET雷管），具有防静电，防杂散电流、防雷电、防射频电性能的四防雷管，被誉为新的一代雷管。主要是利用磁电感应原理，借助一个被绕在雷管脚线闭路上的互感器，将特定发爆器的能源，传输给雷管的发火件。这个系列雷管也有瞬发、长、短延期之分别。这种雷管的特点是，对直交流杂散电流、静电、雷电、射频电都是安全的。主要是由于直流电不能在磁环中感应出电流来。普通的50-60HZ的交流电低于该系统起爆频率。引火头部分又做了防静电措施，对无线电射频来讲较普通更为安全。从上所述，可见各国为改善电雷管的耐静电、防杂散电流、防雷电、防射频性能，而在不断的更新品种。（三）国外毫秒延期电雷管的结构特点毫秒延期电雷管结构，概括可分为三部分：电发火元件（附导线部分），延期元件，雷管部分。当前各国的毫秒延期电雷管的产品结构，亦不尽相同；电发火元件可以区分为刚性药头和弱性药头或直插式电发火件；延期元件可以区分为冷拔铅管延期元件、厚壁管内装压药延期体、直接装填于上部的直填式。1、电发火件西欧诸国的电发火件，多采用刚性药头。美国杜邦，大力神公司，已由刚性药头改为直插式。日本油脂公司采用弹性药头，旭化成和化药公司采用直插式。为了提高产品的耐静电性能。各国共同的特点是在发火药头部位或气室内壁，装有绝缘套，藉以提高脚亮脚壳间的防静电能力。同时具有增大喷火强度的作用。塑料盂，同样起起到了绝缘套的作用。西欧诸国另一个特点是提高电发火件的发火冲能，来改善产品的抗杂静电流能力。采用直径较粗、阻值较低的桥丝材料，如VA型雷管。采用Φ0.15-0.3Ω，考虑到使用方便，简化爆破网路设计，不论产品附带的导线长短，固定全电阻为3.2-3.5Ω.为使全电阻值不变，可根据导线长短，适当选择导线的芯线材料，详见表16-4。表16-4芯线材料芯线材质芯线直径（mm）镀锡铜芯线Φ0.51Φ0.60Φ0.67镀锡黄铜芯线Φ0.63Φ0.67镀锡铁芯线Φ0.40Φ0.53Φ0.69供煤矿使用的电发火件，要求发火药头作用快，发火温高，同时要求很快熄灭。故在药头外层再涂一层闪光药（FlashingComposition）。2、延期元件及延期药(1)延期元件及延期药西欧和美国，多采用铅管内装延期药，经冷拔后成七芯、五芯、单芯的铅管延期元件，延期元件以长度分段，另一种延期元件型式是采用铅锌合金、黄铜等厚延期管壳中，采取多装多压延期药的延期体，短延期要装压6-7次，长延期要装压16-18次，以延期药元件长短来分段。因此，随着段别的增加，增加电雷管的长度，最长可达90mm左右。采用低熔点的铅合金，多芯延期元件，为使延期药燃烧后要快速冷却。日本的毫秒延期电雷管，与上述结构不同。将延期药直接装压在雷管的上部，采用直填式装压药方法。以不同的延期药组分来分段。各段别的产品，延期药量皆控制在0.6克以下，因此产品全长较短。如日本油脂公司的1-30段毫秒延期电雷管，外径Φ6.7mm，仅有41.45mm两种长度。旭化成的1-30段，全长有40、45、5055、60mm五种长度。由此可见，日本的毫秒延期药的制造技术较高。西德代那迈诺贝尔公司的延期元件与别国略有不同。采用延期体，在延期药上部压装起爆药。目的是确保装配过程运输安全，更重要的是可以缩小雷管爆炸时的殉爆距离。（2）延期药组分影响毫秒延期电雷管的秒量精度因素较多，其中以延期药的秒量精度为主。各国对延期药的组分、制造技术，皆属专利保密。仅根据收集到的资料，列表16-5表16-5各国对延期药的组分国别厂名延期药组分英国NECMS：Pb3O4、SiHs:KMnO4,Sb和铅的氧化物。为等量配比的混合物。以硝化纤维漆和醋酸戌酯做粘结剂。瑞典NitroNobelABMS由HS由下列组分组成：蒙脱土（Bentonit）PbO2.pbO2PbCrO4K2Cr2O7SiO2法国维皮克福厂MS：Pb3O4KMnO4SiSbHS:KMuO4Sb日本旭化成公司MS：BaO2，PbCrO4.二硝基萘。油脂公司MS：Si-Fe.Pb3O4.Sb2S3.化药公司MS；BaO2.Cu粉。Fe2O3.美国杜邦公司MS：B.K2CrO7大力神公司MS:Si.Pb3O4;W.BaCrO4;Si.PbO2;Se.Te.BaO2.Pb粉。（3）延期药制造技术对延期药组分的粒度有严格要求，以瑞典VA型雷管用延期药为例，在混药前控制组分的粒度尺寸和比表面积，分组选用。对Si粉的要求见表16-6。表16-6Si粉的要求项目分组比表面积粒度尺寸UmD25umD75um113000～16000Min2Max7211000～13000Min2Max8375000～9000Min3Max11对其他组分的比表面积亦有要求：SiO2>8000㎝2/gPbCrO4>11000㎝2/gPbO2>11000㎝2/gPb3O4>11000㎝2/gFe2O3>15000㎝2/g日本油脂公司的毫秒药，在混药前，要对原材料进行粉碎加工，并用SKN型光透过式粒度分布测定仪，进行粒度尺寸测定。制造工艺各国亦不相同，瑞典硝化诺贝尔公司，英国NEC：采用湿法混药。装铅管用延期药系将其组分，在水中强力搅拌，过滤后干燥、造粒。法国达维皮克福厂、奥地利夏富勒公司、西德代那迈诺贝尔公司：采用延期药干混后压片，压片的直径Φ15mm，Φ4.66mm，压片后再粉碎，使延期药个有一定的粒度大小，便于装药。美国杜邦拉铅管用延期药B和K2Cr2O7混合物，系采用共沉淀的工艺获取。奥地利拉铅管用延期药B、Si、PbCrO4等组分，也是采用共沉淀工艺。日本油脂、旭化成采用两次混合、两次造粒的工艺，第一次混合不粘合剂，造粒、过筛、干澡后，再进行二次混合、造粉，认为将可燃物与粘合剂，分两次混合是提高秒量精度的重要因素，这是多年积累的技术经验。3、雷管部分国外毫秒延期电雷管，多采用6号雷管装药为0.42克左右，不装加强帽，延期元件直接压装在起爆药上部。基本药采用锥形压药，将起爆药压装在锥形孔内。瑞典VA雷管，装药量为0.7克，日本的毫秒延期电雷管，采用直填式装压延期药、雷管装药带有加强帽。数码电子雷管是一种可以随意设定并准确实现延期发火时间的新型电雷管,它是起爆器材领域里最为引人瞩目的进展。其本质在于一个微型电子芯片控制,取代了普通电雷管中的延期药与电点火元件,不仅大大地提高了延时精度,而且控制了通往引火头的电源,从而最大限度地减少了因引火头能量需求所引起的误差。每只雷管的延时可在0～100ms范围内按毫秒量级编程设定,其延时精度可控制在0.12ms以内。澳大利亚Orica、南非AEL和Sasol、瑞典Nobel和日本旭化成等公司都相继推出了数码电子雷管产品。Nobel公司和Orica公司联合开发了PBS电子雷管,此种雷管的延时时间是在爆破现场根据矿工或爆破员的愿望设定,并对整个爆破系统进行编程。其延时时间是以1ms为单位,可在0～8000ms范围内为每发雷管任意设定延期时间。PBS电子雷管起爆系统基本上是由雷管、编码器和起爆器三