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1、全国工程爆破技术人员统一培训教材全国工程爆破技术人员统一培训教材中国工程爆破协会中国工程爆破协会 编编汪旭光汪旭光 主编主编冶金工业出版社冶金工业出版社（20112011）爆爆破破设设计计与与施施工工(4)第四章第四章 起爆技术起爆技术 4.1常用起爆方法常用起爆方法4.2起爆网路的设计和现场运用起爆网路的设计和现场运用4.3起爆网路的施工技术起爆网路的施工技术4.4起爆网路的试验与检查起爆网路的试验与检查4.5数码电子雷管起爆网路数码电子雷管起爆网路4.1 4.1 常用起爆方法常用起爆方法 包括两大类：包括两大类：非电起爆法、电力起爆法非电起爆法、电力起爆法 药包起爆法药包起爆法非电起爆法非
2、电起爆法电力起爆法电力起爆法雷管起爆法雷管起爆法导爆索起爆法导爆索起爆法电雷管起爆法电雷管起爆法火雷管导火索起爆法火雷管导火索起爆法导爆管雷管起爆法导爆管雷管起爆法 由单个药包的起爆组合，向多个起爆药包传递起爆信息由单个药包的起爆组合，向多个起爆药包传递起爆信息和能量的系统成为和能量的系统成为起爆网路起爆网路。包括：电力起爆网路、导爆管起爆网路、导爆索起爆网路包括：电力起爆网路、导爆管起爆网路、导爆索起爆网路及混合起爆网路。及混合起爆网路。非电起爆法非电起爆法 有：火雷管导火索起爆系统、导爆索起爆系统。有：火雷管导火索起爆系统、导爆索起爆系统。1、火雷管导火索起爆系统、火雷管导火索起爆系统 起
3、爆方法：起爆方法：利用点燃导火索产生的火焰使火雷管起爆，并利用点燃导火索产生的火焰使火雷管起爆，并通过火雷管的爆轰引起药包的爆轰。通过火雷管的爆轰引起药包的爆轰。系统构成：系统构成：导火索、火雷管和点火装置。导火索、火雷管和点火装置。起爆系统的加工：起爆系统的加工：将一定长度的导火索和火雷管连接在一将一定长度的导火索和火雷管连接在一起的操作。起的操作。这项工作应在专门的房间或硐室内按切、这项工作应在专门的房间或硐室内按切、插、固三个步骤进行。插、固三个步骤进行。切：切：按所需长度（以保证安全为原则，最短不得小于按所需长度（以保证安全为原则，最短不得小于1m）垂）垂直于导火索轴线方向将其切断，插
4、入火雷管的一端要切平直于导火索轴线方向将其切断，插入火雷管的一端要切平整。整。插：插：轻轻地将导火索插入火雷管，使其与加强帽接触为止。雷轻轻地将导火索插入火雷管，使其与加强帽接触为止。雷管口内有脏物时，可用指甲轻轻弹出，否则不能使用。管口内有脏物时，可用指甲轻轻弹出，否则不能使用。固：固：用专门的雷管钳徐徐夹紧雷管口，不要用力过猛。雷管钳用专门的雷管钳徐徐夹紧雷管口，不要用力过猛。雷管钳的侧面应与雷管口相平，夹的长度不大于的侧面应与雷管口相平，夹的长度不大于5mm。也可用。也可用黑胶布直接缠裹固定。黑胶布直接缠裹固定。加工炮头：加工炮头：将带有导火索的火雷管装入炸药包内，并用胶布或将带有导火索
5、的火雷管装入炸药包内，并用胶布或细绳捆好。此项工作应在工作面附近的安全地点进行。每次细绳捆好。此项工作应在工作面附近的安全地点进行。每次加工量不得超过该次爆破的需要量。加工量不得超过该次爆破的需要量。点火起爆：点火起爆：导火索通常采用导火索段、点火线、点火棒、点火导火索通常采用导火索段、点火线、点火棒、点火筒等点燃。还有采用电力点火筒等点燃。还有采用电力点火（电力点火帽，电阻丝）（电力点火帽，电阻丝）和铁皮三和铁皮三通联接一次点火。通联接一次点火。适用范围：适用范围：炮眼爆破。炮眼爆破。特点：特点：操作简便易行，成本较低；需在爆破工作面点火，安全操作简便易行，成本较低；需在爆破工作面点火，安全
6、性较差。性较差。多数现场已不采用此法起爆了。多数现场已不采用此法起爆了。举例：举例：常因导火索质量产生早爆或晚爆事故。常因导火索质量产生早爆或晚爆事故。2、导爆索起爆系统、导爆索起爆系统 起爆方法：起爆方法：利用雷管的爆炸，首先引爆导爆索，然后由导爆索网路的利用雷管的爆炸，首先引爆导爆索，然后由导爆索网路的爆轰引爆药包的方法。起爆雷管，应捆扎在距传爆线端头爆轰引爆药包的方法。起爆雷管，应捆扎在距传爆线端头1015cm处，处，雷管底部的窝槽应指向传爆方向。雷管底部的窝槽应指向传爆方向。网路联接：网路联接：有有串联、串联、分段并联和束状并联。分段并联和束状并联。串联串联在每个药包之间直接用传爆线联
7、接起来。只要一个药包拒在每个药包之间直接用传爆线联接起来。只要一个药包拒爆，后面的药包全拒爆。因此爆，后面的药包全拒爆。因此很少采用很少采用。分段并联分段并联将联接每个药包的每段传爆线与另外一根传爆线（主线）将联接每个药包的每段传爆线与另外一根传爆线（主线）联接起来。这种联接起爆较可靠，因而在爆破中联接起来。这种联接起爆较可靠，因而在爆破中应用较多应用较多。簇并联簇并联将联接每个药包的传爆线一端联成一捆，再与另外一根传爆将联接每个药包的传爆线一端联成一捆，再与另外一根传爆线（主线）联接起来。这种联接，传爆线消耗量很大。因线（主线）联接起来。这种联接，传爆线消耗量很大。因此，只有在药包集中在一起
8、时（如隧道爆破）应用。此，只有在药包集中在一起时（如隧道爆破）应用。应用条件及优缺点应用条件及优缺点应用于露天爆破、隧道掘进等。应用于露天爆破、隧道掘进等。主要优点：主要优点：1）爆破网路设计简单，操作方便，与电力起爆法相比，准备工作量）爆破网路设计简单，操作方便，与电力起爆法相比，准备工作量少，不需对爆破网路进行计算。少，不需对爆破网路进行计算。2）不受杂散电流、雷电以及其它各种电感应的影响（除非雷电直接击）不受杂散电流、雷电以及其它各种电感应的影响（除非雷电直接击中导爆索）。中导爆索）。3）起爆准确可靠，能同时起爆多个装药。）起爆准确可靠，能同时起爆多个装药。4）不需在药包中联接雷管，因此
9、在装药和处理盲炮时比较安全。）不需在药包中联接雷管，因此在装药和处理盲炮时比较安全。不足之处主要是：不足之处主要是：1）成本高，噪声大。成本高，噪声大。2）不能用仪器、仪表对爆破网路进行检查。无法对已经堵塞的炮眼或不能用仪器、仪表对爆破网路进行检查。无法对已经堵塞的炮眼或导洞中导爆索的状态进行准确判断。导洞中导爆索的状态进行准确判断。图图4-1a 导爆索的连接方法导爆索的连接方法（a）搭结；（）搭结；（b）水手结；（）水手结；（c）套结）套结 导爆索之间的联接方式：导爆索之间的联接方式：搭接搭接 水手结水手结 T型结型结图图4-1b 导爆索的连接方法导爆索的连接方法（d）、（）、（e）套结；（
10、）套结；（f）三角结）三角结图图4-1c导爆索与药卷的连接导爆索与药卷的连接 1-导爆索；导爆索；2-药卷；药卷；3-胶布；胶布；4-起爆体起爆体(a)导爆索与药卷导爆索与药卷(b)导爆索结导爆索结41图图4-1d导爆索爆破网路导爆索爆破网路1-雷管；雷管；2-主干索；主干索；3-支索支索（a）分段并联）分段并联图图4-1e导爆索爆破网路导爆索爆破网路1-雷管；雷管；2-主干索；主干索；3-支索支索（b）簇并联）簇并联图图4-2 4-2 环形网路环形网路1-1-雷管；雷管；2-2-主干索；主干索；3-3-炮眼；炮眼；4-4-支索；支索；5-5-附加支索附加支索 电力起爆法电力起爆法1、电爆网路
11、构成、电爆网路构成 电雷管电雷管各种电雷管；各种电雷管；导导 线线包括：脚线、连接线、放炮母线；包括：脚线、连接线、放炮母线；起爆电源起爆电源直流电、交流电、专用发爆器。直流电、交流电、专用发爆器。2、电雷管及电爆网路的主要性能参数、电雷管及电爆网路的主要性能参数 1）雷管电阻）雷管电阻 包括桥丝电阻和脚线电阻，称为全电阻。包括桥丝电阻和脚线电阻，称为全电阻。成组雷管爆破时，应使同组雷管电阻值接近，差值不成组雷管爆破时，应使同组雷管电阻值接近，差值不 大于大于0.25欧姆。欧姆。爆破安全规程爆破安全规程规定：规定：用于同一爆破网路的电雷管应为同厂同用于同一爆破网路的电雷管应为同厂同型号产品，康
12、铜桥丝雷管的电阻值差不得超过型号产品，康铜桥丝雷管的电阻值差不得超过0.30.3，镍铬桥丝雷，镍铬桥丝雷管的电阻值差不得超过管的电阻值差不得超过0.80.8。4.9.5.2.1同一起爆网路，应使用同厂、同批、同型号同一起爆网路，应使用同厂、同批、同型号的电雷管的电雷管;电雷管的电阻值差不得大于产品说明书的规电雷管的电阻值差不得大于产品说明书的规定。定。图图4-3电雷管激发爆炸瞬间电雷管激发爆炸瞬间 2）最大安全电流）最大安全电流 长时间（长时间（5min）通以恒定的电流电，不至于引燃点火头）通以恒定的电流电，不至于引燃点火头 的最大电流。的最大电流。国家安全规程规定：国家安全规程规定：应应10
13、cm图图4-12b 4-12b 导爆管串联爆破网路导爆管串联爆破网路1炮眼；炮眼；2电雷管；电雷管；3聚能穴；聚能穴；4胶布；胶布；5导爆管；导爆管；6反射四通反射四通6521图图4-12c 4-12c 导爆管簇串联爆破网路导爆管簇串联爆破网路1 1炮眼；炮眼；2电雷管；电雷管；3聚能穴；聚能穴；4胶布；胶布；5导爆管；导爆管；6反射四通反射四通7521 图图4-12d 4-12d 导爆管复式爆破网路导爆管复式爆破网路1炮眼；炮眼；2电雷管；电雷管；3聚能穴；聚能穴；4胶布；胶布；5导爆管；导爆管；6反射四通反射四通6521图图4-13a 4-13a 导爆管环形爆破网路导爆管环形爆破网路1 1
14、炮眼；炮眼；2反射四通；反射四通；3电雷管；电雷管；4导爆管导爆管4321 4321图图4-13b导爆管环形爆破网路导爆管环形爆破网路1炮眼；炮眼；2反射四通；反射四通；3电雷管；电雷管；4导爆管导爆管5）使用范围和优缺点）使用范围和优缺点 范围：范围：除有沼气和矿尘爆炸危险的环境外，几乎各种条除有沼气和矿尘爆炸危险的环境外，几乎各种条 件下都可用。件下都可用。优点：优点：操作技术简单；操作技术简单；安全性较高；安全性较高；成本低；成本低；可成组起爆，数目不限。可成组起爆，数目不限。缺点：缺点：无法检查网路质量；无法检查网路质量；不能用于沼气环境等；不能用于沼气环境等；爆区太长可能会有冲击波破
15、坏网路的现象；爆区太长可能会有冲击波破坏网路的现象；高寒地区导爆管可能损化。高寒地区导爆管可能损化。4.1.4 数码电子雷管起爆网路数码电子雷管起爆网路概述概述数码电子雷管是一种根据实际需要可以任意设定延期时间数码电子雷管是一种根据实际需要可以任意设定延期时间并精确实现延期发火的新型电能起爆器材。并精确实现延期发火的新型电能起爆器材。具有具有安全可靠、精确度高、设定灵活等特点安全可靠、精确度高、设定灵活等特点。目前已在澳大利亚、加拿大、美国、非洲等国家获得了实目前已在澳大利亚、加拿大、美国、非洲等国家获得了实际应用；我国，际应用；我国，I-Kon电子雷管起爆系统在三峡围堰爆破拆电子雷管起爆系统
16、在三峡围堰爆破拆除中得到成功应用；同时，由北京北方邦杰研制、辽宁华丰除中得到成功应用；同时，由北京北方邦杰研制、辽宁华丰生产的生产的隆芯隆芯1号号数码电子雷管，在钱塘江引水工程中进行了数码电子雷管，在钱塘江引水工程中进行了首次应用，并获得圆满成功；但是价格较贵、相应的起爆安首次应用，并获得圆满成功；但是价格较贵、相应的起爆安全技术还没有良好解决。全技术还没有良好解决。图图4-14 澳大利亚澳大利亚Orica公司的公司的I-KonTM电子雷管电子雷管结构结构其本质是采用一个微电子芯片取代普通电雷管中的化学延期药与电点火元其本质是采用一个微电子芯片取代普通电雷管中的化学延期药与电点火元件，不仅大大
17、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，从而最大限度地减小了因引火头能量需求所引起的延时误差。限度地减小了因引火头能量需求所引起的延时误差。图图4-15 电子延期雷管结构图电子延期雷管结构图图图4-15 电子雷管电子雷管 基本原理基本原理铱钵起爆系统铱钵起爆系统隆芯隆芯1号数码电子雷管核心部件为电号数码电子雷管核心部件为电子控制器，它主要进行起爆所需各项子控制器，它主要进行起爆所需各项工作的协调管理。隆芯工作的协调管理。隆芯1号数码电子雷号数码电子雷管必须用其配套的铱钵起爆系统起爆。管必须用其配套的铱钵起爆系统起爆。该起爆
18、系统由主从起爆控制器两级设该起爆系统由主从起爆控制器两级设备构成：主设备一一铱钵起爆器，用备构成：主设备一一铱钵起爆器，用于电子雷管起爆流程的全流程控制，于电子雷管起爆流程的全流程控制，是系统唯一可以起爆雷管网路的设备；是系统唯一可以起爆雷管网路的设备；从设备一一铱钵表，用于实现电子雷从设备一一铱钵表，用于实现电子雷管连网注册、在线编程、网路测试和管连网注册、在线编程、网路测试和网络通信的专用设备。该起爆系统网网络通信的专用设备。该起爆系统网路结构如图路结构如图5所示。隆芯所示。隆芯1号数码电子号数码电子雷管工程爆破作业使用标准操作流程雷管工程爆破作业使用标准操作流程如图如图6所示。所示。图图
19、4-16铱钵起爆系统网路结构示意图铱钵起爆系统网路结构示意图铱钵表铱钵表雷管阵列雷管阵列铱钵表铱钵表铱钵表起爆器铱钵表起爆器铱钵表铱钵表雷管注册组网雷管注册组网网路测试无误？网路测试无误？爆破参数设置爆破参数设置铱钵表网路检测铱钵表网路检测爆破网路布置爆破网路布置连接铱钵表和起爆器连接铱钵表和起爆器起爆器网路点名起爆器网路点名通信正常？通信正常？起爆流程正常？起爆流程正常？执行起爆流程执行起爆流程起爆起爆关机关机网路问网路问题排查题排查网路问网路问题排查题排查无无正常正常正常正常图图4-17电子雷管爆破作业标准操作流程电子雷管爆破作业标准操作流程有有不不不不电子雷管起爆安全技术电子雷管起爆安全
20、技术电子雷管及其起爆系统技术在设计上考虑了很多安全性技电子雷管及其起爆系统技术在设计上考虑了很多安全性技术内容，包括数字密钥起爆技术、抗非法起爆技术、抗干术内容，包括数字密钥起爆技术、抗非法起爆技术、抗干扰技术等。这一系列安全技术的目的就是为了提高电子雷扰技术等。这一系列安全技术的目的就是为了提高电子雷管起爆的安全可靠性。经过大量试验可知，电子雷管能够管起爆的安全可靠性。经过大量试验可知，电子雷管能够抵抗静电、射频、杂散电流等电或磁的影响，以及振动抵抗静电、射频、杂散电流等电或磁的影响，以及振动震动、撞击等力的影响，保证了电子雷管的精确延期时间震动、撞击等力的影响，保证了电子雷管的精确延期时间
21、和正常起爆能力。虽然电子雷管具有较高的安全可靠性，和正常起爆能力。虽然电子雷管具有较高的安全可靠性，但由于其本身结构的固有性质以及爆破作业的高危险性，但由于其本身结构的固有性质以及爆破作业的高危险性，在实际爆破作业中，采用电子雷管起爆炸药时仍然需要注在实际爆破作业中，采用电子雷管起爆炸药时仍然需要注意安全问题。意安全问题。爆破施工爆破施工1）器材检查工作）器材检查工作(1)外观检验。外观检验。检查所使用的电子雷管是否存在破损或裂痕等现检查所使用的电子雷管是否存在破损或裂痕等现象，不能使用有破损或裂痕等缺陷的电子雷管。象，不能使用有破损或裂痕等缺陷的电子雷管。(2)检查电子雷管的参数检查电子雷管
22、的参数是否与包装盒上所标明的参数相符合，是否与包装盒上所标明的参数相符合，其参数差值不得超出产品说明书的规定；同一起爆网路应使其参数差值不得超出产品说明书的规定；同一起爆网路应使用同厂、同批、同型号的电子雷管。用同厂、同批、同型号的电子雷管。(3)对铱钵表充电能力的检查，对铱钵表充电能力的检查，应保证铱钵表能够给所使用的全应保证铱钵表能够给所使用的全部电子雷管电容充电并具有达到要求的能力。部电子雷管电容充电并具有达到要求的能力。(4)铱钵表对电子雷管在线注册，铱钵表对电子雷管在线注册，应保证全部电子雷管注册入起应保证全部电子雷管注册入起爆网路，并核实注册入的电子雷管数目与实际要使用的数目爆网路
23、，并核实注册入的电子雷管数目与实际要使用的数目是否一致。是否一致。2）起爆网路的检测起爆网路的检测(1)检测起爆网路中的电子雷管数目，应保证所有电子雷管连入网路中。检测起爆网路中的电子雷管数目，应保证所有电子雷管连入网路中。(2)起爆系统中网路设计时应保证炮孔与所要设置延期时间的电子雷管名称起爆系统中网路设计时应保证炮孔与所要设置延期时间的电子雷管名称一致。一致。(3)整个起爆网路的参数设置，即延期时间的设定应按爆破设计要求设置。整个起爆网路的参数设置，即延期时间的设定应按爆破设计要求设置。3）起爆系统的检测起爆系统的检测(1)对起爆器起爆能力的检测，应保证起爆器具有能够起爆所有雷管的能力。对
24、起爆器起爆能力的检测，应保证起爆器具有能够起爆所有雷管的能力。(2)铱钵表与起爆器连接的极性应保证正确。铱钵表与起爆器连接的极性应保证正确。(3)输入密码应保证能够进入起爆器起爆系统，并核查整个起爆网路所带载输入密码应保证能够进入起爆器起爆系统，并核查整个起爆网路所带载的铱钵表数目和在线注册的雷管数目。的铱钵表数目和在线注册的雷管数目。(4)系统充电检测应显示正确，应能够进入高压充电流程。系统充电检测应显示正确，应能够进入高压充电流程。(5)起爆。应在高压充电完毕后显示能够起爆时进行起爆。起爆。应在高压充电完毕后显示能够起爆时进行起爆。因此，采用电子雷管及其起爆系统时，要求爆破作业人因此，采用电子雷管及其起爆系统时，要求爆破作业人员应有较高的素质和熟练的技术，只有这样才能达到电子员应有较高的素质和熟练的技术，只有这样才能达到电子雷管起爆技术的高安全性和高可靠性。依据雷管起爆技术的高安全性和高可靠性。依据爆破安全规爆破安全规程程(GB67222003)标准，在实际工程实践中安全使用。标准，在实际工程实践中安全使用。