在工業(yè)爆破中，常用的起爆方法有：電力起爆法、導火索——火雷管起爆法、導爆索起爆法、導爆管系統(tǒng)起爆法。另外還有無線起爆法等幾大類。

 

　　一、電力起爆法

 

　　電力起爆法是利用電能使雷管爆炸，進而起爆炸藥的起爆方法。它所需的器材有：電雷管、導線和起爆電源。

　　(一)電雷管的主要性能參數(shù)

　　電雷管的主要性能參數(shù)有：安全電流、準爆電流、電雷管電阻等，這些在第一節(jié)已介紹。

　　測量電雷管的電阻值，只準采用專用爆破電橋逐個檢測，其電阻應符合產(chǎn)品證書的規(guī)定。專用電橋的工作電流應小于30mA。用于同一爆破網(wǎng)路的電雷管應為同廠、同批、同型號產(chǎn)品。康銅橋絲雷管的電阻值差不得超過0．3Ω，鎳鉻橋絲雷管的電阻值差不得超過0．8Ω。電爆網(wǎng)路主線必須專門敷設，應采用絕緣良好的導線，不準利用鐵軌、鐵管、鋼絲繩、水和大地作爆破線路。主線在聯(lián)入網(wǎng)路前，各自的兩端應短路。起爆前，聯(lián)接好整個爆破網(wǎng)路，無關人員全部退至安全地點之后，對總電阻進行最后導通檢測。總電阻值應與實際計算值符合(允許誤差±5％)。若不符合，禁止接入電源開關。

　　(二)電爆網(wǎng)路的起爆電流

　　電力起爆常用的電源有干電池、蓄電池、起爆器、移動式發(fā)電機、照明電源和動力電源等。其中，干電池和蓄電池只適用于炮孔數(shù)量不多的小規(guī)模爆破。采用串聯(lián)電路起爆。起爆器可以一次起爆數(shù)量較多的炮孔，其起爆數(shù)量和可以并聯(lián)的電爆網(wǎng)路數(shù)量，應按起爆器材說明書使用，不可多于說明書規(guī)定的數(shù)量，而且可根據(jù)一次起爆的雷管數(shù)，適當選擇稍大型的起爆器。起爆器使用前，應檢查其充電電源的電量。時間較長(一個月以上)不使用的起爆器，應將充電電流撤除，以防漏電損壞起爆器。

　　大爆破的電源，可用移動式發(fā)電機、照明電或動力電源，但要按《爆破安全規(guī)程》要求，校核其電源電壓和輸出功率。

　　盡管起爆電源有多種多樣，但選擇電源應考慮以下基本原則：(1)有一定的電壓，能克服網(wǎng)路電阻而輸出足夠的電流；(2)電源有一定的容量，能滿足各支路電流總和的要求，都必須確保流經(jīng)每個雷管的電流：一般爆破，交流電不小于2．5A，直流電不小于2A；大爆破，交流電不小于4A，直流電不小于2．5A。如果電壓和電容量中有一方面不符合要求，就容易發(fā)生雷管拒爆。

　　在有瓦斯或礦塵爆破危險的爆破場所，只準使用防爆型起爆器作為起爆電源。

　　用動力電或照明電作為起爆電源時，起爆開關必須安放在上鎖的專用起爆箱內。起爆開關箱的鑰匙和起爆器的鑰匙，在整個爆破作業(yè)時間內，必須由爆破工作領導人或由他指定的爆破員嚴加保管，不得交給其他人。

　　在一般爆破中，起爆器是首選起爆電源。它具有攜帶方便，使用靈活，操作簡單，安全可靠等優(yōu)點。它已形成系列產(chǎn)品，品種規(guī)格多，可根據(jù)不同爆破規(guī)模，選擇不同型號的起爆器。表3—6列出了各種起爆器的型號、性能。

 

表3—6  國產(chǎn)起爆器型號、性能

 

　　使用起爆器作為起爆電源時，須注意以下問題：

　　(1)電容式起爆器的特點是電壓高，放電時間短，其放電特性見圖3—14。因此網(wǎng)路更適宜串聯(lián)網(wǎng)路。

 

 

圖3—14  電容起爆器的電流變化

1—限制供電時間的電流變化；2—不限制供電時間的電流變化

 

　　(2)起爆后，爆破員須立即取出起爆鑰匙，以防誤操作發(fā)生事故。

　　(3)遇淋水工作面或下雨，須保護好起爆器，以防受潮漏電。

　　(4)使用前先檢查電源是否完好，充電時，能否達到額定電壓。

　　(5)避免短路放電，以防損壞起爆器內的原件。

　　在以上介紹的各種起爆電源中，移動式發(fā)電機、動力電和照明電三種是最可靠的起爆電流。因此對于重要爆破和大爆破，應選用這三種電源。

　　(三)導線

　　電爆網(wǎng)路中的導線一般采用絕緣良好的銅線或鋁線，在深孔爆破中孔內的端線有時選用一定粗細絕緣良好的鐵錢。在中小爆破中，常選用多股銅芯軟膠質線。在大型爆破網(wǎng)路中，常將導線按其位置和作用劃分為：端線、連接線、區(qū)域線和主線。

　　(1)端線：雷管腳線的延長線。一般雷管腳線長度為2m，當孔深較大時，腳線不夠長，須將它加長才能引出孔口或藥室外。所聯(lián)接的這段導線稱為端線。端線通常用斷面為0．2～0．4mm²的銅芯塑料皮軟線，也可采用多股銅芯塑料皮軟線。

　　(2)連接線：用來連接相鄰炮孔或藥室的導線，一般用1～4mm²的銅芯或鋁芯塑料皮線或多股銅芯塑料皮軟線。

　　(3)區(qū)域線：連接分區(qū)之間的導線稱為區(qū)域線。當一爆破網(wǎng)路由幾個分區(qū)組成時，連接各分區(qū)并與主線連接，多用銅芯或鋁芯線，其斷面積比連接線稍大的導線。

　　(4)主線：連接區(qū)域線與電源的導線，通常采用斷面為16～150mm²的銅芯或鋁芯電纜，其斷面大小根據(jù)通過電流大小確定。

　　當雷管自身的腳線能伸出孔口或藥室外時，就不須要端線；當爆區(qū)范圍小，一爆破網(wǎng)路沒有分區(qū)時，就不須要區(qū)域線。

　　對爆破用導線的基本要求：

　　1)絕緣耐壓一般要大于500V或250V，采用高壓起爆器時，耐壓須更高一些。

　　2)電阻系數(shù)小，導電性能好。

　　3)有一定的強度與韌性，在施工中拉伸、屈折時不易斷裂。

　　4)每次爆破都要損耗一部分或大部分導線，因此要求價廉，便于購置。

　　部分銅質和鋁質材導線的規(guī)格見表3—7。

 

表3—7  銅、鋁質導線直徑與電流強度和電阻的關系

 

 

　　電爆網(wǎng)路中導線的聯(lián)接，都應遵照電線的聯(lián)接方法進行。對于重要爆破或大爆破，聯(lián)接工作最好由電工進行操作，特別是爆破母線、區(qū)域線的聯(lián)接，見圖3—15和圖3—16。聯(lián)接鋁芯線時，要注意防止氧化和損傷，以免增加接頭電阻帶來拒爆。線路聯(lián)接時，對于芯線裸露在空氣中時間長的，聯(lián)接前要剪去其裸露部分或用砂紙擦去氧化層再進行接線。接線時，手必須干凈、干燥。線頭聯(lián)接牢靠后，用絕緣膠布包扎緊。在洞內聯(lián)線時，注意接頭不要泡在水中。在潮濕工作面，接頭應用防水膠布包緊。在露天聯(lián)接線路時，遇地面有水或雨天，除線頭作防水處理外，還應把導線懸掛起來，以免進水漏電。

 

 

圖3—15  多股絞線連接法

a一兩個扳成傘骨狀線依此交互插合；b—插合線頭壓附于兩邊線頭面上；c—先將一邊纏繞定后依樣再繞另一邊；d—兩邊纏繞接完成形對稱

 

 

圖3—16  單股直線型連接法

 

　　對于大型的硐室爆破，有的硐室裝完藥后，需經(jīng)一個多月后才進行爆破，在這種情況下，硐內不但空氣潮濕而且硐內還散發(fā)著濃度很大的硝酸銨蒸氣，對導線接頭的腐蝕很厲害。因此遇到這種情況，線頭接好后，最好用環(huán)氧樹脂膠緊密封嚴，以免受腐蝕影響通電造成拒爆。

　　(四)電爆網(wǎng)路的連接及其計算

　　在爆破工程中，電爆網(wǎng)路的連接形式，要根據(jù)爆破方法、一次爆破規(guī)模、工程的重要性、所選起爆電源的種類和其起爆能力等進行選擇。爆破設計和施工中應力求使網(wǎng)路中所有雷管都能可靠地起爆。

　　不同的連接方式，可以構成不同形式的電爆網(wǎng)路。電爆網(wǎng)路的基本連接方式有：串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)和并串聯(lián)等。

　　1．串聯(lián)電爆網(wǎng)路

　　串聯(lián)電爆網(wǎng)路是將雷管的腳線或端線，依次聯(lián)成一串，通電起爆時，電流連續(xù)流經(jīng)網(wǎng)路中的每發(fā)雷管，這時網(wǎng)路的總電阻等于各部分導線電阻和全部雷管電阻之和，見圖3—17。

 

 

圖3—17  串聯(lián)網(wǎng)絡

1—電源；2—主線；3—腳線；4—電雷管；5—藥室

 

R=R_線+nr

式中：R——線路總電阻歐姆；

　　  n——串聯(lián)雷管數(shù)；

　　  r——每個雷管電阻歐姆；

　　  R_線——所有線路電阻歐姆。

　　電爆網(wǎng)路總電流I為：

 

 

式中：V——起爆電源電壓(V)。

　　通過每發(fā)雷管的電流i為：

 

 

　　計算的電流值i必須大于或等于上述規(guī)定的電流值。

　　串聯(lián)電爆網(wǎng)路是最簡單的連接方式，其操作簡單，聯(lián)線迅速，不易聯(lián)錯；用儀表檢查方便，容易發(fā)現(xiàn)網(wǎng)路中的故障，也容易找到故障發(fā)生處；整個網(wǎng)路所需的總電流小，計算也簡單，在小規(guī)模爆破中，被廣泛應用。但由于串聯(lián)的雷管數(shù)受電源電壓限制，不能串聯(lián)較多雷管。這種連接網(wǎng)路最適用于起爆器起爆。

　　2．并聯(lián)電爆網(wǎng)路

　　并聯(lián)電爆網(wǎng)路是將所有的起爆雷管兩根腳線或端線分別聯(lián)接到兩根起爆主線上，見圖3—18。這時并聯(lián)電爆網(wǎng)路總電阻R為：

  

式中：R_線——所有導線電阻歐姆；

　　  m——電爆網(wǎng)路中并聯(lián)的數(shù)目；

 

 

圖3—18  并聯(lián)網(wǎng)路

 

　　其他符號意義同前。

　　并聯(lián)網(wǎng)路總電流I為：

　(A)

　　通過每發(fā)雷管的電流i為：

　　(A)

　　i應大于或等于上述規(guī)定的電流值。

　　并聯(lián)電爆網(wǎng)路的優(yōu)點是網(wǎng)路中每發(fā)雷管都能獲得較大的電壓和電流，網(wǎng)路中敏感的雷管先爆炸后，其他雷管仍留在電路里，只要網(wǎng)路沒有被拆斷，其他未爆雷管一直有電流供給且電流逐漸增加，確保了網(wǎng)路電雷管的準爆性。并聯(lián)網(wǎng)路所需的電流強度大，當雷管數(shù)量較多時，往往超過電源的容許能量，因此適宜選用容量大的照明電和動力電源，不宜用起爆器起爆并聯(lián)網(wǎng)路。另外所選的導線電阻盡量小些，否則電源能量大部分消耗在爆破線路上。由于多發(fā)雷管并聯(lián)后，雷管總電阻變得很小，因此用儀表檢查雷管是否漏接比較困難，所以這種大并聯(lián)網(wǎng)路，在實際爆破中應用較少。

　　3．混合聯(lián)電爆網(wǎng)路

　　混合聯(lián)就是先串聯(lián)后并聯(lián)或先并聯(lián)后串聯(lián)這兩種基本形式，如圖3—19、圖3—20。根據(jù)不同的爆破規(guī)模和爆破類型選擇不同的聯(lián)接方式。如露天深孔爆破中，常用兩組起爆藥包，每組起爆藥包用兩發(fā)雷管起爆，有時將兩發(fā)雷管并聯(lián)到孔口后與另一組雷管串聯(lián)到連接線上，也有采用一個起爆藥包的兩發(fā)雷管串聯(lián)，端孔伸出孔口后，兩組起爆雷并聯(lián)再接到連接線上。對于一次爆破起爆雷管數(shù)量較多時，多采用數(shù)發(fā)雷管串聯(lián)成一組再將各組并聯(lián)到起爆線上成為串并聯(lián)網(wǎng)路。這些混合聯(lián)的網(wǎng)路計算都相似。電爆網(wǎng)路總電阻只為：

R＝R_線+nr/m   (Ω)

　　式中符號意義同前。n為每串電雷管數(shù)目。

 

 

圖3—19  串并聯(lián)網(wǎng)絡

 

 

圖3—20  并串聯(lián)網(wǎng)路

 

　　電爆網(wǎng)路的總電流I為：

　　(A)

　　通過每發(fā)電雷管的電流i為：

　　(A)

　　同樣該電流i必須大于上述規(guī)定電流值。

　　一般認為，并串聯(lián)的優(yōu)點是拒爆率較低，在露天深孔爆破或硐室爆破時，一個起爆藥包裝2～3發(fā)電雷管時，有采用2～3發(fā)雷管并聯(lián)，然后各組起爆藥包的雷管再串聯(lián)起來的聯(lián)接方法。這種聯(lián)法的缺點是當2～3發(fā)雷管中有一發(fā)處于短斷路時，通電后，絕大部分電流從短路的雷管流走，其他1～2發(fā)雷管沒有或僅有微弱電流通過而造成整個藥包拒爆。另一種情況是同一個藥包中有一發(fā)雷管處于斷路時，流經(jīng)另一發(fā)雷管的電流增加一倍，相應的橋絲熔斷時間將大大縮短，甚至小于網(wǎng)路中某些雷管的點燃時間。此時，這些雷管未被點燃而網(wǎng)路已被切斷，從而使這些雷管拒爆。因此在加工起爆藥包之前，對每發(fā)雷管應認真檢查其電阻，必要時還應對電阻進行配對，每個孔裝藥完備后，再用儀表檢查孔內雷管電阻是否正常，發(fā)現(xiàn)雷管短路或斷路，應及時采取補救措施。

　　另一種聯(lián)接形式是串并聯(lián)。在每個起爆藥包中的兩發(fā)雷管，不在同一串聯(lián)網(wǎng)路內，而是獨立的兩串聯(lián)組。這種聯(lián)接法，比前述幾種網(wǎng)路準確起爆的可靠性增加了。除非在同一個起爆藥包里所裝的兩發(fā)雷管都是拒爆雷管，這個藥包才會出現(xiàn)拒爆。這樣的藥包拒爆率只有百萬分之幾，而并串聯(lián)的拒爆率為十萬分之幾，但一旦出現(xiàn)一發(fā)斷路時(儀器未檢查出)，其他藥包中的雷管就可能全部或部分拒爆，那么藥包拒爆率就會大大增加。所以從準確起爆的可靠性看，串并聯(lián)起爆網(wǎng)路是比較理想的一種方法，而且這種網(wǎng)路也便于檢查和處理。其缺點是需要多消耗一些導線，成本稍高一些。對于深孔或硐室爆破，當一個起爆藥包裝2～3發(fā)雷管時，建議選擇串并聯(lián)網(wǎng)路聯(lián)接法。 

　　(五)電力起爆法施工程序

　　電力起爆法的施工過程包括起爆藥包的加工、裝藥、堵塞，電爆網(wǎng)路的聯(lián)接、導通、網(wǎng)路檢查、電阻平衡、電源檢查、通電起爆。

　　在加工起爆藥包之前，按《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，電雷管使用前，應在單獨房間里(不超過6個月的野外流動爆破作業(yè)允許在室外安全地點)用專用爆破儀表逐個檢查每次爆破所用的電雷管電阻值；電阻值應符合產(chǎn)品證書的規(guī)定。被檢測的雷管應放在防護板后面或鋼管里，每個工作臺上存放的雷管數(shù)不得超過100發(fā)，檢查合格的雷管的兩腳線必須短路聯(lián)接。必要時，把每個雷管的電阻值標寫在雷管上，以便網(wǎng)路電阻平衡，配對用。檢查出不合格的雷管，堆放在一起，以便集中處理，且不得丟失。

　　1．網(wǎng)路聯(lián)接與電阻檢測

　　(1)網(wǎng)路聯(lián)接

　　爆破網(wǎng)路的聯(lián)接必須在工作面的全部炮孔(或藥室)裝填完畢和無關人員全部撤至安全地點之后，由工作面向起爆站依次進行。兩線的接點應錯開10cm，接點必須牢固，絕緣良好。每個支路的聯(lián)接完好后，測定每個支路的電阻值，與設計電阻相對照，準確無誤后，記下電阻值，并將支路短路。各支路聯(lián)好后，按爆破網(wǎng)路設計聯(lián)成起爆網(wǎng)路，測量網(wǎng)路總電阻，無誤后才能與主線聯(lián)接，最后接入起爆電源。

　　(2)雷管及網(wǎng)路導通

　　1)導通儀表及使用方法。電力起爆與其他起爆方法比較，最大的優(yōu)點就是可以用儀表檢查雷管和網(wǎng)路的好壞，把其所造成拒爆的因素預先排除。

　　檢測雷管的目的，主要是檢查雷管和網(wǎng)路是否有斷路、短路、漏聯(lián)及接頭聯(lián)接質量等。

　　用于檢測電爆網(wǎng)路的方法有兩種：一種是電阻法，一種是電流法。一般常用電阻法。電阻法是一種傳統(tǒng)的檢測方法，通過測量雷管或網(wǎng)路的電阻，就可以判斷其好壞。我國電阻法常用檢測儀器有兩類：平衡式電橋，如QJ4型線路電橋、205型爆破電橋、205-1型線路電橋，非平衡式電橋，如B-1型爆破電表、205-1型爆破歐姆表、QJ-41電雷管測試儀等。

　　電阻法式檢測方法：將導通儀放置水平并放穩(wěn)，打開蓋子，檢查電池盒內電池是否完好和裝好，轉動零位調整器，使指針指示零歐姆線上。如果指針不能調零時，說明電池電壓偏低，應更換電池。將雷管腳線或端線(或爆破線)兩端接于儀器的兩個接線柱上。將量程開關旋于適當?shù)膿跷簧?視待測的電阻范圍而定)，按下按鈕開關，在表頭上即可讀出被測電阻值。

　　導通儀使用一段時間后，其精度會下降，可用導通儀測量標準電阻箱進行校正。

　　2)導通儀使用中的安全問題。選用檢測雷管或網(wǎng)路的導通儀表應注意：

　　A．儀表的工作電流和最大誤差工作電流。所謂工作電流是指用導通儀測量雷管或網(wǎng)路時通過雷管的電流大小；最大誤操作工作電流是指對儀表不熟悉，或操作不當，在操作錯用擋位、接線錯誤或操作違章時通過雷管的電流。

　　測量雷管的儀表很多，其工作電流各不相同，但它們的工作電流(包括誤操作時最大工作電流都應小于30mA)。判斷導通儀實際測量時的工作電流值是否安全，可用測量雜散電流的雜流儀對導通儀進行測定校核。操作方法是：將雜流儀的接線柱聯(lián)好，把雜流儀當作雷管，用導通儀按導通電雷管的順序操作，此時在雜流儀上讀出的電流值，即為導通儀的工作電流。將導通儀的電位器調至最小，并對各擋位進行測定，雜流儀顯示的電流值，即為最大的誤操作工作電流。

　　B．儀表結構的合理性。有些儀表，盡管其工作電流和最大的誤操作電流都小于規(guī)定的安全電流，但由于結構不夠嚴密，電池盒蓋子有小縫隙，導通雷管時，細小的雷管腳線插入縫隙內電流的一極，另一根腳線接到電源的另一極而造成雷管爆炸。

　　2．通電起爆

　　當確認所有人員均撤出爆區(qū)至安全線外，爆破網(wǎng)路聯(lián)接、導通均確認無誤后，此時才準將爆破主線接入電源，周邊警戒工作完備后，向爆破負責人報告，爆破負責人發(fā)出起爆信號立即起爆并切斷電源。

　　起爆后，露天爆破經(jīng)5min(不包括硐室大爆破)、地下爆破經(jīng)15min(經(jīng)通風排煙合格)后，先由爆破員進入爆區(qū)檢查有無盲炮，確認無盲炮后，發(fā)出解除信號，其他人員才能進入爆區(qū)作業(yè)。

　　(六)電力起爆法的優(yōu)缺點評價

　　1．優(yōu)點

　　(1)可遠距離控制起爆，比導火索火雷管起爆法安全、可靠。

　　(2)可預先用儀表檢測起爆網(wǎng)路的質量，預先消除線路中可能產(chǎn)生拒爆的隱患，確保可靠起爆，這是所有非電起爆法所不能相比的。

　　(3)可以嚴格控制起爆順序和起爆時間及延期間隔時間。

　　(4)可同時或分段起爆數(shù)量較大的藥包群，提高爆破工作效率。

　　由于電力起爆法具有較安全、可靠、準確、高效等優(yōu)點，在國內外仍占有較大比重。在大、中型爆破中，主要仍是用電力起爆。特別是在有瓦斯、礦塵爆炸的環(huán)境中，電力起爆幾乎是唯一的起爆方法。

　　2．缺點

　　(1)容易受各種電信號的干擾而發(fā)生早爆，因此在有雜散電、靜電、雷電、射頻電、高壓感應電的環(huán)境中，不能使用普通電雷管。

　　(2)網(wǎng)路的聯(lián)接、導通及電參數(shù)計算較復雜、煩瑣，特別是井下深孔大爆破，一次爆破用的雷管數(shù)多(有的一次用上萬發(fā)雷管)，爆破網(wǎng)路復雜時，連線、導通要耗費大量時間。

 

　　二、火雷管起爆法

 

　　火雷管起爆法是最古老的起爆方法。這是利用導火索傳遞火焰點燃火雷管進而起爆炸藥。這種起爆法所需的材料有：導火索、火雷管、點火材料。

　　(一)點火材料及點火方法

　　導火索及火雷管的結構、性能已在前面介紹了，因此本節(jié)主要講述火雷管的點火材料及點火方法。

　　1．點火方法

　　(1)單個點火。這是最簡單的點火法，即用點火器材將加工好的導火索逐個點燃的方法。它適用于起爆的雷管數(shù)量少(一人一次點火小于5個)的小型爆破。

　　(2)集中點火法。所謂集中點火是指將數(shù)根導火索集中在一處成為一組，點火時只點燃一根導火索，即可把整組導火索點燃。其常用的點火方法有以下幾種：

　　1)點火筒一次點火。點火筒由浸蠟的紙筒做成，其直徑根據(jù)要裝入的導火索數(shù)量而定，一般為20～50mm，長為40～50mm，一端開口放入導火索，另一端封閉如圖3—21，筒底粘有2～3mm厚的黑火藥餅。為保證藥餅燃燒時氣體排出筒外，在藥餅所處的筒壁部位開了3～4個排氣孔，排氣孔外包一層浸蠟的紙，以防藥餅受潮。使用點火筒時，按起爆順序將每根導火索切取不同長度，切好后，將端部對齊，加入一段導火索段，全部插入筒中至藥餅面后，用麻繩系緊，點火時只點燃點火索即可。當炮孔較多需依次點燃時，各組間點燃順序由點火段的長短控制，相鄰兩組點火索段長度差為20～50mm。

 

 

圖3—21  點火筒

1—紙筒；2—排氣孔；3—藥餅