民爆小常識：工業(yè)電雷管

電雷管是由電能轉(zhuǎn)化成熱能而引發(fā)爆炸的工業(yè)雷管，它是由火雷管和電引火元件組成。
　　工業(yè)電雷管包括瞬發(fā)電雷管、毫秒電雷管（秒、半秒、1/4秒）延期電雷管和煤礦許用電雷管。
　　一、電雷管分類
　�。ㄒ唬┧舶l(fā)電雷管
　　它是在電能的直接作用下，立即起爆的雷管，又稱即發(fā)電雷管。
　　1．瞬發(fā)電雷管的結(jié)構(gòu)
　　瞬發(fā)電雷管是在原火雷管的基礎(chǔ)上加上一個電引火元件。
　　1）電引火元件的組成
　　電引火元件由兩根絕緣腳線、塑料或塑膠封口塞、橋絲、引火藥或點火藥組成，電雷管的起爆是由腳線通以恒定的直流或交流電能，使橋絲灼熱引燃引火藥頭，引炎藥頭燃燒后在其火焰熱能刺激下，使雷管起爆。
　�。�1）腳線
　　它用來給橋絲輸送電流，有銅和鐵兩種導(dǎo)線，外皮用塑料絕緣，要求具有一定的絕緣性和抗拉伸、抗曲擾和抗折斷能力。腳線長度可根據(jù)用戶需要而定制，一般多生產(chǎn)2m長的腳線為主。每一發(fā)雷管都是由兩根顏色不同的腳線組成，顏色的區(qū)分主要為方便使用和炮孔連線。
　�。�2）橋絲
　　用此替代火雷管中的導(dǎo)火索，它通電后，橋絲發(fā)熱的熱點燃引火藥。常用的橋絲有康銅絲和鎳鉻合金絲。
　�。�3）引火藥
　　引火藥一般都是由可燃劑和氧化劑組成的混合物，它涂抹在橋絲的周圍呈球狀。通電后橋絲發(fā)生的熱量引燃引火藥，由引火藥燃燒的火焰直接引爆雷管。
　�。�4）塑料封口塞
　　塑料封口塞的作用是為了固定腳線和封住管口，封口后還能對雷管起到防潮作用，因此，電雷管的抗水性能和防潮性能比火雷管優(yōu)越。
　　2．使用范圍
　　它適用于露天及井下采礦、筑路、興修水利等爆破工程中，用來起爆炸藥、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管等；在有瓦斯和煤塵爆炸危險的場所，必須采用煤礦許用瞬發(fā)電雷管。
　　3．技術(shù)指標(biāo)
　�。�1）外觀：雷管表面不許有裂縫、嚴(yán)重的砂眼、管體銹蝕、紙層開裂、排氣孔露孔、浮藥、底部殘缺、卡箍開裂、封口塞松動或過高、過低等缺陷。
　�。�2）電阻：2.0m鐵腳線全電阻不大于6.3歐姆，上下限差值不大于2.0歐姆，銅腳線電雷管全電阻不大于4.0歐姆，上下限差值不大于1.0歐姆。
　�。�3）安全電流：對電雷管能以0.18A恒定直流電5min不爆炸。
　�。�4）單發(fā)發(fā)火電流：對電雷管能以恒定直流電，其發(fā)火電流的上限不大于0.45A。
　�。�5）串聯(lián)準(zhǔn)爆電流：對串聯(lián)連接的20發(fā)電雷管能以1.2A恒定直流電，應(yīng)全部爆炸。
　�。�6）發(fā)火沖能：不大于8.7A2. ms。
　�。�7）鉛板試驗：8號雷管應(yīng)炸穿5mm厚鉛板，6號雷管應(yīng)炸穿4mm厚鉛板，鉛板穿孔直徑不小于雷管外徑。
　　（8）震動試驗是鑒定火工品在模擬的惡劣運輸條件下受沖擊加速度反復(fù)時的安全性試驗。試驗通常在單活動臂式震動試驗機（WJ231）上進行。試樣裝入輔助工具固定的震動機上，轉(zhuǎn)速60r?min-1,落高15cm,持續(xù)震動10min，試樣不得發(fā)火，各項性能指標(biāo)不變。
　�。�9）封口牢固性試驗：荷重2.0kg，持續(xù)1min，封口塞和腳線不發(fā)生肉眼可見的移動和損傷。
　　4．包裝
　　每100發(fā)裝一紙盒，紙盒包紙蠟封防潮，并附有標(biāo)志。雷管在盒內(nèi)不得有松動，腳線長度增加時，允許變動盒內(nèi)數(shù)量。
　　每10盒裝入一個木箱，包裝盒在木箱內(nèi)不得有松動現(xiàn)象，包裝箱用厚度不小于14mm的木板或帶大框的纖維制成，木板不得有腐朽、潮濕的現(xiàn)象。箱內(nèi)外不準(zhǔn)突出鐵釘，包裝箱應(yīng)牢固，箱外有規(guī)定標(biāo)志。
　　5．貯存及有效期
　�。�1）在原包裝條件下，貯存在干燥、自然通風(fēng)良好、防火、防盜的庫房內(nèi)。
　　（2）有效期為二年。
　�。ǘ�）毫秒延期電雷管
　　毫秒延期電雷管是段間隔為十幾毫秒至數(shù)百毫秒的延期電雷管，是一種短延期電雷管。它是在電能直接作用下，引燃引火藥頭，再引燃延期體，由延期體的火焰沖能而引發(fā)電雷管爆炸。
　　毫秒延期電雷管是在原瞬發(fā)電雷管的基礎(chǔ)上加一個延期體作為延期時間裝置（各段別雷管的延期結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)廠家在雷管出廠時已經(jīng)裝配好），只要通電點火，它就可以根據(jù)延期時間來控制一組起爆雷管的起爆先后順序，它為各種爆破作業(yè)、各種爆破技術(shù)的應(yīng)用提供了前提條件。
　　毫秒延期電雷管要求全電阻的均一性要好，起爆時起爆電流應(yīng)是恒定電流，最好在1.2A-2.0A之間，否則起爆電流不同，橋絲灼熱時間和傳導(dǎo)時間不同，會影響延期精度，另外，電引火裝置線尾銹蝕也會影響期精度。
　　1．毫秒延期電雷管的結(jié)構(gòu)
　　延期體裝配在電引火元件和主發(fā)裝藥之間，用來傳導(dǎo)引火藥頭的火焰，用它燃燒產(chǎn)生的火焰來引發(fā)主發(fā)裝藥爆炸，繼而引爆雷管，它傳導(dǎo)火焰的同時還起到延期時間的作用。各段別有相應(yīng)的秒量范圍，用戶可根據(jù)需要來選擇自己所需的段別。
　　它的結(jié)構(gòu)是在鉛芯的長度來控制延期秒量，達到設(shè)計所要求的目的。
　　2．使用范圍
　　用于微差分段爆破作業(yè)，起爆各種炸藥，采用毫秒微差爆破技術(shù)可以減輕地震波，減少二次爆破，根據(jù)爆炸設(shè)計順序，先爆的炮孔為后爆的炮孔提供了自由面，直接提高了爆破效率。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于礦、巖爆破工程；在有瓦斯和煤塵爆炸危險的地方，必須使用煤礦許用電雷管。
　　3．技術(shù)指標(biāo)
　�。�1）外觀：腳線的顏色
　　毫秒延期電雷管的腳線顏色，也是由兩根不同顏色的導(dǎo)線組成，但毫秒延期電雷管1段-10段的腳線顏色分別代表著不同的段別，11段-20段則在每發(fā)雷管上貼上相應(yīng)的段別標(biāo)簽（實際生產(chǎn)中1段-5段由顏色區(qū)分段別，其它段別貼上相應(yīng)的段別標(biāo)簽）。毫秒延期電雷管的段別標(biāo)志下表：
毫秒延期電雷管的段別標(biāo)志
 

　　注：我國現(xiàn)階段主要生產(chǎn)第一毫秒系列為主
　�。�1）其它技術(shù)指標(biāo)與瞬發(fā)電雷管相同。
　　1． 包裝（與瞬發(fā)電雷管相同）。
　　2． 貯存及有效期
　�。�1）貯存同瞬發(fā)電雷管。
　�。�2）有效期為一年半。
　�。ㄒ唬┟旱V許用電雷管
　　煤礦許用電雷管又叫安全電雷管，它適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的井下使用。它的特點是在次發(fā)裝藥部分加有一定的消焰劑，可避免使用時而造成瓦斯爆炸。煤礦許用電雷管也分為煤礦許用瞬發(fā)電雷管和煤礦許用毫秒延期電雷管。其它性質(zhì)與瞬發(fā)電雷管和毫秒延期期電雷管相同，只是煤礦許用毫秒延期電雷管的延期時間不能超過130ms。
　　二、電雷管的電學(xué)性質(zhì)
　　電雷管的電學(xué)性質(zhì)是它的內(nèi)在規(guī)律性的一個重要方向，這些性質(zhì)同電雷管的爆炸過程是密切相關(guān)的，正確了解電雷管的電學(xué)特征，搞清楚表示這些特征的各種專用參數(shù)的意義，掌握它們的測量方法，是安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和正確使用電雷管的前提，同時也是設(shè)計發(fā)爆器和爆破網(wǎng)路的主要依據(jù)。這里主要講述電阻、安全電流、發(fā)火電流等指標(biāo)。
　　（一）電阻
　　雷管的全電阻是它的橋絲電阻和腳線電阻的總和，在同一批雷管中，由于材料和工藝上的原因，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定全電阻的電阻值允許有一定的誤差范圍，因此電雷管只能規(guī)定它的名義電阻和上、下限。生產(chǎn)過程中各廠家的參數(shù)設(shè)定與工藝條件有差別，所以，不同生產(chǎn)廠家的電雷管不能一起同時使用，銅腳線雷管和件腳線雷管也不能一起同時使用，電雷管的全電阻值在產(chǎn)品的出廠說明書上都有說明。
　　每次爆破前，都應(yīng)逐發(fā)進行檢測，盡量把電阻值接近的雷管編在一組使用，電雷管的全電阻值是網(wǎng)路計算不可缺少的參數(shù)。
　　電雷管電阻檢測儀表有歐姆表和線路電橋兩種，檢測方法在第三章第一節(jié)中重點講述。
　�。ǘ�）最大安全電流
　　電雷管是不是只要通電就能起爆雷管呢？答案是否定的。就是說，并非隨便大小的電流和任意長短的通電時間都能引爆一發(fā)電雷管，事實上雷管爆炸是通電后電流在橋絲上產(chǎn)生熱能引燃引火藥頭從而引起雷管爆炸。如果通入的電流非常小，產(chǎn)生的熱量就達不到引火藥的發(fā)火點，這樣即使再長的時間通入這個電流，雷管也不會爆炸。
　　對某批或某個品種的電雷管，即使是無限長時間通入這個電流，不會引爆任何一發(fā)雷管的電流的最大值，稱為該批或該品種電雷管的最大安全電流，它是電雷管對于電流的一個最重要的安全指標(biāo)。
　　我們國家規(guī)定最大安全電流為0.18A，就是說在5分鐘內(nèi)通0.18A以下的恒定直流電流，都不會引爆電雷管。
　　（三）最小發(fā)火電流
　　通0.18A以下的恒定直流電流，電雷管是不會爆炸的，但隨著電流逐漸增大，個別雷管就會先引爆；當(dāng)電流達到某一數(shù)值時，電雷管將99.99%點火，這個電流值稱為電雷管的最小發(fā)火電流。因此，最小發(fā)火電流表示了電雷管對電流的敏感程度。
　　我們國家規(guī)定最小發(fā)火電流為0.45A，就是說通0.45A以上的恒定直流電流，就一定會引爆雷管，通常最小發(fā)火電流又叫單發(fā)發(fā)火電流。
　　通常我們說的最小發(fā)火電流，通電時間一般規(guī)定為6秒。事實上，絕大部分是在幾百毫秒內(nèi)爆炸的，達到或超過60秒的極少，實驗表明，如果縮短通電時間，仍要求100%發(fā)火，其電流必須相應(yīng)增加。
　　既然知道了最小發(fā)火電流為0.45A，我們就可按電壓等于電流和電阻的乘積（U=I×R）的公式來計算引爆這一發(fā)雷管的恒定電壓是多少。
　　假設(shè)此發(fā)雷管的電阻為5歐姆，線路電阻為1歐姆，則保證此發(fā)雷管爆炸的最小恒定電壓必須為：
　　U=0.45×（5+1）=2.7（伏）
　�。ㄋ模�20發(fā)串聯(lián)準(zhǔn)爆電流
　　上面已經(jīng)說過，在某批雷管中，單獨對每個雷管通入最小發(fā)火電流，它將逐個全部爆炸，現(xiàn)在我們將同一批地管若干個串聯(lián)起來，按其總電阻調(diào)整起爆電源電壓，使流過網(wǎng)路的電流恰等于最小發(fā)火電流。我們將發(fā)現(xiàn)，并不是所有串聯(lián)著的雷管都能爆炸，每次都會有一些雷管不起爆的。串聯(lián)的數(shù)目越多，這種不爆的雷管也留下越多。如果我們將這些留下的雷管再逐個通入最小發(fā)火電流，它們又單獨地都爆發(fā)了。
　　產(chǎn)生這種原因一般有如下幾種情況：
　�。�1）同一批雷管之中存在著電阻的差別。（2）同一批雷管之中存在的引火藥頭的差別。（3）貯存期間是否受潮而引起引火藥頭水分的增加。（4）是否由于受潮而造成橋絲腳線生銹。
　　用最小發(fā)火電流通入雷管串聯(lián)網(wǎng)路時，總會有“丟炮”現(xiàn)象。但隨著電流逐漸提高，重復(fù)試驗同批、同個數(shù)串聯(lián)的雷管，我們會發(fā)現(xiàn)，“丟炮”的數(shù)目也逐漸減少，電流加得越大，“丟炮”就越少，當(dāng)電流增加至某一數(shù)值時，就不再有“丟炮”。這個在串聯(lián)接線中能使20個雷管完全起爆的電流，稱為串聯(lián)準(zhǔn)爆電流。20個雷管串聯(lián)的準(zhǔn)爆電流比單發(fā)發(fā)火電流一般要大一倍。
　　我們國家規(guī)定，20發(fā)雷管串聯(lián)準(zhǔn)爆的恒定電流為1.2A。這樣我們可以初略計算20發(fā)雷管串聯(lián)的準(zhǔn)爆電壓究竟是多少，我們還是認(rèn)定雷管電阻為5歐姆，線路電阻為1歐姆，那么20發(fā)雷管串聯(lián)的準(zhǔn)爆電壓是：
　　U20=1.2×(20×5+1.0)=121.2(伏)
　　我們在實際使用中，雷管的聯(lián)接方法多種多樣，使用雷管的數(shù)目也多少不一，因此，實際爆破時，若使用交流電，則通過電流不應(yīng)小于2.5A，若使用直流電，遇通過電流不應(yīng)小于2A。大爆破使用的交流電大小于4A，直流電不小于2.5A。當(dāng)采用毫秒微差爆破時，應(yīng)計算好起爆電源的電流，使其通過每個雷管恒定在2.0A，以免因電流強度過大、過小影響毫秒延期時間間隔。
　　三、電雷管的優(yōu)缺點
　　電雷管是由電能作用而發(fā)生爆炸的一種雷管。與火雷管相比，它具有爆破作用的瞬間性和延時性。在爆破作業(yè)中，使用電雷管可遠(yuǎn)距離點火和一次起爆大量藥包，使用安全、效率高，便于采用爆破新技術(shù)。
　　1． 安全優(yōu)越性
　　我們在跟用戶的接觸中發(fā)現(xiàn)，不少用戶在使用火雷管過程中存在著這樣或那樣的違章現(xiàn)象，這直接關(guān)系到起爆器材的使用，威脅到人民生命財產(chǎn)安全。
　　下面我們舉一引起碰到過的違章現(xiàn)象和對起爆器材使用不當(dāng)?shù)氖吕��?br /> 　　某一用戶在使用火雷管時，因保管不好，使得火雷管受潮，想當(dāng)然地認(rèn)為，把受潮的火雷管拿到太陽底下曝曬，就可以把受潮的火雷管重新使用。（烈日下曝曬，溫度的升高，容易引發(fā)雷管爆炸，另外，長時間紫外光線的作用會使火雷管內(nèi)部的起爆藥變得敏感摩擦容易引起爆炸）
　　某一用戶在將導(dǎo)火索插入火雷管時引起雷管爆炸而炸傷手（雷管管壁內(nèi)腔多少存有雷管起爆藥塵，在干燥天氣時，通過外界強力摩擦的作用會引爆此藥塵，進而引爆雷管）
　　有些因?qū)Щ鹚鞯臄嗷鸷颓袑?dǎo)火索方法不對，造成啞炮的產(chǎn)生。
　　有些因?qū)Щ鹚鞯耐富�、速燃、緩燃而造成事故現(xiàn)象，在爆破過程中就出現(xiàn)過因?qū)Щ鹚鞒霈F(xiàn)緩燃的傷人事故。
　　有些為了節(jié)省導(dǎo)火索，將導(dǎo)火索切得太短而造成事故，《爆破安全規(guī)程》規(guī)定使用導(dǎo)火索長度不得小于1.2m。
　　也有一引起因?qū)Щ鹚髅撾x火雷管而造成“瞎火”現(xiàn)象。
　　而使用電雷管就可避免以上所述的諸多現(xiàn)象，它具有如下的安全優(yōu)越性：
　　（1）可以控制遠(yuǎn)距離點火，保證人員能撒離到安全地方，避免因火雷管點火過程中互相之間配合不好（指兩人以上點火）而造成事故。
　　（2）引火藥頭與管殼部分緊緊相連，避免因使用導(dǎo)火索而帶來的諸多問題和不便。
　�。�3）只要切斷電源后，就不會發(fā)生火雷管出現(xiàn)的緩燃、速燃和透火等事故。
　　（4）在有水和滲水巖層，就無法使用火雷管（在使用過程中出現(xiàn)過因火雷管吸潮而發(fā)生爆炸事故的現(xiàn)象）。
　�。�5）若使用電雷管時，還可以在爆破之前，用儀器儀表將爆破網(wǎng)絡(luò)進行檢查，保證器材和網(wǎng)路起爆的可靠性與安全性，盡量避免因“瞎火、盲炮和丟炮”而帶來的安全問題。
　�。�6）避免因用戶為了節(jié)約成本（切短導(dǎo)火索）的嚴(yán)重違章現(xiàn)象而造成爆破事故。
　　2． 適合于各種爆破作業(yè)場所
　　電雷管最大的特性是瞬間性和延時性。在微差爆破作業(yè)時，優(yōu)勢更加明顯，它可以一次起爆多個裝藥，并且能夠有效地控制每個裝藥的起爆順序和時間，先爆的炮孔為后爆的炮孔提供了相當(dāng)有利的自由面，而且先爆的炮孔產(chǎn)生的沖擊波的應(yīng)力還沒有完全消失之前，后爆的炮孔跟著起爆，產(chǎn)生了應(yīng)力疊加，這種應(yīng)力的疊加是在幾十至幾百個毫秒內(nèi)完成的，應(yīng)力的疊加大大提高了爆破效果。有些人肯定會說，我們可以用火雷管導(dǎo)火索的切長和點火的先后順序來控制起爆時間，從而達到應(yīng)力疊加的效果。事實上，這種控制方法只能控制起爆的先后順序，根本達不到應(yīng)力疊加的效果，起爆早了和起爆遲了，都會錯過應(yīng)力疊加的機會，只能根據(jù)炮孔的設(shè)計、自由面的大小，合理選擇雷管不同的段別，從而達到最大限度提高爆破效果的目的。
　　采用微差爆破與普通爆破方法比較有以下優(yōu)點：
　　1） 增加破碎作用，減少大塊，提高了爆破效果
　　前面所提到的，由于應(yīng)力的疊 加能夠大大提高爆破效果，增加了破碎作用先起爆的炮孔相當(dāng)于爆破漏斗，并沿漏斗周邊造成通向自由面的主裂縫，漏斗體外的周圍介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng)力場及許多微裂隙，這時滑坡斗主體還沒有明顯移動，高溫高壓的爆生氣體的作用也沒有完全消失，先爆孔對于后爆孔來說，提供了一個相當(dāng)有利的爆破條件�？梢哉J(rèn)為，后爆孔是在新增自由面和應(yīng)力狀態(tài)作用下起爆的，其最小抵抗線和爆炸作用方向都良性變化，而且兩個炮孔爆炸形成的應(yīng)力場會互相迭加，增強了應(yīng)力波的作用。所以，爆炸能量的利用率大大提高，爆破效果得到改善。
　　2）降低了拋擲作用，爆堆集中，提高了裝巖速度。
　　先爆孔形成的飛石將和后爆孔沿最小自由面方向的飛石相對碰撞，利用各自的動能再次進行破碎，因而爆堆較集中，破碎率提高。在爆破過程中，要求爆破不產(chǎn)生飛石和碎片是不可能的，但必須把這種飛散的飛石和碎片控制在允許范圍內(nèi)，不因爆破而發(fā)生傷人、損壞財物等事故，不擾亂附近居民生活環(huán)境和社會治安秩序。而采用微差爆破、光面爆破、預(yù)裂爆破；設(shè)計好炮孔的自由面、裝藥深度和裝藥量；選擇好所需毫秒雷管的段別，從而達到安全生產(chǎn)，提高效率的目的。
　　3）減輕了地震效應(yīng)，對周圍建筑物和周巖等的破壞作用降低。
　　當(dāng)全部裝藥一次爆炸，能量同時釋放，用于形成地震波的能量就多；如將其分起爆，每次爆破釋放的能量減少，形成地震波的能量也相應(yīng)減少，如果適當(dāng)控制相鄰的時間間隔，使每段裝藥爆炸所形成的地震波相繼產(chǎn)生，并隨時間間隔的增大而趨于獨立傳播，這樣，就將振幅大的地震波就變成了多個振幅較小的地震波，從而減少了爆破地震強度，段數(shù)越多振幅越小。據(jù)測定，在裝藥量相同的條件下，微差爆破的振速比齊發(fā)爆破降低40%—60%。爆破過程中，可以合理地采取預(yù)裂爆破技術(shù)，預(yù)裂縫有顯著的降震作用。也可以選擇合適的段別，達到光面爆破的要求，使圍巖不受沖擊波和地震波的破壞，實現(xiàn)巷道掘進中保護圍巖光面的特殊目的。
　　4）可以實現(xiàn)全斷面一次爆破，縮短了爆破的準(zhǔn)備、施工和通風(fēng)時間，加快了掘進速度。
　　我國曾用電力起爆一次起爆2萬發(fā)電雷管，三次萬噸級的大爆破，也全部采用的是電爆網(wǎng)路。所以電雷管也適合大爆破工程。而采用火雷管根本達不到此要求。特別是在巷道掘進中，若用火雷管起爆，則為了人員的安全撤離，必須使用較長的導(dǎo)火索，點燃導(dǎo)火索產(chǎn)生的大量煙霧，直接拖延了通風(fēng)時間。全斷面爆破若用火雷管起爆時，還會出現(xiàn)先爆炮孔把后爆炮孔的火雷管及炸藥帶離原炮孔（帶炮）而產(chǎn)生拒爆的可能。為安全生產(chǎn)帶來極不利的影響。
　　5）在城市構(gòu)筑物爆破拆除工程中，采用微差爆破技術(shù)可達到定向和控制的目的。
　　3．經(jīng)濟效益
　　1） 前面所提到的，若采用微差分段爆破可以大大提高爆破效果，還能應(yīng)用各種新的爆破技術(shù)，這就間接提高了經(jīng)濟效益。
　　2） 在安全就是效率的改革開放年代，人員的安全是其它經(jīng)濟效益所無法比擬的，使用電雷管在安全性方面來說也是優(yōu)越于火雷管。
　　使用電雷管的缺點就是接線麻煩，另外金屬礦山也不適合使用電雷管。