廖錫明，孫建儀，王 愛，張 偉，蔣鐵建

(湖南神斧集團(tuán)湘南爆破器材有限責(zé)任公司， 湖南 永州市 425000)

高端非電延期雷管項(xiàng)目是高精度、高強(qiáng)度、高可靠性、高安全性工業(yè)雷管的技術(shù)開發(fā)，是“做強(qiáng)民爆”戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)民用爆破器材產(chǎn)品成系列、上規(guī)模、高技術(shù)含量的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目之一。通過不斷的研發(fā)以提升現(xiàn)有主導(dǎo)產(chǎn)品導(dǎo)爆管雷管的技術(shù)含量和產(chǎn)品檔次，以廣泛服務(wù)大區(qū)微差爆破技術(shù)和大區(qū)逐孔微差爆破技術(shù)，開發(fā)此系列產(chǎn)品爭取更多的國內(nèi)外市場，以提高企業(yè)的技術(shù)水平和競爭力。

1 高端非電延期雷管的設(shè)計(jì)

結(jié)合目前普通導(dǎo)爆管雷管的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目的重點(diǎn)主要有三個(gè)方面：一是高精度高可靠性的延期體，二是高強(qiáng)度的塑料導(dǎo)爆管，三是威力適中、可靠性高的基礎(chǔ)雷管，另外還有輔件及包裝等方面的設(shè)計(jì)。

1.1 高強(qiáng)度導(dǎo)爆管的研制

1.1.1 設(shè)備選型

通過解剖樣品和查閱相關(guān)資料，國外的高強(qiáng)度導(dǎo)爆管都是采用復(fù)合型，外層大都采用沙林樹脂材料，因此采購了多種型號(hào)的沙林樹脂并進(jìn)行了試驗(yàn)，但是效果都不是很理想。后來通過調(diào)研了解到上海某塑料擠出機(jī)的廠家，與其合作研發(fā)三層共擠的擠出機(jī)頭。生產(chǎn)的高強(qiáng)度導(dǎo)爆管抗拉力可達(dá)到333 N以上。其三層復(fù)合技術(shù)一次成型，內(nèi)層為普通的聚乙烯，中層為樹脂膠起粘結(jié)作用，外層為尼龍，制成了復(fù)合管壁導(dǎo)爆管[1-7]。經(jīng)項(xiàng)目組安裝和調(diào)試，生產(chǎn)高強(qiáng)度導(dǎo)爆管管徑均勻，達(dá)到了預(yù)期的要求。

1.1.2 導(dǎo)爆藥配方的確定

由于采用了尼龍，擠出機(jī)機(jī)頭的溫度太高，達(dá)205℃左右，而黑索今的熔點(diǎn)為209℃左右，因此為了保證安全和產(chǎn)品質(zhì)量，宜改用熔點(diǎn)更高的炸藥，通過查閱相關(guān)資料及認(rèn)真分析，確定采用奧克托今，其熔點(diǎn)282℃，并按表1調(diào)整配方進(jìn)行試驗(yàn)。

表1 導(dǎo)爆藥配方

根據(jù)試驗(yàn)情況，確定導(dǎo)爆藥配方為：奧克托今/變色劑A=80/20。

1.1.3 導(dǎo)爆藥藥量的確定

導(dǎo)爆藥藥量不僅影響導(dǎo)爆管本身的性能，同時(shí)還影響延期體的點(diǎn)火可靠性。結(jié)合普通導(dǎo)爆管的藥量對高強(qiáng)度導(dǎo)爆管的藥量進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，測試結(jié)果見表2。

表2 不同導(dǎo)爆藥藥量下的測試效果

1.2 高精度延期體的制造

延期體是延期雷管的“心臟”。高端非電延期雷管的高精度指標(biāo)就是對延期體提出的主要要求之一，根據(jù)延期指標(biāo)要求結(jié)合多年來對毫秒延期體及近年來等間隔延期體研制和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對高端非電延期雷管用延期體進(jìn)行了系統(tǒng)的研制。

1.2.1延期藥配方的確定

參照目前國內(nèi)外毫秒延期藥的組份、配方[8]，分別對硅系、硼系、鎢系延期藥進(jìn)行了試驗(yàn)，其中硅系18個(gè)配方，硼系8個(gè)配方，鎢系2個(gè)配方。通過重復(fù)比對分析確定了配方硅1#、硅2#、B1#和B2#四個(gè)配方的延期藥符合項(xiàng)目高精度要求，其中硅1#藥的燃速最快，主要用來生產(chǎn)9 ms和17 ms的延期體，硅2#藥主要用來制作25 ms至100 ms的延期體，B1#藥的燃速為150 ms/10 mm，通過調(diào)整切長主要用于150 ms至500 ms延期體的生產(chǎn)，B2#與B1#的燃速區(qū)別不大，其精度也較高，主要用于生產(chǎn)延時(shí)更長的延期體。以上四種配方具體見表3。

表3 四種配方的延期藥

1.2.2 拉拔工藝參數(shù)的確定

拉拔工藝影響到鉛索藥芯直徑的大小、藥芯密度的高低以及延期時(shí)間精度的好壞，因此在拉拔方面做了大量的工作。由于拉至大單芯延期索切粒時(shí)“掉渣”現(xiàn)象較嚴(yán)重，目前試生產(chǎn)仍采用小單芯或多芯結(jié)構(gòu)。其小單芯或多芯結(jié)構(gòu)符合現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，同樣也能滿足延時(shí)和精度要求。因此，試生產(chǎn)時(shí)采用了小單芯、三芯、七芯或大單芯與多芯共存的結(jié)構(gòu)以滿足精度要求。具體拉拔工藝參數(shù)見表4。

表4 拉拔工藝參數(shù)

1.3 基礎(chǔ)雷管的制造

基礎(chǔ)雷管分為地表雷管和孔內(nèi)雷管。為了加快項(xiàng)目進(jìn)度和減少項(xiàng)目投入，在考慮雷管的技術(shù)要求時(shí)盡量與現(xiàn)有的基礎(chǔ)雷管一致，如雷管的內(nèi)徑、外徑、管殼材料、雷管的裝藥等?？變?nèi)雷管的技術(shù)比較成熟，主要滿足裝配要求；地表雷管需滿足裝配要求外還要有合適的威力，通過討論分析試制基礎(chǔ)雷管用于項(xiàng)目研制。其基礎(chǔ)雷管指標(biāo)見表5。

表5 基礎(chǔ)雷管指標(biāo)

對基礎(chǔ)雷管進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，其具體的試驗(yàn)情況如下：地表雷管、25 ms延期體、J型連接塊、網(wǎng)絡(luò)連接方式均為串聯(lián)。試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 試驗(yàn)結(jié)果

由表1～表6可知： 240 mg地表雷管較可靠，雷管管殼材料為法蘭鐵質(zhì)。

1.4 連接塊的設(shè)計(jì)

為了方便網(wǎng)絡(luò)的連接和使用，以及對爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)，設(shè)計(jì)出了J型連接塊。

1.5 裝配

結(jié)合延期體的特點(diǎn)對該項(xiàng)目進(jìn)行了多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配的試驗(yàn)。最終項(xiàng)目組討論決定采用簡單的內(nèi)管式延期體裝配結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)見圖1。

2 項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo)

(1) 高強(qiáng)度塑料導(dǎo)爆管。在測試溫度為(20±5)℃時(shí)，靜拉力≥294 N可持續(xù)1 min，不被拉斷；爆速、起爆感度、抗震性能、傳爆可靠性、低溫耐折性、抗老化性能等符合WJ2019-91《塑料導(dǎo)爆管》標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖1 產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)

(2) 地表雷管(傳爆雷管)。6號(hào)雷管，炸穿4 mm厚鉛板，穿孔直徑不小于雷管外徑；延期精度：保證網(wǎng)絡(luò)起爆不竄段。9±3 ms、17±3 ms、25±3 ms、42±3 ms、65±3 ms、102±4 ms、150±4 ms；瞎火率：低于1/1000000(100%可靠發(fā)火)；其它指標(biāo)：符合GB19417-2003《導(dǎo)爆管雷管》標(biāo)準(zhǔn)要求。

(3) 孔內(nèi)雷管。威力：8號(hào)雷管，滿足GB 13230-1991《工業(yè)火雷管》標(biāo)準(zhǔn)要求；延期精度：保證網(wǎng)絡(luò)起爆不竄段；475±10 ms、500±10 ms；瞎火率：低于1/1000000(100%可靠發(fā)火)；其它指標(biāo)：符合GB19417-2003《導(dǎo)爆管雷管》標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié) 論

三年來，開展了大量的研制工作，尤其在延期體精度、高強(qiáng)度導(dǎo)爆管的拉力、藥量控制等方面取得了重大突破，設(shè)計(jì)基本達(dá)到項(xiàng)目的指標(biāo)要求，產(chǎn)品目前已逐步投放市場，下一階段的重點(diǎn)是根據(jù)用戶的要求不斷完善產(chǎn)品。

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