張 飛

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心四川總隊，四川 成都 610066）

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高壓電火花起爆原理在導爆管網絡的應用

張 飛

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心四川總隊，四川 成都 610066）

【摘 要】本文主要闡述導爆管在電火花作用下的起爆原理：主要是利用導線端部間隙電場作用下產生的電火花來引爆導爆管內壁涂有的炸藥，在導爆管內擠壓形成一定爆轟波來引爆孔內炸藥?；诖耍趯嶋H的礦山爆破中將該原理得以應用。

【關鍵詞】導爆管網絡；電火花起爆；應用

1 工程概況

1.1 爆破工程概況

貴州三都雄寨石灰石礦山露天開采，礦山整體屬于堅硬巖石，節(jié)理裂隙中等發(fā)育，普氏系數7～10。礦山的開采基本采用爆破的方式，大塊采用破碎錘進行二次破碎，起爆網絡為導爆管非電起爆網絡。

在某一次爆破的時候，由于民爆公司長時間沒有新進其他段位的導爆管雷管，為了不影響到廠里的生產，需要緊急備料。與以往選用的連接管和孔內雷管相比，該次設計選用的導爆管連接管的延時時間長，導致爆破飛石幾次炸斷網絡，形成多次拒爆。8號電雷管已經使用完了，如果重新去炸藥庫房領雷管，路程較大、時間耽擱長，運輸費用增加，不經濟。當下沒有其他起方式起爆導爆管。

1.2 導爆管起爆原理

考慮到導爆管特有的結構，在受到外界能量的激發(fā)后，管內空氣絕熱壓縮，形成管內沖擊波，并使管內壁炸藥燃燒，燃燒產物與管內空氣混合產生氣相爆炸反應，反應熱支持波陣面前移，形成穩(wěn)定的爆轟。管內爆轟波及高溫爆轟產物流引發(fā)管末端雷管起爆，進而引爆炸藥，達到起爆效果。起爆裝置有多種形式，常規(guī)的如導爆管激發(fā)槍、電雷管、高壓電火花均能起爆導爆管。由于以前起爆導爆管直接是用的8號電雷管起爆，是利用電雷管爆炸產生的爆炸能量來起爆導爆管。但本次爆破作業(yè)已沒有電雷管可用，時間緊迫，為了盡快解除警戒，恢復生產，考慮到導爆管的其他起爆方式是采用激發(fā)槍或高壓電火花來引爆這一原理，于是提出制造高壓火花來引爆導爆管，且在實際爆破工作中得以驗證。

2 實踐操作

2.1 操作步驟

把起爆電雷管的花線剪下來，在電爆導線起爆網絡中，花線與導爆管聯接的一端的正負極導線被互相扭結在一起（見圖1～圖3），長度5～15cm，絕緣外皮必須確保完好；端頭需剪切齊整，并將其中一端頭的外皮剝開使線芯外露約4cm，兩極線芯不得接觸，但盡可能的是兩線芯之間的間隙小。用刀割斷導爆管盡量使其平整，插入導爆管內不少于2cm，另一端接在高壓電容起爆上，然后通電，導線端部產生電火花，再引起導爆管內炸藥爆炸。

2.2 原理解讀

在電容起爆器的高電壓作用下，作為正負極的兩根電爆導線在相互扭結的端部瞬間形成強大的電場，在插入導爆管內尖端處的兩極線芯由于距離近，在強大的電場下，兩極線芯間的空氣被電離，空氣中的帶電離子與導體電荷中和，出現放電火花，從而引爆導爆管內壁的炸藥，炸藥爆炸后連續(xù)傳遞進而引爆導爆管雷管，實現引爆，經過實踐這個方法是可行的。

圖1　兩根花線的連接方法

圖2　與導爆管連接端的兩根花線扭結形狀

圖3　扭結花線與導爆管連接的方式

3 局限性及導爆管網絡改進方法

3.1 局限性

（1）由于該方法是用兩股扭結在一起的花線插進導爆管內部，因導爆管內部空間窄小，在進入的時候端部容易出現變形錯位或者兩根導線的線芯直接接觸，以至于在起爆時尖端間隙過大或沒有間隙而不能產生電火花而出現拒爆情況，在實際操作當中也遇到了幾次這樣的現象，成功率比較低，可靠性較差。

（2）考慮到安全的前提下，重新引爆時需要在距離比較遠的地方，用導線連接的時候，距離遠了，導線電阻增大了，產生的電流偏小，產生的電火花也不能夠順利引爆導爆管，這就需要電壓大的電容起爆器才能夠保證起爆。

（3）一次最好起爆一發(fā)導爆管，在導爆管簇聯網絡中，實踐難度較大，如遇到導爆管簇聯網絡出現多根炸斷情況，重新接線起爆時，需要增加連接管或者幾個導線并列于起爆器上面。

（4）在有瓦斯或者煤塵的環(huán)境下，禁止使用。

綜上所述，高壓電火花起爆法在導爆管起爆網絡中的實踐是可行的，但可靠性比較差，操作也比較麻煩。種種弊端導致了該方法在應用推廣上受到限制，僅某些特殊情況下使用（如電雷管不夠）。

3.2 導爆管網絡的優(yōu)化

考慮到導爆管網絡起爆容易出現的炸斷情況，針對多次爆破實踐，在設計選用的導爆管段位很重要，在保證降低爆破危害效應的前提下，地表連接管盡量選用低段位，孔內延時雷管盡量選用高段位。同時合理的微差時間也對爆破的效果起著決定性作用，根據《露天采礦手冊》［1］可以查詢到不同的抵抗線對應的不同程度的延時時間，微差合理的時間間隔為：

式中：Δt ——合理微差時間間隔，ms；

W ——最小抵抗線，m；

n ——與巖石性質有關的系數，取3～6ms/m。

就施工礦山地表一般采用5段作為連接管?？變妊訒r在9～15段之間選擇。經過改良后的爆破網絡，沒有再出現炸斷的情況。

4 結語

礦山爆破新技術在不斷的發(fā)展，不斷的學習，才能更好的服務于生產。礦山爆破工作對于整個開采環(huán)節(jié)起著十分重要的作用，爆破效果直接影響到礦山的開采成本。針對這次討論的起爆原理，有優(yōu)勢，網絡安全，不會出現早爆情況。但也有諸多弊端，還有許多需要改良的地方。

【參考文獻】

［1］中國礦業(yè)學院.露天采礦手冊［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.

［2］廖成孟，鄧世學，龍曉玲，等.露天鐵礦臺階爆破參數優(yōu)化［J］.現代礦業(yè)，2010（8）：87-89.

High Voltage Spark Detonation Initiation Principle in Application of Pipe Network

ZHANG Fei
（Sichuan Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry， Chengdu 610066， China）

Abstract:This paper mainly expounds the guiding principle in the initiation of electrical discharge under the action of nonel tube is the use of wire tip in the electric field.The spark to detonate the nonel tube is coated on the inner wall under the action of some explosives.The detonating tube extrusion forming certain detonation wave hole detonated explosives.We will be in the principle of mine in the actual application.

Key words:nonel network； electric spark ignition； application

【中圖分類號】TD854.2

【文獻標識碼】A

【文章編號】1007-9386（2016）02-0061-02

【收稿日期】2015-12-15