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毫秒级导爆管非电起爆系统在落矿中的应用 金 渠 金 矿 f ． 弓、 b 【 摘 要 】 导 爆 管 非 电 起 爆 系 统 是 7 。 年 代 束 发 展 起 来 的 新 型 爆 醢 器 材 ．此 文概述 了导 爆管非 电起爆 茉 ’ ’ 蠓 t需 蓖 关 键 词 ； 毫 愎斐 塑 墼 堡管 道 效 应 竹 锃 1 导爆管的传爆原理 非 电起爆系统 的第一代是导火索 、导爆 索、第二代是塑料导爆管非电起爆系统，是 瑞 典诺纳 尔 No n e 1 利用 管道 效应研 制的 。 管道效应可用小试验验证，装满了硝化甘油 的小管子不传播爆轰披，褶反，未装炸药的 小管子，则在管道内传播爆轰波。 导爆管内存药量很少，管内炸药量只有 0 ． 3 6 ～0 ． 4 mg ／ c m ，当导爆管被击 发 后， 引起低能爆轰，使冲击波沿着管 道 轴 向 传 递，在 传递过程中使导爆管中的药物发生化 学变化，给冲击波能量，而管道提供了冲击 波的 传播条件 ，使 之连续不 断、稳 定传播 。 管内的爆轰产物沿爆轰方向在管道中运动， 好像活塞在管道中运动一样，使管道内产生 冲击波 ，坡 阵面前面 的介质受到 压 缩 和 扰 动 ，管 壁在 冲击 波作 用下，先是膨胀 ，后 又 收缩，产生径向的弹性冲击波，从而使冲击 波在管内传播，见图 l 。该囹中s 的 位 置是 以Vs 速度传播的冲击波波阵面，0区 由的空 气和炸药是静止不动的， l区是被压鳙的空 气， 2区有炸药颗粒、空气和反应生成物， 3区是混合反应区，在 2区和 3区里发生化 开采 中的机械化程 度高， 回采 亡 艺 先进，采 场出矿能力大，采克效率高，安垒可靠，综 台效益好 ，仍是一种很有发展前途的采矿方 法 。 由于此法在 回采工 艺 中，采 用 了控制爆 学变化的生成物急速膨胀产生压力波，使 1 区的空气压缩，压缩空气推动冲击波阵而继 续 滞V s 方 向运 动， 2区和 3区的 气 体 向、 } s 的反 方向形成 气流，在 3Ⅸ足够远 的地方反 应 停止，气 体静止 。 图1 冲击波在管内的运动状况示意图 试验用胃管同时超爆一束几十根导爆管 时，可观察到不紧贴雷管壳的导爆管管壁未 被炸破，但传爆管 已起爆。逮一现象说明导 爆管中的炸药不是靠火焰起爆，而是由于雷 管爆炸后突然压缩导爆管管壁，在瞥内产生 一 定强度的冲击渡 日 f 起 炸药的化学变化 ，使 冲击波稳定传播。 2 导爆营非 电起爆 系统 的 组成和应用 2 ． 1 组成 导爆管 电起爆系统的主体是导爆管干 非 电雷管，全系统 包括 四种元件； 1 ． 击 发元 破和微型铲运机出矿兼作辅助充 填 配 套 技 术 ，使采矿 指标 大为改善 与普通 削壁充填 法相 比 。 参 考文献 咯 责任编 辑周 致勤 一 6一 有 一l g 9 4 ．5 维普资讯 件J 2 ． 传爆元件 ；3 ． 起 爆 元件 ；4 ． 联结 元件 见 围 2 。 图2 导 爆管非 电起爆系统 略 图 1 击发元件是火雷管’ 2传爆元件是 由导爆管和传爆雷管 组成，而传爆雷管是毫秒级雷管’ 3起爆元件是末端工作元件，由导 爆管 和起 爆雷管组成 ，与蚱药相联 ，起 爆炸 药 ，起爆 雷管用非 电毫秒延 期雷管 。导 爆雷 管非 电起 爆系统在使用 中，其 抗 电，抗 火、 抗冲击、抗破坏等方面均优于电雷管、火雷 管，并且它可与火雷管匹配使用， 4联结元件可 以是成型的联结块， 也可用胶布、绳等捆扎结实。 2 ． 2 在掘 进中的应用 在井 巷掘进过程 中， 由于断面小 、炮孔 集 中，一 般用簇 联法 ，其 起爆顺序是 由掏心 眼、辅助跟、周边眼的顺序由低向高段依敬 起爆 。 2 ． 3 在采 场 落矿 中的 应用 采 场爆破具 有断面大 ，炮 孔间距大和数 量多的特点，一般用 串并联法联接，起爆顺 序是从 自由面起 由低段向高段依次爆破。 采场一般用毫秒级雷管孔内延期微差爆 破方法 ，即按起 爆先后在 炮 孔中放不 同段别 的 毫秒延期 雷管j传 爆雷 管全 用毫秒级瞬 发 雷管 ，瞬发 雷管击 发后 ，各炮 孔的雷管 同时 点 火，按延期时 间长短备炮孔分段起爆 ，在 我矿 网采 试验中疑示 了 网路联结筒 ，操 作 方便、起爆可靠，大块少、爆堆集中，顶板 局部破坏少等优点。在使用相同 段 别 的 雷 管 和采 矿掌子面 没有 两个 爆破 自由面 的情况 下 ，从 采场 中问掏槽比从采 场一 边掏槽一 次 点火的爆破眼数 目多一倍 。 采用 孔内延期的爆破 方法 ，采 场一 次点 火的爆孔 数只能是初段雷 管到末段 雷管一次 装药炮孔数的和，即半秒级雷管是1 到1 0 段， 毫秒级 是1 到2 0 段一 次装药炮 孔数的 总 和 。 超过末端后的炮孔，需采用初段到末段雷管 重新 布置一组起爆 ，否 j { 『 就要采用 孔外延期 布置 爆破 网路 。 图3 中阈掏槽爆破网路 平行排列 布孔 浅孔爆破一般采用 孔 内延 期布置爆破 网 路，传爆只能用一段 雷管 。第一个 要起爆 的 起爆雷管要根据 网路 长短和传爆雷管的多少 来确定。即传爆导爆管传爆的时间和传爆雷 管爆炸时间的和小 于或等于第一个起爆雷管 的延期时间。孔外延期爆破网路的起爆时肼 的要求 也是这样 。 图4 一 边 自由面爆破的 网路 梅 花排列布孔 在击 发过程 中，用 火雷 管将所要起爆 的 导爆管尾部用胶布或绳索紧紧地捆在雷管周 围，捆扎时 ，只需把脚管尾 部0 ． 2 ～O ． 3 m 处 捆好 ，并要 注意使 雷管的聚能 穴方 向与传爆 毫 秒级导 坶管非 电起爆 系统 在落 矿 对 1 的直用 祝金 德 维普资讯 方向相反，以及起爆的导爆管数 目是 否 正 确 ，以免 扯爆和丢炮 。导 爆索 的 睫度 应根据 安全 距离的长度 来确 定。 3 导爆管非 电起爆 系统的评述 导爆管 非 电起爆 系统 与纯火雷管 起爆 _相 比有 以下 优点 1使用安全、性能可靠。与导火索 火 花起 爆法 相 比，解 除了施工人 员的顾 虑 ， 消除了逐根点燃导火索视线差、时间紧的危 险，减少了爆破事故的发生，实现了一 次安 全点炮。由于是不漏水的密封系统，不怕水 和潮湿，可在水下作业，且导爆管在承受冲 击时不起爆，受摩擦不易断破，常见的扭结 现象也可正常传爆，充分显示其安全可靠} 2 爆破 网路设计和联结方便。在实 际中，网路设计不需进行复杂计算和挑选雷 管，根据本系统的雷管延期时间，就可现场 进行爆破网路的设计 。在现场只需用胶布或 绳子把传爆雷管与导爆管联接好就可稳定传 爆，因而可广泛用于矿 山的爆破作业中} 3 节约了炸药，降低了成本 。用导 爆管的炸药耗量只相当于同样长度导火索的 1 ／ 5 9 o ， 相当于同样长度导爆索的1 4 ／ 1 0 o o 0 ， 仅此一项每吨矿石的单项材料消耗由原来的 O ． 4 8 元／ t 下降到O ． 3 7 元／ t ，即每吨成 本下降 0 ． 1 1 元 ，仅采矿 每年就节约 1 6 8 3 0 元。 而 且 使用导爆管非 电起爆系统的爆破效果好，大 块产出 牢下降 了6 0 ％，且块度 均匀，易于 出 矿 ； 4有 和 J 于地压管理 。由 于使用 毫秒 级导爆管非 电起爆 系统 ，对 中等 稳固顶板 的 采场来说，因起爆近似一次同时爆破，外散 能量减少，对顶板震动次数减少，震幅削弱 从光应力计观测中得到证实，有利于顶 板管理。从统计表明，在某采场中用了毫秒 级导爆管非电起爆系统，顶板局部冒落量下 降了8 0 ％，一 年少处 理 冒落量 2 4 0 0 t ， 减 少 处理 费用3 ． 6 y y 元} 5提高 了劳 动生产 率，减少 了资金 积压。由于实现了一次点火，加之导爆管系 统的优越性，每次爆破的炮眼数可由原来的 2 5 个提高到6 0 1 0 0 个，可实现集中 作 业， 减少 了 例班次数 ，增加 了作业 时间 ，仅采场 的回采能力 由原来的4 5 5 5 t ／ d 提高到8 o t ／ d 以上，这不仅大大提高了生产能力，同时还 相对 地减少 了采准工程量 ，减少 了生产 的矿 块数量 ，减少 了资金积压 ，加快 了 资 金 周 转。实 践证 明，每 四个 采准 矿块 中就可节约 一 个 ，减少采 准量 6 0 m，减少采 场 设 备 一 套 ，节 省5 万元 ，一 年节 约2 0 万 元 直 接 费 用 。 其 缺点是爆破 网路 中使用 的传 爆雷 管有 不 安全 因素 ，一但 联接好 系统 ，无法 用仪器 进行检查，若有 雷管 分段出 了差 错，就会 造 成 大的损失 。 责任编 辑周致勤 基律 纳矿 的自磨机 M0 g 。 T d s h a mma r 矿业公 司 已 收 到 为 AKAB 公 司提供 5台大型 磨 矿 机 的 定 单 。 A KA B 公司将把该磨机安装在瑞典北部的基 律纳 Ki r u n a 矿的新选厂，以使 磨 矿 能 力提高到4 0 0 万t ／ a 。大型磨机包括带有驱动 装置的第一段 自磨机和第二段砾磨机。新 选 厂于1 9 9 4 年底投产。垒套设备是 2台一段磨 机和 2台二段磨机及 1 台再磨机 及 辅 助 设 备。一段磨机筒体用静压轴承支撑，并用滑 环 式 电 动 机 驱 动。电 动 机 的 转 速 为 1 O 0 0 r ／ mi n ，输出功率为4 ． 5 Mw，一段磨机 外径6 ． 5 m，长5 ． 6 m， 二段 磨 机外径6 ． 5 m， 长 8 ． 5 m。 张丽萍摘 译 自Mi n ．Ma g ． ， 1 9 9 4 ， 1 7 9 31 7 6． 一 8一 有色 矿 ～】 9 9 4 ．5 维普资讯