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关于塑料导爆管起爆方法对传爆可靠性影响的探讨

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摘 要:本文主要是采用试验对比法,探讨塑料导爆管的起爆方向、所采用的起爆雷管结构形式、起爆管的底部是否缠绕保护层、双雷管起爆方式等对塑料导爆管起爆可靠性的影响。通过大量的试验,结果表明,所采用的起爆雷管的品种、起爆方向、导爆管的药剂等均对塑料导爆管传爆可靠性存在不同程度的影响。

关键词:塑料导爆管;传爆可靠性;探讨

中图分类号:TJ45+6文献标识码:A

一、概述

塑料导爆管是内壁涂有一层药量为14~16mg/m混合炸药粉末(炸药与金属粉混合物)的塑料软管,其外径一般为2.8~3.2mm,内径为1.5±0.1mm,为工业索类火工品[1-2]。

导爆管起爆是属于非电起爆法,其优点是可以在有杂散电流、电干扰、静电危害的环境下操作,安全性高,而且组网能力强,不受起爆器的起爆能力限制[3-5]。所以,导爆管起爆网路起爆的药包数量较多,起爆方法灵活,形式多样,操作简单,检查方便,可以实现多段延时起爆。另外传爆过程中较导爆索起爆声响小,在实施反向起爆时,不会对炮孔内的炸药产生破坏作用。

由于导爆管起爆方式具有上述优点,已经被工程爆破界广泛采用。然而,在采用导爆管起爆网路时,时常出现导爆管不能正常传爆的现象,引起的原因是多种多样,本文就塑料导爆管起爆方法对传可靠性影响进行了试验对比和初步探讨。

影响导爆管的不稳定传爆的因素很多,如导爆药剂的组成、配比、药量与物理状态、使用方法与场合等,分析上述影响因素的原则是:凡是有利于增加有效爆热,用以维持爆轰波阵面能量或有利于减少爆轰能量损失的因素,均有利于导爆管的稳定传爆。

二、影响塑料导爆管起爆网路的因素分析

塑料导爆管的的基本结构是由导爆药和塑料管两部分组成。其结构示意图如图1所示。

图1 塑料导爆管的结构示意图

1—塑料管; 2—导爆药

为了更好的确保塑料导爆管在使用过程中正常传爆,我们做了大量的对比试验,以寻找塑料导爆管起爆网路在使用中的高可靠性。

(一)起爆雷管对塑料导爆管传爆可靠性的影响

在工程爆破实践中,通常使用胶布、聚丙烯塑料等捆扎材料将导爆管均匀的捆绑在起爆雷管周围,利用起爆雷管起爆后产生的冲击能引爆塑料导爆管。引爆雷管一般采用瞬发雷管或1段雷管、高段延期雷管,按其结构可以分为含有铅芯体和不含有铅芯体两种结构形式。为了研究不同结构形式的起爆雷管对塑料导爆管传爆可靠性的影响,我们做了以下方面的试验,结果见表1。

表1不同结构形式的起爆雷管对塑料导爆管传爆可靠性的起爆试验

由以上试验结果我们可以看出:正向起爆时,两种结构的起爆雷管对塑料导爆管的传爆可靠性无明显差异。但反向起爆时,用不同结构形式的起爆雷管起爆,其传爆可靠性不同,不含有铅芯体的雷管比含有铅芯体的雷管起爆导爆管时传爆可靠性高。

分析产生的原因是:在正向起爆过程中,雷管装药本身具有一个传爆过程作用于导爆管,这就相当于对导爆管进行多点起爆,从而加强了起爆冲击波的作用;导爆管在反向起爆时,所获得的起爆冲击波的传播方向与雷管爆轰方向相反,使冲击波激发炸药颗粒反应的程度和有效时间比正向起爆时低,因而影响到反应放出的能量支持前沿冲击波的作用,甚至使起爆过程中止[6]。由于铅芯的轴向阻挡作用,雷管的侧后向起爆能力有所降低,因此反向起爆时,含有铅芯延期体的雷管比不含有铅芯延期体的雷管起爆导爆管时的拒爆率高。

(二)起爆雷管的起爆端是否缠绕保护层对塑料导爆管传爆可靠性的影响

起爆雷管的起爆端缠绕保护层即是将试样沿雷管径向用胶布、聚丙烯塑料等捆扎材料均匀缠绕在雷管体表面的主装药部位,缠绕2-3层,绑扎紧。不缠绕保护层即是对雷管底部不进行缠绕。为验证起爆雷管的起爆端是否缠绕保护层对塑料导爆管传爆可靠性的影响我们做了以下对比试验,测试情况见表2。

表2起爆雷管的起爆端是否缠绕保护层对塑料导爆管传爆可靠性的起爆试验

由以上试验结果我们可以看出:

无论采用正向起爆还是反向起爆,起爆雷管的起爆端缠绕保护层比不缠绕保护层传爆可靠性高,正向起爆比反向起爆传爆可靠性高。

(三)两发雷管起爆时不同连接方式对起爆可靠性的影响

在微差大爆破和一些重要的爆破场所,为使导爆管可靠起爆,一些施工单位在施工过程中常采用两发雷管作为传爆雷管,这样每根导爆管有两次起爆机会,从而大大降低了拒爆率。为了验证两发雷管同时起爆的可靠性,我们分别做了以下试验,测试结果见表3,测试方法见图2。

表3塑料导爆管被两发电雷管起爆试验

a双雷管并列联接起爆示意图

b 双雷管相距一定距离同轴联接起爆示意图

图2双雷管起爆示意图

注:图中1-塑料导爆管 2-起爆雷管

同表2数据相比较,我们可以看出:

1、双管起爆时,正向起爆比反向起爆的传爆可靠性高。

2、起爆雷管的起爆端缠绕保护层比不缠绕保护层传爆可靠性高。

3、反向起爆且起爆雷管的起爆端不缠绕保护层时,两发雷管相距一定距离同轴联接比其并列联接起爆的传爆可靠性高。

三、结论

综上所述我们可以得到以下结论:

(一)塑料导爆管采用正向起爆比反向起爆的传爆可靠性高,能够提高起爆的可靠性。因此,实际使用中在确保排除引爆雷管飞片切割和射流影响的前提下宜采用正向起爆方式。

(二)反向起爆时,用不同结构形式的起爆雷管起爆,其拒爆率不同,不含有铅芯体的雷管比有铅芯体的雷管起爆导爆管时传爆可靠性高。因此在实际使用中含有铅芯体的延期雷管宜采用正向起爆,以提高其传爆的可靠性。

(三)起爆雷管的起爆端缠绕保护层比不缠绕保护层传爆可靠性明显偏高。实际使用时应确保在起爆管体装药部位缠绕一定厚度的保护层,防止雷管爆炸对塑料导爆管的过度作用和飞片、射流对导爆管传爆的影响。

(四)采用双雷管起爆网路时,两发雷管并列联接同时起爆比相距一定距离同轴联接起爆的传爆可靠性高。因此在实际使用中,条件允许时宜采用双管前后起爆方式,可提高塑料导爆管的传爆可靠性。

参考文献:

[1] 国防科学技术工业委员会.WJ/T2019-2004 塑料导爆管[S].北京:兵器工业标准化研究所,2004.

[2] 陈嘉琨,范钦文.高耀林.塑料导爆管[M].北京:国防工业出版社,1987.

[3] 刘大斌.塑料导爆管的起爆、传爆及输出性能研究[D].南京:南京理工大学,2002.

[4] 何文员,张海峰,许利生.导爆管网路安全传爆的技术研究与应用[J].矿业快报,2008,10(10):95-97.

[5] 黄忆龙,陶林.塑料导爆管网路巧接及可靠性分析[J].煤矿爆破,1998,1:31-33.

[6] 刘自铴,蒋荣光.工业火工品[M].北京:兵器工业出版社,2003:377-400.