5.非电导爆管起爆网路

5.2 起爆网路形式

(1)起爆网路的分类

①按起爆雷管分类

按组合雷管形式可以把非电起爆网路分为:串联网路,并联网路,环形网路和混联网路。

②按实现微差起爆的方法分类

按实现微差起爆的方法可分为:孔内延时网路,孔口延时网路,孔外接力延时网,孔内延时和孔外延时结合网路。

③按传爆干线和支线数分类

按传爆干线和支线数可分为单式起爆网路和复式起爆网路。

④按起爆器材分类

按起爆器材类别可分为:非电导爆管起爆网路,非电导爆管网路与电爆网路的混合网路;非电导爆管网路与导爆索网路的混合网路;非电导爆管、导爆索与电爆网路的混合网路。

(2)串联、并联、环联与混联网路

①串联起爆网路

串联起爆网路是起爆雷管的导爆管通过连接元件或炮孔的药包单向逐个与相邻起爆雷管相联。如图5-19所示。


(3)并联与簇联

将各支路导爆管起爆雷管并联在一起,通过连接元件固定在起爆网路中,各起爆雷管独立起爆,相互不影响,如图5-20所示。在重要爆破工程中,为了提高网路的可靠度,常将炮孔中起爆雷管的导爆管每10~20根与传爆雷管捆绑在一起,组成簇并联网路。


(4)环形起爆网路

如图5-22所示为环形起爆网路示意简图。环形起爆网路增加了起爆网路的可靠性,在城市控制爆破中应用较为广泛。



(5)混联起爆网路

混联起爆网路中同时具有串联和并联两种连接形式。它包括起爆雷管和连接元件的串联与并联,混联网路适用于装药个数多且成多列配置的情况,如图5-23所示。


为提高传爆的可靠性,经常在每个炮孔(药包)内布置两发雷管,从每个炮孔(药包)内各取一发雷管分别组成两套爆破网路,这两套爆破网路组合在一起就构成了复式爆破网路。


(6)延时起爆网路

①孔内延时网路

孔内延时起爆网路中,孔外一律用连接元件或非电瞬发雷管联接,孔内起爆元件用不同段别的延时雷管,以实现各排炮孔按预定顺序起爆。

孔内延时网路中的起爆雷管段别符合下列原则,可确保网路准爆,此原则是:当第首响炮孔起爆时,其余各段炮孔内的雷管应均已点燃,此原则用下式表示。


当起爆网路符合这一原则时,爆破网路不会因首响炮孔产生的飞石或引起的周围岩石错动而受到破坏。

这种网路缺点是延期总段数受到限制。

②孔口延时网路

孔口延时网路实际是孔内延时网路的有效扩充,可在炮孔口部增加一个非电延时雷管,可以解决孔内延时网路段数不够。与孔内起爆雷管串联起来,两个雷管合在一起,增加延时时间。如图5-24所示。




③孔外延时网路

由于受到非电导爆管雷管段数的限制,往往有限段数的非电导爆管不能满足工程的要求时,可采用孔外延时网路。孔外延时网路又称孔外接力网路,它的延时起爆功能不单是靠孔内起爆雷管段别不同,而主要是依靠孔间连接元件——非电延期雷管的延时功能来完成的,在这种网路中,孔外联接元件只能用延时起爆雷管。在工程中使用这种网路时,一般采用孔外接力传爆雷管采用串联。如图5-25所示。


孔外接力起爆网路第一响延期时间t1应满足下式。


④孔内和孔外结合延时网路

孔内、孔外结合延时网路,除孔外接力传爆雷管用非电毫秒,延期雷管外,孔内用不同段别的非电毫秒雷管,将孔内延时与孔外延时结合起来,以满足更复杂起爆网路的要求。如图5-26所示。

(7)单式与复式起爆网路

以上所述的各种网路都是单式起爆网路,其传爆与支线均为单路,若在传爆过程中线路断爆,则断爆处以后的炮孔便发生拒爆,为提高网路准爆的可靠度,可采用复式起爆网路,这种网路,任何一个炮孔内均设2个起爆雷管,如图5-23b所示。这2个雷管的导爆管分别连接在两套独立的网路上,只要其中一套网路正常传爆,便不会发生拒爆,但当两套网路同时或先后传爆都中断时,拒爆仍不可避免。

在网路敷设中,两条传爆干线或支线间应保持适当距离,以避免网路同时遭受同一因素的破坏。


(8)单向起爆,双向起爆及起爆网路中的交叉线线路

在单向起爆网路中,爆轰波只能按一个方向沿网路干线及支线传播,如图5-19,5-23a、c、d,5-24,5-25和5-26所示;而双向起爆网路中,爆轰波可按两个相反方向沿网路的干线、支线传播,如图5-22、5-23b所示,双向起爆网路可使用反射四通或双向组合雷管来实现。

(9)起爆网路中的交叉线路

在单向起爆网路中,从激发源至任一孔外接力雷管只有1条唯一的线路。环形网路中,环形网路和双向网路虽可改变这一情况,但其网路起爆路径仍有可能出现断路现象。为了避免爆破网路的中断,可以在环形和双向网路中增加交叉线路,以提高爆破网路传爆的可靠性。






5.3 非电起爆网路设计原则



如果每排炮孔间的延期时间是25ms,则网路传到最后一段的时间是3*150+25*5=575ms;

第一个炮孔产生的飞石到最后一个炮孔的时间为650ms+525ms=1175ms,多出1175ms-575ms=600ms。

(3)当段数许可时优先采用孔内延时网路

(4)保证爆区前排和后排的起爆顺序

(5)采取技术措施提高网路可靠度

(6)网路应尽可能规则整齐便于联结检查

5.4 非电起爆网路举例

5.5 非电导爆管网路与电爆网路和导爆索网路的混联

(1)电——非电起爆网路

用电雷管引爆非电导爆雷管,这种网路可用仪表爆前检测电爆网路是否正常。

(2)导爆索——非电起爆网路

这种网路用于孔内延时网路,与单纯非电起爆网路所不同的是孔外均用导爆索网路与从炮孔中伸出的导爆管相连,这种网路孔外联线比较简单,但导爆索耗量大。

5.6 高精度导爆雷管起爆系统与逐孔起爆技术

◇高精度导爆管雷管起爆系统

◇导爆管雷管逐孔起爆技术

5.7 数码电子雷管及起爆系统



6.其它起爆方法

6.1 电磁波起爆法


电磁波起爆法的优点是:

(1)采用550Hz低频,因而发射机结构简单,造价较低;

(2)接收线圈内不装电池,完全靠强力电磁波经检波器积分进行电压积累,结构简单,成本低,安全;

(3)穿透能力强,在海水中可达100m深。

电磁波起爆法的缺点是:

(1)天线大,且需浮在水面上,施工很不便,灵活性差;

(2)接收线圈抗干扰能力差,水下存在强电场时,可能误爆;

(3)需要产生强力电磁波,发射机功率要大,因而机身笨重,移动不便。

6.2 水下声波起爆法


水下声波起爆法的优点是:

(1)由于接收装置采用电子线路,抗干扰能力强,能避免误爆;

(2)接收装置有内藏电池,减轻了发射机的负担,便于携带,实用性强;

(3)能穿透水深100m,遥控距离达1—2km。

水下声波起爆法的缺点是超声波发射器和接收装置结构复杂且成本高。

水下声波起爆技术无需拉线,避免了深水水下拉线起爆的技术上和施工中的许多困难,安全性和准爆可靠性大大增加了。它对发展深水水下爆破技术有着十分重要的意义。

6.3 高能电磁感应起爆法


高能电磁感应起爆法的原理实质上就是利用电流互感器原理。这种起爆系统如图5-31所示,它由小型携带式起爆电源(即放炮器)、电爆破网路和带有小型磁环的电雷管所组成。起爆时,由起爆器输出数万赫兹的高频脉冲电流,流经爆破母线和辅助母线(相当于一次线圈),然后通过电磁转换器的磁芯,使电雷管短接的环形脚线中产生几伏的感应电压而起爆雷管。

这种起爆系统由于带磁环的电雷管只接受放炮器输出的一定频率的交流电,工频电和其他频率的交流电对它不发生作用;同时在网路中电雷管一直处于短接状态,而且与放炮器没有直接的电联系,因此大大提高了该系统抗外来电的安全性,因此它在水中和外来电干扰较严重的场合均能使用,大大扩大了电起爆法的适应性,是一种有广泛发展前途的起爆系统。