CN1077776A - 可导通煤矿许用型非电起爆系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非电导爆管起爆系统及爆前对 其进行导通检测的方法和装置。

可导通煤矿许用型非电起爆系统，由非电导爆管 串接雷管组成，只有一个激发端，一个收尾端，将两端 密封后形成一个全封闭的起爆网路。爆前在激发端 和收尾端分别装上信号发射器和接受器，可方便地进 行全网路导通检测。

本发明不仅可广泛地应用于一般工程爆破中，还 可以应用在煤矿井下或其它原来不能使用非电导爆 管的工程爆破中。

Description

本发明涉及一种非电导爆管起爆系统及爆前对其进行导通检测的方法和装置。

公知的非电导爆系统由塑料导爆管、延期雷管和传爆联结块三部分组成。导爆管是由一种叫做（surlyn）的塑料制成的内径为1.5mm，外径3mm塑料细管。管的内壁涂有一薄层炸药（HMX）和铝粉，或者是RDX和铝粉的混合物。当管的一端由冲击波（而不是火焰）引爆时，管内壁的混合物迅速发生化学反应，产生爆轰，速度为2000米/秒左右。延期雷管由外壳、底部装药、起爆药、延期药、橡皮密封塞与Nonel导爆管组成，这种雷管能承受一定拉力。Nonel传爆联结块，由雷管或塑料接线块组成的连接体，其作用是同一方向上的爆轰波ABC分支路传输。起爆时，用起爆器激发非电导爆管，非电导爆管内的爆轰波以2000米/秒的速度传播，爆轰波传爆联接块内的非电导爆管或雷管，从而使爆轰波分路，某一分路的爆轰波传向雷管，经过适当的延期雷管引爆，最后引爆药包。

非电导爆管自问世以来，已在露天矿、冶金、铁道、水电、化工、军事、城市控制爆破等领域中的爆破中广泛地使用，已产生了很大的经济效益和社会效益。非电导爆管有许多独特的优点：对静电、雷电、杂散电流、射频电流和电磁波是安全的，延期精度高，而且一次放炮时装药量不受限制，也不受发爆器容量的约束。由于非电导爆管本身不产生破坏性，不是爆炸品，因此无论在地上或地下的工程爆破中都广泛地使用。

但是非电导爆管系统还存在着许多致命的缺点，使用不当会出现2～10%的拒爆率。水和泥砂易从接头处渗入到导爆管内，不能在地下水大的工程中使用。不抗可燃气体和可燃粉尘爆炸，不能在这些场合下使用，尤其不抗甲烷和煤粉爆炸，绝对禁止在煤矿井下使用。非电导爆管起爆系统网路爆前无法用仪表进行导通检测，起爆的可靠性事先无法知道，因此往往产生很高的拒爆率，不能保质保量完成爆破任务，同时排除瞎炮会有很大的危险性。

目前非电导爆管的传爆联结块（或称多通器），有的本身就是雷管，有的靠导爆管内冲击波反射或分路来激发其它导爆管的。因此在连接部位一定会出现明显的冲击波和火花，对甲烷、可燃气体和可燃粉尘的引爆率极高。

由于导爆管起爆系统不能爆前导通检测，爆破网路连接好坏完全由操作人员的熟练程度和经验多少来确定，没有任何可靠的科学手段，因此在特别重要的多孔爆破工程中，只能使用电雷管起爆系统，而有的环境往往电信号很强，已多次发生意外的拒爆事故，造成人身伤亡，财产损失，给人们心灵带来很大创伤。

本发明目的就是要解决非电导爆管起爆系统存在的上述问题，提出一种可导通煤矿许用型非电起爆系统及其检测方法和装置。将非电导爆管起爆系统拓宽使用范围，使其可用于井下煤矿爆破中成或其他原来不能使用非电导爆管的工程爆破中。并发挥非电导爆管的优点，解决非电导爆管的抗水性、抗爆性、消除拒爆等问题，保证网路起爆的可靠性。同时应用本发明还可以进行爆前网路导通检查，此检查不受电信号的干扰因而也不致发生误爆，可极大地提高电安全性。

实现本发明目的的技术方案为：

可导通煤矿许用型非电起爆系统，由非电导爆管串接雷管组成，只有一个激发端，一个收尾端，激发端与收尾端上均装有全密封套管，可有效地防止冲击波和火花的外突，通过联结在激发端上面又引出在全密封套管外的激发线，连接发爆器进行非电导爆管内部激发，或使用其他激发源激发。

可导通煤矿许用型非电起爆系统检测装置，在激发端上装有一信号发射器，在收尾端上装有一信号接受器，当信号接受器能准确接受到发射信号时，证明整个网路连接完好，能可靠起爆，反之则说明网路中有故障，可事先排除。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来实现：

可导通煤矿许用型非电起爆系统，可任意分成非电导爆管串接雷管段，或从非电导爆管串接或九或十或十一、二发雷管捆成一束，每十束捆成一把，导通检测后，将每把的激发端和收尾端封死，以便贮存和运输。

可导通煤矿许用型非电起爆系统，使用时根据需要多把串接或者切断一把取某段连接，接头处使用两通塑料套管，套在两断管外面，用快干粘结剂密封，并将接头处放入水袋中;激发端与收尾端可用全密封套管密封，也可采用由其他材料制成的水袋密封系统，以消除冲击波和火花。

可导通煤矿许用型非电起爆系统，全密封套管（1）或（7）为一端敞口、一端封闭的用塑料制成的U形套管，其内径刚好略大于非电导爆管（5）外径，使用时套在激发端（3）或收尾端（6）上。

可导通煤矿许用型非电起爆系统，作为全密封套管的水袋密封系统系指将激发端或收尾端端头用黄油之类的物质封死，装入盛水的塑料或橡胶袋中。

可导通煤矿许用型非电起爆系统，收尾端也装有激发线引出全密封套管（7）外，将收尾端与激发端并连连接在发爆器或其他激发源上，进行两端同时激发，以实现单发雷管双回路起爆。

可导通煤矿许用型非电起爆系统，在单个雷管上装四个非电导爆管，其中两个非电导爆管构成通路，另外两个非电导爆管与其他网络交叉联结，或与本网路串接，这样就可实现多回路起爆，保证爆破网络更加可靠。

可导通煤矿许用型非电起爆系统检测装置，信号发射器为轻便压气或抽气工具，如医用注射器、橡胶囊、皮老虎、微型活塞、小型气筒;信号接受器为气体柱指示装置，如气体压力表、真空表、水银压力计、U形管压力计，也可配用电的或非电信号显示装置。

附图的图面说明如下：

附图1为可导通煤矿许用型非电起爆系统图;

附图2为使用于非特殊环境的可导通非电起爆系统分段连接网路图;

附图3为可导通煤矿许用型非电起爆系统接头处水袋密封示意图;

附图4为在单个雷管上装四个非电导爆管的可导通非电起爆系统图;

附图5为使用注射器和U形管液体柱测压显示装置，检测可导通煤矿许用型非起爆系统原理图;

图6为使用注射器和U型管内水柱升降法测定起爆系统图;

下面结合附图对本发明实施方案作进一步详述：

可导通煤矿许用型非电起爆系统如图1所示，由非电导爆管（5）串接若干雷管（1）组成，只有一个激发端（3），一个收尾端（6），形成一个全封闭的起爆网路，使导爆管传爆网路没有接头。激发端（3）装有全密封套管（1），收尾端（6）上装有全密封套管（7），使其与外界没有任何接触。联结在激发端（3）上而又引出全密封套管（1）外的激发线（2），连接发爆器进行非电导爆管内部激发，或使用其他激发源激发。激发端（3）被激发后，管内的爆轰波通过端头非电导爆管（3）传至第一发雷管（4）装药上部，一方面引爆第一发雷管（4），一方面反射进连接第一、第二发雷管（4）之间的联通非电导爆管（5），爆轰波再通过联通非电导爆管（5）传至第二发雷管（1），如此下去，直至全部雷管（1）引爆。

在此起爆网路中，只是在一头一尾雷管（4）上有激发端（3）和收尾端（6）敞着口，且都采取了密封措施。全密封套管（1）和（7）系由塑料制成的一端敞口、一端封闭的U形套管，其内径刚好略大于塑料导爆管内径，使用时套在激发端（3）或收尾端（6）上可有效地将其与外界隔绝。网路中间没有连接点或分路器，因此爆轰波都被控制在端头非电导爆管（5）及联通非电导爆管（5）的内部，不与外界发生接触。所以网路中间不可能出现冲击波和火花的外突。由此可见，使用这一技术方案即可解决非电导爆管引爆甲烷、可燃气体和可燃粉尘，有效地防水等问题。可安全使用在煤矿井下、水下或其它特殊环境中。

如将本发明可导通煤矿许用型非电起爆系统应用在地面或其它非特殊环境中，为了加工、运输及使用方便，可将该系统根据需要，随意制成非电导爆管串按雷管段。使用时如图2所示，将每段两端头对接，外套一个两通塑料套管（20），使接口对齐和固定，使此两端接成一体，构成连接两雷管（1）的联通装置，引爆时即可获得预想的爆破效果。这种情况下，激发端（3）和收尾端（6）均可直接联结激发线（2），无需加全密封套管（1）或（7）。

如将本发明专用于煤矿井下或其它特殊环境时，加工时根据需要直接制成串接有固定数目雷管的可通导煤矿许用型非电起爆系统。最好将非电导爆管（5）连接成的全封闭系统的雷管（4）10发捆成一束，十束捆成一把，导通检测后，将每把激发端（3）和收尾端（6）的端头封死，这样便于贮存和运输，并确保安全。这种可由雷管制造厂家直接生产的可导通煤矿许用型非电起爆系统，到煤矿井下等现场使用时，打开封口即能使用，无需再进行导通检测，十分方便，若要检测这一批产品质量，只要从中抽样检测即可，因为导通次数越多，导爆管内的药粉运动位移越大，对传爆不利。在煤矿井下实际使用时可根据需要多把串接，亦可将若干段串接后再与切断的一把取某段连接，或仅用切断一把的某段与另外某段相连，十分随意。连接时如图3所示，接头处要使用两通塑料管（22）套在对接好的两断口外面，用快干粘结剂密封，并将接头处放入水袋中。激发端（3）与收尾端（6）的敞口处采用全密封套管（1）和（7）密封，也可采用其它材料制成水袋密封系统，从消除冲击波和火花。此水袋密封系统，系指将导爆管端头用黄油之类的物质封死，装入盛水的塑料或橡皮袋中。

为了网路起爆更可靠，可将收尾端（6）也联结激发线（2）引出在全密套管（7）外，将收尾端（6）与激发端（3）并连接在发爆器或其他激发源上，进行两端同时激发，即可实现单发雷管双回路起爆，这是电雷管或其他起爆网路无法实现的。

还可以如图4所示，在单个雷管（4）上装四个非电导爆管（5）其中两个非电导爆管（5）构成通路，另外两个非电导爆管（5）与其他网路交叉联结或与本网路串接，这样就可实现单发雷管多回路起爆，保证爆破网路更加可靠。

本发明可导通煤矿许用型非电起爆系统检测装置可以很方便地进行全网路导通检测。只要在激发端（3）上装上一信号发射器，在收尾端（6）上装上一信号接受器，其信号的发射和接受靠非电导爆管（5）内部的空气压力大小来确定。原理是在非电导爆管（5）系统内密封的激发端（3）上进行压气或抽气，造成在密封的导爆管系统内形成正压或负压，从另一端来测定系统内压力的变化，即当信号接受器能准确地测出系统内部压力变化时，也就是说当信号接受器能准确接受到发射信号时，证明整个网路连接完好，能可靠起爆，反之则说明网路中有故障，可以事先排除。信号发射器可为轻便压气或抽气工具如医用注射器、橡胶囊、皮老虎、微型活塞、小型气筒，信号接受器可为气体柱指示装置如气体压力表、真空表、水银压力计、U形管压力计等，也可用电的或者非电的信号显示装置。

附图5为一种使用注射器和玻璃U形管液体柱测压显示装置来检测可导通煤矿许用型非电起爆系统实施方案。此方案以医用注射器（9）作为信号发射器，以玻璃U形管液体柱测压显示装置（11）（以下简称E形管）为信号接受器。注射器（9）针头插入本发明激发端（3）内，本发明收尾端（6）则通过空心针头（10）与U形管（11）左端相联通，U形管（11）内注有导电液体（12），液面低于右端的空心针头（10）并与它们相距一定的空间。在U形管（11）左管内置有电极（19），一端与空心针头（10）相联，一端浸入导电液体（12）中。在与U形管（11）头尾分别相通的空心针头（10）上，还并联有一个串接电源（13）、开关（14）、电源表（15）、指示灯（16）、音响器（17）的声光电信号显示回路。当用信号发生器即注射器（9）向本发明非电导爆管系统内缓慢压气时，其内压缓慢升高，使得L形管内的导电液体柱（12）左边向下移动，右边向上运动，直至与右边空心针头（10）接触，使得声光电信号显示回路导通，发出声、光、电信号。使人们轻而易举判断出导管系统内是高压区，证明起爆系统可靠，从而达到对本发明实现爆前网路导通检测的目的。

非电导爆管（5）的内壁有一层薄药粉，粘结并不牢固。因此压气时，应尽可能缓慢，否则药粉会被吹入U形管（11）内。为了消除药粉进入U形管（11）内，可将非电导爆管收尾端（6）从左边换到右边空心针头（10），激发端（3）的压气改为抽气，形成负压，同样可以达到导通检测目的。注意抽气时动作要尽可能缓慢。

另一种简单的用于检测可导通煤矿许用型非电起爆系统的测压显示装置实施方案是将信号接受器简单为注入水的玻璃杯或U形管（11）。使用玻璃杯时可直接将该系统收尾端（6）插入水中，在激发端（3）用注射器（9）或其它压气装置缓慢压气，玻璃杯中如果有连续的气泡上浮，则说明网路导通，否则就有故障，应及时排除。使用U形管（11）时，见图6，依然用空心针头（10）与被检测系统收尾端（6）联通，并插入U形管（11）左端，同时在右端也插入一根空心针头（10），再将U形管（11）内注入易于观察的带颜色的水（21），并使水面与左、右两端所插入的空心针头（10）保持一定的空间距离。此时在激发端（3）压气，U形管（11）右端的水位则向上升高，若在激发端（3）抽气，则U形管左端的水位向上升高。总之水位移动则证明网路导通，否则就有故障，可及时排除。

本发明可导通煤矿许用型非电起爆系统结构和检测手段极为简单，但作用可靠、安全性好，可以解决非电导爆管的可导通检测、抗水性、抗爆燃、消除拒爆等一系列问题，并可人拓宽非电导爆管这一起爆系统的应用范围，可广泛地应用于煤矿井下或其它不能使用非电导爆管的工程爆破中。如果将其和最新专利产品简易飞片式无起爆炸药雷和简易冲击飞片式雷管配合使用，那么整个起爆系统全是炸药而没有起爆药和其他任何敏感药剂，因此可以彻底解决这一起爆系统的生产、运输、贮存、使用的安全问题及其生产过程中出现的三废公害问题。可以预见，这将成为令爆破界瞩目的一套新型的起爆系统，将越来越广泛地被人们采用。

Claims (11)

1、可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于由非电导爆管(5)串接雷管(4)组成，只有一个激发端(3)，一个收尾端(6)，激发端(3)与收尾端(6)上分别装有全密封套管(1)和(7)，可有效地防止冲击波和火花的外突，通过联结在激发端(3)上而又引出在全密封套管(1)外的激发线(2)，连接发爆器进行非电导爆管内部激发，或使用其他激发源激发。

2、根据权利要求1所说的可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于可任意分成非电导爆管（5）串接雷管（4）段，或以非电导爆管（5）串接或九或十或十一、二发雷管（4）捆成一束，每十束捆成一把，导通检测后，将每把的激发端（3）和收尾端（6）封死，以便贮存和运输。

3、根据权利要求2所说的可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于使用时根据需要多把串接或与切断一把取其某段连接，接头处使用两通塑料套管（20），套在两断管外面，用快干粘结剂密封，并将接头处放入水袋中;激发端（3）与收尾端（6）可用全密封套管（1）和（7）密封，也可采用由其他材料制成的水袋密封系统，以消除冲击波和火花。

4、根据权利要求3所说的可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于所说的全密封套管（1）或（6）为一端敞口、一端封闭的用塑料制成的U形套管，其内径刚好略大于非电导爆管（5）外径，使用时套在激发端（3）或收尾端（6）上。

5、根据权利要求3所税的可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于所说的水袋密封系统系指将激发端（3）或收尾端（6）端头敞口处用黄油之类的物质封死，装入盛水的塑料或橡皮袋中。

6、根据权利要求1至5之一所说的可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于收尾端（6）也联结激发线（2）引出在全密封套管（7）外，将收尾端（6）与激发端（3）并连连接在发爆器或其他激发源上，进行两端同时激发，以实现单发雷管双回路起爆。

7、根据权利要求1至5之一所说的可导通煤矿许用型非电起爆系统，其特征在于在单个雷管（4）上装四个非电导爆管（5），其中两个非电导爆管（5）构成通路，另外两个非电导爆管（5）与其他网路交叉联结，或与本网路串接，这样就可实现多回路起爆，保证爆破网络更加可靠。

8、一种可导通煤矿许用型非电起爆系统检测装置，其特征在于在激发端（3）上装有一信号发射器，收尾端（6）上装有一信号接受器，当信号接受器能准确接受到发射信号时，证明整个网路连接完好，能可靠起爆，反之则说明网路中有故障，可事先排除。

9、根据权利要求8所说的可导通煤矿许用型非电起爆系统检测装置，具特征在于所说的信号发射器为轻便压气或抽气工具，如医用注射器、橡胶囊、皮老虎、微型活塞、小型气筒;信号接受器为气体柱指示装置，如气体压力表、真空表、水银压力计、U形管压力计，也可配用电的或非电的信号显示装置。

10、根据权利要求9所说的可导煤矿许用型非电起爆系统检测装置，其特征在于由医用注射器（9）、左右空心针头（10）、U形管（11）、U形管（11）内的导电液体（12）、一端浸入导电液体（12）中，一端与左空心针头相连接的电极（19），并联在左、右空心针头（10）上的由导线（18）串接电源（13）、开关（14）、电流表（15）、指示灯（16）、音响器（17）而成的声光电显示回路所组成。

11、根据权利要求9所说的可导通煤矿许用型非起爆系统检测装置，其特征在于将信号接受器简化为注入水的玻璃杯或U形管（11）。

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