CN111623676A - 煤矿许用型延期组合雷管 - Google Patents

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徐海芳
李超飞
蔡海啸
张永刚
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Abstract

本发明公开了一种煤矿许用型延期组合雷管，是为确保雷管在井下爆破作业中不致引起瓦斯和煤尘爆炸，主要包括雷管管壳，脚线，橡胶塞，电子雷管延期模块，泄放电阻Rc，延时药柱，起爆药。电路在已经充电和接受到起爆指令后，若电子雷管延期模块未能正常工作，电路便自动通过泄放电阻RC释放储能，可以解决煤矿许用电子雷管延迟爆炸的问题。本发明采用延期组合雷管的技术，一方面利用传统延时药剂作为延期体进行延时控制，生产工艺比较成熟，可以准确将延时时间控制在130毫秒之内，有效避免瓦斯煤尘爆炸的可能，另一方面利用了电子雷管一些优势，实时追溯，可实现在线检测，随时了解组网情况，便于管控，有效保证了爆破质量。

Description

煤矿许用型延期组合雷管
技术领域
本发明属于雷管爆破技术领域，具体涉及到一种煤矿许用型延期组合雷管。
背景技术
根据《煤矿安全规程》规定，井下爆破作业必须使用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用延期电雷管，其中延期雷管能有效减轻地震波效应、减少二次破碎量、控制矿石块度并提高爆破效率。经过在高瓦斯矿井煤层中测定，在130毫秒内，瓦斯浓度远没有达到爆炸限度，所以使用延期雷管的延期时间不得超过130毫秒。电子雷管具有抗静电，抗杂散电流，抗电磁辐射的能力，每发电子雷管都有自己的ID码，便于安全管控，另外电子雷管具有专用电子起爆装置，不会被一般的交/直流电源，电池或传统的设备起爆，能够有效防止雷管被非法使用。但现有电子延期雷管元器件存在着失效的可能，一旦桥丝通了电流，药头就受到激发变得不稳定，这将导致雷管出现延迟爆炸或者丢炮的情况，电子雷管内部储能若不能及时释放，这将给处理未爆的人带来生命危险，另外目前电子雷管还未通过煤安认定，所以电子延期雷管还没有在井下爆破作业中大规模推广使用。
发明内容
本发明的目的就是针对现有电子雷管存在的问题，提供一种煤矿许用型延期组合雷管，可以解决煤矿许用雷管延迟爆炸的问题，同时可以避免瓦斯煤尘爆炸。
为实现上述目的，本发明在现有电子雷管的基础上，提出了一种煤矿许用型延期组合雷管，包括管壳，脚线，橡胶塞，电子雷管延期模块，泄放电阻Rc，延时药柱，起爆药，其中脚线与雷管起爆器相连。
进一步地，所述电子雷管延期模块包括电子芯片，PCB板，储能电容，发火桥丝，药头，设计其延期时间为0毫秒。
进一步地，所述储能电容包括无机电容，有机电容，电解质电容，进一步地，所述储能电容为电解质电容，优选为钽电容。
进一步地，所述管壳具有一定的机械强度，保护起爆药不直接受到外部能量的影响，同时为起爆药提供良好的封闭条件，为避免雷管爆炸飞散出的灼热碎片或残渣的引燃，禁止使用铝质或铁质管壳。
进一步地，所述泄放电阻Rc和电子雷管延期模块采取并联结构，具体地，将其和储能电容进行并联，电路在充电和接受到起爆指令后，若电子雷管延期模块未能正常工作，电路便自动通过泄放电阻Rc释放储能，防止雷管延迟爆炸产生的事故，完全消除了危险，但当电路正常工作时，则泄放电阻RC不起作用。
进一步地，所述延时药柱包括铅质延期体和延期药剂，延时药剂最长延期时间小于等于130毫秒，燃烧温度低，气体生成量少，防止延期药燃烧时喷出的火焰引燃瓦斯的可能。
进一步地，所述延时药剂内加入了适量的消焰剂，其作用是减小火焰，或者是控制起爆药的爆温，火焰长度和火焰延续时间。
进一步地，所述消焰剂主要是有机盐类和其他化合物，具体指硫酸钾，亚硝酸钾，氯化钠中的一种或者几种的组合。
具体工作原理如下：通过雷管专用起爆器来控制电子延时模块，设置延期模块的延期时间为0毫秒，电子延时模块内设置产品ID号及雷管信息，起爆器确认产品通过后，才发送命令给电子延时模块内的处理器，处理器接受到起爆命令后，对储能电容进行充电，电容在规定时间内充满电，对发火元件放电，温度升高到足以活化引火药头的温度后，引燃引火药头，延期药剂接受引火头的火焰，传给起爆药后完成雷管爆炸。工作过程中若是电子雷管延期模块未能正常工作，电路便自动通过泄放电阻Rc释放储能，可以解决煤矿许用电子雷管延迟爆炸导致的安全问题。
本发明的有益效果
本发明在设计电路结构过程中增加了泄放电阻Rc，电路在已经充电和接受到起爆指令后，若电子雷管延期模块未能正常工作，电路便自动通过泄放电阻Rc释放储能，防止雷管延迟爆炸产生的事故，完全消除了危险；另外本发明是在现有电子雷管的基础上进行升级改造，一方面可以利用传统延时药剂作为延期体进行延时控制，生产工艺比较成熟，可以准确将延时时间控制在130毫秒之内，有效避免瓦斯煤尘爆炸的可能，另一方面利用了电子雷管一些优势，便于管控，实时追溯，实现在线检测，随时了解组网情况，有效保证了爆破质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
图1为本发明实施例煤矿许用型延期组合雷管的电路示意图；
图2为本发明实施例煤矿许用型延期组合雷管的结构示意图。
其中1代表雷管管壳；2代表起爆药；3代表延期药；4代表泄放电阻Rc；5代表药头；6代表发火电阻；7代表电子延期模块；8代表橡胶塞；9代表雷管脚线。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案更加清楚明白，下面通过具体实施例并结合附图对本发明的实施方式做进一步的详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本实施例提供了一种煤矿许用型延期组合雷管，包括管壳(1)，脚线(9)，橡胶塞(8)，电子雷管延期模块(7)，泄放电阻Rc(4)，延时药柱(3)，起爆药(2)，其中泄放电阻Rc(4)与电子雷管延期模块(7)并联，电子雷管延期模块(7)包括电子芯片，PCB板，储能电容，发火电阻(6)，药头(5),延时药柱(3)包括铅质延期体和延时药剂。
其中电路在已经充电和接受到起爆指令后，若电子雷管延期模块(7)未能正常工作，电路便自动通过泄放电阻Rc(4)释放储能，防止雷管延迟爆炸产生的事故，完全消除了危险；电子延期模块(7)设计延期时间为0毫秒；储能电容优选为钽电容；铅延期体采用铅质五芯延期体；本实施例采用配方优良，延期误差小，燃烧温度低，气体生成量少的钨系延期药剂，通过调节药剂组分和配比，使其延期时间控制在130毫秒内；起爆药内加入了适量亚硝酸钾消焰剂，可以控制起爆药爆温，火焰长度和火焰延续时间，从而避免因火焰太高以致引起煤矿瓦斯爆炸的可能；在使用过程中，如果电子雷管延期模块(7)未能正常工作，电路便自动通过泄放电阻Rc(4)释放储能，防止延迟爆炸产生的事故，完全消除了危险，但当电路正常工作时，则泄放电阻Rc(4)不起作用。
本实施例采用电子延期雷管和传统延时药剂组合的方式，一方面可以利用传统延时药剂作为延期体进行延时控制，生产工艺比较成熟，可以准确将延时时间控制在130毫秒之内，有效避免瓦斯煤尘爆炸的可能，另一方面利用电子雷管，可实现在线检测，随时了解组网情况，便于管控，有效保证了爆破质量。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精准形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种煤矿许用型延期组合雷管，其特征在于，包括雷管管壳，脚线，橡胶塞，电子雷管延期模块，泄放电阻RC，延时药柱，起爆药，其中脚线与雷管起爆器相连。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿许用型延期组合雷管，其特征在于，所述的电子雷管延期模块包括电子芯片，PCB板，储能电容，发火桥丝，药头，设计其延期时间为0毫秒。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿许用型延期组合雷管，其特征在于，所述的泄放电阻Rc和电子雷管延期模块为并联结构，进一步地，所述泄放电阻Rc和储能电容并联。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿许用型延期组合雷管，其特征在于，所述的延时药柱包括铅质延期体和延时药剂，其中控制延期药剂的延期时间小于等于130毫秒。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿许用型延期组合雷管，其特征在于，所述的起爆药内加有适量可以控制起爆药爆温，火焰长度和火焰延续时间的消焰剂，进一步地，所述消焰剂主要是有机盐类和其他化合物，具体指硫酸钾，亚硝酸钾，氯化钠中的一种或者几种的组合，优选亚硝酸钾。
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