利用毫秒雷管进行全断面一次起爆的可行性与必要性
摘要：利用毫秒雷管进行全断面一次起爆，可减少一个循环放炮、联炮次数，并加快掘进速度，提高月单进米，保证安全最有效方法。
因此，我矿研究、推广利用毫秒雷管全断面一次起爆提供可行性及必要性总结。
关键词：加快掘进速度保证安全进尺
前言：双阳煤矿近几年来，全煤巷道、半煤岩巷道、全岩巷道都在进行着利用毫秒雷管全
断面一次性起爆，缩短了一个循环时间及工序，提高了月单进。
一、毫秒雷管的优点
毫秒雷管是一种优良的起爆器材，在掘进工作面上利用毫秒雷管进行全断面一次性起爆可以减少循环放炮时间，缩短循环时间，工人少吸炮烟，有利于工人的健康和安全。
特别是在高沼气矿井“一炮三检”的工作面上，利用毫秒雷管进行全断面一次起爆，可以减少检查瓦斯的总次数。
可以杜绝在两次放炮之间不检查瓦斯浓度而漏检放炮引起瓦斯事故的可能性。
利用毫秒雷管连续起爆，可使岩石受到叠加振动，岩石易于破裂，因此爆下的岩石量多块度小，爆破效果好，节省炸药又便于装车。
毫秒雷管的最大优点是起爆时，点火时间短，并小于点燃瓦斯的爆炸时间。
因此，可以防止放炮引起瓦斯的事故发生。
利用毫秒雷管起爆，还可以做到一次装药和一次起爆，防止一次装药分次起爆违反“煤矿安全规程”第292条的规定。
也避免了分次装
药分次起爆所造成的第二次装药的困难和不安全性。
二、毫秒雷管的设计制造原理与瓦斯爆炸条件的关系
瓦斯爆炸的主要条件是：
1、瓦斯浓度5%—16%；
2、点燃温度650℃以上；
3、氧气浓度不低于12%；
上述三个因素缺一都不会引起瓦斯爆炸。
虽然放炮时温度可高达2000℃，而没引起瓦斯爆炸，就是由于放炮时合格的煤矿安全炸药在爆炸时产生的火焰，在空气中存在的时间特别短所致。
如果把延迟性雷管的起爆时隔时间缩短一定程度，在进行一次起爆时，就不致于点燃瓦斯，因此制造了毫秒雷管。
毫秒雷管的迟发间隔时间，仅为一秒的千分之几，所以毫秒雷管得到了广泛的应用。
毫秒雷管的这样短的迟发间隔时间是通过调解雷管内缓燃剂的化学成份和数量而得到的，实验证明岩石在受爆炸力作用下，更易于破裂，而岩石受爆炸力作用力而产生振动波，有一定的振幅和周期，当前一个波动振幅达到最大值时，再接着来一次振动，这样爆破效果最好。
一般岩石在爆破时受振动而产生最大振幅时间是在起爆后的25％秒，所以毫秒雷管在考虑了有利于爆破和不至于点燃瓦斯后，一般各段延迟时间为0、25、50、75、100毫秒，由于雷管在通电起爆时产生的温度为300—1000℃，所以毫秒雷管这样爆炸的延迟时间是不易点燃瓦斯的。
三、对毫秒雷管一次起爆总延迟时间及相邻两组起爆间隔时间的要求我国制造的毫秒雷管迟发间隔时间为0、25、50、75、100毫秒等。
很明显，我们在进行全断面一次起爆时，使用的毫秒雷管段数越多、越高时，一次爆破的总延时间就越长，当这个总延时间达到一定值时，又仍然可以点燃瓦斯，引起瓦斯爆炸。
所以，在沼气工作面和有煤尘爆炸危险的工作面使用毫秒雷管时，应尽量使用段数低的，以降低一次起爆总延期时间。
经过试验和实践证明，只要把一次起爆总延时间控制在130毫秒以内，就不能点燃瓦斯，为此《煤矿安全规程》第291条也做了使用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒的规定就是这个道理。
另外试验还证明，相邻两组起爆时间的大小对点燃瓦斯也有一定的影响，因为第一组毫秒雷管起爆后，爆破点附近的空气在高温，高压的作用下，讯速向外膨胀，在爆破点附近形成低压带，在高温气体降温后和高压气体降压后，爆破点以外的空气，又讯速向爆破点返回与爆破后释放的瓦斯相混和，这时，若恰好，第二组毫秒雷管起爆，并且由于炮泥充天填不足或不用水炮泥，而使高温燃着的微粒飞入上述瓦斯与空气的混和气体时，就会点燃瓦斯，所以，第二组毫秒雷管起爆，必须在第一组毫秒雷管起爆后产生的高温，高压带气体返回低压带之前，那么第一组起爆后产生的高温，高压气体向外膨胀到返回的时间是多少呢？有的实践证明是75毫秒，就是说加上本段25毫秒，共为100毫秒左右。
另外，爆破在起爆后，炸药爆炸产生的惰性气体，会使爆破点受到保护，这一保护时间可延长到100毫秒。
所以，用毫秒雷管进行一次起爆时，相邻两组毫秒雷管起爆间隔时间不应大于75毫秒，这在《煤矿安全规程》中虽未做特殊规定，也是应该尽量注意
的。
四、毫秒雷管使用
在使用毫秒雷管时，要注意厂家，并按说明书要求进行使用。
1、为保证毫秒延期时间准确和串联准爆，爆破网路设计应保证通过每发雷管的电流冲量不低于6.5安毫秒或低于1.2安的直流电，不准用交流电放炮。
2、发放前只作导电性复查，（检查仪表通过雷管的电流不得大于0.05安）。
并保证上述第一条规定的电流要求，即可保证全爆。
3、铁脚线尾部易产生氧化层，在联接线路前要检查，如有锈，要用砂纸打光并联结牢固，以免接触电阻过大影响全爆。
4、雷管要放在干燥的地方，防止吸潮后极易发生变化。
5、不准与其它型号雷管串联使用。
6、根据使用说明书使用。
五、结束语：
利用毫秒雷管在瓦斯工作面上进行全断面一次爆破，不但是可能的，而且是十分必要的；不但有利于杜绝两炮之间的瓦斯漏检，错检而发生瓦斯事故，也有利于工人的健康，并提高了爆破效果，顺利实现煤矿安全规程对一次装药一次起爆的要求，有助于提高经济效益。
非电毫秒雷管段别及延期时间表
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电雷管的分类与组成
（一）瞬发电雷管
它是在电能的直接作用下，立即起爆的雷管，又称即发电雷管。
1．瞬发电雷管的结构
瞬发电雷管是在原火雷管的基础上加上一个电引火元件。
1）电引火元件的组成
电引火元件由两根绝缘脚线、塑料或塑胶封口塞、桥丝、引火药或点火药组成，电雷管的起爆是由脚线通以恒定的直流或交流电能，使桥丝灼热引燃引火药头，引炎药头燃烧后在其火焰热能刺激下，使雷管起爆。
（1）脚线
它用来给桥丝输送电流，有铜和铁两种导线，外皮用塑料绝缘，要求具有一定的绝缘性和抗拉伸、抗曲扰和抗折断能力。
脚线长度可根据用户需要而定制，一般多生产2m长的脚线为主。
每一发雷管都是由两根颜色不同的脚线组成，颜色的区分主要为方便使用和炮孔连线。
（2）桥丝
用此替代火雷管中的导火索，它通电后，桥丝发热的热点燃引火药。
常用的桥丝有康铜丝和镍铬合金丝。
（3）引火药
引火药一般都是由可燃剂和氧化剂组成的混合物，它涂抹在桥丝的周围呈球状。
通电后桥丝发生的热量引燃引火药，由引火药燃烧的火焰直接引爆雷管。
（4）塑料封口塞
塑料封口塞的作用是为了固定脚线和封住管口，封口后还能对雷管起到防潮作用，因此，电雷管的抗水性能和防潮性能比火雷管优越。
2．使用范围
它适用于露天及井下采矿、筑路、兴修水利等爆破工程中，用来起爆炸药、导爆索、导爆管等；在有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所，必须采用煤矿许用瞬发电雷管。
3．技术指标
（1）外观：雷管表面不许有裂缝、严重的砂眼、管体锈蚀、纸层开裂、排气孔露孔、浮药、底部残缺、卡箍开裂、封口塞松动或过高、过低等缺陷。
（2）电阻：2.0m铁脚线全电阻不大于6.3欧姆，上下限差值不大于2.0欧姆，铜脚线电雷管全电阻不大于4.0欧姆，上下限差值不大于1.0欧姆。
（3）安全电流：对电雷管能以0.18A恒定直流电5min不爆炸。
（4）单发发火电流：对电雷管能以恒定直流电，其发火电流的上限不大于0.45A。
（5）串联准爆电流：对串联连接的20发电雷管能以1.2A恒定直流电，应全部爆炸。
（6）发火冲能：不大于8.7A2. ms。
（7）铅板试验：8号雷管应炸穿5mm厚铅板，6号雷管应炸穿4mm厚铅板，铅板穿孔直径不小于雷管外径。
（8）震动试验是鉴定火工品在模拟的恶劣运输条件下受冲击加速度反复时的安全性试验。
试验通常在单活动臂式震动试验机（WJ231）上进行。
试样装入辅助工具固定的震动机上，转速60r?min-1,落高15cm,持续震动10min，试样不得发火，各项性能指标不变。
（9）封口牢固性试验：荷重2.0kg，持续1min，封口塞和脚线不发生肉眼可见的移动和损伤。
4．包装
每100发装一纸盒，纸盒包纸蜡封防潮，并附有标志。
雷管在盒内不得有松动，脚线长度增加时，允许变动盒内数量。
每10盒装入一个木箱，包装盒在木箱内不得有松动现象，包装箱用厚度不小于14mm的木板或带大框的纤维制成，木板不得有腐朽、潮湿的现象。
箱内外不准突出铁钉，包装箱应牢固，箱外有规定标志。
5．贮存及有效期
（1）在原包装条件下，贮存在干燥、自然通风良好、防火、防盗的库房内。
（2）有效期为二年。
（二）毫秒延期电雷管
毫秒延期电雷管是段间隔为十几毫秒至数百毫秒的延期电雷管，是一种短延期电雷管。
它是在电能直接作用下，引燃引火药头，再引燃延期体，由延期体的火焰冲能而引发电雷管爆炸。
毫秒延期电雷管是在原瞬发电雷管的基础上加一个延期体作为延期时间装置（各段别雷管的延期
结构，生产厂家在雷管出厂时已经装配好），只要通电点火，它就可以根据延期时间来控制一组起爆雷管的起爆先后顺序，它为各种爆破作业、各种爆破技术的应用提供了前提条件。
毫秒延期电雷管要求全电阻的均一性要好，起爆时起爆电流应是恒定电流，最好在1.2A-2.0A之间，否则起爆电流不同，桥丝灼热时间和传导时间不同，会影响延期精度，另外，电引火装置线尾锈蚀也会影响期精度。
1．毫秒延期电雷管的结构
延期体装配在电引火元件和主发装药之间，用来传导引火药头的火焰，用它燃烧产生的火焰来引发主发装药爆炸，继而引爆雷管，它传导火焰的同时还起到延期时间的作用。
各段别有相应的秒量范围，用户可根据需要来选择自己所需的段别。
它的结构是在铅芯的长度来控制延期秒量，达到设计所要求的目的。
2．使用范围
用于微差分段爆破作业，起爆各种炸药，采用毫秒微差爆破技术可以减轻地震波，减少二次爆破，根据爆炸设计顺序，先爆的炮孔为后爆的炮孔提供了自由面，直接提高了爆破效率。
该产品广泛应用于矿、岩爆破工程；在有瓦斯和煤尘爆炸危险的地方，必须使用煤矿许用电雷管。
3．技术指标
（1）外观：脚线的颜色
毫秒延期电雷管的脚线颜色，也是由两根不同颜色的导线组成，但毫秒延期电雷管1段-10段的脚线颜色分别代表着不同的段别，11段-20段则在每发雷管上贴上相应的段别标签（实际生产中1段-5段由颜色区分段别，其它段别贴上相应的段别标签）。
（2）其它技术指标与瞬发电雷管相同。
4．贮存及有效期
（1）贮存同瞬发电雷管。
（2）有效期为一年半。
（三）煤矿许用电雷管
煤矿许用电雷管又叫安全电雷管，它适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的井下使用。
它的特点是在次发装药部分加有一定的消焰剂，可避免使用时而造成瓦斯爆炸。
煤矿许用电雷管也分为煤矿许用瞬发电雷管和煤矿许用毫秒延期电雷管。
其它性质与瞬发电雷管和毫秒延期期电雷管相同，只是煤矿许用毫秒延期电雷管的延期时间不能超过130ms。
V
导爆管雷管的用途及技术指标
1．使用范围
适用于露天及井下无瓦斯、矿尘爆炸危险的采矿、筑路、兴修水利等爆破工程。
毫秒、半秒、秒延期导爆管雷管用于微差分段爆破作业，起爆各种炸药。
2．技术指标
1）外观检查：雷管表面不允许有：明显可见的浮药、锈蚀、严重砂眼和裂缝，允许有轻微的污垢、口部裂纹和机械损伤。
导爆管不允许有破损、拉细、进水、管内杂质、断药、塑化不良、封口不严。
导爆管雷管不允许有：无段别标志或标志不清。
2）静拉力试验：在19.6N的静拉力装置上，持续1min,导爆管不允许从卡口塞内脱出。
3）震动试验：在符合标准的震动机上，连续震动5min，不发生爆炸，结构不松散或损坏；
4）浸水试验：普通型导爆管雷管在水深1m，持续24h；耐水型导爆管雷管在水深20m，持续8h，导爆管雷管的爆炸性能合格，延期时间符合规定要求；
5）威力试验：穿透符合规定的铅板孔不得小于火雷管的外径尺寸。
3．包装
1）把每发导爆管雷管中的导爆管卷成外径不小于10cm管圈，并用二条电线分别把管圈捆扎好；
2）当导爆管雷管中的导爆管长度小于10m时，每10发导爆管雷管扎成一扎；当导爆管雷管中的导爆管长度在10m-35m时每两发导爆管雷管扎成一扎；当导爆管雷管中的导爆管长度大于35m时就单发为一扎。
3）将规定数量的导爆管雷管装入塑料袋中，扎紧后，再装入包装箱内。
包装箱可采用纸箱、木箱或纤维板箱等；
4）包装箱就符合国家危运标准（GB190-90）的规定。
包装箱外应标明产品名称、批号、段号别、导爆管长度、数量、制造日期、工厂名称、毛重、体积以及“轻拿轻放”、“防火防潮”、“爆炸品”标志等。
4．贮存与有效期
1）导爆管雷管应在原包装的条件下，贮存在不采暖、干燥、空气流通、自然通风良好的库房内；
2）自制造之日起，有效期为2年。
V
民爆小常识：其它起爆器材
常用的起爆器材还有导火索、导爆索等。
一、导火索
工业导火索是一种延期时传火索类，外形如绳索，药芯主要成分为黑火药。
以棉线、纸条、玻璃纤维等做包缠物，以石油沥青作防潮剂，延时传火性能可靠，能防潮。
导火索直径5.2-5.8 mm，药芯直径不小于2.2mm。
导火索用于无瓦斯、粉尘爆炸的环境下，引爆雷管。
广泛用于工程爆破、矿山建设、农田水利等工程中。
点火方式：导火索用拉火管、导火索、点火绳等点燃。
有效喷火距离不小于50mm。
使用要求：使用前，检查外观是否有油污、折伤、变形等现象，如有上述疵病，应将疵病部分剪除。
如发现受潮、发霉、变质等现象时，则严禁使用。
外观检查合格的导火索，还应进行燃速检测。
从成卷的导火索上剪取一段并点燃，燃速正常的导火索，每米燃烧时间应在100s-125s之间。
二、导爆索
导爆索是一种传递爆轰波的索状器材。
导爆索的外形很象导火索，其性质及作用与导火索截然不同。
导火索传导火焰；导爆索传递爆轰波。
导爆索有普通、抗水、高能和低能等四种。
普通导爆索常用黑索金或太安为芯药，每米纵长装药量16.8g。
以棉线和纸条为包缠物，并涂以沥青和涂料为防潮剂而制成。
它与导火索在性能上区别很大，见表：
检查：外观检查与导火索相同。
对外观检查合格的导爆索，还就进行传爆实验，传爆良好的方可使用。
切割导爆索时要用锋利的刀子，禁止据割、锤砸。
导爆索与导火索的主要区别
导爆索本身不易燃烧，通常只用在大爆破或重要爆破工程中。
电雷管的优缺点
电雷管是由电能作用而发生爆炸的一种雷管。
与火雷管相比，它具有爆破作用的瞬间性和延时性。
在爆破作业中，使用电雷管可远距离点火和一次起爆大量药包，使用安全、效率高，便于采用爆破新技术。
1．安全优越性
我们在跟用户的接触中发现，不少用户在使用火雷管过程中存在着这样或那样的违章现象，这直接关系到起爆器材的使用，威胁到人民生命财产安全。
下面我们举一引起碰到过的违章现象和对起爆器材使用不当的事例：
某一用户在使用火雷管时，因保管不好，使得火雷管受潮，想当然地认为，把受潮的火雷管拿到太阳底下曝晒，就可以把受潮的火雷管重新使用。
（烈日下曝晒，温度的升高，容易引发雷管爆炸，另外，长时间紫外光线的作用会使火雷管内部的起爆药变得敏感摩擦容易引起爆炸）
某一用户在将导火索插入火雷管时引起雷管爆炸而炸伤手（雷管管壁内腔多少存有雷管起爆药尘，在干燥天气时，通过外界强力摩擦的作用会引爆此药尘，进而引爆雷管）
有些因导火索的断火和切导火索方法不对，造成哑炮的产生。
有些因导火索的透火、速燃、缓燃而造成事故现象，在爆破过程中就出现过因导火索出现缓燃的伤人事故。
有些为了节省导火索，将导火索切得太短而造成事故，《爆破安全规程》规定使用导火索长度不得小于1.2m。
也有一引起因导火索脱离火雷管而造成“瞎火”现象。
而使用电雷管就可避免以上所述的诸多现象，它具有如下的安全优越性：
（1）可以控制远距离点火，保证人员能撒离到安全地方，避免因火雷管点火过程中互相之间配合不好（指两人以上点火）而造成事故。
（2）引火药头与管壳部分紧紧相连，避免因使用导火索而带来的诸多问题和不便。
（3）只要切断电源后，就不会发生火雷管出现的缓燃、速燃和透火等事故。
（4）在有水和渗水岩层，就无法使用火雷管（在使用过程中出现过因火雷管吸潮而发生爆炸事故的现象）。
（5）若使用电雷管时，还可以在爆破之前，用仪器仪表将爆破网络进行检查，保证器材和网路起爆的可靠性与安全性，尽量避免因“瞎火、盲炮和丢炮”而带来的安全问题。
（6）避免因用户为了节约成本（切短导火索）的严重违章现象而造成爆破事故。
2．适合于各种爆破作业场所
电雷管最大的特性是瞬间性和延时性。
在微差爆破作业时，优势更加明显，它可以一次起爆多个装药，并且能够有效地控制每个装药的起爆顺序和时间，先爆的炮孔为后爆的炮孔提供了相当有利的自由面，而且先爆的炮孔产生的冲击波的应力还没有完全消失之前，后爆的炮孔跟着起爆，产生了应力叠加，这种应力的叠加是在几十至几百个毫秒内完成的，应力的叠加大大提高了爆破效果。
有些人肯定会说，我们可以用火雷管导火索的切长和点火的先后顺序来控制起爆时间，从而达到应力叠加的效果。
事实上，这种控制方法只能控制起爆的先后顺序，根本达不到应力叠加的效果，起爆早了和起爆迟了，都会错过应力叠加的机会，只能根据炮孔的设计、自由面的大小，合理选择雷管不同的段别，从而达到最大限度提高爆破效果的目的。
采用微差爆破与普通爆破方法比较有以下优点：
1）增加破碎作用，减少大块，提高了爆破效果
前面所提到的，由于应力的叠加能够大大提高爆破效果，增加了破碎作用先起爆的炮孔相当于爆破漏斗，并沿漏斗周边造成通向自由面的主裂缝，漏斗体外的周围介质中产生应力场及许多微裂隙，这时滑坡斗主体还没有明显移动，高温高压的爆生气体的作用也没有完全消失，先爆孔对于后爆孔来说，提供了一个相当有利的爆破条件。
可以认为，后爆孔是在新增自由面和应力状态作用下起爆的，其最小抵抗线和爆炸作用方向都良性变化，而且两个炮孔爆炸形成的应力场会互相迭加，增强了应力波的作用。
所以，爆炸能量的利用率大大提高，爆破效果得到改善。
2）降低了抛掷作用，爆堆集中，提高了装岩速度。
先爆孔形成的飞石将和后爆孔沿最小自由面方向的飞石相对碰撞，利用各自的动能再次进行破碎，因而爆堆较集中，破碎率提高。
在爆破过程中，要求爆破不产生飞石和碎片是不可能的，但必须把这种飞散的飞石和碎片控制在允许范围内，不因爆破而发生伤人、损坏财物等事故，不扰乱附近居民生活环境和社会治安秩序。
而采用微差爆破、光面爆破、预裂爆破；设计好炮孔的自由面、装药深度和装药量；选择好所需毫秒雷管的段别，从而达到安全生产，提高效率的目的。
3）减轻了地震效应，对周围建筑物和周岩等的破坏作用降低。
当全部装药一次爆炸，能量同时释放，用于形成地震波的能量就多；如将其分起爆，每次爆破释放的能量减少，形成地震波的能量也相应减少，如果适当控制相邻的时间间隔，使每段装药爆炸所形成的地震波相继产生，并随时间间隔的增大而趋于独立传播，这样，就将振幅大的地震波就变成了多个振幅较小的地震波，从而减少了爆破地震强度，段数越多振幅越小。
据测定，在装药量相同的条件下，微差爆破的振速比齐发爆破降低40%—60%。
爆破过程中，可以合理地采取预裂爆破技术，预裂缝有显著的降震作用。
也可以选择合适的段别，达到光面爆破的要求，使围岩不受冲击波和地震波的破坏，实现巷道掘进中保护围岩光面的特殊目的。
4）可以实现全断面一次爆破，缩短了爆破的准备、施工和通风时间，加快了掘进速度。
我国曾用电力起爆一次起爆2万发电雷管，三次万吨级的大爆破，也全部采用的是电爆网路。
所以电雷管也适合大爆破工程。
而采用火雷管根本达不到此要求。
特别是在巷道掘进中，若用火雷管起爆，则为了人员的安全撤离，必须使用较长的导火索，点燃导火索产生的大量烟雾，直接拖延了通风时间。
全断面爆破若用火雷管起爆时，还会出现先爆炮孔把后爆炮孔的火雷管及炸药带离原炮孔（带炮）而产生拒爆的可能。
为安全生产带来极不利的影响。
5）在城市构筑物爆破拆除工程中，采用微差爆破技术可达到定向和控制的目的。
3．经济效益
1）前面所提到的，若采用微差分段爆破可以大大提高爆破效果，还能应用各种新的爆破技术，这就间接提高了经济效益。
2）在安全就是效率的改革开放年代，人员的安全是其它经济效益所无法比拟的，使用电雷管在安全性方面来说也是优越于火雷管。
使用电雷管的缺点就是接线麻烦，另外金属矿山也不适合使用电雷管。
