毫秒電磁雷管在豐龍立井掘進爆破中的應用

徐思凌

（中鼎國際工程有限責任公司 礦山隧道分公司，江西 南昌330096）

在立井掘進爆破中，炮眼數目多，只能全斷面一次爆破。如果出現拒爆，處理難度比平巷、斜井大得多。為了防止拒爆，防止丟炮和斷路，立井掘進的毫秒電雷管，一般采用環形閉合大并聯，以使網路中每個雷管都能獲得較高的電壓和電流。缺點是：并聯網路所需的電流強度較大，雷管數量多時，往往超過電源的容許能量，需要較大截面的大電纜作母線，故一般不用起爆器起爆單純的并聯網路；大多數使用380V交流電作發爆電源。此外，不易連線，不宜采用發爆器，不宜用于煤與瓦斯突出的工作面爆破作業。并聯網路用儀表檢查漏接比較困難。

電磁雷管是近年來出現的一種新型民用工程爆破雷管，用于爆破工程，特別在立井爆破中，具有連線簡單、拒爆少、安全的優點，故得到迅速的推廣與使用。2007年，在本公司承建施工的豐龍副立井掘進爆破中使用礦用毫秒電磁雷管啟爆炸藥，效果良好。

1 電磁雷管的特點

1）毫秒電磁雷管的功能和普通的毫秒、段發電雷管相同，僅在普通雷管腳線的端頭部增加了一個磁環，雷管腳線在磁環上繞上適當匝數的線圈，構成一個閉合回路。腳線長度一般為2～5m，長度可根據需要向廠家訂做（見圖1、圖2）。

使用這種雷管時不需要按電流大小設計爆破網路，連線時，只需用一根單芯導線穿過所有起爆雷管的磁環，并與放炮母線連接即可（見圖3、圖4）。

圖1 帶塑料護套的毫秒電磁雷管的磁環外形

圖2 毫秒電磁雷管的磁環和線圈

圖3 單個毫秒電磁雷管的連線

圖4 毫秒電磁雷管的磁環和線圈

2）通過在現場使用后，與普通毫秒電雷管相比，優點有：

（1）在立井全斷面一次爆破中，如果采用普通毫秒電雷管，為了減少拒爆，一般采用環形閉合大并連或分組串并連，需要較大的起爆電流，需要較大線徑的電纜（35～50 mm2），需進行復雜的電爆網路計算。

（2）電磁雷管，連線簡單，操作方便，省工省時，縮短了放炮時間，不需要進行電爆網路計算。

（3）能抗雜散電流，施工安全可靠，工作面裝藥連線時，不需要切斷井內用電設備的電源，不不影響井下正常的排水、照明和通訊聯絡。

（4）抗水能力強，爆破效果顯著，在井下含水巖層中爆破時，均能達到理想的爆破效果，未發現拒爆現象。

（5）起爆裝置。

起爆毫秒電磁雷管采用FBG－100礦用隔爆型高頻發爆器，其技術參數如下：為額定發爆能力100發；輸出脈沖峰值電流≥16A；輸出脈沖峰值電壓≤700V；額定爆破網路電阻5～10Ω；工作頻率范圍20～30kHz；電源（密封鎘鎳電池）12V；顯示方式為聲光報警。

2 毫秒電磁雷管在立井爆破中的應用實例

1）江西豐龍礦業有限責任公司豐龍煤礦設計生產能力0.9Mt／a，由主井、副井和回風井、進風井四個立井組成，其中副立井井筒由本公司承建施工。

副立井井深966.273m，井筒凈徑Φ6.5m。進入基巖段后，組織快速、優質、安全、文明施工，使用礦用毫秒電磁雷管啟爆炸藥，在地面放炮。其中2007年3月份，取得了最高月成井131.5m的好成績，再次刷新我省立井施工新記錄。4、5、6月又連續成井128m、124m、113m，基巖段平均月成井105m。工程質量優良，安全無重傷以上人身傷害事故和中型機電設備事故。該工程現經5年多的生產和地壓考驗，質量良好，2009年12月榮獲煤炭行業優質工程稱號和煤炭行業工程質量“太陽杯”獎，得到了業主單位、上級單位的好評，取得了良好的經濟效益和社會效益。

2）如果采用煤礦許用電毫秒雷管，掘進炮孔布置見圖5〔1〕。每茬炮共消耗N＝128個雷管。雷管群采用環形閉合大并聯。采用獨立的380V交流電，在地面放炮。母線采用礦用橡套電纜，電纜長度1000m，試選用電纜規格。

圖5 豐龍副立井筒掘進炮孔布置

電爆網路和母線電纜選型計算如下：

已知：交流電E＝380V，雷管的平均全電阻r＝3Ω，安全電流I0＝0.18A，單發發火直流電電流I0＝0.45A，單發發火交流電電流I0＝0.9A，最敏感發火沖量0.6A2ms，最純感發火沖量0.85A2ms。

《爆破安全規程》規定：起爆電源功率應能保證全部電雷管準爆；流經每個雷管的電流應滿足一般爆破，交流電不小于2.5A，直流電不小于2A，硐室爆破，交流電不小于4A，直流電不小于2.5A。

并聯電爆網路的總電阻按下式計算：

要求最小準爆總電流：

要求并聯電爆網路的總電阻：

要求放炮母線電纜的電阻：

查電纜表，至少需選用U500－2×35（35mm2）以上的銅芯橡套電纜，其單芯電阻為0.524Ω／km，雙芯回路電阻r0＝0.524×2×1＝1.048Ω／km。按此計算，需選用 U500－2×50（50mm2）的銅芯橡套電纜。

豐龍副立井改用毫秒電磁雷管啟爆后，放炮母線電纜為U500－2×6（6mm2），雷管連線，未出現過雷管拒爆現象。

〔1〕徐思凌，鄒根林，劉永根，等.豐龍煤礦千米立井井筒安全優質快速施工〔J〕.建井技術，2010（3）.