毫秒电磁雷管在丰龙立井掘进爆破中的应用

徐思凌

（中鼎国际工程有限责任公司 矿山隧道分公司，江西 南昌330096）

在立井掘进爆破中，炮眼数目多，只能全断面一次爆破。如果出现拒爆，处理难度比平巷、斜井大得多。为了防止拒爆，防止丢炮和断路，立井掘进的毫秒电雷管，一般采用环形闭合大并联，以使网路中每个雷管都能获得较高的电压和电流。缺点是：并联网路所需的电流强度较大，雷管数量多时，往往超过电源的容许能量，需要较大截面的大电缆作母线，故一般不用起爆器起爆单纯的并联网路；大多数使用380V交流电作发爆电源。此外，不易连线，不宜采用发爆器，不宜用于煤与瓦斯突出的工作面爆破作业。并联网路用仪表检查漏接比较困难。

电磁雷管是近年来出现的一种新型民用工程爆破雷管，用于爆破工程，特别在立井爆破中，具有连线简单、拒爆少、安全的优点，故得到迅速的推广与使用。2007年，在本公司承建施工的丰龙副立井掘进爆破中使用矿用毫秒电磁雷管启爆炸药，效果良好。

1 电磁雷管的特点

1）毫秒电磁雷管的功能和普通的毫秒、段发电雷管相同，仅在普通雷管脚线的端头部增加了一个磁环，雷管脚线在磁环上绕上适当匝数的线圈，构成一个闭合回路。脚线长度一般为2～5m，长度可根据需要向厂家订做（见图1、图2）。

使用这种雷管时不需要按电流大小设计爆破网路，连线时，只需用一根单芯导线穿过所有起爆雷管的磁环，并与放炮母线连接即可（见图3、图4）。

图1 带塑料护套的毫秒电磁雷管的磁环外形

图2 毫秒电磁雷管的磁环和线圈

图3 单个毫秒电磁雷管的连线

图4 毫秒电磁雷管的磁环和线圈

2）通过在现场使用后，与普通毫秒电雷管相比，优点有：

（1）在立井全断面一次爆破中，如果采用普通毫秒电雷管，为了减少拒爆，一般采用环形闭合大并连或分组串并连，需要较大的起爆电流，需要较大线径的电缆（35～50 mm2），需进行复杂的电爆网路计算。

（2）电磁雷管，连线简单，操作方便，省工省时，缩短了放炮时间，不需要进行电爆网路计算。

（3）能抗杂散电流，施工安全可靠，工作面装药连线时，不需要切断井内用电设备的电源，不不影响井下正常的排水、照明和通讯联络。

（4）抗水能力强，爆破效果显著，在井下含水岩层中爆破时，均能达到理想的爆破效果，未发现拒爆现象。

（5）起爆装置。

起爆毫秒电磁雷管采用FBG－100矿用隔爆型高频发爆器，其技术参数如下：为额定发爆能力100发；输出脉冲峰值电流≥16A；输出脉冲峰值电压≤700V；额定爆破网路电阻5～10Ω；工作频率范围20～30kHz；电源（密封镉镍电池）12V；显示方式为声光报警。

2 毫秒电磁雷管在立井爆破中的应用实例

1）江西丰龙矿业有限责任公司丰龙煤矿设计生产能力0.9Mt／a，由主井、副井和回风井、进风井四个立井组成，其中副立井井筒由本公司承建施工。

副立井井深966.273m，井筒净径Φ6.5m。进入基岩段后，组织快速、优质、安全、文明施工，使用矿用毫秒电磁雷管启爆炸药，在地面放炮。其中2007年3月份，取得了最高月成井131.5m的好成绩，再次刷新我省立井施工新记录。4、5、6月又连续成井128m、124m、113m，基岩段平均月成井105m。工程质量优良，安全无重伤以上人身伤害事故和中型机电设备事故。该工程现经5年多的生产和地压考验，质量良好，2009年12月荣获煤炭行业优质工程称号和煤炭行业工程质量“太阳杯”奖，得到了业主单位、上级单位的好评，取得了良好的经济效益和社会效益。

2）如果采用煤矿许用电毫秒雷管，掘进炮孔布置见图5〔1〕。每茬炮共消耗N＝128个雷管。雷管群采用环形闭合大并联。采用独立的380V交流电，在地面放炮。母线采用矿用橡套电缆，电缆长度1000m，试选用电缆规格。

图5 丰龙副立井筒掘进炮孔布置

电爆网路和母线电缆选型计算如下：

已知：交流电E＝380V，雷管的平均全电阻r＝3Ω，安全电流I0＝0.18A，单发发火直流电电流I0＝0.45A，单发发火交流电电流I0＝0.9A，最敏感发火冲量0.6A2ms，最纯感发火冲量0.85A2ms。

《爆破安全规程》规定：起爆电源功率应能保证全部电雷管准爆；流经每个雷管的电流应满足一般爆破，交流电不小于2.5A，直流电不小于2A，硐室爆破，交流电不小于4A，直流电不小于2.5A。

并联电爆网路的总电阻按下式计算：

要求最小准爆总电流：

要求并联电爆网路的总电阻：

要求放炮母线电缆的电阻：

查电缆表，至少需选用U500－2×35（35mm2）以上的铜芯橡套电缆，其单芯电阻为0.524Ω／km，双芯回路电阻r0＝0.524×2×1＝1.048Ω／km。按此计算，需选用 U500－2×50（50mm2）的铜芯橡套电缆。

丰龙副立井改用毫秒电磁雷管启爆后，放炮母线电缆为U500－2×6（6mm2），雷管连线，未出现过雷管拒爆现象。

〔1〕徐思凌，邹根林，刘永根，等.丰龙煤矿千米立井井筒安全优质快速施工〔J〕.建井技术，2010（3）.