起爆方式

起爆方式（精选6篇）

起爆方式 篇1

摘要：根据玉门油田勘探开发的需要, 油管传输射孔已成为主要完井方式, 为确保施工一次成功率, 合理的选择起爆方式是射孔施工成功的关键。目前油管传输射孔根据井况可分为老井补孔、新井投产、深井和水平井射孔四大类, 通过分析各类井况特点, 结合各种起爆方式的适用范围, 优选出最佳起爆方式。针对各种井况选择的起爆方式并不是唯一的起爆方式, 根据实际情况可以优选后使用, 以达到理想的施工效果。

关键词：射孔,油管传输射孔,起爆方式,起爆器原理

1 引言

近年来, 随着油管传输射孔技术在玉门油田勘探开发中大范围应用, 油管传输射孔井次也在逐年增加, 每年均有近150井次射孔施工任务, 该技术已成为玉门油田主要的射孔完井方式。油管传输射孔井较少, 井况较为单一, 使用撞击和压力等常规起爆方式就能满足施工需要。随着油管传输井的逐年增多, 补孔井、水平井、深井测射联作等特殊井也越来越多, 井况更加复杂, 不同的井况采用的施工方式有很大差别, 不同的施工方式选用的起爆方式也不同, 不同的起爆方式对应的起爆器也有很多种类, 这些复杂的过程都增加了起爆方式设计的难度。同时甲方对施工方式的要求也越来越高, 常规的起爆方式已经无法满足现场施工的要求。因此, 需要根据井况对起爆方式进行优选, 以保证施工质量。

2 补孔井起爆方式优选及应用分析

2.1 补孔井起爆难点分析

(1) 补孔井井筒内存在死、稠油, 并且有原油结蜡等现象, 如果选用油套连通的常规起爆器, 死、稠油易进入油管内将起爆器堵塞, 使投棒和压力不能作用到起爆器上, 造成射孔起爆失败, 最终导致射孔失败。

(2) 部分补孔井所在地层由于常年开采, 能量严重亏空, 不能在套管内建立起爆所需加载的压力值, 无法采用环空打压起爆方式射孔。

(3) 以往补孔井施工, 采用密闭压力和密闭投棒起爆方式, 起爆后不能实现油套连通, 无法循环压井, 不利于后续作业, 严重者可能发生井喷失控。

2.2 解决方案

针对上述问题分析, 如果起爆前死、稠油不进入油管内, 油管与套管处于不联通状态, 起爆后通过在起爆器上方开孔的方式使油套连通, 上述问题就迎刃而解了。

因此, 优选了投棒开孔和压力开孔起爆器, 起爆前起爆器处于密闭状态, 与油管连接后, 管柱整体都处于密闭状态, 阻止了死、稠油进入起爆器和油管内, 起爆后起爆器孔道打开, 使油套连通, 便于井内液体循环。直井使用投棒开孔起爆方式, 斜井使用压力开孔起爆方式, 可以很好的解决补孔井起爆难的问题。

2.3 上述起爆方式对比分析 (1) 压力开孔起爆方式

工作原理:在井口对油管加压, 当外加压力等于或大于起爆器承压销钉设计值时, 承压销钉被剪断, 压力开孔起爆装置击发起爆, 引爆传爆管和导爆索、射孔弹。承压销钉被剪断的同时, 开孔器内套上行, 打开生产孔道形成回油通道, 使油管和套管联通便于井内液体循环。

特点分析:对于大斜度、侧钻补孔井, 投棒不能正常降落, 因此选用压力开孔起爆方式。加压起爆后, 起爆器孔道打开, 油套联通, 便于井内液体循环。由于只能在油管内加压, 只能实现单级起爆。

适用井况:适用于井斜度大于15度的补孔井的单级起爆。

应用情况:对压力开孔起爆方式使用效果进行跟踪, 调查2口补孔井施工任务, 一次成功率100%, 优质率100%。

(2) 投棒开孔起爆方式

工作原理:在井口投下投放棒后, 投放棒撞击击针, 剪断击针组件上的剪切销, 击针撞击并引爆起爆器, 从而起爆射孔枪, 同时开启生产孔道, 形成油套循环通道。

特点分析:当投棒撞击起爆后, 起爆器孔道打开, 油套联通, 便于井内液体循环, 满足了压井需要。对于夹层较多的井则使用多级投棒开孔起爆装置。

适用井况:选择这种起爆方式适用于补孔井直井的单级和多级投棒起爆。对于井斜度大于15度的斜井、侧钻井, 因其斜度大不利于撞击棒的降落, 故不采用投棒起爆器。

应用情况:对该种起爆方式使用效果进行跟踪, 调查2口补孔井施工任务, 一次成功率100%, 优质率100%。

3 新井起爆方式优选及应用分析

3.1 新井起爆特点分析

(1) 新井施工经过洗井后, 井内泥砂较少, 井筒内比较干净。

(2) 冬季施工中, 如果采用油套连通的常规起爆器, 井内液体进入油管内后, 由于温度低易使油管内液体结冰, 使投棒和压力不能作用到起爆器上, 可能会造成起爆失败。

3.2 解决方案

对于常规新井, 直井采用防砂撞击方式, 斜井采用压力起爆方式, 就能满足要求。冬季施工, 采用投棒开孔和压力开孔起爆方式, 起爆前井内液体不能进入油管内, 避免了油管内液体结冰的情况。

4 深井起爆方式优选及应用分析

4.1 深井起爆难点分析

(1) 深井井深一般达4500米左右, 井底温度超过140℃, 因此耐温指标是选择起爆器的重要标准。

(2) 深井测射联作射孔后需要对地层进行测试, 对一次成功率要求很高。

(3) 部分深井还存在跨度较大的夹层, 需要使用分级起爆方式。

4.2 解决方案

采用耐高温高压的起爆器, 技术指标要求48小时耐温200℃, 耐压70MPa。防砂撞击起爆器、压力起爆器、压差起爆器这三种起爆器都是耐高温起爆器, 符合施工要求。因此, 深井油管传输射孔直井采用防砂撞击起爆方式和斜井采用延时压力起爆方式, 深井测试联作施工采用压差延时起爆方式。

4.3 上述起爆方式对比分析

4.3.1 延时压力起爆方式分析

工作原理:在枪串的头部或尾部加上一套延时压力起爆装置, 当压力值达到销钉剪切值时, 经过一分钟左右的稳压, 将起爆器销钉剪断, 起爆器起爆后引爆延时体, 延时药饼经过4-6分钟的燃烧后引爆射孔枪。

特点分析:

(1) 压力起爆器外部设计有传压孔道, 油套处于连通状态, 从油管和套管都能加压起爆, 能实现深井的多级起爆。

(2) 对于有大夹层的深井, 夹层上下液柱压力差很大, 因此夹层上下起爆器销钉数量不同, 起爆压力也不同。采用延时起爆方式施工, 可加压到最高上限2MPa, 稳压一分钟, 有充分的时间将所有起爆器的销钉剪断。

适用井况:该类型起爆方式, 适用于井斜度大于15度, 大夹层深井的单级和多级起爆。

4.3.2 压差延时起爆方式分析

工作原理:采用压差起爆器+延时体的组合方式, 压差起爆器与延时体连接后, 延时体再与射孔枪身连接, 采用环空加压到最高上限2MPa, 滑套向上运动, 剪切销被剪断;锁块被释放, 在压力作用下活塞撞击起爆器, 引爆射孔枪。

特点分析:深井测试联作射孔后需要对地层直接进行测试, 要求一次完全起爆。采用延时起爆, 可以在井口监测射孔枪是否正常起爆, 解决了测试联作无法判断是否完全起爆的问题。

适用井况:适用于深井测射联作射孔施工。

5 结论

如图三所示的起爆方式囊括了目前用在玉门油田的所有油管传输射孔起爆方式, 这些起爆方式是根据同类型井共同存在的特点设计使用的, 但并不是唯一的起爆方式, 例如, 新井射孔既可以选用防砂撞击起爆方式也可以选用投棒开孔爆方式, 使用防砂撞击起爆方式相对较为合理, 根据实际情况可以交叉使用。

参考文献

[1]《测井学》编写组.测井学, 北京:石油工业出版社, 1998[1]《测井学》编写组.测井学, 北京:石油工业出版社, 1998

油管输送射孔多级起爆技术分析 篇2

关键词：油管输送,多级起爆,投棒,压力,增压

通常一口油、气井中, 存在着许多的油层和夹层。所谓夹层, 指的是油、气井中, 油层与油层之间的不含油层段。油管输送射孔施工时在这些层段处, 不能进行正常的射孔作业, 但必须保证爆轰波从中间穿过, 从一个层段传递到另一个层段。保证爆轰波穿过夹层的载体是夹层枪。所谓夹层枪, 指的是未装射孔弹的射孔枪, 是一个密封的可耐高压的圆形钢管, 内有弹架、导爆索、传爆管等, 可以防止油、水进入其内, 从而保证导爆索的爆轰波在枪管里正常传爆。

每支夹层枪在射孔管串中都是一个独立的部件, 各自在地面的装配间内装配, 直到到达井口下井时, 才串联接起来。下到井里以后, 这些夹层枪的作用只有一个, 即将上支射孔枪传递来的爆轰波传递到下支射孔枪。虽然夹层枪的功能单一, 但是要保证爆轰波在几十乃至几百米的夹层枪中可靠传递却极其困难, 在大夹层中, 经常发生夹层枪内导爆索燃烧, 乃至熄爆的情况。因此, 开发了油管输送式射孔多级起爆技术, 解决现场施工难题。

油管输送射孔 (TCP) 多级起爆技术, 是指对于夹层厚度大于30米的井, 采用油管来代替夹层枪, 在上级射孔枪尾部安装投棒装置或压力发生装置, 在下级射孔枪头部安装投棒撞击起爆器或压力起爆器, 当上一级射孔枪起爆后, 通过分级投棒或加压的方式引爆下级起爆器, 从而完成大跨距夹层传爆。目前常用的多级起爆技术有多级投棒起爆技术、多级压力和多级增压起爆技术。

1 多级投棒技术

1.1 基本原理

采用多级投棒起爆装置及油管、撞击起爆器来代替夹层枪。当上一级射孔枪起爆后, 将与之相连的多级投棒起爆装置引爆, 该装置被引爆后, 随即抛射出一个投棒, 投棒依其重力在油管中向下运动, 最后, 将下一级射孔枪上的撞击起爆器击发引爆, 从而起爆下一级射孔枪, 实现了代替夹层枪在夹层段内的传爆功能。

装置在抛射投棒的同时, 投棒内的延时自毁机构也开始自动延时。经过约60s的延时 (通常投棒可通过约150m的夹层) , 该复合投棒自动销毁, 爆炸后的小碎片可从撞击起爆器的排砂口排出。也就是说:投棒在允许的延期时间内, 完成了击发下一级射孔枪上撞击起爆器。对于井液较脏或稠油井, 同样的延期时间通过的夹层长度大打折扣, 施工方案设计中必须考虑该因素对过夹层距离的影响。如果井液过脏, 易将防沙撞击起爆器的防沙口堵实, 必须先洗井, 方能施工。既使撞击起爆器没有被投棒撞击起爆, 投棒仍会自毁, 而投棒体本身被卡在起爆器的“喉口”上部。这样, 即使起爆器没有被撞击起爆, 因投棒体重量不可能加到起爆器上, 上提管串时, 整个管串处于安全状态。

1.2 特点

多级投棒起爆装置用于油管输送多层射孔施工中, 是一种具有安全、可靠功能的新型夹层传爆装置。该装置适用于井斜不大于35°、夹层段长度大于10m小于100m的油气井油管输送射孔的施工, 不适用斜井、水平井的施工。对于夹层长度超过100m的油气井, 可采用多套该装置串联使用。由于施工中经常出现卡棒的问题, 现在该技术很少使用。[1]

2 多级压力起爆技术

2.1 基本原理

在每一层枪串的一端加一套压力延时起爆装置, 在起爆装置上部安装筛管, 环空加压时, 井内压力通过筛管作用到起爆器上, 引爆压力起爆器后, 起爆器引爆延时体, 延时体经过一定时间燃烧后, 引爆射孔枪。采用这种方式可以在环空内将套管内压力增加到最高值, 并能够稳压一分钟, 这样有充分的时间将所有起爆器的销钉剪断, 将起爆器全部引爆, 从而提高了起爆成功率

2.2 特点

延时起爆装置的主要作用是将起爆器的爆轰转换为燃烧, 经过一段延时时间, 再将燃烧转换为爆轰, 从而引爆射孔枪。起爆器爆炸后, 引爆起爆药, 起爆药点燃点火药, 点火药引燃延期药, 延期药低速燃烧, 经过几分种的燃烧后点燃点火药, 点火药引爆起爆药, 最后起爆药引爆猛炸药。高温型延时起爆装置48小时耐温200℃, 耐压70Mpa。该技术适用于新井的多级起爆中。

3 多级增压起爆技术

3.1 基本原理

增压装置采用高能火药燃烧输出气体的方式产生压力, 并通过夹层油管内的液体传递压力。管柱在下井过程中, 井内液体在静液柱压力的作用下, 通过自动进水装置进入夹层油管内, 通过导气装置把夹层油管内气体排出, 使夹层油管内灌满液体。

第一级射孔枪起爆后, 爆轰波经专用传爆管恢复能量后, 引爆复合点火器, 隔板点火引燃高能火药, 将爆轰转燃烧, 高能火药燃烧产生高温、高压气体, 高压气体进入夹层油管内, 由于夹层油管内充满液体, 根据液体具有不可压缩的特性, 液体将高能气体压力发生装置泄放的气体压力瞬间传递到下一级压力起爆器上。装置产生的输出压力高于下一级压力起爆器安全销剪断压力。因此, 下级压力起爆器起爆发火, 完成下一层射孔作业。

3.2 特点

该装置分为能量转换器和增压器两部分。专用传爆管和复合点火器装在能量转换器内, 高能火药装在增压器内, 装置工作时, 复合点火器接受射孔枪爆轰, 把上一级射孔枪的爆轰转化为燃烧, 点燃高能火药。同时复合点火器使射孔枪与增压器保持隔离状态, 避免压力相互干扰;使高能火药在增压腔内燃烧产生的压力稳定向下输出, 作用于夹层液体上。由于补孔井无法实现套管加压, 该技术主要在补孔井的多级起爆中应用。

4 总结

射孔的多级起爆方式现在广泛应用, 了解多级起爆方式及其原理对我们根据不同的井况选择不同的起爆方式有至关重要的作用。

多级投棒技术现在很少应用, 多级压力起爆技术主要应用于新井射孔, 多级增压技术主要用于补孔井。

参考文献

[1]张凯, 裴东兴, 崔春生.油管输送射孔压力测试系统设计[J].电子设计工程, 2010, 3[1]张凯, 裴东兴, 崔春生.油管输送射孔压力测试系统设计[J].电子设计工程, 2010, 3

电磁辐射对起爆电雷管的危害分析 篇3

关键词：电雷管,电磁辐射,电磁危害

当前, 世界各海洋大国在加紧研制、装备高精尖武器的同时, 更加注重舰艇平台的抗冲击研究[1], 以期在未来海战中确保各类武器发挥出最佳作战效能。我国对舰艇抗水下爆炸冲击的研究起步晚, 实船水下爆炸试验开展少, 因此海军把实船水下抗冲击试验列为近年来装备建设发展的重点项目, 通过加强舰艇抗冲击试验来快速提升海军战斗力[2]。

在不同距离不同当量的一系列实船抗冲击试验中, 电雷管担任了最重要的引爆任务, 所以电雷管的安全性是事关全局的重要安全因素。在电雷管诸多的安全隐患之中, 来自空中的电磁辐射危害是主要的安全隐患之之一一。。在在试试验验现现场场, , 由由于于移移动动电电话话、、雷雷达达等等大大功功率率无无线线电电设设备备的的大大量量使使用用, , 空空间间电电磁磁强强度度达达到到了了很很高高的的数数值值, , 电电雷雷管管吸吸收收环环境境电电磁磁场场能能量量而而发发生生意意外外起起爆爆, , 进进一一步步引引爆爆大大当当量量炸炸药药, , 将将造造成成人人员员伤伤亡亡重重大大事事故故。。因因此此, , 开开展展电电雷雷管管的的电电磁磁辐辐射射危危害害评评估估研研究究, , 对对试试验验现现场场的的安安全全性性有有重重要要意意义义。。

对电雷管的电磁危害评估, 最初用电磁校验法[3], 目前采用实验室电磁感度试验法[4]来评估电雷管潜在的电磁危害。与现场辐照法相比, 只有经过分析计算结论确实肯定的, 才表明电雷管是安全可靠的。

1 电磁辐射对电雷管的危害机制

实船抗冲击试验用的起爆雷管采用的均为引线式电雷管, 其点火引出线为金属导线。电雷管的引线在电磁场中相当于天线, 未短路的电雷管引线相当于接收天线, 短路的电雷管引线可以看作一个环形天线。当引线式电雷管位于均匀电磁场中时, 引线中能感应出振幅和相位几乎相同的电流。两导线中反方向围绕电路旋转并通过桥丝的平衡模式电流, 桥丝上感应出电流会产生热量, 致使电雷管意外起爆。

2 电磁危害评估

通过引线进入电雷管的电磁能量大小取决于电雷管引线长度与电磁场的物理参数和电参数。从试验现场实际出发, 对电雷管的电磁危害分析需做以下简化处理[4]:

(1) 电磁入射场假定为远场;

(2) 假设起爆装置外壳对电磁场没有衰减作用, 相当于电雷管直接暴露于电磁场, 环境电磁能量全部传给电雷管。

只要知道环境电磁场强度及其等效接收天线有效孔径, 即可计算出环境电磁场通过武器装置进入电雷管的电磁功率P。

按GJB测定的电雷管电磁感度, 若P<PMNF, 则电雷管可安全使用;P>PMNF, 则电雷管有潜在危险, 使用许谨慎。

研究表明电磁危害分析的频率不同, 电雷管接收的电磁功率也不同。λ=2L, 即环路周长和试验频率之比为1/2时, 电雷管的接收到的电磁功率最大, 因为此时雷管的引线与电磁辐射频率恰好达到谐振状态。λ>2L, 电雷管的阻抗成为影响电雷管电磁接收的一个重要因素。

3 结语

本文通过分析试验用电雷管的结构与电磁场的关系, 总结了影响电雷管电磁功率接收的因素, 对水下爆炸试验现场电雷管安全性有参考价值。

参考文献

[1]汪玉, 华宏星.舰船现代冲击理论及应用[M].北京:科学出版社, 2005

[2]尹群.水面舰船设备冲击环境与结构抗冲击性能研究[D].南京航空航天大学, 2006

导爆管非电起爆系统使用综述 篇4

但这种起爆系统也并不是十全十美, 它有三方面的主要缺点, 一是爆前无法用仪表检查;二是爆区太大或延期段数太多时, 采用孔外延期网络容易被空气冲击波或地震、飞石等破坏;三是在高寒地区塑料导爆管硬化会恶化导爆管的传爆性能。

在具体的爆破工程作业中, 由于操作人员对该起爆系统掌握不全面、运用不熟练, 爆破作业事故时有发生。例如, 2006年我部某地勘工程队的上级物资采购人员由于对导爆管不太了解, 为其下属探矿坑道掘进队购进了毫秒延期导爆管, 而施工人员也一知半解, 结果造成了坑道工作面冲炮, 爆破效果极差, 严重影响坑道掘进正常进行, 给施工带来不必要的麻烦。又如湖北省一民爆公司从事开采石料工程, 2009年在某大爆区深孔台阶爆破工程中, 由于爆破孔数较多, 工程技术人员在设计网络时考虑不周, 采用了较多较高段别的传爆导爆管孔外延期, 进行一次点火起爆, 结果使后爆炮孔爆破网络遭到破坏, 一定数量炮孔发生哑炮, 造成了较为严重的爆破作业事故和较大的经济损失。

目前可供使用的常规起爆系统有电力起爆、塑料导爆管非电起爆、导爆索起爆以及三者之间联合起爆, 就某一爆破工程而言, 究竟采用哪一种起爆系统, 我认为主要由四方面因素决定:掌握爆材的熟练程度、个人偏好、爆材来源难易程度和爆破工程条件与工艺技术要求。当我们采用塑料导爆管非电起爆系统或与其它联合起爆时, 为了充分发挥该系统的优良性能, 切实有效地提高起爆系统的安全性、可靠性, 减少爆破事故的发生, 降低工程成本, 达到预期的爆破工程目的, 不仅要了解导爆管的构造、原理和特性, 还更要熟练掌握该系统的选购、质量鉴定和操作使用等方面的关键知识。

总结多年来的经验教训, 为提高使用该系统的安全性、可靠性, 规范爆破操作, 防止各类作业事故发生, 我认为应着重加强以下几方面工作。

1 爆材选择与质量鉴别

1) 应主要根据爆破工程条件与工艺技术要求选择各种型号、规格的爆材, 包括雷管的延期 (秒延期S、半秒延期HS、毫秒延期MS等) 、导爆管线长度 (厂家定制或自己加工) 、传爆连接元件 (非电导爆四通、连接雷管、连接块和连通管) 等, 其次, 考虑爆材的来源和个人使用偏好。

2) 根据爆区分区情况, 设计切实可靠的爆破网络, 应尽可能不采用孔外延期网络, 合理分配各区延期时间, 对延期导爆管进行合理分组选用, 例如在地勘坑道掘进中一般选用半秒延期 (HS) 或秒延期 (S) 导爆管, 并隔段使用, 如1、3、5、7、9段为一组;2、4、6、8、10段为另一组, 实践证明爆破效果非常理想。

3) 导爆管的采购或领取量一般不应超过本次工程的使用量, 以免因储存不当或储存时间过长保管不善而失效, 使哑炮增多, 方便时可据任务情况随时采购或领用, 单次工程应尽可能使用同厂同批次产品。

4) 对新入库的导爆管应抽取各段1~2发于地面进行试爆, 若发现有拒爆现象应查明原因, 并再次抽样检验, 若仍有拒爆现象, 且确系质量问题, 不得投入使用。

5) 导爆管塑料管壁必须无破损、拉细、打折等现象, 与起爆雷管之间应连接紧密, 另一端应严格密封。

6) 导爆管储存应严格防潮, 避免雷管外壳锈蚀变质而失效。

2 起爆药包加工

1) 按炮孔 (或药室) 布置情况确定各种导爆管段数和数量。

2) 加工前应再仔细检查一次导爆管的质量, 发现有破损、拉细、打折、受潮以及无段别标签的不得使用。

3) 认真检查炸药质量, 不得用受潮变质的炸药加工起爆药包。

4) 导爆管插入药包后须用细绳扎紧, 防止装药时松脱。

5) 起爆药包加工、保管必须由专职爆破工程人员进行。应在爆破地点附近加工, 避开火源、机械设备和人群等, 严禁坐在炸药箱上加工起爆药包。

6) 起爆药包必须按设计定量加工。

7) 加工好的起爆药包, 必须妥善保管, 不准提前送到爆区。

8) 炮孔 (或药室) 滴水易受潮时, 必须采取防水措施, 条件许可可使用抗水炸药, 否则, 必须用防水塑料袋包好药包或在药包上涂防水涂料。

3 炮孔 (药室) 装填

1) 装药前首先应仔细检查爆破区域内环境情况, 如有异常, 应及时处理或重新修订爆破设计方案。

2) 查验炮孔 (药室) 数目、方向、深度 (规格) 、最小抵抗线等, 必要时清除内部岩粉和积水, 并对所用导爆管段数做到心中有数。

3) 准备好足够的爆破材料、起爆器具、填塞物和填塞工具等。

4) 起爆药包按设计装到预定位置, 在装药过程中发生堵塞时应及时处理, 待处理完毕后方可继续进行。

5) 应使用木质 (或紫铜) 工具将药包轻轻装入, 不得用力过猛, 以免擦破药包, 严禁使用锋利的铁质工具。

6) 导爆管线在炮孔内不应打卷, 应一手轻提导爆管线使之靠近孔壁一侧, 以防炮棍擦伤。硐室爆破或其他大爆破, 必须有可靠的保护管线措施。

1-击发雷管;2-普通导爆索;3-导爆管;4-炮孔

7) 填塞应紧实, 防止导爆管脱出或移位。

8) 装药前应先将多余无关设备、工具撤离爆区, 装药时应最后装有水或潮湿的炮孔 (或药室) , 并争取尽快起爆, 防止因装药时间过长使炸药受潮拒爆而产生哑炮。

9) 填塞应有标志层, 以便哑炮处理。

10) 严格检查导爆管段数, 确保正确的爆破顺序。

4 爆破网络连接

1) 按爆破工程实际需要, 起爆网路可以连接成多种形式, 但其最基本的网路是并串联、分段并串联、簇并联等, 如图1所示。按起爆时间, 又有微差起爆网络, 如孔内微差、孔外微差、孔内外微差, 另外有混合起爆网络 (电雷管、非电雷管和导爆索组成的混合网络) , 如图3为其一种。对爆破效果要求严格的爆破工程, 为提高起爆网络的可靠性, 应尽可能采用闭合多路复式网络。图2所示为基本连接形式。

2) 使用电力一次点火时, 应严格遵守电力起爆法操作规程。

3) 连接时应对导爆管点数, 防止错连、漏连, 造成起爆顺序混乱和漏爆。

4) 传爆连接元件应根据爆破工程特点、技术要求等合理选用, 并与传爆连接元件连接紧密。

5) 若采用连接雷管进行传爆, 因导爆管传爆最快速度为2000m/s, 而雷管爆炸传播速度大于6000 m/s, 为防止雷管爆炸产生的高能射流和飞散物冲断后爆导爆管线, 产业哑炮, 应根据实验情况和爆破实际采用反向或正向连接, 条件许可时应尽可能采用反向连接, 同时在连接部位进行覆盖性等保护措施, 特别注意不能将传爆雷管聚能穴对准网络。导爆管必须均匀分布在传爆雷管周围, 导爆管尾端应留出10cm以上的长度, 捆扎部位胶布不得缠得过多过宽, 更不得将导爆管打成结捆在一起。导爆管不得拉得太紧, 以防止爆轰冲击力将后爆导爆管拉出而导致炸药拒爆。

6) 混合网络中导爆索与传爆雷管、导爆管与电线之间应有足够的安全距离。导爆索引爆导爆管时应单股导爆索与导爆管垂直连接, 或使用专用连接块连接, 否则易造成传爆中断。

7) 连通管连接, 最好正向起爆和传爆, 不论采用分岔式或集束式连通管, 每个空孔都应插入导爆管。如果遇到空头也应堵死或多插一段空爆导爆管, 以减少主爆导爆管的能量损失, 从而提高传爆可靠性。为保证正常传爆和连接的牢固, 每根导爆管插入连通管的深度最短不得小于10mm, 最长不大于22mm。由于连通管连接的爆破网络抗拉能力小、防水性能较差, 因此, 应加强特别防护。

8) 连接网络, 应有保护管线的可靠措施。导爆管不准随意扔于地下, 以防因不慎践踏碰破导爆管线而使传爆失效。

9) 细心操作, 连接时应特别注意导爆管的长度, 长度不够不得随意拉长管线。

5 起爆与哑炮处理

1) 网络连接完毕, 应严格按照爆破规程要求进行起爆, 当人员完全撤离后方可发出信号进行引爆。

2) 爆破时应仔细听炮声, 爆破完毕无论有无哑炮都应至少在15min以后进入爆区 (详见《爆破安全规程》GB6722-2003) , 认真检查爆区情况, 发现问题立即采取果断措施处理。

3) 如发现引爆雷管未爆, 应轻轻将缠绕胶布打开, 换雷管重新引爆。

4) 各炮孔 (药室) 出现哑炮后, 不会自动爆炸, 应分别进行处理。如导爆管内壁没变色 (通常情况下为银灰或灰白色) , 可再次引爆排除。否则, 则说明雷管已拒爆, 必须更换加以排除。

5) 排哑炮时严禁强行拉动导爆管, 而应将炮泥慢慢掏出, 见标准层后重新装入诱爆药包起爆。

6) 严禁不处理或用压缩空气吹出炮泥、炸药和雷管进行作业。

7) 哑炮处理后的残管残药不得乱扔乱放, 可装入药包 (或药室) 中随爆销毁, 或进行专门集中销毁。

参考文献

[1]管伯伦.爆破工程[M].北京:冶金工业出版社, 1993.4

[2]龙维祺.爆破工程[M].北京:冶金工业出版社, 1992.3

[3]张其中.爆破安全法规标准选编[S].北京:中国标准出版社, 1994.8

起爆方式 篇5

关键词：逐孔起爆,采矿作业,成本优化

逐孔起爆技术是指在煤矿爆炸区域内, 炮孔按照预先设置好的顺序依次引爆的方式, 两个相邻炮孔的爆炸时间具有一定间隔, 后起的炮孔较相邻炮孔爆炸约延迟数十毫秒, 这样产生一定的预应力作用, 会使产生的应力波相互叠加, 使爆破效果更为理想, 大块率大大降低。逐孔爆破技术改善了普通爆破法下大块率较高的问题, 避免了二次爆破产生的高昂成本, 同时减少了爆破振幅, 保护了周围设备及人员安全, 因而在煤矿采矿作业中备受青睐。

1 爆破作业与煤矿采矿现状分析

矿山作业过程中, 处于关键环节的是爆破。爆破效果的好坏, 对二次爆破、搬运等后续的矿山作业有直接影响。爆破效果不理想, 会带来过多的大块石体, 严重影响矿山后续铲装、运输等作业。传统的爆破产生大块率高的主要原因有两点:一是运用普通毫秒导爆管雷管起爆, 此项技术延期的精度较差, 延期时间波及范围较广, 不易于把握和控制;二是运用分段毫秒延期起爆, 此项技术要求分段爆破药量大, 每一分段的爆破炮孔数目多, 导致后续炮孔自由面积少, 易于产生大块石体, 严重影响后续作业, 而且大爆炸药量的使用, 造成震动剧烈, 对周边建筑设施的安全产生负面影响。所以, 为了达到爆破最佳效果、且能节约成本的目的, 在爆破过程中, 既要减少爆破大块率, 又要使得爆破易于控制, 比较正确科学的方式就是, 找到一个准确的范围, 将爆破过程、爆破成本控制在一定范围内, 或以此范围作为标准、参照, 才能在矿山作业过程中减少成本, 逐步提升采矿作业的经济效益。与此同时, 还要注意爆破堆的松散度。当松散度好且前冲小的情况下, 采装就容易, 费用能大幅度降低。

2 逐孔起爆技术在煤矿采矿作业中的应用

2.1 逐孔起爆器材的选择

煤矿采矿作业中逐孔起爆技术的应用, 必须以新型爆破器材为依托, 必须选择具有高强度和精度的器材, 这样能使得逐孔起爆过程的更加完美。目前我国采用的爆破器材多为澳瑞凯爆破器材公司的长延时导爆管雷管, 和西安庆华生产的非电导爆管雷管等产品。这些产品具有抗油、耐磨、抗挤压等共同特性。逐孔起爆实施过程中, 要保证雷管延期精度高于1%~2%, 这样能较好保证爆破效果。澳瑞凯公司生产的Exel系列器材, 使得孔与孔之间的延时能利用Exel地表延时导爆雷管控制, 这样可以按照顺序引爆乳化炸药等, 具有较高的精确性。同时导爆管的强度和耐磨度抗击强度较高, 对提升逐孔爆破的安全性也是较为有利的。逐孔起爆新型器材的选择, 实现了延期精度的高效精准, 使得毫秒延期爆破成为可能。

2.2 逐孔起爆技术网络设计

通过对煤矿采矿作业情况分析可知, 运用逐孔起爆技术主要通过群药包的共同作用得以实现, 因而要按照起爆顺序来确定起爆点, 这些群药包的起爆是通过爆破网络控制的, 但是爆破网络设计伴随着煤矿周围环境和采煤施工的特点而变化, 这就需要合理选择爆破网络组合, 确保群药包规则有序的爆破, 满足煤矿采矿工程施工的需求。在逐孔起爆技术网络设计中要注意, 首先将其分为孔内延期网络和地表延期网络。先确定起爆点, 在垂直面上只有一个自由面的情况下, 这个点的选择一般位于自由面的中间位置, 这样起爆顺序会由中间依次向两侧延伸。孔内延期网络就是要计算排内孔间延期时间, 一般会受到爆破规模和雷管段数的影响, 按照标准进行布线, 同一爆破区内保证孔内雷管同断, 一般采用400ms, 同时确定排间延期时间, 地表分段, 孔外采用9ms、17ms和42ms进行延时。对于硬岩矿山, 一般将孔距选择为3ms/m, 孔与孔之间定为6m, 那么最佳孔间延迟时间为17ms, 排间最佳延迟时间为42ms, 这时排距的增大能使单孔的爆破量增加, 若不更改装药量, 那么逐孔起爆的炸药单耗能有所降低, 网络设计的优化有利于缩减爆破成本, 逐步提升煤矿采矿的经济效益。

2.3 选择最佳微差间隔时间

微差间隔时间是否合理, 对提高爆破质量、减轻震动, 具有至关重要的作用。如何确定微差间隔时间呢?这主要取决于爆破时各因素, 如:岩石性质、岩体裂隙等。微差时间过长或过短, 都会严重影响爆破的整体质量。微差时间过长, 会干扰单孔爆破漏斗的作用, 甚至有可能会阻碍整个爆破网络;微差时间过短, 先爆破孔来不及为后爆破孔开辟出自由面, 不能发挥微差爆破特有的优势。先爆破孔为后爆破孔多开辟出一个自由面的时间, 决定了逐孔起爆的合理微差间隔时间。因为自由面的增加, 能提高爆破的利用率, 爆破产生的冲击波形成叠加效应, 可以充分破碎岩石。爆破孔之间的合理延迟时间为前后孔距的3ms/m~8ms/m时, 这样可以达到理想的爆破块。在实践中, 还应当注意观察爆破点的岩石性质, 硬岩石可选择小值, 软岩石可选择大值。爆破合理的排间延迟时间为8ms/m~15ms/m, 若时间过长, 后排爆破孔会将岩石抛到前排爆堆上, 爆堆产生积压, 导致大块石体产生;时间过短, 会造成前后排挤压, 使得爆堆凸起, 松散度降低。

3 逐孔起爆技术实际效果分析

3.1 降低爆破的大块率

煤矿采矿作业中采用逐孔爆破技术能较好改善爆破效果, 逐孔爆破使爆破块度变的均匀, 底跟少或无底跟, 大块率较普通爆破要降低75%左右, 同时逐孔爆破技术多为一次性爆破, 避免了二次改炮的成本浪费。爆破后爆堆较为规整, 基本呈现前扑、中隆、后沉的形态, 松散度有所改善, 使得挖掘机、铲车等装车效率明显提升, 搬运更加方便快捷, 设备磨损率不断降低, 有利于延长设备使用年限, 降低间接成本支出。

3.3 减小爆破震动幅度

煤矿采矿作业中运用爆破技术, 由于地质环境等较为复杂的影响, 使得爆破地震波产生了较大危害。而逐孔起爆技术的采用, 使得爆破后冲减小, 这样产生的噪声和飞石较少, 震动速度大幅度降低。普通的爆破由于雷管延期精度低容易出现重炮现象, 这是地震事故发生的主要原因, 而逐孔爆破很好地避免了这一问题的产生, 从根本上杜绝了地震事故发生。逐孔爆破技术应用中, 通过120型爆破测振仪检测可知, 在区域、标高和装药量同等的条件下, 逐孔爆破较之普通爆破, 震动速度减少50%以上, 可见其防震效果斐然。

综上所述, 在煤矿采矿作业中采用了逐孔起爆技术后, 不仅使得炸药单耗降低, 爆破质量得以改善, 还大大降低了吨煤成本, 提升了采矿企业的经济效益。同时逐孔起爆网络连接简单便捷, 减少了人工工作量, 劳动强度也有所下降, 工人及周围设施的安全性也得到保证。为了煤矿企业采矿作业更好地进行, 逐孔爆破技术仍须在不断使用中得以完善。

参考文献

[1]张成忠, 等.煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用[J].科技资讯, 2013, 29.

[2]李典兵, 潘尔斌.中深孔逐孔起爆技术在破碎矿体中的应用[J].现代矿业, 2013, 03.

起爆方式 篇6

起爆药:雷管起爆药是启动、激发雷管猛炸药进行安全可靠起爆的一种辅助炸药, 也是雷管的核心, 学名俗称:二硝基重氮酚, 简称:DDNP, 是一种深棕色或暗紫色的球状聚晶体, 起爆药具有高感度特性, 一般情况下, 在较小的外界初始冲能如:火焰、针刺、撞击、摩擦等作用下即可能被激发而发展为爆轰、爆炸, 同时它也是一种不良导电体, 极易产生静电, 在筛药过程中, 其电位可高达1.4千伏, 这些因素给生产过程带来了极为不利的不安全隐患。

筛药:是起爆药制造过程中的一道关键工序, 它是通过人工操作筛药机把经过制药、干燥、凉药好的成盘的起爆药进行过筛、装盒, 然后储存的生产过程。在这个过程中由于起爆药和筛药机、药盒等直接产生摩擦, 具备了起爆药的感度特性, 存在着一定的不安全隐患。

隔离筛药:是在筛药过程中, 实现人与筛药机、人与起爆药隔离, 即人机隔离、人药隔离, 这是克服和避免起爆药在筛药过程中因摩擦等冲能的影响发生暴轰、爆炸而导致人身伤亡事故发生的关键所在, 多年来, 我公司在起爆药隔离筛药生产过程中, 虽然也采取了隔离筛药工艺, 但实际上并没有真正达到人机隔离特别是人药隔离的要求, 这已经成为了困扰我公司雷管安全生产亟待解决的症结和难题。因此, 如何真正在隔离筛药过程中做到人机隔离、人药隔离保证安全生产, 是我们改进隔离装药机的重要前提。

2 影响因素

改进前筛药工艺流程见图1, 其工艺流程为;将前道工序凉好药的药盘上的药连纸端放在倒药簸箕上, 人员退至防暴墙外, 拉动拉绳8, 药即倒入斜筛2中, 药粒由上而下滑落时穿过筛网落到下面的药斗3中, 人工操作放药手柄5, 将药通过药管4放入药盒6中, 将药盒取出, 称量记录后送入储存室待用;

影响因素1:上述筛药工艺虽然进行了人机隔离操作, 但只能达到人机隔离, 在起爆药装盒的过程中确需由人工进入筛药间 (抗爆间) 操作放药手柄5将药斗4的药 (定量为1400克) 分四次放入四个装药盒内 (每盒定量350克) , 在此过程中人与药之间无任何防护可言, 没有实现人机隔离;

影响因素2:如果把凉药盘中的起爆药筛完后让它直接放入药盒之中时, 由于每盒药量严格定量不得大于350克, 就是说此时凉药盘内的药量只能是原来的四分之一, 那麽在生产任务不变的情况下, 需增加前道工序近三倍的凉药盘和近三倍相应的工房, 工程之大难以实现。

3 改进措施

措施1:针对上述情况, 在凉药盘保持1400克不变的情况下, 我们把药斗4下面的放料口改为四孔对应四个装药盒的放药、装盒方法进行隔离筛、装药, 此时, 虽然能做到人机、人药隔离操作, 但装入每盒的药量非常不均匀, 无法保证规程上每盒药量350克的技术要求, 实验数据见表1。

措施2:针对措施1的情况我们研究设计了装药盒相对装药药斗上下移动装置的方式进行筛药、装药, 很好地实现了起爆药筛、装药过程的人机隔离、人药隔离的要求, 而且满足了生产的各项工艺参数要求。改进后隔离筛药机结构见示意图2;其工作原理如下:当把药放在倒药簸QI1上后, 将四个空药盒5放在升降工作台6的固定位置上, 使四个药盒分别对准四个放药管4, 在室外通过操作机械装置手柄10使升降工作台上升, 使放药药管4分别进入四个空药盒5内管口距药盒底部深80毫米, 操作筛药系统使过筛后的起爆药大部分通过药管分别进入四个药盒, 当其中一个药盒中的药量高度达到药管高度时, 药盒中的药自然阻碍或堵住该药管管口而降低药管中药的流量, 同理其它药盒内的药管也先后被药堵住减少或停止向药盒内流药, 此时, 四个药盒内的药量相对相等, 操作手柄10使升降工作台徐徐下降, 药盒下降过程中四个药管中的药则继续徐徐流入至四个药盒中, 此时四个药管中流入四个药盒中的流量受药盒中的药量限制, 药管流量大的药盒中的药量也大, 药管瞬时阻碍药管的流速, 反之, 药管流量小的药盒中的药量少药管中药的流速受阻碍几率少, 流量相对增大, 直至药斗、药管中的起爆药全部流完为止, 四个药管在向四个药盒中放药过程中的流量相对相等, 从而保证了四个药盒内药量的均匀性, 达到了生产的工艺参数要求。其试验数据见表2。

4 结论

通过以上对原起爆药隔离装药机的改造是起爆药筛药工序真正实现了人机、人药隔离操作从而提高了筛药过程的安全程度, 实践证明收到了良好的效果。

参考文献

[1]矿用起爆器材[M].北京:煤炭工业出版社.

[2]电雷管生产工艺规程[Z].黑龙江盛安民用爆破公司鹤岗分公司.

[3]国家建设部、国家质量监督检验检役总局.民用爆破器材工程设计安全规范[S].