左金库编

石家庄铁道大学土木学院安全与爆破实验室

2010年10月

实验一 电雷管的认识和电爆网路实验

1.实验目的：

电雷管是指通电后引起爆炸的雷管，分为瞬发电雷管和延期电雷管两种。瞬发电雷管是指通电后立即爆炸的电雷管，延期电雷管是指装有延期元件或延期药的电雷管。多发电雷管可以根据工程的需要连接成串联、串并联、并串联等多种连接方式。通过本次实验，应达到如下目的：

 了解电雷管的外形特征及内部构造。

了解电雷管全电阻的测量方法，电爆网路导通测试方法。

了解常用电爆网络的联接方式，培养学生的动手操作能力。

学会计算所连爆破网路中，流过每发电雷管的电流，从而根据《爆破安全规程》规定，判断所连网路是否能准爆。

2. 仪器和材料：

    瞬发电雷管、延期电雷管、电雷管引火头、电雷管专用电表、220V直流电源、剥线钳、爆破主线、绝缘胶布。

3. 操作步骤：

 观察瞬发电雷管、延期电雷管的外形特征。

 观察电雷管引火头的外形特征及引燃过程。

用爆破专用电表测量爆破主线的电阻R1。

取两把共40发电雷管，将电雷管置于指定的容器内，用爆破专用电表测量电雷管的全电阻，记录每发雷管的电阻值r1，r2……r40。选取20发电阻相等或相近的电雷管进行网路连接实验，设每发电雷管的电阻值为r1，r2……r20。 

首先，将20发测好的电雷管按图2-1连接成简单的串联网路，计算网路的电阻和流过每发电雷管的电流。计算过程如下：

R= R1+(r1+ r2+……r20)                                  （2-1）

I=U/R                                               （2-2）

i=I                                                  （2-3）

式中 R——网路电阻，Ω；

R1——爆破主线电阻，Ω；

r——电雷管全电阻，Ω；

I——网路电流，A；

i——流过每发雷管的电流，A；

U——起爆电源电压，V；本次实验取220。

用专用爆破电桥测量网路的电阻，并和计算的网路电阻比较。若网路不通或实测电阻值与计算电阻值误差较大，则说明网络连接有问题，应仔细检查连接的网路，找出原因，直至实测与计算的网路电阻值误差满足要求。

将前面连接的电雷管拆开，按图2-2连接成串并联网路，计算网路的电阻和流过每发电雷管的电流。计算过程如下：

R2=r1+r2+……+r10                                    （2—4）

R3=r11+r12+……+r20..                                  （2—5）

R4=R2R3/(R2+R3)                                      (2—6)

R=R1+R4                                            （2—7）

I=U/R                

U1=IR4                                              （2—8）          

i1=U1/R2                                            （2—9）

i2=U1/R3                                            （2—10）

式中  R2——r1~r10组成的支路电阻，Ω；

R3——r11~r20组成的支路电阻，Ω；

R4——支路总电阻，Ω；

U1——雷管组成的支路电压，V；

i1——流过r1~r10组成的支路电流，A；

i2——流过r11~r20组成的支路电流，A。

按用爆破专用电表测量网路的电阻是否和计算相符。

按图2-3连接成并串联网路，计算网路的电阻和流过每发电雷管的电流的计算过程这里不在叙述，可参考图2—2的串并联计算步骤进行。

     1                     1                           1

     2     3

                       2       3              2          3

图2-1串联网路       图2-2串并联网路        图2-3并串联网路

1-电雷管，2-主线，3-起爆电源

若按图2—2的连接确认无误后进行起爆，检验网路的准爆性。

 将所有人员撤至安全警戒范围之外。

将爆破主线的两个端头和起爆电源连接，确认安全警戒无误后，按下电源开关起爆。

到现场观察爆破效果，检查有无盲炮，发现盲炮后交由实验指导教师处理。

4、将实测数据及实验结果填入下表

根据实验结果可以看出，当起爆电源的电压和爆破主线的电阻不变时，相同数量和阻值的电雷管，由于连接方式不同，流过每发雷管的电流值就不相同。结合到实际工程，在起爆电源的电压和爆破主线的电阻相同时，要根据《爆破安全规程》规定，合理的进行爆破网路连接，以保证爆破网路的准爆性。

6、实验注意事项：

同一起爆网路，应使用同厂、同批、同型号的电雷管；电雷管的电阻值差不得大于产品说明书的规定。

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。

电爆网路的导通和电阻值检查，应使用专用爆破电桥，专用爆破电桥的工作电流应小于30mA。

雷雨天不应采用电爆网路。

严禁在起爆雷管上覆盖砖块、石子等杂物。

7. 实验报告要求：

 绘制实验所用雷管的构造图，说明其作用原理。

绘制实验所起爆的爆破网络图，并计算网路的电阻和流过每发电雷管的电流。

 说明处理未正常起爆雷管的方法。

 实验分析：应说明实验目的、原理，说明存在的问题或提出建议。

实验二 导爆管雷管的加工与网路连接

1、实验目的：

导爆管是一种内壁涂敷有猛炸药、以低爆速传递爆轰波的饶性塑料细管，其传爆速度为（1650~1950）m/s。导爆管起爆后，管内将产生爆轰波，在导爆管出口端部喷出的爆轰波可以引爆火雷管，但不能直接引爆炸药。实际施工时，可以根据每个炮孔所需要的导爆管长度现场加工导爆管雷管，既节约了成本，又满足了工程需要。通过实验应达到如下目的：

了解常用起爆器材的外形特征及内部构造。

了解单通、四通、雷管台钳的结构及使用方法，了解导爆管与火雷管的组装方法。

了解导爆管爆破网络的联接方法及起爆方式。

2、仪器、材料：

    火雷管、瞬发电雷管、塑料导爆管、单通、四通、铁箍、雷管台钳、专用爆破电桥、发爆器、导线、绝缘胶布。

3、操作步骤：

观察火雷管、瞬发电雷管的外形特征。

在雷管台钳上将导爆管、单通、铁箍、火雷管正确组装在一起。

用四通连接件将组装好的火雷管按图5-1联接起来，形成复式网路结构。

将电雷管置于指定位置或指定的容器内，测量电雷管的全电阻。

将测好的电雷管连接到导爆管网路中，连接时将几根导爆管均匀地分布

在电雷管周围，用胶布缠好，并要注意雷管聚能穴的方向。

测量爆破主线阻值，将电雷管脚线与爆破母线相连并用胶布缠好。并将人员撤至警戒范围之外。

测量电爆网路电阻，根据导线及电雷管的电阻判断网络连接是否正常。

发出警戒信号→连接发爆器→起爆。

观察爆破效果，收集未正常起爆之雷管并分析原因。未爆雷管由实验指导教师处理。登记爆破器材消耗数量。

图5-1 导爆管网路连接示意图

1—电雷管，2—导爆管，3—四通连接件，

4—雷管，5—爆破主线，6—起爆器

4、实验报告要求：

 绘制实验所用雷管的结构图，说明其作用原理。

 绘制导爆管、单通、铁箍与火雷管的组装图。

 绘制实验所起爆的爆破网络图并说明所用的材料、原件及仪器的名称。

 说明处理未正常起爆雷管的方法。

 实验分析：应说明实验目的、原理，说明存在的问题或提出建议等。

5、实验注意事项：

导爆管网路应严格按设计进行连接，导爆管网路中不应有死结。

用雷管起爆导爆管网路时，起爆导爆管的雷管与导爆管捆扎端端头的距离应不小于15cm，起爆雷管的聚能穴和导爆管反向连接，导爆管应均匀地敷设在雷管的周围并用胶布捆扎牢固。

严禁在起爆雷管上覆盖砖块、石子等杂物。

实验三 炸药的爆破漏斗实验

1、实验目的：

在岩土（或砂）中的适当位置装入球形药包，药包起爆后，在自由面上将形成一个倒圆锥形爆坑，称为爆破漏斗。根据形成的爆破漏斗的形状计算爆破漏斗体积和爆破作用指数，了解单个药包在岩土中的爆破作用。爆破漏斗的几何要素如图6—1所示：

2、仪器和材料：

    铁锹、3m长的钢卷尺、木棍（直径7.5mm，长200mm）、2号岩石铵梯炸药、电雷管、专用爆破电桥、导线、剥线钳、发爆器、绝缘胶布。

3、实验步骤：

用铁锹在平坦的实验沙地上挖3个1m深的坑，3个坑大约间隔10米左右；

用专用爆破电桥测量电雷管的电阻和爆破主线电阻，取出6发合格的电雷管分成3组用于实验网路连线用；

分别取4卷、8卷、12卷炸药，做成3个不同质量的药包，每个药包中分别有2卷炸药中放置起爆雷管，用胶布将药包捆扎紧；

将3个不同质量的药包按顺序放入已挖好的沙土坑里，放好药包后，用铁锹将坑填平，边填边进行适当的捣固。在回填的过程中，不要将电雷管的脚线埋在砂土中；

将每个药包的2发电雷管并联，和爆破主线相联，接头用绝缘胶布缠好；

将人员全部撤离到安全地点，爆破主线拉到选好的起爆位置，测量整个网路的电阻；

将发爆器短接放电

接到实验指导教师指令之后，将爆破主线接到发爆器上，一切准备就绪后根据指令进行充电起爆。

起爆后，用钢卷尺量取爆破漏斗的各个参数。

4、实验结果分析：

根据上面的实验数据，计算形成的爆破漏斗体积和爆破作用指数，并判断所形成爆破漏斗的类型。爆破漏斗体积按式6—1计算：

图6—1爆破漏斗的几何要素

r—爆破漏斗半径，W—最小抵抗线，H—爆破漏斗深度

θ—爆破漏斗张开角，P—爆破漏斗可见深度，R—破裂半径

V=лr2W/3                                      （6－1）

式中  V——爆破漏斗的体积，m；

      r——爆破漏斗底圆半径，m；

      W——最小抵抗线，m。

爆破作用指数按式6—2计算：

            n=r/W                                          （6—2）

式中  n——爆破作用指数；

5、将实验记录和计算结果填入下表：

严禁在回填砂土中埋入砖块、石子等杂物。

起爆药包的2发电雷管必须并联。

实验四 炸药的殉爆实验

不同的炸药在外能作用下，起爆的难易程度也不同。不同的炸药对各种形式外能作用的感度并不存在固定的比例关系。炸药的感度对于安全使用、生产贮存和运输十分重要。工业上大量使用的是混合炸药，对热能、冲击摩擦作用的感度都较低。引爆炸药并保证其稳定爆轰主要决定于炸药的起爆感度，即炸药对起爆冲能的感度。主动装药的爆轰能引起与其相距一定距离的被惰性介质隔离的被动装药爆轰的最大距离称为殉爆距离。本试验用一定规格的主动装药通过空气介质对一定规格的被动装药引爆以测定殉爆距离。这种测定方法简单，比较能真实反映低感度混合炸药的冲能感度，故应用较为普遍。

1.实验目的：

掌握测定炸药殉爆距离的测定方法及意义。

2.仪器和材料：

直尺、2号岩石铵梯炸药（150g）、8号电雷管，发爆器、导线，钢管或圆木棒（ф35mm，长度不小于600mm）。

3.操作步骤：

 将电雷管插入药包内，制备主发药包。

 平整场地，用钢管在砂地上压出一个半园槽。将药卷沿轴线隔一定距离平放在槽内，装有雷管的为主动装药。另一药卷为被发装药。

 联线、引爆。根据形成的炸坑有无残留的炸药和药卷外壳，来判断殉爆情况。药卷的相隔距离L为本次试验实测殉爆距离。殉爆距离用厘米表示。

 改变药卷的相隔距离，重复试验一次。

图2—1 殉爆距离测试示意图

1-电雷管，2-主发装药，3-被发装药下载本文