提高煤礦許用毫秒延期電雷管的瓦斯安全性

李金英，姚豐印

(新時代民爆(遼寧)股份有限公司，遼寧 阜新 123003)

1．引言

自生產(chǎn)煤礦許用毫秒延期電雷管以來，瓦斯安全性一直是每一名技術(shù)人員最為關(guān)注的技術(shù)問題，尤其是毫秒2段和毫秒5段，既要使瓦斯安全性又要使秒量精度達到質(zhì)量抽檢及安標抽檢都合格是非常難的一件事。通過一年來的反復(fù)試驗，在一次次失敗中總結(jié)經(jīng)驗吸取教訓，找出了生產(chǎn)金屬藥柱管及延期體最佳生產(chǎn)工藝，應(yīng)用于生產(chǎn)，在生產(chǎn)線上隨機取樣，瓦斯安全性及秒量精度全部合格，結(jié)束了生產(chǎn)線上取樣不合格的歷史，另一方面也降低了黑索金的使用量。從此，使我公司生產(chǎn)的毫秒電雷管在產(chǎn)品質(zhì)量及瓦斯安全性上，又邁出了令人欣喜的一步。

2．影響煤礦許用毫秒延期電雷管瓦斯安全性分析

對于煤礦許用毫秒延期電雷管瓦斯安全性的要求是在有8．7%±3%甲烷氣體存在下的空氣巷道內(nèi)作引燃試驗，點火頻率不得超過1/25或是2/50。

影響煤礦許用毫秒延期電雷管瓦期安全性的因素主要有以下幾點。

2．1 雷管主裝藥藥量的影響

雷管的主裝藥是決定雷管爆炸威力的決定性因素，而主裝藥是一次藥起決定性作用。主裝藥量大，雷管威力就大，主裝藥密度大，爆速度就高，相對威力也大。而對于許用雷管來說，威力越大，爆炸瞬間產(chǎn)生的爆溫就越高，因而引爆瓦斯的可能性就越大。試驗結(jié)果說明了這一點。試驗結(jié)果見表1。

表1 一次裝藥量對瓦斯安全性的影響情況

為了降低爆溫，目前我們所生產(chǎn)的許用雷管的主裝藥中普遍使用消焰劑。其中消焰劑的種類、加入量、細度及混合均勻性等都是影響瓦斯安全性的重要因素，應(yīng)嚴加控制。

2．2．延期元件的發(fā)熱量

延期元件的外殼通常是由鉛、鋁合金、銅、鐵等制成。由于鉛或鋁合金本身有燃燒性，因此，這些材料常被禁止用煤礦許用場合，鉛或銅被認為是較理想的材質(zhì)。尤其是鉛延期體，延期藥燃燒放出的熱量迅速使管內(nèi)壁熔化，從而吸收一部分火焰的溫度，吸附一部分噴出的延期藥燃燒殘渣。因此，延期藥的密度越大，藥芯直徑越小，燃燒穩(wěn)定，火焰溫度低，殘渣噴出量少，對瓦斯安全性就有利。我們將延期體的拉拔工藝進行了變動，讓其單發(fā)延期體的發(fā)熱量降低，從而提高瓦斯安全性，以下的試驗數(shù)據(jù)說明了這一點:以2段為例，見表2。

表2 延期藥芯直徑的大小對瓦斯安全性的影響

根據(jù)2段延期藥的氧平衡，首先可以確定其燃燒的近似的反應(yīng)方程式，再根據(jù)蓋斯定律，可以求出燃燒熱，根據(jù)延期元件的拉拔工藝，計算出藥芯直徑，根據(jù)2段延期元件的切長確定單發(fā)延期元件的發(fā)熱量。計算結(jié)果是:原工藝的單發(fā)延期元件的發(fā)熱量為40J?，F(xiàn)工藝的單發(fā)延期元件的發(fā)熱量為34J。故采用現(xiàn)工藝的雷管其可燃氣的安全度完全達到標準。因此延期元件即為影響毫秒雷管瓦斯安全性的關(guān)鍵因素。

根據(jù)我們所知，對于延期元件的要求有以下幾點。

(1)對火焰感度敏感，發(fā)火延滯期越小越好。

(2)延期藥燃燒氣體要少，燃速要穩(wěn)定。

(3)不易吸潮，不易掉藥，長期貯存穩(wěn)定性好。

(4)用于煤礦許用型雷管的延期體中延期體燃燒后殘渣噴出要盡量少。

2．3 引火藥頭

引火藥劑種類，引火頭大小等因素對瓦斯安全性是有明顯影響的。使用鉛丹—硅系列，雖然點火能力強、氣體少、延時精度高，持續(xù)時間長，但固體灼熱顆粒較多，容易引燃瓦斯。因此，引火藥種類和重量都應(yīng)有選擇。

2．4 雷管封口情況

雷管的封口是封閉雷管燃燒氣室，將雷管與引火元件牢固結(jié)合的過程。封口收口直徑太輕，卡頭卡瓣不合格，卡印設(shè)計不合理，以及管殼口部有裂紋，管壁太薄等原因，都將造成氣室漏氣或失去封口密封作用，從而竄出火焰，噴出燃燒殘渣，導(dǎo)致引燃瓦斯。

3．結(jié)論

根據(jù)以上論述及試驗結(jié)果看出，改進后的煤礦許用毫秒延期電雷管全部達到GB8031標準規(guī)定的，即降低了煤礦許用毫秒電雷管的瓦斯引爆率，同時也保證了毫秒延期雷管的秒量精度。

[1]趙杰．對國內(nèi)外許用電雷管可燃氣安全度的研究[J]．爆破器材。2010．