第4卷󰀁第4期1998年12月工程爆破

ENGINEERINGBLASTINGVol.4,No.4December1998

大爆破电力起爆网路的快速设计

袁󰀁野

(兰州有色冶金设计研究院,兰州󰀁730000)

摘󰀁要󰀁在工程爆破设计中,为确保大爆破安全、可靠的起爆,本文对起爆电源一定条件下,大爆破电力复式并串联起爆网路的支路数目确定提出了一种优化方法。

关键词󰀁复式并串联起爆网路󰀁支路数目󰀁网路平衡

AQUICKDESIGNMETHODFORLARGESCALE

EECTRICALBLASTINGNETWORK

YuanYe

(LanzhouEngineering&ResearchInstituteforNorferrous

Metalhurgy,Lanzhou730000)

ABSTRACT󰀁Inengineeringblastingdesign,tokeepthedetonatingofthelargescaleblastingsafe

andreliable,insomeparticularpowersupplycondition,thispaperdescribesonedesingmethodfor

electricalblastingnetworkoflargescaleblasting.

KEYWORDS󰀁Multipleparaller󰀁seriesconnectionblastingnetwork󰀁󰀁Branchnumber

Neotwrkequilibrium

󰀁󰀁目前,具有装药集中度小、抛体速度场相对均匀、抛掷效果好、破坏效应小的条形不偶合药

包已广泛使用,为确保条形药包能在稳定的爆轰条件下进行传爆,通常是沿条形药包每隔5~

10m设置一个起爆体,因而起爆体的数量较以往大大增加。对于采用电力起爆网路的工程爆

破设计,必须进行多种支路数目网路设计的计算,从中找出满足通过每个电雷管的电流值相等

且大于准爆电流的网路作为设计推荐起爆网路。但由于是通过多种网路方案试算确定的,对

于在给定电源条件下,是否支路数目最小、网路最简单无法判断,而且其计算工作量也很大,因

此需进一步研究大爆破电力起爆网路的计算。

1󰀁电力起爆网路的选择

󰀁󰀁电力起爆网路设计基本分为串联法、并联法、复式并串联法。在大爆破中为确保大爆破安

全、可靠的起爆,根据可靠性理论及大量工程爆破实践,通常采用复式并串联起爆网路,如图所示,即在每个起爆体中用4发电雷管并成两组,起爆体之间的电雷管两两互相串联,然后将两

条平行网路并联,若干硐室串联组成支路。该起爆网路具有安全、可靠、经济,网路联线简单、

易于检查的优点。

在实际爆破中,整个网路是否准确起爆,主要取决于各支路电阻是否平衡、通过每个电雷

袁野:矿山分院工程师。

复式并串联电力起爆网路

Multipleparaller󰀁seriesconnectionblastingnetowrk管的电流值是否相等,且大于准爆电流。在接上

区域母线之前,各支路电阻必须经过平衡,然后才

能互相并联在区域母线上,并且不允许将不同厂、

不同批次、不同种类的电雷管使用在同一起爆网

路上。

2󰀁复式并串联起爆网路支路数目的

确定

󰀁󰀁(1)首先根据现场实际条件确定起爆电源,确

定电源输出电压U。

(2)选定电雷管及其阻值r,并根据电源类型确定准爆电流I。根据爆破安全规程,直流

电不小于2.5A、交流电不小于4A。

(3)确定端线、联接线、区域线、主线的导线断面。根据经验及为便于联线操作,一般端线、

联接线断面为1.5mm2及2.5mm2,区域线断面为2.5mm2及4.0mm2,得出单位阻值。

(4)计算各硐室网路串组及并组后的电阻值,并组后电阻值为Ri。

(5)根据网路构成,设定支路数为N,支路电阻为R,则支路电压降4RI;母线电压降为

4NRoI,如忽略联接线电阻,则有:

U=4NRoI+4RI󰀁󰀁R=U/4I-NRo(1)

其中R>Ri󰀁󰀁R>󰀂Ri/N(2)

根据公式(1)、(2),在给定起爆电源下,可很快确定大爆破网路的最小支路数目N及支路

最大电阻值Ro。

(6)按所确定的支路数目,进行设计网路电阻平衡及计算,确保通过每个电雷管的电流值

相等,且大于准爆电流。平衡电阻的具体作法是,根据计算的各硐室网路并组电阻,按计算的支

路数及󰀂Ri/N进行硐室分组,然后进行电阻平衡,将电阻大的支路电阻降下来,多采用加大

导线截面或另选电阻小的导线办法(较少用此法);或将较小电阻的支路电阻升上去,多用增加

起爆体数目、加长端线和联接线的办法(通常采用此法)。

3󰀁计算实例

󰀁󰀁某次大爆破共设计有27条条形药室,初步确定需要起爆体96个,网路联线采用BX铜芯

橡胶线,端线S=1.5mm2的标称电阻值11.7󰀁/km;联接线及区域线S=2.5mm2,标称电阻

7.0󰀁/km;主线S=4.0mm2,标称电阻4.4󰀁/km,总长2 500m;各硐室网路最大电阻Ri=

12.4495󰀁,所有硐室网路电阻之和󰀁Ri=101.1639󰀁;电容式起爆器起爆,设计起爆电压

1000V,准爆电流I=5A。

则Ro=2 500 4.4/1000=4.4󰀁

R=1000/(4 5)-4.4N当󰀁N=1时,R=45.6󰀁,󰀁Ri/N=101.1639󰀁

当󰀁N=2时,R=41.2󰀁,󰀁Ri/N=50.5820󰀁

当󰀁N=3时,R=36.8󰀁,󰀁Ri/N=33.7213󰀁

当󰀁N=8时,R=14󰀂8󰀁,󰀁Ri/N=12󰀂6455󰀁(下转第65页)!53!袁󰀁野:大爆破电力起爆网路的快速设计󰀁全范围内,圆满地完成了施工任务。

5󰀁结束语

󰀁󰀁复杂环境下高梯段深孔光面爆破技术,通过研究、设计、施工及施工工艺的控制,既保证了

光面爆破质量,又确保爆破安全。鸡山石方光面爆破工程,圆满地完成了课题所研究的任务,

取得了令人满意的成果,社会效益和经济效益显著,为复杂环境下高梯段深孔光面爆破技术总

结了设计和施工经验,为在繁华城镇和重要设施附近进行大量石方控制爆破和光面爆破开创

了广阔前景。

参󰀁考󰀁文󰀁献

1󰀁王中黔等󰀂预裂爆破的断裂原理󰀂爆炸与冲击,1983,3(1).2󰀁刘舍宁󰀂国外光面爆破和预裂爆破技术󰀂第五届铁路工程爆破学术会议论文集。1996.3󰀁刘宏刚,王舒毅。罗山石方路堑高边坡光面爆破技术󰀂铁三局科技通讯,1996.(收稿时间:1998-06-15)

(上接第51页)

󰀁󰀁施工中开挖导洞9个,开挖药室186m,药室长度控制在每个导洞两侧各不超过10~15m,

典型装药结构如图4所示。装药总量为2#岩石炸药25160kg,装药参数如表所示。起爆网路

为并串并非电导爆管网路。

爆破效果(K17+421剖面)见图5。爆破后路基无破坏,上边坡坍塌较大,达到了预期目

的。本工程硐室开挖9天,机械清运11天,开挖后边坡平整、稳定,有效抛掷率平均达54%,

爆破效果良好,经济效益显著。

参󰀁考󰀁文󰀁献

1󰀁冯叔瑜󰀂冯叔瑜爆破论文集。北京:北京科技出版社,1994.2󰀁杨年华󰀂条形药包爆破作用机理[博士学位论文].北京:铁道部科学研究院,1994.

(收稿时间:1998-05-14)

(上接第53页)

󰀁󰀁当N=9时,R=10.4󰀁,󰀁Ri/N=11.2404󰀁

从以上计算可得出,能满足R>Ri、R>󰀁Ri/N起爆要求的支路数为N=3~8,故设计

最终所选支路数为N=3,能满足起爆要求(通过每个电雷管的电流值相等,并大于准爆电

流),且为网路最小支路数。由实例可以看出,采用此方法确定给定起爆电源条件下大爆破电

力起爆网路最小支路数,较以往常规试算方法快捷、可靠。

参󰀁考󰀁文󰀁献

1󰀁露天大爆破编写组󰀂露天大爆破󰀂北京:冶金工业出版社,1979.(收稿时间:1998-02-18)!65!孙学军等:复杂环境下高梯段深孔光面爆破技术󰀁