2电子延期雷管的技术发展-安徽理工大学.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * 1. 电子延期雷管的基本原理 电子雷管的基本原理与传统延期药雷管相同，可以把它看作由传统瞬发雷管外挂电子电路构成。图1是电子雷管的基本控制原理图。 图1 图2是电子雷管的基本控制原理图。 为保持同传统电子雷管接线方式的一致性，电子雷管通常采用供电县和通信线复合实用的方式；为提高电子雷管的使用可靠性，保证在爆破过程中，供电线路由于某种原因出现故障的情况下，仍能按设定的延期时间完成爆破操作，采用储能电容C1和C2分别储存控制芯片工作、点火药头所需的能量；为提高电子雷管的抗干扰（静电、射频、杂散电流）能力，提高电子雷管的安全性，采用电子开关K3控制对起爆能电能的充电，使其只有在起爆准备（连接、检测、延期时间设定等）完成后，才处于待起爆状态。 在紧急情况下，需要终止爆破操作时，由电子开关K2把C2 的储能释放;在延期时间到达后，电子开关K1控制把C2的储能释放到电子点火头上，从而完成电子雷管的起爆工作。 延期/控制电路是电子雷管的核心控制部分，由于各公司对电子雷管的认识上的差异性，以及采取的技术手段的不同， 生产的电子雷管不同， 但其延期和控制的功能是雷管的基本功能。其他功能（如内部检测和同信管理功能能）是附加的。Orica 公司和AEL 公司EletroDet 电子雷管为了对电子雷管在线操作，均在电子雷管内部增加了通信管理电路，而且I-KonTM 电子雷管增加了用于提高雷管可靠性的内部电路。 2.电子延期雷管的技术发展 目前，电子延期雷管所采用的延时方法有两种：一种是利用电容器和电阻组合的时间常数；一种是利用晶体振荡器和计数器组合而成。前者的延时电路用的是模拟设备方式，构造简单廉价，然而由于各元件值有误差，所以要想得到指定的延时是比较难的。后者的延时电路用的是数字方式，构造稍复杂，且费用高，但因其晶体振子的质量稳定，延时误差小，所以特别适用于要求高精度的延时装置。 采用晶体振荡为延时集成电路的电子延期雷管的基本原理图如下： 3.电子雷管及其起爆系统类型 有关电子雷管技术的研发工作始于20 世纪80 年代初。80 年代中期，电子雷管产品基本处于技术与产品研究开发和应用试验阶段。90 年代电子雷管及其起爆系统技术取得了较快发展，逐渐趋于成熟和爆破工程实用化。发展的第一阶段，电子雷管内部不带储能电容，由外部提供能量供延期模块工作以及点火起爆。第二阶段的电子雷管内部带有储能电容，可以维持延期模块工作并最后起爆雷管。 因此，电子雷管一般分为三种类型：一种是电起爆可编程的电子雷管，延期时间在爆破现场按爆破员要求设定，并在现场对整个爆破系统起爆时序实施编程，如Orica 公司I-KonTM 电子雷管；另一种是电起爆非编程的电子雷管，在工厂预先设定固定延期时间，如AEL 公司EletroDet 电子雷管；第三种是非电起爆的非编程的电子雷管，可以用导爆管或低能导爆索等非电起爆器材引发电子延期体再起爆，固定延期时间在工厂预先设定，如瑞典ExploDet 公司的电子雷管和美国Ensign-Bickford 公司开发的DIGIDETTM 电子起爆系统。 能够方便地组成简单、先进的起爆网络是电子雷管的一大优点。起爆系统配合专用的具有特定编码程序的点火设备，由编码器识别不同位置的雷管，现场设定起爆顺序和延期间隔；或采用固定延期时间的雷管，设置特定的起爆程序，达到预期的爆破破碎效果，减少震动、声响和其他危害。电子雷管提高了抗静电、杂散电流、电磁辐射的能力，减少了误点火，使用安全性提高。每发电子雷管都有自己的ID 码，具有电子安全保险功能。专用电子起爆装置起爆，不会被一般的交/直流电源、电池、或传统起爆设备起爆，具有有效防止雷管被非法使用的可能性。 4.国内外几种典型的电子雷管及其起爆系统 目前。澳大利亚Orica 公司、南非AEL 公司和Sasol 公司、瑞典Dynamit Nobel 公司、法国Davey BickFord 公司和日本旭化成工业公司等世界著名制造商和企业都研制开发出了电子雷管及其起爆系统。。Nobel 公司和Orica 公司联合开发了PBS 电子雷管(如图) 此种雷管的延时时间是在爆破现场根据矿工或爆破员的愿望设定,并对整个爆破系统进行编程。其延时时间是以1ms 为单位,可在0～8000ms 范围内为每发雷管任意设定延期时间。PBS 电子雷管起爆系统基本上是由雷管、编码器和起爆器三部分组成。 编码器可对每发雷管的延期时间进行设定。首先将雷管脚线连接到编码器上,编码器会立即读出该发雷管的ID 码,然后操作人员按设计要求,通过编码器对该雷管发送并设定所需的延期时间