本发明属于煤矿起爆器材,尤其属于一种使用铁壳的煤矿许用雷管。 现有的煤矿许用雷管外壳主要由以低炭钢为基料的复铜钢、纸、铜、塑料等制成。雷管外壳材质的差异将造成较大的雷管性能上的差异。目前最为广泛使用的外壳材质是铜、复铜钢和纸,但是这些材料存在着许多不可弥补的缺陷。采用铜和复铜钢制成的管壳由于材料来源有限、价格昂贵,制造成本大大增高。纸管虽然来源广泛,价格低廉。但制造的雷管抗压性能、抗撞击性能差,防潮性能、密封性能低下,在矿山煤破中因瞎炮遗留在煤或矿石中而不能被磁选分离,易造成社会公害,因而使用受到了限制。
目前,铁壳已被广泛应用于普通工程雷管中,但由于用作煤矿许用雷管时,其沼气和煤尘的引爆概率明显升高,因而国内外一直未能将该技术应用于煤矿许用雷管,目前国内外公开发行的书刊上也未见到有所报导。
1991年10月2日公开的中国专利第90109157·X号和第90109156·1号分别揭示了一种以氟化物为消焰剂的煤矿许用雷管和一种以氟化物为消焰剂的煤矿起煤器材专用猛炸药,解决了常用的氯化钾、氯化钠等消焰剂对金属壳有严重的腐蚀作用而不能被使用的问题。因此为铁壳应用于煤矿许用雷管增加了防止沼气和煤尘煤炸的技术措施。但是专利CN1054968A专利权利要求3认为氟化物消焰剂应占雷管装药总量的0.5-20%,最好为1-6%,其保护范围不适用于铁壳雷管。
本发明正是以克服现有煤矿许用雷管不能使用为目的,采用特制的铁壳,雷管装药中合理加入氟化物消焰剂,使雷管的爆炸性能满足了许用雷管的特殊要求。
本发明的煤矿许用雷管,包括:铁壳、引火元件、起爆药和雷管装药。其特征在于:本发明的雷管外壳所用材质为:搪瓷铁、马口铁、沸腾钢、半镇静钢、镇静钢,但以沸腾钢和半镇静钢为最好。由于本发明所用的钢板具有较好的延伸性,便于按特殊尺寸要求连续引拉。
本发明的煤矿许用雷管,其外壳地装药部位尺寸有特殊要求:一般情况下装药部位的管壳厚度在0.18-0.5mm,但以0.25-0.35mm时为最好,管壳部周边应薄于底部中心5%以上,但以薄于底部中心10-50%为最好。使用这样的铁壳形成的雷管装药增加了雷管装药爆炸能的轴向输出,减少了爆炸能量的径向损失和管壳煤炸碎片的飞散,因而降低了沼气和煤尘的引爆概率。
本发明的雷管,其装药中含有CN1054968A中揭示的氟化物消焰剂,其消焰剂的总加入量应占总装药量的1-15%,最好为6-12%。
本发明的雷管,其装药可以采用现有的各种猛炸药中的一种或两种以上的混合物,可采用现有的各种起爆药中的一种或两种以上的混合物。其更适合制造无起爆药雷管。
本发明中,其管壳部形状既可为平底、凸底又可为凹底,但以平底和凹底为最好。
本发明的优点是以一种简便可行的巧妙配合找到了以铁代铜、以铁代纸的有效途径。即保留了纸壳、复铜壳雷管的沼气安全性,又保留了复铜壳雷管的其它物理特性,同时可以为生产厂家增加经济效益。对于一条年产4000万发复铜壳雷管的生产线来,与现有铁壳雷管相比,本发明每年可增加经济效益80-160万元。
下面的例子只是为了进一步说明本发明而不是本发明的极限。
实施例1
取鞍山钢铁公司产的10F低炭钢板,厚度1.0mm,用五联冲压机冲制成雷管外壳,装药部位的管壳厚度为0.34mm,壳底为凹形,底部周边厚度较底部中心1.0mm减薄0.15mm,经高温氧化法黑处理。雷管装药分别为头遍药用阜新矿务局十二厂生产的含氟化物10%的许用雷管专用黑索今,二遍药黑索今中含氟化物6%。用按传统的复铜壳雷管生产工艺制作本发明的雷管作如下性能的实验。
1、贮存性能试验。
取上面研制雷管500发,放到湿度为70%的贮存器里贮存两年,观察雷管外观无明显变化合格率为100%。
2、防锈实验。
取上面研制的雷管20发,按《(GB2423·3-81)试验Ca:恒定湿热试验方法》进行盐雾试验结果防锈性能较好,优于目前的复铜钢管体。
3、铜板穿孔实验。
取上面研制的雷管200发作铅板穿孔试验。其穿孔平均值为10.5-12.4mm平均值为11.46mm。符合中华人民共和国国家标准GB8031-87《工业电雷管》。
4、沼气安全性试验。
取上面研制的雷管250发,按中华人民共和国国家标准GB8031-87《工业电雷管》所述的方法进行试验,其沼气引煤率为0/250。
实施例2
按实施例1所述的方法及工艺条件,但铁壳材质由10F改为08b,制成实施例2的雷管,并作与实施例1相同的性能试验,其结果分别为:贮存性能100%合格,防锈试验无明显变化,铅板穿孔值合格,沼气引爆率1/250。
实施例3
按实施例1所述的方法及工艺条件,但改变雷管装药部位的铁壳厚度为0.29mm及平底底部周边厚度较底部中心部位1.0mm减薄0.30mm,作成实施例3的雷管。并做实施例1中的试验项目第3、4两项试验,结果为:铅板穿孔值合格率100%,沼气引爆率为0/250。
实施例4
按实施例1的方法和工艺条件,但改变头遍药中消焰剂的含量为6%,二遍装药中消焰剂的含量为4%,制成实施例4的雷管。按实施例1中试验项目的4作实验,结果沼气引煤率为5/250。
比较例1
以马口铁铁板冲压或与实施例1相同尺寸的外壳,采用与实施例1相同的方法和工艺条件做成比较例1的雷管,并做与实施例1中性能试验4相同的试验,其沼气引爆率为30/250,不合格。
比较例2
以实施例2所用的铁板冲压管壳,尺寸为:雷管装药部位珠厚度为0.15mm,凸形底部周边不减薄,采用实施例2相同的方法和工艺条件制成比较例2的雷管,并做与实施例1性能试验3、4相同的试验,结果:铅板穿孔平均值为8.5-11.3mm,平均值为9.0mm,沼气引爆率为18/250,不合格。
比较例3
按实施例1所述方法及工艺条件,但改变雷管装药中消焰剂-氟化物的含量:头遍药中氟化物占装药量的3%,二遍药为0,制成比较例3的雷管。作沼气引爆试验,其结果为25/250不合格。
从以上比较可以看出,用本发明的铁壳及雷管制造工艺条件所研制成的雷管,其各项性能均优于比较例1-3的雷管。