<Desc/Clms Page number 1>
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, résidant à LONDRES.
PROCEDE PERFECTIONNE POUR LE TIR DE CHARGES EXPLOSIVES.
La présente invention se rapporte à un perfectionnement au tir de mines à retardement et spécialement au tir à courte période de retard dans des carrières et exploitations analogues où il faut qu'un arrangement unique des fils d'une série de détonateurs électriques détermine la détonation successive de charges explosives à des intervalles de temps pouvant ne pas dépasser une milliseconde, le boutefeu exécutant une seule opération manuelle.
Dans certaines circonstances, le tir à courte période de retard possède des avantages reconnus sur le tir simultané qu'on obtient lorsqu'on utilise des détonateurs électriques instantanés de la façon normale.On comp- te parmi ces avantages, une réduction de la fragmentation en profondeur 'est- à-dire la fissuration indésirable des roches se trouvant derrière, causée par le tir d'une rangée de trous de mine verticaux) et des vibrations, et la fa- cilité de fragmentation des roches aux dimensions voulues.
Jusqu'à présent, le tir à courte'période de retard a été exécuté soit en utilisant une série en gradation de détonateurs électriques à courte période de retard, soit en tirant chaque détonateur électrique instantané d'une série en un circuit de tir monté de façon appropriée, par l'intermédiaire d'un mécanisme contacteur en série.
Toutefois, en pratique, il est difficile dans des opérations de fabrication à la chaîne d'obtenir des détonateurs électriques à courte pério- de de retard, dont les périodes individuelles de retard sont suffisamment voisines de leurs périodes de retard moyennes pour éviter le risque que les détonateurs n'explosent pas toujours dans l'ordre désiré, particulièrement lorsque l'intervalle de temps entre deux coups successifs de la série est re- lativement faible, chose souvent désirable.
Lorsque le nombre de coups de la
<Desc/Clms Page number 2>
série est important et que la période de retard du détonateur le plus lent est relativement longue, les longueurs de certains éléments de retard et, par con- séquent, des détonateurs électriques à courte période de retard qui les con- tiennent ont tendance à devenir excessives, ou bien des compositions de re- tardement différentes doivent être utilisées dans la série, ce qui augmente la difficulté et le coût de la fabrication des détonateurs électriques à courte période de retard.
D'autre part, l'emploi d'un mécanisme contacteur en série a exigé jusqu'à présent que chaque détonateur électrique de la série soit re- lié par un fil à un contact séparé du mécanisme contacteur en série, de sorte que la longueur totale du fil conducteur nécessaire et les difficultés de ma- nipulation de ce fil augmentent considérablement avec le nombre de coups à ti- rer. De même, le placement du nombre voulu de contacts dans le mécanisme con- tacteur en série devient très difficile. En pratique, le nombre d'intervalles successifs qu'on a pu obtenir en utilisant des détonateurs électriques avec un mécanisme contacteur en série n'a pu sensiblement dépasser 16, et en uti- lisant des détonateurs à courte période de retard, le nombre d'intervalles successifs a été du même ordre.
Il serait cependant désirable de disposer d'un procédé de tir de mines à courte période de retard et d'un appareil pour sa mise en oeuvre, qui permettraient d'obtenir dans une même série un nombre beaucoup plus important d'intervalles de retard.
Le brevet belge n 520. 132 décrit et revendique entre autres un procédé de tir d'une série de coups de mine par mise à feu de leurs détona- teurs électriques respectifs avec une période de retard entre les coups suc- cessifs,suivant lequel on fait passer un courant électrique de mise à feu par la tête d'amorce de chaque détonateur successif au moyen d'un contacteur à retardement commandé électriquement et placé entre ce détonateur et le pré- cédent pour que le courant électrique de mise à feu passe par la tête d'amorce quand un circuit fermé est formé à l'intervention de ce contacteur.
Ge brevet belge décrit également un dispositif pour le tir d'une série de coups de mine par mise à feu de leurs détonateurs électriques respec- tifs avec une période de retard entre les coups successifs, ce dispositif comprenant un contacteur à retardement commandé électriquement et placé entre la tête d'amorce de chaque détonateur et de celui qui le précède dans la sé- rie, susceptible de former le circuit fermé nécessaire après la mise à feu du détonateur précédent pour permettre au courant électrique de mise à feu de passer par la tête d'amorce du détonateur suivant.
Le même brevet belge décrit encore, entre autres, un ensemble com- prenant deux tronçons conducteurs communs dont chacun peut être relié à un pôle d'une source d'électricité, et un certain nombre de contacteurs à retar- dement séparés commandés électriquement, dans lequel un tronçon conducteur commun présente un certain nombre de parties conductrices accessibles séparées pouvant être reliées électriquement chacune à un fil conducteur d'un détona- teur, un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique du premier contacteur à retardement commandé électriquement est relié à l'autre tronçon conducteur commun, et l'autre fil conducteur est libre pour être relié élec- triquement à l'autre fil conducteur du premier détonateur,
une borne fermant le circuit du premier contacteur à retardement est électriquement reliée au second tronçon conducteur commun et l'autre borne fermant le circuit du pre- mier contacteur à retardement est électriquement reliée à un des fils conduc- teurs du second contacteur à retardement commandé électriquement, et l'autre fil conducteur de la partie sensible au courant électrique du contacteur à retardement commandé électriquement est libre pour être reliée électriquement à l'autre fil conducteur du second détonateur, et ainsi de suite.
Le même brevet décrit encore, entre autres, un ensemble compre- nant deux fils isolés, chacun de ces fils pouvant être reliés à un pôle d'une source d'électricité, et un certain nombre de contacteurs à retardement sé- parés commandés électriquement dans lequel un fil conducteur de la partie sen-
<Desc/Clms Page number 3>
sible au courant électrique du premier contacteur à retardement commandé é- lectriquement est relié à un des fils isolés et l'autre fil conducteur de cette partie sensible au courant électrique est libre pour être reliée à un fil conducteur du premier détonateur, l'autre fil isolé comporte une partie accessible pour une connexion électrique à l'autre fil conducteur du premier détonateur,
une borne fermant le circuit du premier contacteur à retardement est électriquement reliée à un des fils isolés et l'autre borne fermant le circuit du premier contacteur à retardement est libre pour être reliée à un fil conducteur du second détonateur, tandis qu'un fil conducteur de la partie sensible du second contacteur à retardement commandé électriquement est élec- triquement relié à l'autre des fils isolés et que l'autre fil conducteur de la partie sensible du second contacteur à retardement commandé électriquement est libre pour être électriquement relié à l'autre fil conducteur du second détonateur, et ainsi de suite.
Le même brevet décrit encore, entre autres, un contacteur à retar- dement commandé électriquement et comprenant un corps tubulaire contenant une tête d'amorce électrique, deux bornes dont une au moins est isolée du corps tubulaire, et un élément séparateur en métal placé entre la tête d'amorce et les bornes et pouvant être déplacé pour former un pont métallique au moins temporairement entre les bornes, par création d'une pression de gaz du côté de l'élément en regard de la tête d'amorce électrique, cette tête comprenant un fil à résistance électrique et un élément en composition combustible pou- vant être allumé et fournir des gaz chauds lorsqu'un courant électrique passe par le fil.
Toutefois,on n'a pas trouvé possible, à ce jour, de fabriquer des contacteurs à retardement commandés électriquement du type décrit dans le brevet précité, présentant des durées uniformes de retard supérieures à 12 millisecondes, en adçptant simplement la solution évidente d'augmenter le volume efficace des contacteurs.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé de tir de mine à courte période de retard et un appareil pour sa mise en oeuvre, qui permettent d'obtenir un choix approprié de durées de retard uniformes comprises entre 10 et 100 millisecondes par exemple, à partir de contacteurs à retardement commandés électriquement du type n'ayant qu'une durée de retard uniforme plus courte, comprise par exemple entre 1 et 12 millisecondes, et excluent la possibilité de l'explosion des coups hors de l'ordre voulu tout en pouvant fournir un nombre désiré quelconque de coups dans une même série.
Suivant la présente invention, dans le procédé de tir d'une série de coups par mise à feu de leurs détonateurs électriques respectifs avec une période de retard entre les coups successifs, on fait passer un courant élec- trique de mise à feu par la tête d'amorce de chacun des détonateurs de la sé- rie via un contacteur à retardement commandé électriquement placé entre le détonateur et celui qu'il précède, et qui ne permet le passage du courant é- lectrique de mise à feu par la tête d'amorce que lorsqu'un circuit fermé est formé à son intervention,
et on fait en sorte que le courant électrique de mise à feu pour chaque détonateur et son contacteur à retardement associé soit une impulsion unique d'un courant électrique pulsatoire dans lequel la période de temps entre les impulsions électriques est la même que la période de retard désirée entre les coups successifs et dans lequel la durée de cha- cune de ces impulsions est inférieure à la période de retard d'un contacteur à retardement et supérieure à la période de temps nécessaire pour tirer un détonateur et le contacteur à retardement qui lui est associé.
Suivant une forme de l'invention, dans le procédé de tir d'une série de coups par mise à feu de leurs détonateurs électriques respectifs avec une courte période de retard entre les tirs successifs, on relie un fil
<Desc/Clms Page number 4>
conducteur du premier détonateur à un élément conducteur commun pouvant être relié à une borne d'une source de courant électrique pulsatoire, et l'autre fil conducteur à un fil conducteur de la partie sensible au courant électri- que, par exemple une tête d'amorce électrique, d'un contacteur à retardement commandé électriquement, et l'autre fil conducteur de cette partie sensible au courant électrique à un autre élément conducteur commun pouvant être relié à l'autre borne de la source de courant électrique pulsatoire,
cette source de courant électrique pulsatoire étant telle que la période de temps entre les impulsions électriques est la même que la période de retard désirée entre les coups successifs et que la durée de chacune des impulsions est inférieure à la période de retard d'un contacteur à retardement et supérieure à la pé- riode de temps nécessaire pour tirer un détonateur et le contacteur à retar- dement qui lui est associé, on relie un fil conducteur du détonateur suivant de la série à l'élément conducteur commun pouvant être relié à la première borne de la source de courant électrique pulsatoire et l'autre fil conducteur au fil conducteur d'une partie sensible au courant électrique, par exemple une tête d'amorce électrique,
d'un second contacteur à retardement commandé électriquement tandis qu'on relie un fil conducteur d'une des bornes du pre- mier contacteur à retardement commandé électriquement à l'autre fil conducteur de la partie sensible au courant électrique du second contacteur à retardement commandé électriquement, et le fil conducteur de l'autre borne du premier contacteur à retardement commandé électriquement à l'élément conducteur com- mun pouvant être relié à l'autre borne de la source de courant électrique pul- satoire, et ainsi de suite, puis on fait passer une impulsion électrique de la source de courant électrique pulsatoire par le premier détonateur et la partie sensible du premier contacteur à retardement commandé électriquement,
puis une autre impulsion électrique par le second détonateur et la partie sen- sible du second contacteur à retardement commandé électriquement, et ainsi de suite
Plus particulièrement, suivant une autre forme de l'invention, dans le procédé de tir d'une série de coups de mine par mise à feu de leurs détonateurs électriques respectifs avec une courte période de retard entre les mises à feu successives, on relie un fil conducteur du premier détonateur à un élément conducteur commun pouvant être relié à une borne d'une source de courant électrique pulsatoire et l'autre fil conducteur à un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique, par exemple une tête d'amorce é- lectrique, d'un contacteur à retardement commandé électriquement,
et l'autre fil conducteur de la partie sensible à un autre élément conducteur commun pou- vant être relié à l'autre borne de la source de courant électrique pulsatoire, cette source de courant électrique pulsatoire étant telle que la période de temps entre les impulsions électriques est la même que la période de retard désirée entre les coups successifs et que la durée de chacune des impulsions est plus courte que la période de retard d'un contacteur à retardement et plus longue que la période de temps nécessaire pour tirer un détonateur et le con- tacteur à retardement qui lui est associé, on relie le fil conducteur d'une des bornes du contacteur à un des éléments conducteurs communs et le fil con- ducteur de l'autre borne du contacteur au fil conducteur du second détonateur,
on relie l'autre fil conducteur du second détonateur à un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique du second contacteur à retardement commandé électriquement, et l'autre fil conducteur de la partie sensible du second contacteur à retardement à l'autre élément conducteur commun, et ainsi de suite, et on fait passer ensuite.une impulsion électrique de la source de courant électrique pulsatoire par le premier détonateur et la partie sensible au courant électrique du premier contacteur à retardement commandé électrique- ment, puis une autre impulsion électrique par la partie formant borne du pre- mier contacteur à retardement, le second détonateur et la partie sensible du second contacteur à retardement commandé électriquement et ainsi de suite.
. Le procédé de la présente invention permet de tirer une série d'un nombre quelconque de coups de mine avec une impulsion électrique d'un ordre
<Desc/Clms Page number 5>
suffisant seulement au tir de deux têtes d'amorce électriques à la fois.
Un montage pour le tir d'une série de coups de mine par mise à feu de leurs détonateurs électriques respectifs avec une période de retard entre les coups successifs suivant l'invention comprend un contacteur à retardement commandé électriquement, intercalé entre la tête d'amorce de chaque détona- teur de la série et celui qui le précède, susceptible de former le circuit fer- mé nécessaire après le tir du détonateur précédent pour que le courant élec- trique de mise à feu puisse pàsser par la tête d'amorce du détonateur suivant, et un dispositif engendrant un courant électrique pulsatoire d'un type tel que chacune des impulsions électriques soit le courant électrique de mise à feu de chaque détonateur et du contacteur à retardement qui lui est associé,
que la période de temps entre les impulsions électriques soit la même que la période de retard désirée entre les coups successifs et que la durée de cha- cune des impulsions soit inférieure à la période de retard d'un contacteur à retardement et supérieure à la période de temps nécessaire pour tirer un détonateur et le contacteur électrique qui lui est associé.
Plus spécialement, dans un montage suivant une forme de l'inven- tion pour le tir d'une série de coups par mise à feu de leurs détonateurs é- lectriques respectifs avec une période de retard entre les coups successifs, on relie un fil conducteur du premier détonateur à un élément conducteur com- mun pouvant être relié à une borne d'une source de courant électrique pulsa- toire et l'autre fil conducteur à un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique, par exemple une tête d'amorce électrique, d'un contacteur à retardement commandé électriquement, et l'autre fil conducteur du contac- teur à retardement commandé électriquement à un autre élément conducteur com- mun pouvant être relié à l'autre borne de la source de courant électrique pulsatoire,
on relie un fil conducteur du détonateur suivant à l'élément conducteur commun pouvant être relié à la première borne de la source de cou- rant électrique pulsatoire, et l'autre fil conducteur à un fil conducteur de la partie sensible d'un second contacteur électrique, on relie également un fil conducteur d'une des bornes du premier contacteur électrique à l'autre fil conducteur de la partie sensible du second contacteur électrique et le fil conducteur de l'autre borne du premier contacteur électrique à l'élément conducteur commun pouvant être relié à l'autre borne de la source de courant électrique pulsatoire, et ainsi de suite,
un dispositif étant prévu pour en- gendrer un courant électrique pulsatoire de type tel que chacune des impulsions électriques soit le courant électrique de mise à feu pour chaque détonateur et son contacteur à retardement associé, la période de temps entre les impul- sions électriques étant la même que la période de retard désirée entre les coups successifs et la durée de chacune des impulsions étant inférieure à la période de retard d'un contacteur à retardement et supérieure à la période de temps nécessaire pour la mise à feu d'un détonateur et du contacteur à re- tardement qui lui est associé.
Plus spécialement, dans un montage suivant une autre forme de l'invention pour le tir d'une série de coups-par mise à feu de leurs détona- teurs électriques respectifs avec une période de retard entre les coups suc- cessifs, un fil conducteur du premier détonateur est relié à un élément con- ducteur commun pouvant être relié à une borne d'une source de courant élec- trique pulsatoire et l'autre fil conducteur est relié à un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique, par exemple une tête d'amorce élec- trique, d'un contacteur à retardement commandé électriquement, et l'autre fil conducteur de la partie sensible au courant électrique à un autre élément conducteur commun pouvant être relié à l'autre borne de la source du courant électrique pulsatoire,
un fil conducteur des bornes du contacteur est relié à un des éléments conducteurs communs et le fil conducteur de l'autre borne du contacteur est relié à un fil conducteur du second détonateur, l'autre fil conducteur du second détonateur est relié à un fil conducteur de la par-
<Desc/Clms Page number 6>
tie sensible du second contacteur à retardement commandé électriquement et l'autre fil conducteur de la partie sensible du second contacteur à retarde- ment est relié à l'autre élément conducteur commun, et ainsi de suite,
un dis- positif étant prévu pour engendrer un courant électrique pulsatoire d'un ty- pe tel que chacune des impulsions électriques soit le courant électrique de mise à feu pour chaque détonateur et le contacteur à retardement qui lui est associé et que la période de temps entre les impulsions électriques soit la même que la période de retard désirée entre les coups successifs, la durée de chacune des impulsions étant inférieure à la période de retard d'un con- tacteur à retardement et supérieure à la période de temps nécessaire pour la mise à feu d'un détonateur et du contacteur à retardement qui lui est associé.
On utilise de préférence des détonateurs électriques instantanés pour la mise en oeuvre de l'invention, mais des détonateurs électriques à re- tardement peuvent être utilisés si on le désire pour faire varier le nombre de détonateurs à allumer avant que l'un d'entre eux puisse exploser.
Un ensemble suivant une forme de l'invention comprend deux élé- ments conducteurs communs pouvant être reliés chacun à une borne d'une sour- ce de courant électrique pulsatoire et un certain nombre de contacteurs à retardement séparés commandés électriquement, et dans cet ensemble un élé- ment conducteur commun comporte un certain nombre de parties séparées acces- sibles chacune pour une connexion électrique à un fil conducteur d'un déto- nateur, un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique du pre- mier contacteur à retardement commandé électriquement est reliée à l'autre élément conducteur commun et l'autre fil conducteur est libre pour être relié électriquement à l'autre fil conducteur du premier détonateur,
une borne fer- mant le circuit du premier contacteur à retardement est électriquement reliée au second élément conducteur commun et l'autre borne fermant le circuit du premier contacteur à retardement est électriquement reliée à un des fils con- ducteurs du second contacteur à retardement commandé électriquement, et l'au- tre fil conducteur de la partie sensible du contacteur à retardement comman- dé électriquement est libre pour être relié électriquement à l'autre fil con- ducteur du second détonateur et ainsi de suite.
Un ensemble suivant une autre forme de l'invention comprend deux éléments conducteurs pouvant être reliés chacun à une borne d'une source de courant électrique pulsatoire et un certain nombre de contacteurs à retarde- ment séparés commandés électriquement, et dans cet ensemble un fil conducteur de la partie sensible au courant électrique du premier contacteur à retarde- ment commandé électriquement est relié à un des éléments conducteurs et l'au- tre fil conducteur de la partie sensible est libre pour être relié à un fil conducteur du premier détonateur, l'autre élément conducteur comporte une partie accessible pour une connexion électrique à l'autre fil conducteur du premier détonateur, une borne fermant le circuit du premier contacteur à re- tardement est électriquement reliée à un des éléments conducteurs,
et l'autre borne fermant le circuit du premier contacteur à retardement est libre pour être reliée à un fil conducteur du second détonateur, un fil conducteur de la partie sensible du second contacteur à retardement commandé électriquement étant électriquement reliée à l'autre élément conducteur, et l'autre fil con- ducteur de la partie sensible du second contacteur à retardement commandé é- lectriquement étant libre pour être relié électriquement à l'autre fil conduc- teur du second détonateur, et ainsi de suite.
On notera que suivant le procédé de l'invention la période de re- tard entre les coups successifs est déterminée par la période de temps entre les impulsions électriques de la source de courant électrique pulsatoire et que dans le montage simple de l'invention chaque contacteur à retardement com- mandé électriquement empêche une impulsion électrique quelconque d'allumer simultanément tous les détonateurs de la série, et par conséquent, il est es-
<Desc/Clms Page number 7>
sentiel que la durée de chacune des impulsions soit inférieure à la période de retard d'un contacteur à retardement commandé électriquement.
Un avantage spécial de la présente invention est qu'un montage formé de contacteurs à re- tardement commandés électriquement et ayant une période de retard déterminée quelconque peut être utilisé pour des périodes de retard entre les coups successifs plus longues que cette période de retard déterminée.
Le contacteur à retardement commandé électriquement et servant à la mise en oeuvre de l'invention peut avoir par exemple une des formes dé- crites dans le brevet belge précité. Une forme préférée de contacteur à re- tardement commandé électriquement comprend un corps tubulaire contenant une tête d'amorce électrique, deux bornes dont une au moins est isolée du corps tubulaire, et un élément séparateur en métal placé entre la tête d'amorce et les bornes et pouvant être déplacé pour former un pont métallique entre les bornes par création d'une pression de gaz du côté de l'élément en regard de la tête d'amorce électrique,
celle-ci comprenant un fil à résistance élec- trique et un élément en composition combustible pouvant être allumé et four- nir des gaz chauds lorsqu'un courant électrique passe par le fil. Si on le désire, le corps tubulaire peut ne contenir qu'une borne, et, exécuté en ma- tière conductrice, constituer lui-même l'autre.
La période de temps nécessaire pour déplacer l'élément séparateur en métal au moins temporairement afin de former un pont métallique entre les bornes peut être déterminée d'avance et dépend entre autres des caractéristi- ques de combustion de l'élément en composition combustible, de l'espace libre dans le corps tubulaire entre la composition et la ou les bornes, de la com- position et de l'inertie de l'élément séparateur en métal.
Un dispositif approprié quelconque peut être utilisé pour fournir un courant électrique pulsatoire, par exemple directement par des dispositifs mécaniques comme une magnéto prévue pour fournir un courant électrique pulsa- toire, par une combinaison de dispositifs mécaniques et électriques interrom- pant mécaniquement une source régulière de courant afin de fournir le courant pulsatoire requis, ou par des dispositifs purement électriques dans lesquels, par exemple, une source régulière de courant électrique est interrompue ou commandée par des moyens électroniques.
A titre d'exemple, une partie d'un circuit de mise à feu de dé- tonateurs pour le tir à courte période de retard suivant une forme de l'in- vention, montrant deux détonateurs électriques instantanés et les contacteurs électriques sacrifiés pouvant être fermés par pression de gaz qui leur sont associés, pris dans un nombre beaucoup plus grand de détonateurs et de con- tacteurs, est illustrée schématiquement sur la fig. 1 des dessins annexés.
Sur cette fig. 1, 1 désigne une connexion positive par fil à une source de courant électrique, 2 est un commutateur rotatif dont les plots de contact 3 reliés sont diamétralement opposés sur sa périphérie, 4 est un câ- ble électrique alimenté par le fil 1 via le commutateur rotatif 2 et 5 est une connexion négative à la source de courant électrique. 6 est un détonateur é- lectrique dont la tête d'amorce 7 est reliée en série avec la tête d'amorce électrique 8 d'un contacteur à retardement commandé électriquement 9 compre- nant deux contacts 10 et un élément séparateur conducteur mobile monté à la presse 11. Un des contacts 10 est relié au câble 4 et l'autre à la tête d'a- morce 8' d'un contacteur 9' muni d'un élément séparateur conducteur mobile monté à la presse 11' et de contacts 10'.
La tête d'amorce 8' est reliée en série avec la tête d'amorce 7' du détonateur 6' au câble 5. Les contacts 10' peuvent être reliés de façon analogue aux contacts 10 pour continuer la série.
De cette façon, lorsque l'exploseur non représenté est fermé et que le commu- tateur rotatif ferme le circuit, le courant passe par les têtes d'amorce 7 et 8, allumant le détonateur 6 et déplaçant l'élément 11 en l'amenant contre les
<Desc/Clms Page number 8>
contacts 10. Cependant, avant que l'élément 11 n'atteigne les contacts 10, le commutateur rotatif 2 ouvre le circuit. Lorsqu'il rétablit le circuit, le courant passe par les têtes d'amorce 7' et 8', tirant le détonateur 6' et mettant l'élément 11' en contact avec les contacts 10'. Le commutateur rotatif 2 ouvre à nouveau le circuit avant que l'élément 11' n'atteigne les contacts 10' et cette suite d'interventions continue pour toute la série de détonateurs et de contacteurs à retardement commandés électriquement.
On peut voir en considérant le montage illustré qu'il est impossible qu'un détonateur quelconque de la série s'allume avant un autre qui le précède dans la série.
En outre, si l'un des contacteurs ne se ferme pas de fagon satisfaisante, au- cun des détonateurs suivants de la série ne s'allume. En pratique, les fils conducteurs reliant les têtes d'amorce 8, 8' etc. au câble de mise à feu 4 peuvent avoir une longueur considérable, tandis que la distance entre les dé- tonateurs et les contacteurs qui leur sont associés peut être si réduite que les contacteurs soient endommagés ou détruits par le souffle des charges ex- plosives amorcées par leurs détonateurs respectifs. Si l'intervalle de retard est tel qu'un contacteur quelconque peut être détruit de cette manière avant que le détonateur qui lui est associé- n'ait été tiré, les contacteurs peuvent être montés plus près du câble d'alimentation et écartés de la charge précé- demment tirée.
Si R est la vitesse de rotation, (en tours par minute) du commu- tateur rotatif et 4 le temps de retard désiré en milli-secondes et n le nom- bre de fois que le circuit est fermé à chaque tour du commutateur rotatif, on a
EMI8.1
A titre d'exemple, une partie d'un circuit de mise à feu de déto- nateurs pour le tir de mine à courte période de retard suivant une autre for- me d'exécution de l'invention, montrant trois contacteurs à retardement com- mandés électriquement et deux des détonateurs instantanés qui leur sont asso- ciés, pris dans un nombre beaucoup plus grand de détonateurs et de contacteurs est représentée sur la fig. 2 des dessins annexés.
La fig. 2 montre également l'ensemble comprenant trois contacteurs à retardement associés commandés électriquement pris dans un nombre beaucoup plus grand de contacteurs à retardement électriquement reliés aux fils jumeaux 1 et 5, le fil conducteur libre d'une borne du contacteur à retardement pré- cédent et un fil conducteur libre de la tête d'amorce du contacteur à retar- dement suivant pouvant être reliés respectivement à un fil conducteur d'un dé- tonateur électrique qui doit détoner après la mise à feu du contacteur à re- tardement précédent et permettre le passage de l'impulsion électrique via la partie sensible du contacteur à retardement commandé électriquement suivant.
Sur la figo 2, le commutateur rotatif entraîné par un moteur, qui fournit une forme simple de générateur d'impulsions lorsqu'il est relié en série avec un accumulateur est construit de façon différente de celui du cir- cuit de mise à feu de détonateurs de la fig. 1, et comprend un disque 13 en matière isolante muni de deux pièces de laiton 14, pour que sa circonférence soit divisée en quatre sections alternantes et égales de matière isolante et de cuivre, et deux balais en carbone tendre 15' pour que, lorsque le disque 13 tourne, les pièces de laiton 14 établissent le contact entre les balais 15' deux fois par tour complet. Le balai 15' est monté sur une fente radiale 16 pour que sa position relativement au balai 15 puisse varier sur un arc de 90 .
La durée du contact électrique entre les balais 15 et 15' peut varier entre 0 et 90 jusqu'à un maximum où les balais sont à peine écartéso
Le moteur (non représenté) servant à entraîner le commutateur ro- tatif peut être un moteur électrique à vitesse variable en relation avec un
<Desc/Clms Page number 9>
embrayage à friction (non représenté) qui peut être réglé pour donner au com- mutateur une vitesse de rotation comprise entre 0 et 5.000 tours/minute. Comme le contact s'établit deux fois à chaque tour, la période entre les impulsions fournies par le commutateur tournant à 5. 000 tours/minute est 6 millisecondes.
La durée de contact est une fonction de la vitesse de rotation du disque 13 et par conséquent la durée de chaque impulsion varie avec la vitesse de répé- tition des impulsions. Cette durée de contact peut être cependant modifiée en changeant la distance entre les balais 15 et 15' pour une vitesse de rotation déterminée du disque 13.
Dans le circuit de mise à feu de détonateurs et l'ensemble repré- senté sur la fig. 2, un fil conducteur de la tête d'amorce électrique 8' du contacteur à retardement commandé électriquement 9' est relié à 4 et l'autre fil conducteur de la tête d'amorce électrique est libre, mais serait relié à 5 si 8' était la première tête d'amorce électrique de la séire. Un des deux fils conducteurs de 10' est relié à un des deux fils conducteurs de 7', l'au- tre fil conducteur de 7' à un des deux fils conducteurs de 8" et l'autre fil conducteur de 8" à 4 et ainsi de suite.
Lorsque l'exploseur (non représenté) est fermé et qu'une des pièces de laiton 14 du commutateur rotatif ferme le circuit, le courant passe par la tête d'amorce 8' du contacteur à retardement commandé électriquement 9' et la pression engendrée par l'allumage de la com- position d'amorçage de la tête d'amorce 8' dans le contacteur à retardement 9' commandé électriquement déplace la mince cuvette rigide 12' étroitement coincée dans le tube du contacteur à retardement de façon à la faire entrer en contact avec les bornes 10', 10'. Avant que l'élément 12' atteigne les contacts 10', le commutateur rotatif ouvre le circuit. Lorsque le commutateur rotatif referme le circuit, un courant électrique de mise à feu passe de 5 à 4 par 10' et 10', 7' et 8" du contacteur à retardement 9" commandé électri- quement.
Une période de retard certaine se place entre le moment où la tête d'amorce 8" s'allume et celui où la cuvette 12" entre en contact avec les bornes 10" et 10", cette période de retard dépendant entre autres des carac- téristiques de combustion de la composition d'amorçage de la tête d'amorce 8", de l'espace libre dans le contacteur à retardement commandé électrique- ment entre la tête d'amorce et le fond ou partie fermant le circuit de la cuvette 12", et de la position et de l'inertie de cette cuvette, de sorte que le circuit de mise à feu passant par la tête d'amorce 7" n'est fermé qu'après une période de retard correspondante.
Cependant, une fois de plus, le commu- tateur rotatif ouvre le circuit avant que la cuvette 12" entre en contact a- vec les bornes 10", et cette série d'interventions continue pour toute la sé- rie de détonateurs et de contacteurs à retardement commandés électriquement.
Comme dans la forme de réalisation précédente, le temps de retard désiré en millisecondes d dépend de la vitesse de rotation (tours par minute) R du commutateur rotatif et de n., le nombre de fois que le circuit est fermé par tour du commutateur rotatif, et est donné par la formule
EMI9.1
Un contacteur à retardement commandé électriquement, représenté à titre d'exemple sur la fig.
2, comprenant un tube en aluminium de 60 mm de long et 6,7 mm de diamètre, une cuvette 12" coincée à 25 mm de l'extrémité du tube portant les bornes, et des bornes 10 placées à 5 mm de la cuvette 12" et une tête d'amorce à basse tension 8 ayant une composition allumable formée d'une composition de mono- nitrorésorcinate de plomb, chlorate de potassium et charbon de bois enduite de collodion, qui dégage environ 7 cm3 de gaz dans les conditions normales de température et de pression, assure une durée de retard de 7 millisecondes environ.
Si on le désire, dans le procédé le montage et l'ensemble de la présente invention, les contacteurs à retardement commandés électriquement
<Desc/Clms Page number 10>
peuvent être les contacteurs décrits dans le brevet belge de même date ayant pour titre "Procédé perfectionné pour le tir de charges explosives et appareil pour sa mise en oeuvre".
Le contacteur à retardement commandé électriquement décrit dans ce brevet comprend un récipient contenant une tête d'amorce élec- trique contenant un fil à résistance électrique et un élément en composition combustible pouvant être allumé et fournir des gaz chauds lorsqu'un courant électrique passe par le fil et deux bornes dont une au moins est isolée du récipient et écartée de l'autre et de la tête d'amorce, pour que, par combus- tion de la composition combustible, l'espace entre les bornes devienne un tra- jet conducteur pour la différence de potentiel existant entre les bornes.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de tir d'une série de coups de mine, par mise à feu de leurs détonateurs électriques respectifs avec une période de retard entre les coups successifs, caractérisé en ce qu'on fait passer un courant électrique de mise à feu par la tête d'amorce de chacun des détonateurs de la série via un contacteur à retardement commandé électriquement placé entre le détonateur et celui qu'il précède, et qui ne permet le passage du courant électrique de mise à feu par la tête d'amorce que lorsqu'un circuit fermé est formé à son intervention,
et on fait en sorte que le courant électrique de mise à feu pour chaque détonateur et son contacteur à retardement associé soit une im- pulsion unique d'un courant électrique pulsatoire dans lequel la période de temps entre les impulsions électriques est la même que la période de retard désirée entre les coups successifs et dans lequel la durée de chacune de ces impulsions est inférieure à la période de retard d'un contacteur à retarde- ment et supérieure à la période de temps nécessaire pour tirer un détonateur et le contacteur à retardement qui lui est associé.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, residing in LONDON.
PERFECTED PROCESS FOR SHOOTING EXPLOSIVE CHARGES.
The present invention relates to an improvement in the firing of delayed mines and especially in the firing with a short delay period in quarries and similar operations where a unique arrangement of the wires of a series of electric detonators must determine the successive detonation explosive charges at time intervals not exceeding one millisecond, the blaster performing a single manual operation.
Under certain circumstances, short-delay firing has recognized advantages over the simultaneous firing obtained when using instantaneous electric detonators in the normal way. These advantages include a reduction in fragmentation by depth (that is, the unwanted cracking of rocks behind, caused by firing from a row of vertical blastholes) and vibration, and the ease of breaking rocks to desired dimensions.
Heretofore, short-delay period firing has been performed either by using a graded series of short-delay-period electric detonators, or by firing each instantaneous electric detonator in a series into a mounted firing circuit. appropriately, through a series contactor mechanism.
However, in practice, it is difficult in assembly-line manufacturing operations to obtain electric detonators with a short delay period, the individual delay periods of which are sufficiently close to their average delay periods to avoid the risk of detonators do not always explode in the desired order, particularly when the time interval between two successive shots in the series is relatively small, which is often desirable.
When the number of strokes of the
<Desc / Clms Page number 2>
series is important and the delay period of the slower detonator is relatively long, the lengths of some delay elements and, consequently, of the short delay period electric detonators which contain them tend to become excessive. , or different delay compositions have to be used in the series, which increases the difficulty and cost of manufacturing short delay period electric detonators.
On the other hand, the use of a series contactor mechanism has heretofore required that each electric detonator in the series be connected by a wire to a contact separate from the series contactor mechanism, so that the length total amount of conductive wire required and the difficulties in handling this wire increase considerably with the number of strokes to be drawn. Likewise, placing the desired number of contacts in the series contact mechanism becomes very difficult. In practice, the number of successive intervals which could be obtained by using electric detonators with a contactor mechanism in series could not appreciably exceed 16, and by using detonators with short delay period, the number of The successive intervals were of the same order.
However, it would be desirable to have a method of firing mines with a short delay period and an apparatus for its implementation, which would make it possible to obtain in the same series a much larger number of delay intervals.
Belgian Patent No. 520. 132 describes and claims inter alia a method of firing a series of shots by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots, according to which one passes an electric firing current through the primer head of each successive detonator by means of an electrically controlled delay contactor placed between this detonator and the previous one so that the firing electric current passes through the initiator head when a closed circuit is formed by the intervention of this contactor.
The Belgian patent also describes a device for firing a series of mine shots by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots, this device comprising an electrically controlled and placed delay contactor. between the primer head of each detonator and that which precedes it in the series, capable of forming the necessary closed circuit after the firing of the preceding detonator to allow the electric current of firing to pass through the head primer for the next detonator.
The same Belgian patent also describes, among other things, an assembly comprising two common conductive sections, each of which can be connected to a pole of an electricity source, and a number of separate electrically controlled delay contactors, in in which a common conductive section has a number of separate accessible conductive parts which can each be electrically connected to a lead wire of a detonator, a lead wire of the electric current sensitive part of the first electrically controlled delay contactor is connected to the other common conducting section, and the other conducting wire is free to be electrically connected to the other conducting wire of the first detonator,
one terminal closing the circuit of the first delay contactor is electrically connected to the second common conductive section and the other terminal closing the circuit of the first delay contactor is electrically connected to one of the conductor wires of the second electrically controlled delay contactor , and the other lead wire of the electric current sensitive part of the electrically controlled delay contactor is free to be electrically connected to the other lead wire of the second detonator, and so on.
The same patent also describes, inter alia, an assembly comprising two insulated wires, each of these wires being able to be connected to a pole of a source of electricity, and a certain number of separate delay contactors controlled electrically in the same patent. which a common thread of the sensory part
<Desc / Clms Page number 3>
sible to the electric current of the first electrically controlled delay contactor is connected to one of the insulated wires and the other conductor wire of this part sensitive to the electric current is free to be connected to a conductor wire of the first detonator, the other wire insulated has a part accessible for an electrical connection to the other conductive wire of the first detonator,
one terminal closing the circuit of the first delay contactor is electrically connected to one of the insulated wires and the other terminal closing the circuit of the first delay contactor is free to be connected to a conductive wire of the second detonator, while a conductive wire of the sensitive part of the second electrically controlled delay contactor is electrically connected to the other of the insulated wires and that the other conductive wire of the sensitive part of the second electrically controlled delay contactor is free to be electrically connected to the another lead wire of the second detonator, and so on.
The same patent also describes, inter alia, an electrically controlled delay contactor comprising a tubular body containing an electric starter head, two terminals, at least one of which is insulated from the tubular body, and a metal separator element placed between the primer head and the terminals and can be moved to form a metal bridge at least temporarily between the terminals, by creating a gas pressure on the side of the element facing the electric primer head, this head comprising an electrical resistance wire and a combustible composition element capable of being ignited and providing hot gases when an electric current passes through the wire.
However, it has not been found possible, to date, to manufacture electrically controlled delay contactors of the type described in the aforementioned patent, having uniform delay times greater than 12 milliseconds, simply by adopting the obvious solution of increasing the effective volume of the contactors.
The object of the present invention is to provide a method of blasting with a short delay period and an apparatus for its implementation, which make it possible to obtain an appropriate choice of uniform delay times of between 10 and 100 milliseconds, for example. , from electrically controlled delay contactors of the type having only a shorter uniform delay time, for example between 1 and 12 milliseconds, and exclude the possibility of the explosion of blows out of the desired order any by being able to deliver any desired number of shots in a single series.
According to the present invention, in the method of firing a series of shots by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots, an electric firing current is passed through the head. initiation of each of the detonators in the series via an electrically controlled delay contactor placed between the detonator and the one it precedes, and which does not allow the passage of the electric firing current through the head of the detonator. initiates that when a closed circuit is formed upon its intervention,
and causing the firing electric current for each detonator and its associated delay contactor to be a single pulse of a pulsating electric current in which the period of time between the electric pulses is the same as the delay period desired between successive shots and in which the duration of each of these pulses is less than the delay period of a delayed contactor and greater than the period of time required to fire a detonator and its delayed contactor. associate.
According to one form of the invention, in the method of firing a series of shots by firing their respective electric detonators with a short delay period between successive shots, a wire is connected
<Desc / Clms Page number 4>
conductor of the first detonator to a common conductive element which can be connected to a terminal of a pulsating electric current source, and the other conductor to a conductor wire of the part sensitive to the electric current, for example a head of electric starter, of an electrically controlled delay contactor, and the other conducting wire of this part sensitive to electric current to another common conducting element which can be connected to the other terminal of the pulsating electric current source,
this source of pulsating electric current being such that the period of time between the electric pulses is the same as the desired delay period between successive strokes and that the duration of each of the pulses is less than the delay period of a contactor at delay and longer than the period of time necessary to fire a detonator and the delay contactor associated with it, a lead wire of the next detonator in the series is connected to the common conductive element which can be connected to the first terminal of the pulsating electric current source and the other conductive wire to the conductive wire of a part sensitive to electric current, for example an electric starter head,
of a second electrically controlled delay contactor while connecting a conductor wire of one of the terminals of the first electrically controlled delay contactor to the other conductor wire of the part sensitive to electric current of the second controlled delay contactor electrically, and the lead wire from the other terminal of the first electrically controlled delay contactor to the common conductive member connectable to the other terminal of the pulsating electric current source, and so on, and then an electric pulse from the pulsating electric current source is passed through the first detonator and the sensitive part of the first electrically controlled delay contactor,
then another electric impulse by the second detonator and the sensitive part of the second electrically controlled delay contactor, and so on.
More particularly, according to another form of the invention, in the method of firing a series of shots by firing their respective electric detonators with a short period of delay between the successive firing, a lead wire from the first detonator to a common conductive element connectable to a terminal of a pulsating electric current source and the other lead wire to a lead wire of the electric current sensitive part, for example a primer head. - electric, an electrically controlled delay contactor,
and the other conducting wire from the sensitive part to another common conducting element which can be connected to the other terminal of the pulsating electric current source, this pulsating electric current source being such that the period of time between the pulses electrical is the same as the desired delay period between successive shots and the duration of each pulse is shorter than the delay period of a delay contactor and longer than the period of time required to fire a detonator and the delay contactor which is associated with it, the conducting wire of one of the terminals of the contactor is connected to one of the common conducting elements and the conducting wire of the other terminal of the contactor to the conducting wire of the second detonator,
the other conductor wire of the second detonator is connected to a conductor wire of the part sensitive to electric current of the second electrically controlled delay contactor, and the other conductor wire of the sensitive part of the second time delay contactor to the other conductive element common, and so on, and then one electric pulse from the pulsating electric current source is passed through the first detonator and the electric current sensitive part of the first electrically controlled delay contactor, followed by another electric pulse through the terminal part of the first delay contactor, the second detonator and the sensitive part of the second electrically controlled delay contactor and so on.
. The method of the present invention allows a series of any number of shots to be fired with an electrical pulse of an order
<Desc / Clms Page number 5>
sufficient only to fire two electric primer heads at the same time.
An assembly for firing a series of mine shots by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots according to the invention comprises an electrically controlled delay contactor, interposed between the primer head of each detonator in the series and the one preceding it, capable of forming the closed circuit necessary after the firing of the preceding detonator so that the electric firing current can pass through the primer head of the detonator following, and a device generating a pulsating electric current of a type such that each of the electric pulses is the firing electric current of each detonator and of the delay contactor associated with it,
that the period of time between the electrical pulses is the same as the desired delay period between successive strokes and that the duration of each of the pulses is less than the delay period of a delay contactor and greater than the period time required to fire a detonator and its associated electrical contactor.
More specifically, in an arrangement according to one form of the invention for firing a series of shots by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots, a conducting wire is connected. from the first detonator to a common conductor element connectable to a terminal of a pulsating electric current source and the other conductor wire to a conductor wire of the electrically sensitive part, for example a head of electric start, of an electrically controlled delay contactor, and the other lead wire from the electrically controlled delay contactor to another common conductive element which can be connected to the other terminal of the pulsating electric current source,
one conductive wire of the next detonator is connected to the common conductive element which can be connected to the first terminal of the pulsating electric current source, and the other conductive wire to a conductive wire of the sensitive part of a second contactor electrical, one also connects a conductive wire of one of the terminals of the first electrical contactor to the other conductive wire of the sensitive part of the second electrical contactor and the conductive wire of the other terminal of the first electrical contactor to the common conductive element can be connected to the other terminal of the pulsating electric current source, and so on,
a device being provided to generate a pulsating electric current of the type such that each of the electric pulses is the firing electric current for each detonator and its associated delay contactor, the period of time between the electric pulses being the same as the desired delay period between successive shots and the duration of each of the pulses being less than the delay period of a delayed contactor and greater than the period of time necessary for firing a detonator and the associated delay contactor.
More especially, in an arrangement according to another form of the invention for firing a series of shots by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots, a conducting wire of the first detonator is connected to a common conductor element which can be connected to a terminal of a pulsating electric current source and the other conductor wire is connected to a conductor wire of the part sensitive to electric current, for example an electric starter head, of an electrically controlled delay contactor, and the other lead wire from the part sensitive to the electric current to another common conductive element which can be connected to the other terminal of the current source pulsating electric,
one conductor wire of the contactor terminals is connected to one of the common conductive elements and the conductor wire of the other terminal of the contactor is connected to a conductor wire of the second detonator, the other conductor wire of the second detonator is connected to a conductor wire of the par-
<Desc / Clms Page number 6>
sensitive connection of the second electrically controlled delay contactor and the other lead wire of the sensitive part of the second delay contactor is connected to the other common conducting element, and so on,
a device being provided to generate a pulsating electric current of a type such that each of the electric pulses is the firing electric current for each detonator and the delay contactor associated with it and that the period of time between the electrical pulses is the same as the desired delay period between successive pulses, the duration of each of the pulses being less than the delay period of a delay contactor and greater than the period of time required for switching on. firing a detonator and the associated delay contactor.
Electric instantaneous detonators are preferably used in the practice of the invention, but electric delay detonators can be used if desired to vary the number of detonators to be ignited before one of them. them could explode.
An assembly according to one form of the invention comprises two common conductive elements each connectable to a terminal of a pulsating electrical current source and a number of separate electrically controlled delay contactors, and in this assembly a common conductive element comprises a number of separate parts each accessible for electrical connection to a lead wire of a detonator, a lead wire of the electric current sensitive part of the first electrically controlled delay contactor is connected to the other common conductive element and the other conductive wire is free to be electrically connected to the other conductive wire of the first detonator,
one terminal closing the circuit of the first delay contactor is electrically connected to the second common conductive element and the other terminal closing the circuit of the first delay contactor is electrically connected to one of the conducting wires of the second electrically controlled delay contactor , and the other lead wire of the sensitive part of the electrically controlled delay contactor is free to be electrically connected to the other lead wire of the second detonator and so on.
An assembly according to another form of the invention comprises two conductive elements each connectable to a terminal of a source of pulsating electric current and a number of separate electrically controlled delay contactors, and in this assembly a conductive wire of the electrically sensitive part of the first electrically controlled delay contactor is connected to one of the conductive elements and the other conductive wire of the sensitive part is free to be connected to a conductive wire of the first detonator, the another conductive element comprises a part accessible for an electrical connection to the other conductive wire of the first detonator, a terminal closing the circuit of the first delay contactor is electrically connected to one of the conductive elements,
and the other terminal closing the circuit of the first delay contactor is free to be connected to a conducting wire of the second detonator, a conducting wire of the sensitive part of the second electrically controlled delay contactor being electrically connected to the other conducting element, and the other conductor wire of the sensitive part of the second electrically controlled delay contactor being free to be electrically connected to the other conductor wire of the second detonator, and so on.
It will be noted that according to the method of the invention the delay period between successive strokes is determined by the period of time between the electric pulses of the pulsating electric current source and that in the simple assembly of the invention each contactor electrically controlled delay prevents any electrical impulse from igniting all detonators in the series simultaneously, and therefore it is es-
<Desc / Clms Page number 7>
It is essential that the duration of each of the pulses is less than the delay period of an electrically controlled delay contactor.
A special advantage of the present invention is that an arrangement formed of electrically controlled delay contactors having any determined delay period can be used for delay periods between successive strokes longer than this determined delay period.
The electrically controlled delay contactor used to implement the invention may for example have one of the forms described in the aforementioned Belgian patent. A preferred form of electrically controlled delay contactor comprises a tubular body containing an electrical fuse head, two terminals at least one of which is insulated from the tubular body, and a metal separator placed between the fuse head and the fuse heads. terminals and can be moved to form a metal bridge between the terminals by creating a gas pressure on the side of the element facing the electric starter head,
the latter comprising an electric resistance wire and an element of combustible composition capable of being ignited and supplying hot gases when an electric current passes through the wire. If desired, the tubular body can contain only one terminal, and, executed in a conductive material, itself constitute the other.
The period of time required to move the metal separator element at least temporarily to form a metal bridge between the terminals can be determined in advance and depends among other things on the combustion characteristics of the element of combustible composition, the free space in the tubular body between the composition and the terminal (s), of the composition and the inertia of the metal separator element.
Any suitable device may be used to provide a pulsating electric current, for example directly by mechanical devices such as a magneto intended to provide a pulsating electric current, by a combination of mechanical and electrical devices mechanically interrupting a regular source of power. current in order to provide the required pulsating current, or by purely electrical devices in which, for example, a regular source of electrical current is interrupted or controlled by electronic means.
By way of example, part of a firing circuit of detonators for firing with a short delay period according to one form of the invention, showing two instantaneous electric detonators and the sacrificed electric contactors which can be used. closed by gas pressure associated with them, taken from a much larger number of detonators and contactors, is schematically illustrated in fig. 1 of the accompanying drawings.
In this fig. 1, 1 designates a positive wire connection to an electric current source, 2 is a rotary switch whose connected contact pads 3 are diametrically opposed on its periphery, 4 is an electric cable supplied by wire 1 via the switch rotary 2 and 5 is a negative connection to the source of electric current. 6 is an electric detonator, the fuse head 7 of which is connected in series with the electric fuse head 8 of an electrically controlled delay contactor 9 comprising two contacts 10 and a movable conductive separator element mounted at the end. press 11. One of the contacts 10 is connected to the cable 4 and the other to the bite head 8 'of a contactor 9' provided with a movable conductive separating element mounted on the press 11 'and contacts 10 '.
The initiator head 8 'is connected in series with the initiator head 7' of the detonator 6 'to the cable 5. The contacts 10' can be connected in a similar fashion to the contacts 10 to continue the series.
In this way, when the exploder, not shown, is closed and the rotary switch closes the circuit, the current flows through the firing heads 7 and 8, igniting the detonator 6 and moving the element 11 by bringing it. against the
<Desc / Clms Page number 8>
contacts 10. However, before element 11 reaches contacts 10, rotary switch 2 opens the circuit. When it restores the circuit, current flows through the firing heads 7 'and 8', pulling the detonator 6 'and bringing the element 11' into contact with the contacts 10 '. Rotary switch 2 opens the circuit again before element 11 'reaches contacts 10' and this sequence of interventions continues for the whole series of electrically controlled detonators and delay contactors.
It can be seen by considering the assembly illustrated that it is impossible for any detonator in the series to ignite before another which precedes it in the series.
Also, if one of the contactors does not close satisfactorily, none of the next detonators in the series will ignite. In practice, the conducting wires connecting the leader heads 8, 8 'etc. to the firing cable 4 may be of considerable length, while the distance between the detonators and the contactors associated with them may be so small that the contactors are damaged or destroyed by the blast of the explosive charges initiated by their respective detonators. If the delay interval is such that any contactor can be destroyed in this manner before the associated detonator has been fired, the contactors can be mounted closer to the power cable and moved away from the line. load previously drawn.
If R is the speed of rotation, (in revolutions per minute) of the rotary switch and 4 the desired delay time in milli-seconds and n the number of times the circuit is closed on each turn of the rotary switch, we have
EMI8.1
By way of example, part of a detonator firing circuit for short delay period blasting according to another embodiment of the invention, showing three delay contactors com - electrically driven and two of the instantaneous detonators which are associated with them, taken from a much larger number of detonators and contactors is shown in fig. 2 of the accompanying drawings.
Fig. 2 also shows the assembly comprising three associated electrically controlled delay contactors taken from a much larger number of electrically delayed contactors connected to twin wires 1 and 5, the free lead wire of a terminal of the previous delay contactor and a free conductor wire of the primer head of the next delay contactor which can be connected respectively to a conductor wire of an electric detonator which must detonate after the firing of the previous delay contactor and allow the passage of the electric pulse via the sensitive part of the following electrically controlled delay contactor.
In figo 2, the motor-driven rotary switch, which provides a simple form of pulse generator when connected in series with an accumulator, is constructed differently from that of the detonator firing circuit. of fig. 1, and comprises a disc 13 of insulating material provided with two pieces of brass 14, so that its circumference is divided into four alternating and equal sections of insulating material and copper, and two soft carbon brushes 15 'so that, when the disc 13 rotates, the brass pieces 14 make contact between the brushes 15 'twice per complete revolution. The brush 15 'is mounted on a radial slot 16 so that its position relative to the brush 15 can vary over an arc of 90.
The duration of the electrical contact between the 15 and 15 'brushes can vary between 0 and 90 up to a maximum where the brushes are barely spread apart.
The motor (not shown) serving to drive the rotary switch may be a variable speed electric motor in connection with a
<Desc / Clms Page number 9>
friction clutch (not shown) which can be adjusted to give the switch a rotational speed between 0 and 5,000 rpm. Since the contact is made twice in each revolution, the period between the pulses supplied by the switch rotating at 5,000 rpm is 6 milliseconds.
The contact time is a function of the rotational speed of the disc 13 and therefore the duration of each pulse varies with the pulse repetition rate. This contact time can however be modified by changing the distance between the brushes 15 and 15 'for a determined speed of rotation of the disc 13.
In the detonator firing circuit and the assembly shown in fig. 2, one lead wire of the electric starter head 8 'of the electrically controlled delay contactor 9' is connected to 4 and the other lead wire of the electric starter head is free, but would be connected to 5 if 8 ' was the first electric fusehead in the series. One of the two 10 'conductors is connected to one of the two 7' conductors, the other 7 'conductor to one of the two 8 "conductors and the other conductor 8" to 4 And so on.
When the exploder (not shown) is closed and one of the brass pieces 14 of the rotary switch closes the circuit, the current passes through the firing head 8 'of the electrically controlled delay contactor 9' and the pressure generated by ignition of the primer head 8 'ignition composition in the electrically controlled delay switch 9' moves the thin, rigid cup 12 'tightly wedged in the delay switch tube so that it enters in contact with terminals 10 ', 10'. Before element 12 'reaches contacts 10', the rotary switch opens the circuit. When the rotary switch closes the circuit, an electric firing current flows from 5 to 4 through 10 'and 10', 7 'and 8 "of the electrically controlled 9" time delay contactor.
A certain delay period occurs between the moment when the firing head 8 "turns on and the moment when the bowl 12" comes into contact with the terminals 10 "and 10", this delay period depending among other things on the characteristics. combustion characteristics of the starting composition of the primer head 8 ", the free space in the electrically controlled delay contactor between the primer head and the bottom or part closing the circuit of the bowl 12 ", and the position and inertia of this cuvette, so that the firing circuit passing through the primer head 7" is closed only after a corresponding delay period.
However, once again the rotary switch opens the circuit before bowl 12 "makes contact with terminals 10", and this series of interventions continues for the entire series of detonators and contactors. electrically controlled time delay.
As in the previous embodiment, the desired delay time in milliseconds d depends on the rotational speed (revolutions per minute) R of the rotary switch and on n., The number of times the circuit is closed per revolution of the rotary switch , and is given by the formula
EMI9.1
An electrically controlled delay contactor, shown by way of example in FIG.
2, comprising an aluminum tube 60 mm long and 6.7 mm in diameter, a 12 "cup wedged 25 mm from the end of the tube carrying the terminals, and terminals 10 placed 5 mm from the cup 12 "and a low voltage primer head 8 having an ignitable composition formed from a composition of lead mononitroresorcinate, potassium chlorate and charcoal coated with collodion, which gives off about 7 cc of gas under normal operating conditions. temperature and pressure, ensures a delay time of approximately 7 milliseconds.
If desired, in the method the assembly and assembly of the present invention, the electrically controlled delay contactors
<Desc / Clms Page number 10>
may be the contactors described in the Belgian patent of the same date entitled "Improved method for firing explosive charges and apparatus for its implementation".
The electrically controlled delay contactor disclosed in this patent comprises a receptacle containing an electric starter head containing an electric resistance wire and an element of combustible composition capable of being ignited and supplying hot gases when an electric current passes through it. wire and two terminals, at least one of which is isolated from the receptacle and separated from the other and from the firing head, so that, by combustion of the combustible composition, the space between the terminals becomes a conductive path for the potential difference existing between the terminals.
CLAIMS.
1. Method of firing a series of mine shots, by firing their respective electric detonators with a delay period between successive shots, characterized in that an electric firing current is passed through the firing head of each of the detonators in the series via an electrically controlled delay contactor placed between the detonator and the one it precedes, and which allows the passage of the electric current for firing through the firing head only when '' a closed circuit is formed at its intervention,
and the firing electric current for each detonator and its associated delay contactor is made to be a single pulse of a pulsating electric current in which the period of time between the electric pulses is the same as the period. delay desired between successive shots and in which the duration of each of these pulses is less than the delay period of a delayed contactor and greater than the period of time required to fire a detonator and the delay contactor which is associated with it.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.