JPH0251874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエネルギー伝送装置に関するものであ
る。ことに本発明は爆薬を爆ごうさせる方法に関
するものである。なお本発明は、起爆剤から遠隔
場所の受信雷管に、又は信号時間遅延部材に、又
は信号中継部材又は類似物にそれぞれ爆発信号を
伝える新規な低エネルギー伝送装置に関するもの
である。

たとえば採鉱工業に使う雷管に点火するには３
つの主な方法がある。これ等の方法は電気点火、
導火線点火及び導爆線による点火である。

工業的採鉱、採石、トンネル掘削及び立て坑作
業では最も一般的な広く使われている爆破誘起法
では雷管を使う。電気的爆破誘起は、雷管をせん
孔のような爆破場所に装入する前と共にその後に
発火機によりすべての雷管を電気的に検査するこ
とができるので、多くの人に最も安全な方法であ
ると考えられている。電気発火回路の全部又はそ
の任意の部分を承認された発火機検流計又は承認
された発火機多重計で検査することができる。た
とえば廃石の堆積内の爆発してない爆薬に出会う
確率は著しく減る。爆薬に不時に掘込むことによ
る負傷のおそれも又著しく減る。電気点火法では
各雷管は、絶縁導線を経て伝え爆薬から安全な距
離に置いた電流源により生ずる電流によつて点火
する。この方法の利点は、爆ごうの精密なタイミ
ングにより１連の装薬の高度に調整した点火を容
易にできることである。しかし電気点火の利点は
電気発火回路の全部又は一部を外部からの電気に
より不時に生かすおそれによつて打消されると感
ずる人がある。

導火線点火方式は、安全な距離で誘起されつな
がつた火薬に沿い雷管に伝搬する燃焼により雷管
に点火する。比較的遅い燃焼速度と火薬の不均一
な分布により生ずる速度の変化とによつて、導火
線点火方式は、起爆及び爆ごうの間に短い時限を
必要とする場合には適当な点火手段にならない。

雷管に点火する第３の方法は、爆ごう線に沿い
爆ごう装置に爆ごうエネルギーを伝える爆ごう線
法である。爆ごうエネルギーを爆ごう装置又は爆
薬に確実に伝えるように、普通の爆ごう線は通
常、直線１ft当たり４ないし400グレーン（約
0.3048ｍ当たり約259.196mgないし約25919.6mg）
の高性能爆薬を含む。この爆薬は、1.0ｇ／cm³よ
り高いかさ密度と約20000ft／sec（約6096ｍ／
sec）の爆ごう速度とを持つPETN.RDX又は
TNTである。これらの材料の高密度と高い爆ご
う速度とにより、雷管に最も感じやすい爆発を誘
起する高猛度の爆ごうを生ずる。この普通の爆ご
う線の主な欠点は、その使用から必ず生ずる副爆
破により爆発させようとする爆薬以外の爆薬の望
ましくない又は早すぎる爆ごうを生ずることであ
る。たとえば或る長さの普通の爆ごう線を底部穴
の起爆ができるように爆薬と共にせん孔内に入れ
ると、爆ごう線の副爆発がせん孔の上部部分の主
な装薬を起爆するのに十分なだけ強く岩石の破壊
が弱くなることが多い。この問題を避けようとし
て比較的敏感でない爆破薬を雷管に感じやすい装
薬の代りに使うと、爆薬は爆ごう線により起爆せ
ず爆ごう線の強い爆破により不感状態に圧縮され
ることが多い。これ等の条件のもとでは主装薬は
全く爆発しないか又は部分的に爆発し、或は低下
した速度で爆ごうが起る。

普通の形成の爆ごう線を地上で使うときは、そ
の過度の力により、人口の密な区域では受入れら
れない騒音及び爆風を生じ又は飛散する破片によ
る負傷を生ずることがある。

低エネルギーの雷管は米国特許第3590739号明
細書に記載してある。この特許明細書では、雷管
を中空にしその内壁に爆薬粉の薄い被覆だけを施
すことにより過度の爆発力の問題を解決するよう
にしてある。起爆時に、中空管を経て移動する爆
ごう波を生ずる。この装置の主な欠点は管の折曲
げ、ねじれ、節目付き、曲げ縮め又は切込みが爆
ごう波の伝搬を場合により止めることである。又
はがれによる爆薬の不均一な分布によつて、管内
の若干の点における爆薬の危険を伴う高い局部的
濃度を生ずる。

すなわち副爆発に基づく予期しない爆ごう及び
その他の事故を防ぐように低い爆発力を持つ爆ご
う線又はエネルギー伝送装置の必要が生じてい
る。これと同時にこのような装置は、爆ごう線の
曲げ縮め、ねじれ又は折曲げに基づいて生ずるわ
ずかな障壁又は空気すきまを通過しそして管内の
爆薬の沈降のおそれをなくすのに十分な爆ごう力
をこのような装置で生ずることが望ましい。

特許請求の範囲第１項に記載された発明によれ
ば、第１図に示すように管状部材を、起爆装置と
雷管との間に連結することによつて、雷管に接触
している高性能爆薬を爆ごうさせる方法であるか
ら、特許請求の範囲第３項に記載された発明の爆
発信号を伝える細長い管を使用できる利点が得ら
れると共に、各発明に共通する、管が折曲げられ
たり、切込み等によつて穴があけられた場合も爆
ごう波の伝搬が止められることのない利点が得ら
れる。

特許請求の範囲第３項に記載された発明によれ
ば、前記共通する利点のほかに、第４図及び第５
図に示すように、不連続部を持つ自己酸化材料を
も使用できる利点が得られる。

そして前記各発明のいずれかにおいても、管の
ほぼ全長にわたつて延びる自己酸化材料が、この
管内にゆるく納められるから、米国特許第
3590739号明細書（特公昭49−12699号公報に相当
する）に記載された雷管の欠点すなわち(i)管の内
壁に付着した爆薬層のはがれによる不均一な分布
により管内の若干の点における爆薬の危険を伴う
高い局部的濃度を生ずる欠点及び(ii)管の折曲げ、
切込み等によつて穴のあけられることにより爆ご
う波の伝搬が止められる欠点を除去できたのであ
る。

本発明の変型ではたわみ管内に納めた自己酸化
材料は、モノフイラメント又はマルチフイラメン
ト或はたわみ性管をゆるく満たす材料から成る細
い毛髪状の子なわすなわちストランドにより構成
することができる。自己酸化材料は又外観がリン
ト又は木綿に近似する状態に毛羽だてゆるく詰め
て配向しないようにすることができる。さらにた
わみ管内に含まれる自己酸化材料は又たとえばそ
の密度又は爆ごう速度或はこれ等の両方を変える
ように他の爆発性変性材料を被覆し又は含めるこ
とができる。

細長い管内に含めた自己酸化材料は構造的一体
性を持ち、この管を折曲げ、ねじり、節目を付
け、曲げ縮め又は切込む場合に、自己酸化材料
は、酸化が始まるとこの管を折曲げ、ねじり、節
目を付け、曲げ縮め又は切込んだ位置を経て急速
な酸化を伝えることができるようにする。

以下本発明による方法及びエネルギー伝送装置
の実施例を添付図面について詳細に説明する。

第１図には本発明によるエネルギー伝送装置１
０を使い高性能爆薬を爆ごうさせる装置を示して
ある。エネルギー伝送装置１０はたとえば第２図
のフイラメント１４としてゆるく納めた自己酸化
材料を含む細長い管１２を備えている。

細長い管１２は任意所望の形状のものでよい
が、細長い管１２は大体円形の横断面を持つのが
よい。細長い管１２は又、剛性を持つ材料から作
ることもできるが、比較的たわみ性を持つ重合体
材料から形成するのがよい。本説明で使う『たわ
み性』という用語は細長い管１２が縦方向に折曲
げることができることをいう。細長い管１２は非
エラストマー質の重合体材料から作るのがよい。
許容できる材料の例には、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリブレチン、イオ
ノマー、ナイロン及び類似物がある。

細長い管１２の外径は約1/8インチ（約3.175ミ
リメートル）にするのが好適で、その内径は約1/
１６インチ（約1.587ミリメートル）にするのがよ
い。この外径の実用的範囲は約1/16インチ（約
1.587ミリメートル）ないし約1/4インチ（約6.35
ミリメートル）であり、内径の実用的範囲は約1/
３２インチ（約0.794ミリメートル）ないし約3/32
インチ（約2.381ミリメートル）である。

細長い管１２に対し外径、内径及び構造材料を
選ぶ際には、自己酸化材料フイラメント１４が酸
化中に放出するエネルギーについて細長い管１２
を破裂を避けるように作ることができるように考
えることが望ましい。このようにしてエネルギー
伝送装置１０に近接して位置させた他の爆発装置
の不時の誘爆を実質的になくすことができる。又
周囲の破壊又は損傷も同様になくなる。

第１図に示すようにエネルギー伝送装置１０は
第１の端部１６及び第２の端部１８を備えてい
る。口径0.22の中空の薬包２０のような起爆装置
はエネルギー伝送装置１０の第１端部１６に連結
することができる。エネルギー伝送装置１０の第
２端部１８は、爆薬（図示してない）を起爆する
のに適当な雷管２２のような受信機に連結してあ
る。

第２図は第１図に示したエネルギー伝送装置１
０の１実施例の２−２線に沿う横断面図である。
細長い管１２内には第２図及び第３図に示したフ
イラメント１４のような自己酸化材料から成る連
続体を納めてある。フイラメント１４はたとえば
織り糸又は紡ぎ糸の形のモノフイラメント又はマ
ルチフイラメントである。フイラメント１４は細
長い管１２内にゆるく納め細長い管１２の中空部
分内に空気空間２４が存在するようにするのがよ
い。フイラメント１４はたとえば接着剤又は細長
い管１２の曲げ縮めにより管１２の各端部１６，
１８に隣接する側壁に固着するのがよい。

自己酸化材料は種々の形状にすることができる
が細長い管１２の内部につねにゆるく納める。
『ゆるく納める』とはこの場合自己酸化材料を細
長い管の側壁により納めてあるがその内部に必ず
しも固着又は固定してないことである。自己酸化
材料は細長い管１２の全長にわたりこれを通るプ
ラズマのような高温ガス波を伝えるのに十分なだ
け連続的に又は断続して配分することが必要なだ
けである。自己酸化材料は、これが第２図及び第
３図に例示したフイラメント１４のように細長い
管１２の全長にわたりゆるく納めた物体として十
分な構造的一体性を持つように作ることができ
る。或は自己酸化材料は、自己酸化材料から成る
連続体又は不連続体として一体性を保つように細
長い管１２の側壁の構造的一体性に依存する。た
とえば１実施例では自己酸化材料から成る細い毛
髪状の子なわを使い細長い管１２の全長にわたり
又は細長い管１２の各連続部分にゆるく詰めるこ
とができる。これ等の子なわは外観及び組織がリ
ント又は木綿に近似した状態に毛羽だてゆるく詰
めることができる。第４図に示した実施例による
エネルギー伝送装置２６が木綿の外観及び組織に
近い自己酸化材料３０を納めた細長い管２８を備
える。

別の実施例では自己酸化材料は自己酸化性の糸
又は子なわから成るマルチセグメントでもよい。
自己酸化材料はモノフイラメント又はマルチフイ
ラメントを織つた又は紡いだ糸の形にできる。こ
の糸は又細長い管１２内に間欠的に又は重なり合
うように納めることもできる。第５図に示した実
施例によるエネルギー伝送装置３２は、間欠的な
又は重なり合つた子なわの形の自己酸化材料３６
を納めた細長い管３４を備えている。

前記した各実施例の任意のもののただしとくに
第４図及び第５図に例示したように非配向性に又
は毛羽だてて又は配向して詰めた形の自己酸化材
料は、案内管〔細長い管１２〕内で連続させ又は
不連続にすることができる。自己酸化材料を起爆
すると、この材料は爆発し又は急速に酸化し衝撃
波及び高温ガス波を案内管内で起爆端から前記の
衝撃及び熱のエネルギーが雷管、遅延部材又は中
継部材又は類似物の起爆のような有用な機能を果
すことのできる或る遠隔の端部にプラズマとして
伝搬させることが必要なだけである。すなわち、
細長い管１２内でプラズマとして伝搬される高温
ガス波が、自己酸化材料の不連続部を突破して、
この不連続部に隣接しているが、プラズマ・フロ
ント（plasma front）が細長い管１２内で移動
する方向の前方の自己酸化材料を起爆することが
できる限りにおいて、細長い管の全長にわたつ
て、自己酸化材料に若干の不連続部が生じてもよ
い。本発明エネルギー伝送装置においては、プラ
ズマ・フロントが、11インチ（約279.4ミリメー
トル）の不連続部を首尾よく突破できた。

自己酸化材料の爆ごう速度は1000ft／sec（約
304.8ｍ／sec）を越えなければならない。自己酸
化材料の爆ごう速度は約4000ft／sec（約1219.2
ｍ／sec）ないし約6000ft／sec（約1828.8ｍ／
sec）にするのがよい。爆ごう速度は自己酸化材
料の組成を変えることにより変えることができ
る。前記したようにモノフイラメント又はマルチ
フイラメントで形成され、細長い管１２内にゆる
く納めることができ、1000ft／sec（約304.8ｍ／
sec）を越える爆ごう速度を持ち爆発信号（プラ
ズマ）を細長い管１２を通して管１２は破裂させ
ないで伝搬させることのできる任意の自己酸化材
料を本発明により使うことができる。１実施例で
は自己酸化材料は硝化セルロースである。このよ
うな硝酸セルロース（nitrated cellulose）は変
性してない硝酸セルロースとたとえばハロゲン化
により化学的に変性した硝酸セルロースとを含
む。或は自己酸化材料はたわみ性の可塑化した爆
薬から成る成形した又は押出したフイラメントか
ら作つてもよい。たとえば１実施例では自己酸化
材料は、RDZ又はHMZ又は類似物を含むマルチ
フイラメント形又はモノフイラメント形の高度に
水分不感応性のたわみ性の可塑化した爆薬から作
ることができる。適当なこのようなフイラメント
は、それぞれ本説明で参照した米国特許第
3400025号及び同第3317361号の各明細書によつて
作つたたわみ性の可塑化爆薬組成物から押出し又
は成形することができる。自己酸化材料の爆ごう
速度は又、自己酸化材料の表面に薄片にした又は
霧化したアルミニウム、RDZ、HMZ、PETN及
び類似物質のような変性材料を選択的に被覆する
ことにより変えることができる。さらにたとえば
第４図及び第５図に示したような実施例を使うと
きに自己酸化材料から成る細い子なわに前記した
ような変性材料を被覆すればよい。又は変性材料
は子なわの本体内にばらに分散させてもよい。

細長い管１２内に納める自己酸化材料は、細長
い管１２を少くとも180゜折曲げたときにも爆ごう
エネルギーを伝搬することができこの折曲げ点を
経て自己酸化材料を連続的に酸化することのでき
る構造的一体性を持つのがよい。すなわち本発明
エネルギー伝送装置をたとえば穿孔内又は試錐孔
内で折曲げ、ねじり、曲げ縮め、節目を付け、刻
み目を付け又は切込んでも、本エネルギー伝送装
置が爆発信号を雷管２２のような受信器に伝送し
伝搬することができなくなることがない。

本発明によるエネルギー伝送装置１０は口径
0.22の中空薬包２０のような小さな衝撃雷管によ
り起爆することができる。付勢するとエネルギー
伝送装置１０は第１図に示した口径0.22の中空薬
包２０のような起爆器から雷管２２のような受信
器の遠隔の場所に爆発信号を伝える。或はエネル
ギー伝送装置１０は、信号時間遅延部材又は信号
中継部材又は任意所望の形式の部材に爆発信号を
伝えることができる。第１図ないし第５図に示し
た自己酸化材料を備えた各実施例は引張り又は構
造上の十分な一体性を持ち、細長い管を折曲げ、
曲げ縮め、節目を付け、ねじり又は切込んだとき
に、この折曲げ、曲げ縮め、節目、ねじれ又は切
込みによる伝搬エネルギーの伝搬の停止を防ぐ。

以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本実施例は本発明の精神を逸脱することなく
種々の変化変型を行ない得ることは云うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明エネルギー伝送装置の１実施例
を使い高性能爆薬を爆ごうさせる装置の側面図、
第２図は第１図の２−２線に沿う拡大断面図、第
３図は第２図の３−３線に沿う断面図である。第
４図及び第５図は本発明エネルギー伝送装置の別
のそれぞれ異る実施例の縦断面図である。 １０……エネルギー伝送装置、１２……細長い
管、１４……フイラメント、２０……起爆器、２
２……受信器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 細長い管から成り、この管内にゆるく納
   められ、この管の長手に沿つて実質的に延びる
   連続体の形の自己酸化材料を前記管内に入れた
   管状部材を、起爆装置と、雷管との間に連結
   し、 (ロ) 前記起爆装置を働かせて前記自己酸化材料、
   雷管及び高性能爆薬を次次に酸化させ、前記自
   己酸化材料の酸化により前記起爆装置から前記
   雷管に伝えられるプラズマ・フロントを生ずる
   ようにする、高性能爆薬を雷管に接触させて爆
   ごうさせる爆ごう方法。 ２ 自己酸化材料が約4000ft／sec（約1219.2ｍ／
   sec）ないし約6000ft／sec（約1828.8ｍ／sec）の
   爆ごう速度を持つ特許請求の範囲第１項記載の爆
   ごう方法。 ３ 起爆装置から受信機に爆発信号を伝えるエネ
   ルギー伝送装置において、(イ)細長い管と、(ロ)この
   管内にゆるく納められ、この管の長手に沿い実質
   的に延び、この管を経て爆発信号を伝搬する自己
   酸化材料とを備え、前記自己酸化材料が、前記管
   内に納められるときに、少くとも約4000ft／sec
   （約1219.2ｍ／sec）の爆ごう速度を持つ、エネル
   ギー伝送装置。 ４ 前記自己酸化材料を、モノフイラメント又は
   マルチフイラメントから選んだフイラメントの形
   にした特許請求の範囲第３項記載のエネルギー伝
   送装置。 ５ 前記自己酸化材料が、前記管内に納められる
   とき、少くとも約4000ft／sec（約1219.2ｍ／sec）
   ないし約6000ft／sec（約1828.8ｍ／sec）の爆ご
   う速度を持つ特許請求の範囲第３項記載のエネル
   ギー伝送装置。 ６ 前記細長い管がたわみ性である特許請求の範
   囲第３項記載のエネルギー伝送装置。 ７ 前記自己酸化材料を、前記細長い管を通して
   延びる連続したストランドにより構成した特許請
   求の範囲第３項ないし第６項のいずれかに記載の
   エネルギー伝送装置。 ８ 前記自己酸化材料を硝酸セルロースにより構
   成した特許請求の範囲第７項記載のエネルギー伝
   送装置。 ９ 前記自己酸化材料を、水分不感応性可塑化爆
   薬材料により構成した特許請求の範囲第７項記載
   のエネルギー伝送装置。 １０ 前記自己酸化材料を、細長い管内のばらの
   質量のマルチフイラメントにより構成した特許請
   求の範囲第３項ないし第６項のいずれかに記載の
   エネルギー伝送装置。 １１ 前記自己酸化材料を硝酸セルロースにより
   構成した特許請求の範囲第１０項記載のエネルギ
   ー伝送装置。 １２ 前記自己酸化材料を、水分不感応性可塑化
   爆薬材料により構成した特許請求の範囲第１０項
   記載のエネルギー伝送装置。 １３ 前記ばらの質量のマルチフイラメントを、
   前記細長い管の内部を通つて連続させた特許請求
   の範囲第１０項記載のエネルギー伝送装置。 １４ 前記ばらの質量のマルチフイラメントを、
   前記細長い管の内部を通つて連続的であるが実質
   的に一様に配置した特許請求の範囲第１０項記載
   のエネルギー伝送装置。 １５ 前記細長い管を、たわみ性の非エラストマ
   ー質重合体材料で作つた特許請求の範囲第３項な
   いし第６項のいずれかに記載のエネルギー伝送装
   置。 １６ 前記重合体材料を、ポリエチレン、ポリプ
   ロピレン、ポリ塩化ビニル及びポリブチレンから
   成る群から選んだ特許請求の範囲第１５項記載の
   エネルギー伝送装置。 １７ 前記細長い管の外径を約1/16インチ（約
   1.587ミリメートル）ないし約1/4インチ（約6.35
   ミリメートル）とし、前記細長い管の内径を約1/
   ３２インチ（約0.794ミリメートル）ないし約3/32
   インチ（約2.381ミリメートル）にした特許請求
   の範囲第３項ないし第６項のいずれかに記載のエ
   ネルギー伝送装置。