JPH10288499A

JPH10288499A - 電気雷管用連動発破装置

Info

Publication number: JPH10288499A
Application number: JP9233497A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kuroki; 和弘黒木; Junji Inoue; 順児井上
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】【目的】発破装置に対して接続される電気雷管の発破
回路を分割して構成させ、一つの発破放電経路の放電電
圧を低く抑える事を可能にし、雷管の接続端子間の接続
端子間での漏電の危険性を低減させる。【解決手段】複数の電気雷管を起爆するための電力を
充電する電源と発破用コンデンサ及び安全スイッチを備
える発破装置と、該発破装置を制御し動作させる制御装
置とを直列に連結してなる電気雷管用連動発破装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直列に接続される多数
の電気雷管を起爆させる発破装置において、前記電気雷
管の発破回路を分割して起爆させるための電気雷管用連
動発破装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気雷管が接続される発破回路を複数に
分割して各々に電気エネルギーを供給し起爆させる技術
として、特開昭５９−１６７７００号公報が提案されて
いる。特開昭５９−１６７７００号公報は、多数並列で
出力経路を有し、前段の発破用出力経路の出力を確認
し、次段の発破用出力経路に動作指示を与え、前段の出
力が無い場合には次段の出力を自動的に停止させる動作
指示手段を有する。

【０００３】特開昭５９−１６７７００号公報によれ
ば、発破作業時に多数並列で出力経路を有する発破装置
の場合に起こりやすい発破出力線路断線が発生した場合
に自動停止することができるので、破砕効果の低下を最
小限に抑えることができる。つまり、時系列で起爆され
る多数の発破出力経路にあって、その中のいずれかが断
線していると断線している発破出力経路の雷管が不爆の
まま破砕が進行し好ましくないので、少なくとも破砕さ
れた領域と不爆となった発破出力経路以降を時系列的に
分けることが可能となる。

【０００４】また、複数の発破器を電線を介して制御器
に接続し、前記複数の発破器が前記制御器内の電源によ
って充電され、かつ前記制御器からの指令を受けて前記
充電電圧を放電し、該放電電荷を高周波エネルギーに変
換して電磁的に結合された電気雷管を起爆する手段とし
て、特開昭６３−１４８１００号公報が提案されてい
る。さらに、発破エネルギー供給器と、複数からなり前
記供給器から供給された電気エネルギーを充電し、接続
された電子雷管に該充電エネルギーを放電して起爆する
手段として特開平７−３０４５００号公報が提案されて
いる。また、多数の電子雷管を直列に接続した発破回路
を起爆させるための発破装置として特開平５−８７５０
０号公報等が提案されている。

【０００５】特開平５−８７５００号公報の発破装置は
演算手段を有し、該演算手段によって、まず接続された
電子雷管の数を電気的に計数するための測定電流を通電
し、測定電流を出力する出力端子に得られる電圧によっ
て、前記電子雷管数を演算する。次に前記演算手段によ
って得られた電子雷管数に応じた適正な充電電圧を演算
し、電源電圧を昇圧し、充電する。次に出力スイッチの
操作により、前記充電電圧を接続された電子雷管に対し
て出力する。

【０００６】本発明でいう電気雷管とは広義の意味の電
気雷管であり、電子雷管及び狭義の意味の電気雷管を含
む。ここで電子雷管とは、発破装置から電力を受けこれ
を蓄積する電気エネルギー蓄積手段と、該電気エネルギ
ー蓄積手段によって動作し、所望の遅延時間を計時する
計時手段と、該計時手段によって得られる遅延時間の
後、前記電気エネルギー蓄積手段に蓄積された電力を点
火装置に放電し、点火させる放電手段とを有するものを
いう。また、狭義の意味の電気雷管とは、発破装置から
電力を受け、その電気エネルギーによって点火用ヒータ
を加熱し、該点火ヒータの熱によって延時薬又は起爆薬
に点火し、起爆に至らしめるものをいう。前記のような
電子雷管は、特開平５−２９６６９６号公報等によって
知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】多数の電気雷管を「直
列」に接続して起爆する場合、その接続数が増加するに
比例して発破放電電圧が高くなる。特に電子雷管の場
合、少なくとも遅延手段を駆動するための電気エネルギ
ーと、雷管を起爆するための電気エネルギーが必要とな
るため、より多くの電気エネルギーを必要とし、従って
発破電圧が高くなる。

【０００８】また、発破装置が設置される点火場所と破
砕箇所との距離が離れている場合、発破装置と破砕箇所
に装填された電気雷管とをつなぐ電線路すなわち発破母
線がその距離に応じて長くなり、電気雷管の起爆に必要
な電気エネルギーまたその電圧値はさらに高く設定する
ことが必要となる。発破電圧が高くなると発破装置から
電気雷管への接続経路や電気雷管相互の接続点におい
て、発破作業現場において発生しやすい湧水などを介し
て漏電する危険性が高くなり、電気エネルギー不足によ
る不爆の危険性が高まる。このような場合において、特
開平５−８７５００号公報等では、同時に起爆できる電
子雷管の斉発数が著しく限定される。特開平７−３０４
５００号公報においても電気エネルギーの供給源は一つ
であるため前記課題を解決することはできない。

【０００９】一方、特開昭５９−１６７７００号公報あ
るいは特開昭６３−１４８１００号公報では電気エネル
ギーの出力経路を分割して構成している。しかしなが
ら、特開昭６３−１４８１００号公報では、端末の発破
器に接続された電気雷管の接続状態を電気的には確認す
ることができず、電気発破作業の管理上好ましくない。
また特開昭５９−１６７７００号公報においては、前段
の発破用出力経路の出力を確認し、次段の発破用出力経
路に動作指示を与え、前段の出力が無い場合には次段の
出力を自動的に停止させる動作指示手段を有するが、予
め各発破回路の接続状態を確認することについては何ら
示唆されていない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、多くの電気雷
管を適当数からなる複数のグループに分け、各グループ
に一つの発破装置を割り当てて、これら複数の発破装置
が連動するよう制御して、多数の電気雷管を起爆させる
電気雷管用連動発破装置である。即ち、複数の直列に接
続された電気雷管を起爆するための、一つまたは二つ以
上直列に連結される発破装置と、該発破装置に連結され
その動作を制御する一つの制御装置とからなる電気雷管
用連動発破装置であって、前記発破装置は、各々動作用
電源、発破用コンデンサ、安全スイッチを備え、かつ、
（１）前記制御装置より充電開始信号を受けて該発破用
コンデンサを所定の電圧に充電する手段、（２）放電準
備信号を受けて安全スイッチを外す手段、（３）放電開
始信号を受けて前記発破用コンデンサに充電された電気
エネルギーを前記電気雷管に放電する手段を有し、前記
制御装置は、すべての発破装置が所定電圧の充電を完了
した後に充電完了信号を受信し、すべての発破装置の安
全スイッチが外された後に放電準備完了信号を受信する
ように連結されている事を特徴とする電気雷管用連動発
破装置である。

【００１１】また、前記発破装置は、前記複数の直列に
接続された電気雷管の電気抵抗を計測する手段を有し、
該計測手段によって計測された電気抵抗が予め設定され
る範囲内にない場合には、前記発破コンデンサの充電を
停止させる手段を有する。あるいはまた、前記発破装置
は、前記複数の直列に接続された電気雷管の電気抵抗を
計測する手段を有し、該計測手段によって計測された電
気抵抗が予め設定される範囲内にない場合には、前記発
破コンデンサの充電を内部放電させる手段を有する。ま
た好ましくは、前記放電手段が、放電管スイッチと放電
管スイッチドライブ回路とからなる。

【００１２】

【作用】本発明によれば、発破装置に対して接続される
電気雷管の発破回路を分割して構成することが可能とな
り、一つの発破放電経路の放電電圧を低く抑えることが
できる。また、複数の発破装置に接続された電気雷管の
電気抵抗を集中管理することができるため、発破操作を
行うまでに、いずれかの発破装置に接続された電気雷管
発破回路の抵抗異常を検知することができる。また、放
電手段を放電管スイッチと放電管スイッチドライブ回路
から構成することによって、漏れ電流の懸念もなく、時
間的に応答性の高い放電手段を構成することができる。
さらには、制御装置と複数の発破装置とを直列状に連結
構成するため、制御装置と発破装置との間における信号
の授受を導通・不導通の形式で行うことができ、制御系
統を簡素に構成できる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１、図２、図３を参照
して説明する。図１は、本発明の発破装置の回路構成
図、図２は、本発明の制御装置の回路構成図、図３は、
本発明の連動発破装置を構成する発破装置と制御装置の
連結方法の実施例図、図４は、本発明の連動発破装置の
一連の操作に伴う動作の概略を示す。

【００１４】図３を参照して、本実施例の制御装置２０
１と発破装置２０２とを連結してなる連動発破装置２０
０の構成について示す。制御装置２０１の端子１０１−
Ａは発破装置２０２の端子１０１−Ａに、制御装置２０
１の端子１０２−Ａは発破装置２０２の端子１０２−Ａ
に、制御装置２０１の端子１０３−Ａは発破装置２０２
の端子１０３−Ａに、制御装置２０１の端子１０４−Ａ
は発破装置２０２の端子１０４−Ａに、制御装置２０１
の端子１０５−Ａは発破装置２０２の端子１０５−Ａ
に、各々接続され、発破装置２０２の端子１０１−Ｂは
次段の発破装置２０２の端子１０１−Ａあるいは制御装
置２０１の端子１０１−Ｂに、発破装置２０２の端子１
０２−Ｂは次段の発破装置２０２の端子１０２−Ａある
いは制御装置２０１の端子１０２−Ｂに、発破装置２０
２の端子１０３−Ｂは次段の発破装置２０２の端子１０
３−Ａあるいは制御装置２０１の入力端子１０３−Ｂ
に、発破装置２０２の端子１０４−Ｂは次段の発破装置
２０２の端子１０４−Ａあるいは制御装置２０１の入力
端子１０４−Ｂに、発破装置２０２の端子１０５−Ｂは
次段の発破装置２０２の端子１０５−Ａあるいは制御装
置２０１の入力端子１０５−Ｂに、各々制御用線２０３
によって接続され、制御装置２０１および単一あるいは
複数の発破装置２０２が直列状に連結されて連動発破装
置２００を構成する。

【００１５】前記のごとく制御装置２０１及び各発破装
置２０２を直列状に連結し、装置間の複数の制御用の電
気信号を伝送する回路は各々一つずつの閉路を形成す
る。このため、各発破装置の操作の誤り、動作の不具
合、あるいは接続の不具合があった場合には制御装置に
おいて検知できる。そしてその場合は制御動作を停止
し、不具合を抱えたままの不正な操作を防止することが
できる。図１及び図２を参照しながら図４を参照して、
本実施例の連動装置の操作及びそれに伴う制御装置、発
破装置の動作について示す。尚、制御装置２０１と発破
装置２０２は前記図３に従って制御用線２０３により連
結されているものとする。まず、図１の発破装置２０２
の電源スイッチ２１を投入する操作を行う。これによっ
て、動作用電源電池２０が電源スイッチ２１を介してリ
レースイッチ８１の二次側回路の入力側に接続されると
ともに、定電圧回路２２および定電圧回路７７に接続さ
れる。

【００１６】定電圧回路２２は、中央演算装置（ＣＰ
Ｕ）１、リレースイッチ８２の一次側回路、電子スイッ
チトリガ回路７６、リレースイッチ８５の二次側回路、
抵抗値検出回路１４、他発破装置の制御動作を行う各回
路に一定な動作電圧を給電する。ＣＰＵ１には、装填数
入力スイッチ３、脚線径入力スイッチ４、脚線長入力ス
イッチ５が選択入力回路２を通して接続点に接続され
る。

【００１７】また、ＣＰＵ１には接続点にＬＣＤ表示
器６、接続点にインバータ１２の入力側、接続点に
ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御端子、接続点にＡＤ
コンバータ７の出力端子、接続点に電子スイッチトリ
ガ回路７６及び遮断回路３０１の制御端子、接続点に
インバータ１０の入力側、接続点にＡＤコンバータ８
の出力端子、接続点に選択入力回路９の出力端子、接
続点(10)に共通接地端子が各々接続されている。

【００１８】ＣＰＵ１は電源スイッチ２１を投入すると
定電圧回路２２の出力電力により立ち上がり、引き続く
操作に従い動作する。また、ＣＰＵ１が立ち上がるとＬ
ＣＤ表示器が表示を開始し、段階的なＣＰＵ１の動作に
合致して必要なメッセージの表示を行う。定電圧回路７
７はリレースイッチ８６の二次側回路、リレースイッチ
８７の二次側回路、及び遮断回路３０１に一定な動作電
圧を給電する。リレースイッチ８１、８２、８６、８７
はその一次側回路に通電されると二次側が閉じるように
構成され、リレースイッチ８５はその一次側回路に通電
されると二次側が開くように構成される。引き続きある
いは並行して、図２の制御装置２０１の電源スイッチ１
１１を投入する操作を行う。

【００１９】電源スイッチ１１１が投入されると定電圧
回路１１２は電源電池１１０の電力を受けて、電源ラン
プ用発光ダイオード１１３に通電して点灯させるととも
に制御装置の各回路部分に接続され、定電圧回路１１２
より安定した電圧を受け、制御装置すべての機能が動作
可能状態となる。次に、発破装置２０２に対して電気雷
管（図示せず）が接続された発破回路（図示せず）を発
破装置２０２の端子１０６−Ａ、Ｂに接続する操作を行
う。

【００２０】次に、発破装置２０２の脚線径入力スイッ
チ４、脚線長入力スイッチ５によって、電気雷管に用い
られている脚線の芯線径及び１本当たりの長さを入力
し、また装填数入力スイッチ３により電気雷管の接続個
数ｎを入力する。これによってＣＰＵ１は、前記の装填
数入力スイッチ３により入力される電気雷管の接続個数
ｎと、脚線径入力スイッチ４より入力される脚線径φお
よび脚線長入力スイッチ５により入力される脚線長Ｌよ
り脚線の電気抵抗ｒ１を演算し、前記接続個数ｎと脚線
電気抵抗ｒ１をもとに、接続された電気雷管全部の合計
電気抵抗Ｚ１を演算する。

【００２１】演算式を次に示す。Ｚ１＝（ｒ１＋ｒ２）×ｎここで、ｒ１＝α×Ｌ但し、α＝ρ／Ｓ ρ：抵抗率（Ωｍ）Ｓ＝（φ／２)²π（π：円周率）ｒ２：電気雷管入力抵抗この場合、抵抗率ρおよび電気雷管入力抵抗ｒ２は予め
設計値としてＣＰＵ１にプログラムされる。

【００２２】次に発破装置２０２の抵抗測定スイッチ６
２を投入する操作を行う。スイッチ６２は人為的操作に
より押下されると接点が離れ、連動してスイッチ６３お
よびスイッチ６４が投入されるように構成される。スイ
ッチ６４が閉じられたことを選択入力回路９を通じてＣ
ＰＵ１が認識すると、ＣＰＵ１内において抵抗測定プロ
グラムが作動する。また、スイッチ６３が閉じられると
抵抗値検出回路１４より計測電流が出力端子１０６−
Ａ、Ｂを通して接続されている発破回路（図示せず）に
通電する。

【００２３】ＣＰＵ１は前記の抵抗計測プログラムが作
動すると、スイッチ６３を閉じることによって作動する
抵抗値検出回路１４により得られる発破出力端子１０６
−Ａ、１０６−Ｂ間の電位差をＡ／Ｄコンバータ８を介
して抵抗値Ｚ２として受け取る。更にＣＰＵ１は、前記
の論理抵抗値Ｚ１と実測抵抗値Ｚ２とを比較演算し、実
測抵抗値Ｚ２が正常か否かを判定する。判定条件は予め
ＣＰＵ１にプログラムしておく。

【００２４】ここでＣＰＵ１は、実測抵抗値Ｚ２が正常
と判断するとＬＣＤ表示器６に対して正常である旨の信
号を送り、抵抗測定結果が正常である旨表示し、次の操
作まで待機する。また、ＣＰＵ１は、実測抵抗値Ｚ２が
正常でないと判断するとＬＣＤ表示器６に対して信号を
送り、抵抗測定結果が正常でない旨表示し、次の操作ま
で待機する。あるいはこの時点で、発破装置の動作を停
止するようなプログラムがスタートするようにしてもよ
い。

【００２５】次に制御装置２０１の充電スイッチ１４１
を投入する操作を行う。スイッチ１４１が投入されると
リレースイッチ１６１の一次側回路が充電リレー制御回
路１５１を通じて通電され、スイッチ１６１の二次側回
路が閉じる。また同時に、リレースイッチ１６０の一次
側回路が通電され、スイッチ１６０の二次側回路が閉じ
る。これによって、定電圧回路１１２の出力により、電
流制限抵抗器１２１および充電操作ランプ用発光ダイオ
ード１３１とリレースイッチ１６０の二次側回路、リレ
ースイッチ１６１の二次側回路を通じて定電圧回路１１
２の出力端子が導通し、端子１０１−Ａおよび端子１０
１−Ｂ間に電位差が発生し、これが充電開始信号Ｓ１と
なる。

【００２６】図２の制御装置２０１の端子１０１−Ａ、
Ｂと図１の発破装置２０２の端子１０１−Ａ、Ｂ間は前
記の連結に従い直列状に閉回路を形成し、前記信号Ｓ１
が制御装置２０１から送信され各発破装置２０２によっ
て受信される。発破装置２０２は信号Ｓ１を受けると、
リレースイッチ８１の一次側回路が通電され、二次側が
閉じ、電源電池２０の電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２
３、７１の一次側に接続される。このとき制御装置２０
１の充電操作ランプ用発光ダイオード１３１が通電さ
れ、点灯する。

【００２７】ＤＣ／ＤＣコンバータ２３、７１は一次側
に電圧を給電されると二次側回路の昇圧を開始し、各々
の二次側に接続された発破コンデンサ２４および電子ス
イッチドライブ用コンデンサ７２の充電を開始する。発
破用コンデンサ２４には並列に抵抗器２５、２６の直列
抵抗回路が接続される。抵抗器２５、２６はその接続点
から発破用コンデンサ２４に充電された電圧を分圧して
取り出し、ＡＤコンバータ７を介してＣＰＵ１に入力さ
れるように構成される。ＣＰＵ１は、前記分圧された発
破用コンデンサ２４の充電電圧が適正値に達したら端子
からＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御端子に対して昇
圧停止信号を送付するように構成される。一方、電子ス
イッチドライブ用コンデンサ７２に並列には抵抗器７
３、７４の直列抵抗回路が接続される。

【００２８】抵抗器７３、７４はその接続点から電子ス
イッチドライブ用コンデンサ７２に充電された電圧を分
圧して取り出し、充電電圧検知回路７５に入力されるよ
うに構成される。充電電圧検知回路７５は、前記分圧さ
れた電子スイッチドライブ用コンデンサ７２の充電電圧
が適正値に達したらＤＣ／ＤＣコンバータ７１の制御端
子に対して昇圧停止信号を送付するように構成される。

【００２９】ＣＰＵ１は、前記分圧された発破用コンデ
ンサ２４の充電電圧が適正値に達していたら端子にハ
イ・レベル信号を出力する。これによってインバータ１
２の出力端子は定電圧回路２２に対してロウ・レベルに
固定され、リレースイッチ８２の一次側回路は定電圧回
路２２の出力を受けて充電完了ランプ用発光ダイオード
１３を通じて通電され、リレースイッチ８２の一次側回
路が通電される。このとき充電完了ランプ１３が点灯す
る。

【００３０】同様に充電電圧検知回路７５が、前記分圧
された電子スイッチドライブ用コンデンサ７２の充電電
圧が適正値に達していたらインバータ７８に対してロウ
・レベル信号を出力するので、インバータ７８の出力は
ハイ・レベルに固定され、リレースイッチ８３の一次側
回路は充電電圧検知回路７５の出力を受けて通電され、
リレースイッチ８３の一次側回路が通電される。リレー
スイッチ８２及び８３の一次側回路が通電されるためリ
レースイッチ８２及び８３の二次側回路が閉じ、１０２
−Ａ、Ｂ間が導通し、これが充電完了信号Ｓ２となる。

【００３１】図１の発破装置２０２の端子１０２−Ａ、
Ｂと図２の制御装置２０１の端子１０２−Ａ、Ｂ間は前
記の連結に従い直列状に閉回路を形成し、前記信号Ｓ２
が各発破装置２０２から送信され、制御装置２０１によ
って受信される。制御装置２０１は前記信号Ｓ２を受け
取ると、定電圧回路１１２の出力により、充電状態検知
回路３１１、リレースイッチ１６２の一次側回路、およ
び電流制限抵抗１２２、充電完了ランプ用発光ダイオー
ド１３２を通して通電される。このとき充電完了ランプ
１３２を点灯する。次に制御装置２０１の発破放電準備
スイッチ１４２を投入する操作を行う。

【００３２】図２において、スイッチ１４２が投入され
ると、前記発破装置２０２の充電の完了によってリレー
スイッチ１６２の一次側回路が通電されていれば、定電
圧回路１１２の出力電圧により抵抗器１２３を通してリ
レースイッチ１６２の二次側回路が通電されるよう構成
される。接続点Ａが放電準備リレー制御回路１５２に接
続されており、前記動作によりリレースイッチ１６２の
二次側回路が通電されると、リレー制御回路１５２がこ
れを検知して制御回路１５３に対して検知信号を出力す
るように構成される。前記信号を受けると制御回路１５
３は、定電圧回路１１２の出力を受けてリレースイッチ
１６３の一次側回路を通電するように構成される。リレ
ースイッチ１６３の一次側回路が通電されると、リレー
スイッチ１６３の二次側回路が閉じ、電流制限抵抗器１
２４およびリレースイッチ１６４の一次側回路を通して
端子１０３−Ａと端子１０３−Ｂの間に電位差が発生
し、これが放電準備信号Ｓ３となる。

【００３３】図２の制御装置２０１の端子１０３−Ａ、
Ｂと図１の発破装置２０２の端子１０３−Ａ、Ｂ間は前
記の連結に従い直列状に閉回路を形成し、前記放電準備
信号Ｓ３が制御装置２０１から送信され各発破装置２０
２によって受信される。このとき、リレースイッチ１６
４の二次側回路が閉じ、定電圧回路１１２の出力電圧に
よって安全スイッチ操作ランプ用発光ダイオード１３３
が通電されて点灯する。

【００３４】図１の発破装置２０２において、端子１０
３−Ａ、Ｂ間に放電準備信号Ｓ３を受けると、リレース
イッチ８５の一次側回路及びリレースイッチ８７の一次
側回路が遮断回路３０１を通して通電される。リレース
イッチ８８はリレーコイル９３が通電されるまで閉状態
を保持し、リレーコイル９３が通電されると開放される
ように構成され、リレースイッチ８９，９０は、リレー
コイル９３が通電されると閉状態となるよう構成され
る。従って端子１０３−Ａ、Ｂ間に放電準備信号Ｓ３を
受けると、リレースイッチ８５の二次側回路が開放状態
となるため、リレーコイル９３への通電が停止されるた
め、スイッチ８９、９０を開放して自動抵抗計測動作を
停止するとともにリレースイッチ８８が閉じられる。

【００３５】また、リレースイッチ８７の一次側回路へ
の通電により二次側回路が閉じるため、定電圧回路７７
の出力によりスイッチ８８を介してリレースイッチ９１
の一次側及び安全スイッチ９２が通電され、安全スイッ
チ９２の二次側回路（放電回路）を閉じるとともに端子
１０４−Ａ、Ｂ間が導通し、これが放電準備完了信号Ｓ
４となる。図１の発破装置２０２の端子１０４−Ａ、Ｂ
と図２の制御装置２０１の端子１０４−Ａ、Ｂ間は前記
の連結に従い直列状に閉回路を形成し、前記放電準備完
了信号Ｓ４が各発破破装置２０２から送信され制御装置
２０１によって受信される。図２の制御装置２０１は、
放電準備完了信号Ｓ４を受けると安全スイッチ動作ラン
プ用発光ダイオード１３４が通電され、点灯する。

【００３６】次に制御装置２０１の発破放電スイッチ１
４３を投入する操作を行う。図２において、スイッチ１
４３が投入されると、リレースイッチ１６５は一次側回
路が定電圧回路１１２の電力を受けて通電され、二次側
回路を閉じ、端子１０５−Ａ、Ｂ間に電位差が発生し、
これが放電開始信号Ｓ５となる。図２の制御装置２０１
の端子１０５−Ａ、Ｂと図１の発破装置２０２の端子１
０５−Ａ、Ｂ間は前記の連結に従い直列状に閉回路を形
成し、前記放電開始信号Ｓ５が制御装置２０１から送信
され各発破装置２０２によって受信される。

【００３７】発破装置２０２の端子１０５−Ａと１０５
−Ｂに放電開始信号Ｓ５を生じると、リレースイッチ８
４の一次側回路が通電され、二次側回路が閉じる。この
とき、制御装置２０１の定電圧回路１１２の出力電圧に
よって放電操作ランプ用発光ダイオード１３５が通電さ
れて点灯する。該リレースイッチ８４の二次側回路が閉
じると定電圧回路２２の出力電圧により電子スイッチト
リガ回路７６を通してリレースイッチ８４の二次側回路
が通電される。

【００３８】トリガ回路７６は、リレースイッチ８４の
二次側が閉じたことを検知すると、コンデンサ７２に充
電されたドライブ用電圧を電子スイッチ４４のゲート端
子に対して印加する。該電子スイッチ４４は、ゲート端
子に所定のドライブ電圧を印加されるとカソードとアノ
ード間が通電され、発破コンデンサ２４に充電されてい
る電荷が直列放電抵抗器２７及び安全スイッチ９２の二
次側回路、スイッチ回路６２を経て発破放電出力端子１
０６−Ａ、Ｂ間に対して放電される。

【００３９】本実施例では、電子スイッチ４４をミヤタ
エレバム株式会社製の放電管スイッチTYPE No.ＭＦＴシ
リーズの中から定格電圧を基準に選択した。電子スイッ
チ４４は、サイリスタ等の電子スイッチから構成されて
もよい。しかしながら前記の放電管スイッチは、高電圧
の入り／切りを制御する動作において、カソード−アノ
ード間に洩れ電流がなく、更にゲート端子にドライブ電
圧を受けてからのスイッチング動作が極めて速いので、
本実施例の電気雷管用連動発破装置の電子スイッチとし
て好ましい。

【００４０】また、本実施例の電気雷管用連動発破装置
では、図１の発破装置２０２において、定電圧回路２２
の出力がリレースイッチ８５の二次側回路、リレースイ
ッチ８６の一次側回路を経由してインバータ１０の出力
端子と接続されている。該インバータ１０の入力端子は
ＣＰＵ１の出力端子と接続されている。ＣＰＵ１の出
力端子は、発破コンデンサ２４の充電電圧の分圧電圧
が所定値（充電完了相当電圧）に達していたらハイ・レ
ベル信号を出力するように構成される。また、リレース
イッチ８５は一次側回路に通電されるまで二次側回路を
閉じ、一次側回路が通電されると二次側回路を開くよう
に構成される。前記の充電完了状態において発破コンデ
ンサ２４の充電が完了したら、ＣＰＵ１端子からハイ
・レベル信号が出力され、インバータ１０の出力端子は
ロウ・レベルに固定される。

【００４１】このため充電完了状態から端子１０３−
Ａ、Ｂ間に放電準備信号Ｓ３を受けてリレースイッチ８
５の二次側回路が開くまでの間、定電圧回路７７の出力
によりリレースイッチ８５の二次側回路、リレースイッ
チ８６の一次側回路を経由してインバータ１０の出力端
子との間が通電される。リレースイッチ８６の一次側回
路が通電されるとリレースイッチ８６の二次側回路が閉
じ、定電圧回路７７の出力電圧を受けてリレースイッチ
コイル９３が通電される。

【００４２】リレースイッチコイル９３が通電されると
スイッチ８８は開き、スイッチ８９、９０が閉じるよう
に構成されており、スイッチ８９が閉じられたことを選
択入力回路９を通じてＣＰＵ１が認識すると、ＣＰＵ１
内において抵抗計測プログラムが作動するように構成さ
れる。また、スイッチ９０が閉じられると抵抗値検出回
路１４より計測電流が出力端子１０６−Ａ、Ｂを通して
接続されている電気雷管発破回路（図示せず）へ通電さ
れる。

【００４３】ＣＰＵ１は前記の抵抗計測プログラムが作
動すると、スイッチ９０を閉じることによって作動する
抵抗値検出回路１４により得られる発破出力端子１０６
−Ａ、１０６−Ｂ間の電位差をＡ／Ｄコンバータ８を介
して抵抗値Ｚ２として受け取るよう構成される。該抵抗
計測結果（測定抵抗値Ｚ２）はＣＰＵ１で判定され、そ
の結果発破回路の抵抗値が正常でないと判断した場合に
ＣＰＵ１の出力端子をロウ・レベルに固定し、かつ端
子からＤＣ／ＤＣコンバータ２３に対して昇圧停止信
号Ｓ６を出力し、充電駆動を停止するよう構成される。
これによって発破コンデンサ２４への充電が停止される
とともに端子１０２間に生じている充電完了信号Ｓ２を
遮断する。

【００４４】またこのとき、ＣＰＵ１端子から緊急解
除信号Ｓ７が遮断回路３０１に対して出力され、１０３
−Ａ、Ｂ間に生じる放電準備信号Ｓ３を遮断する。これ
によって、安全スイッチ９２の開放状態が固定される。
信号Ｓ７は更に電子スイッチトリガ回路７６にも出力さ
れ、電子スイッチ４４を閉じ、発破コンデンサ２４の充
電電力を内部放電させるよう構成される。また、図２の
制御装置２０１においては、もし連結された発破装置の
何れかが発破回路抵抗値Ｚ２の異常を検知して充電完了
状態を解除したら、端子１０２−Ａ、Ｂ間に生成されて
いる充電完了信号Ｓ２が遮断されるため、リレースイッ
チ１６２の２次側回路が開放される。このため、発破放
電準備スイッチ１４２を投入しても発破コンデンサ２４
は外部には放電される状態にはならない。

【００４５】また、充電状態検知回路３１１が、充電完
了信号Ｓ２が遮断されたことを検知し、充電状態解除信
号Ｓ８を放電動作制御回路３１２に送付する。放電動作
制御回路３１２は、充電完了状態解除信号Ｓ８を受ける
とリレースイッチ１６５の２次側回路を切断するよう構
成される。このため、発破放電スイッチ１４３を投入し
ても１０３−Ａ、Ｂ間に放電開始信号Ｓ５は生じず、連
結された発破装置のリレースイッチ８４の２次側回路が
通電されることはない。

【００４６】このように本実施例の電気雷管用連動発破
装置では、充電完了信号Ｓ２を受信してから放電準備信
号Ｓ３を送信するまでの間、発破装置に接続された電気
雷管発破回路の接続状態を制御装置において絶えず監視
する手段を備える。尚、制御装置２０１の放電準備スイ
ッチ１４２が投入されていない状態で制御装置２０１の
発破放電スイッチ１４３を投入した場合には、図１の安
全スイッチ９２の二次側回路が解放されており、発破コ
ンデンサ２４の電力は抵抗器２７、２８、２９よりなる
放電回路により内部放電される。何らかの都合により緊
急に充電を解除する場合に利用できる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、発破装置に対して接続
される電子雷管あるいは狭義の意味の電気雷管の発破回
路を分割して構成することが可能となり、一つの発破放
電経路の放電電圧を低く抑えることができるので、雷管
の接続端子間での漏電の危険性を低減できる。

【００４８】また、複数の発破装置に接続された電子雷
管あるいは狭義の意味の電気雷管の電気抵抗を集中管理
することができるため、発破操作を行うまでに、いずれ
かの発破装置に接続された電気雷管発破回路の抵抗異常
を検知することができるので、特に複数の発破装置を連
結して複数の発破回路で同時に起爆させる場合等におい
て、充電完了後にも予想される落石等によっていづれか
の発破回路に接続状態に不具合を生じたとき、一切の制
御を自動的に解除することが可能となり、特に同じ発破
作業領域で複数の発破回路を構成する必要性のある作業
の安全性を維持できる。また、放電手段を放電管スイッ
チと放電管スイッチドライブ回路から構成することによ
って、漏れ電流の懸念もなく、時間的に応答性の高い放
電手段を構成することができるので、特に電子雷管の分
割起爆を行う場合等において起爆時間精度を損なうこと
なく制御発破を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発破装置の回路構成図を示す。

【図２】本発明の制御装置の回路構成図を示す。

【図３】本発明の連動発破装置を構成する発破装置と制
御装置の連結方法の実施例図を示す。

【図４】本発明の連動発破装置の一連の操作に伴う動作
の概略を示す。

【符号の説明】

１・・・中央演算装置２・・・選択入力回路３・・・装填数入力スイッチ４・・・脚線径入力スイッチ５・・・脚線長入力スイッチ６・・・ＬＣＤ表示器７、８・・・ＡＤコンバータ９・・・選択入力回路１０、１２・・・インバータ１３・・・充電完了ランプ１４・・・抵抗値検出回路２０・・・電源電池、２１・・・電源スイッチ２２・・・定電圧回路２３・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ２４・・・発破用コンデンサ２５〜２９・・・抵抗器４４・・・電子スイッチ６２〜６４・・・スイッチ７１・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ７２・・・電子スイッチドライブ用コンデンサ７３、７４・・・抵抗器７５・・・充電電圧検知回路７６・・・電子スイッチトリガ回路７７・・・定電圧回路７８・・・インバータ８１〜９１・・・リレースイッチ９２・・・安全スイッチ（リレースイッチ）９３・・・リレースイッチコイル１０１−Ａ、Ｂ・・・充電開始信号Ｓ１端子１０２−Ａ、Ｂ・・・充電完了信号Ｓ２端子１０３−Ａ、Ｂ・・・放電準備信号Ｓ３端子１０４−Ａ、Ｂ・・・放電準備完了信号Ｓ４端子１０５−Ａ、Ｂ・・・放電開始信号Ｓ５端子１１０・・・電源電池１１１・・・電源スイッチ１１２・・・定電圧回路１１３・・・電源ランプ１２１〜１２７・・・抵抗器１３１・・・充電操作ランプ１３２・・・充電完了ランプ１３３・・・安全スイッチ操作ランプ１３４・・・放電準備完了ランプ１３５・・・放電操作ランプ１４１・・・充電スイッチ１４２・・・発破放電準備スイッチ１４３・・・発破放電スイッチ１５１・・・充電リレー制御回路１５２・・・放電準備リレー制御回路１５３・・・制御回路１６１〜１６５・・・リレースイッチ２００・・・連動発破装置２０１・・・制御装置２０２・・・発破装置２０３・・・制御用線３０１・・・遮断回路３１１・・・充電状態検知回路３１２・・・放電動作制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の直列に接続された電気雷管を起爆
するための、一つまたは二つ以上直列に連結される発破
装置と、該発破装置に連結されその動作を制御する一つ
の制御装置とからなる電気雷管用連動発破装置であっ
て、前記発破装置は、各々動作用電源、発破用コンデンサ、
安全スイッチを備え、かつ、（１）前記制御装置より充
電開始信号を受けて該発破用コンデンサを所定の電圧に充電する手段、（２）放電準備信号を受けて安全スイッチを外す手段、（３）放電開始信号を受けて前記発破用コンデンサに充
電された電気エネルギーを前記電気雷管に放電する手段
を有し、前記制御装置は、すべての発破装置が所定電圧の充電を
完了した後に充電完了信号を受信し、すべての発破装置
の安全スイッチが外された後に放電準備完了信号を受信
するように連結されている事を特徴とする電気雷管用連
動発破装置。
【請求項２】前記発破装置が、前記複数の直列に接続
された電気雷管の電気抵抗を計測する手段を有し、該計
測手段によって計測された電気抵抗が予め設定される範
囲内にない場合には、前記発破コンデンサの充電を内部
放電させる手段を有することを特徴とする特許請求項１
の連動発破装置。
【請求項３】前記発破装置が、前記複数の直列に接続
された電気雷管の電気抵抗を計測する手段を有し、該計
測手段によって計測された電気抵抗が予め設定される範
囲内にない場合には、前記発破コンデンサの充電を停止
させる手段を有することを特徴とする特許請求項１の連
動発破装置。