Cordeau détonant de raccordement, ainsi que procédé et appareil pour la fabrication de
ce cordeau La présente invention concerne un cordeau détonant,de raccordement
<EMI ID=1.1>
et, plus spécialement, un cordeau détonant de raccordement du type connu comme "cordeau détonant à faible énergie". Cette invention concerne aussi un procédé et un appareil de fabrication d'un tel cordeau.
Les risques associés à l'utilisation de systèmes électriques d'amorçage pour faire détoner des charges explosives dans les opérations d'exploitation minière, c'est-à-dire les risques d'amorçage prématuré par des courants et rayonnements électriques parasites, provenant de sources telles que la foudre, l'électricité statique et dynamique, les émetteurs radio et les lignes de transmission,sont bien connus. Pour ce motif, un amorçage autre qu'électrique par l'utilisation d'une mèche ou d'un cordeau détonants appropriés a été considéré comme une alternative très honorable. Un cordeau détonant type à haute énergie a une vitesse de détonation uniforme
<EMI ID=2.1>
pentaérythritol (PETN) recouverte de diverses combinaisons de matériaux, tels que textiles, imperméabilisants, matières plastiques, etc. Cependant, l'intensité du bruit produit par un cordeau ayant une telle âme de PETN qui détone
à la surface du sol, comme pour les lignes principales, est souvent inacceptable pour les travaux aux explosifs dans les zones étendues. Par ailleurs, la brisance d'un tel cordeau peut être suffisamment forte pour que l'impulsion provoquée
par la détonation puisse être transmise latéralement à une section adjacente
<EMI ID=3.1>
sur toute sa longueur. Dans ce dernier cas, le cordeau ne peut pas être utilisé pour amorce? une charge explosive au fond d'un trou de sonde (technique d'amorçage en "fond de sondage") comme on le désire parfois.
Un cordeau détonant à faible énergie (LEDC) a été mis au point pour surmonter les difficultés dues au bruit et à la forte brisance associée aux 6-10 g/m d'explosif du cordeau. La charge de l'Sme explosive du LEDC est seule-
<EMI ID=4.1>
0,4 g/m. Ce cordeau est caractérisé par une faible brisance et par un faible bruit et, par conséquent, peut être utilisé comme ligne principale dans les cas où le bruit doit être maintenu au minimun et comme ligne de descente pour l'amorçage en fond de sondage d'une charge explosive.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 982 210 décrit un cordeau
<EMI ID=5.1>
puissant, granulaire, sensible aux amorces, tel que le PETN, de diamètre tel qu'il contient 0,02 à 0,4 g/m d'explosif logé dans une gaine de métal qui peut être recouverte d'une enveloppe en tissu ou d'un revêtement de matière plastique. On indique que la gaine métallique est essentielle pour
la propagation de la détonation, ou onde explosive, dans les âmes explosives de ces cordeaux à faible charge.
Etant donné que la fabrication continue d'une longueur illimitée d'un LEDC avec une gaine de métal n'est pas réalisable et étant donné que
ce cordeau est électriquement conducteur sur toute sa longueur à cause de
la conductivité de la gaine de métal, on a tenté de supprimer la gaine métallique en ayant recours à d'autres artifices pour remédier aux effets de son absence. Ces tentatives n'ont pas toujours eu un succès complet, en particulier avec des âmes ayant une charge inférieure ou égale à 0,4 g/m. On indique dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 125 024, par exemple, qu'une vitesse de détonation uniforme peut être obtenue même sans gaine
<EMI ID=6.1>
2 g/m linéaire à condition que la surface spécifique du PETN soit d'environ
900 à 3400 cm <2> /g et que ce noyau granulaire soit contenu dans une gaine d'étoffe tissée entourée d'une enveloppe protectrice et de renforcement, c'est-à-dire d'une couche thermoplastique ou d'une série de matériaux hydrofuges et de renforcement comprenant une seconde gaine de tissu. Toutefois, un gainage tissé ou enroulé est d'une mise en place relativement coûteuse, aussi bien à cause du type d'équipement nécessaire que des limitations ainsi imposées aux cadences de production du cordeau. De plus, même avec la grande surface spécifique du PETN et le resserrement réalisé par la gaine
<EMI ID=7.1>
détonation fiable et rapide quand la charge de PETN du noyau est à l'extrémité inférieure des énergies du cordeau détonant.
Le brevet de Grande-Bretagne n[deg.] 815 324 et le brevet des Etats-Unis
<EMI ID=8.1>
sif finement divisé sous forme de charges entre 0,4 et 3 g/m enfermées dans une gaine souple en polymère thermoplastique qui peut âtre enveloppée dans une étoffe et un fil tissés,pour obtenir une résistance mécanique et à l'usure par frottement suffisante. Le cordeau détonant décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 311 056 précité est un type de
<EMI ID=9.1>
élastomère qui entoure l'Ame explosive, le quotient de la quantité d'explosif <EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
80 g/m, de préférence 0,4 à 20 g/m, sont décrites et, par conséquent, ce cordeau détonant embrasse ceux à haute énergie et ceux à basse énergie. Le cordeau revendiqué (0,4 à 4 g/m) comporte une âme de PETN enfermée dans une gaine de plomb. De plus, bien que des âmes explosives confectionnées avec des compositions sans support du type utilisé pour les explosifs sous forme de feuilles, tels ceux figurant dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 992 087
<EMI ID=12.1>
des charges de 1 et 2 g/m ont des amas granulaires explosives, des gaines
<EMI ID=13.1>
l'épaisseur de la gaine de polyuréthanne (4 et 1,7 g/m, par centimètre d'épaisseur de la gaine)..
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 384 688 décrit la confection d'un cordeau à gaine de tissu ayant une sensibilité accrue à l'amorçage latéral et capable de propager une détonation avec des densités de charge inférieures par l'utilisation d'une âme en PETN spécial granulaire, finement divisé, avec
<EMI ID=14.1>
à faible charge, par exemple 1-2 g/m, enfermée dans une gaina d'éléments filiformes enroulés en hélice, fabriqués est métal ou en matière thermoplastique, des gaines fibreuses .enroulées en hélice et une enveloppe extérieure en matière thermoplastique.
Comme l'indiquent les brevets étudiés ci-dessus, jusqu'à maintenant,
<EMI ID=15.1>
détonants avec des ânes chargées à 2 g/m ou moins. De plus, on a indiqué en général des gaines en métal ou en tissu épais, en particulier quand la charge
<EMI ID=16.1>
agglomérées ont une densité élevée et peuvent détoner à une vitesse plus grande, pour un diamètre donné, qui-les explosifs de densité inférieure.
Toutefois, puisque les compositions explosives agglomérées courantes contien-
<EMI ID=17.1> l'amorçage que les compositions explosives totalement granulaires et on ne peut prévoir qu'elles détoneront exactement dans les mêmes conditions que
ces compositions granulaires. Par conséquent, bien que le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 311 056 précité décrive certains cordeaux détonants avec
des âmes explosives agglomérées, les âmes à faible charge intérieures sont constituées par du PETN granulaire et un mélange azoture de plomb/aluminium, et même celles-ci sont enveloppées de plomb. Il est par ailleurs connu
que le diamètre du cordeau et la charge explosive doivent être suffisamment grands si les compositions sans support en feuilles doivent transmettre
la détonation à une grande vitesse uniforme. Le brevet des Etats-Unis
<EMI ID=18.1>
d'un explosif en feuilles à base de PETN et de nitrocellulose, avec une charge de PETN de 4 g/m, détone à une vitesse supérieure à 6400 m/s ; et le
-brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 311 056 précité décrit des âmes à explosif aggloméré avec des charges de PETN de 3,7 et 4,3 g/m. Cependant, il n'y a pas eu de cordeaux avec des âmes en explosifs agglomérés de 2 g/m
ou moins, bien que de telles charges se soient avérées utilisables avec des explosifs PETN granulaires. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 338 764, 3 401 215, 3-407 731 et 3 428 502 décrivent la préparation de cordeaux détonants avec une charge explosive de 10 à 40 g/m par extrusion d'une composition explosive agglomérée par un élastomère et flexible, de préférence autour d'un fil ou filé de renforcement placé sur l'axe. L'enroulement de fils ou filés de renforcement autour du cordeau extrudé, par exemple sous la forme d'une tresse, et la liaison des filés au cordeau avec un latex ou un polymère liquide est considérée comme moins avantageuse qu'un moyen de renforcement placé à l'intérieur.
Dans la technique de fabrication d'un cordeau détonant, on a aussi utilisé des fils pour faciliter la mise sous enveloppe d'âmes explosives en poudre. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 683 742 décrit
<EMI ID=19.1>
des explosifs en poudre dans une gaine fabriquée continûment vers l'extrémité inférieure de l'entonnoir, le(s) fil(s) étant écarté(s) de l'axe vertical
de l'entonnoir et introduit(s) dans la gaine on même temps que l'explosif. Le(s) fil(s) entratne(nt) l'explosif pulvérulent et l'introduit(sent) dans
<EMI ID=20.1>
fil(s) intérieur(s).
Les brevets de Grande-Bretagne n[deg.] 1 416 128 et belge n[deg.] 815 217 décrivent l'introduction d'une colonne d'explosif sec, en poudre, dans une enveloppe de fils axiaux réunis entre eux, et l'étirage de cet ensemble colonne/fils à travers une filière à compression avec une tension appliquée aux fils, de manière à former l'âme d'un cordeau détonant. L'âme ainsi formée, dans laquelle les fils entourent l'explosif et forment un manchon autour de lui, est représentée enveloppée dans une couche de renforcement en matériau textile enroulé, qui est recouverte de matériau textile pour l'imperméabilisation.
<EMI ID=21.1>
de fils longitudinaux pour la fabrication d'un cordeau détonant dans le but de renforcer un enduit thermoplastique pour remédier à l'élasticité de ce .dernier. Le cordeau obtenu comporte une âme élastique enfermée dans une gaine de matière thermoplastique dans laquelle des fils longitudinaux sont enrobés. La totalité de l'âme explosive est en contact direct avec la gaine thermoplastique et les fils sont entourés par celle-ci.
L'invention concerne un cordeau détonant à faible énergie amélioré, qui comprend :
a) une âme solide continue constituée par une composition explosive <EMI ID=22.1>
explosif cristallisé puissant sensible aux amorces, choisi dans le groupe des polynitrates et polynitramines organiques mélangés avec un liant, les particules du composé explosif puissant cristallisé de cette composition
<EMI ID=23.1>
<EMI ID=24.1>
environ 0,1 à 2 g/m linéaire d'explosif puissant ; b) une gaine protectrice entourant l'âme constituée seulement par une ou plusieurs couches de matière plastique ayant de préférence une épaisseur <EMI ID=25.1>
matière qui coule à une température ne dépassant pas 200[deg.]C environ quand l'explosif puissant est du PETN.
Dans un cordeau préféré selon l'invention, l'âme explosive agglomérée est renforcée sur sa périphérie par au moins un brin de filé entre l'âme et l'enveloppe en matière plastique, ou bien dans la gaine et autour de celle-ci et - mieux encore - l'âme contient un moyen de renforcement constitué essentiellement par au moins un brin continu de filé sur la surface latérale de l'âme et à peu près parallèle à l'axe longitudinal de l'âme, ce($) brin(s) ayant une résistance à la traction suffisante pour empêcher l'âme de s'allonger, donc de se rétrécir, jusqu'au point de rupture sous l'action des sollicitations normalement rencontrées dans un sondage, par exemple de communiquer à
l'âme renforcée une résistance à la traction d'au moins environ 45 N et,
de préférence, d'au moins environ 90 N, pour lui permettre de résister à
des forces moins courantes.
Un cordeau selon l'invention spécialement préféré comprend, comme composé explosif puissant cristallisé dans la composition agglomérée, le tétranitrate de pentaérythritol (PETN), & raison de 0,4 à 2 glm de. longueur
<EMI ID=26.1>
d'environ 175[deg.]C, et au moins environ quatre brins de renforcement en un filé de polyamide ou de polyester sont répartis à peu près uniformément sur la périphérie de l'âme.
L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un cordeau détonant consistant à :
a) transformer un mélange d'un composé explosif cristallisé puissant sensible à l'amorçage et d'un liant pour ce composé en une âme continue solide, par exemple par extrusion ; b) étirer suffisamment sous tension les brins de filé pour former une cage mobile de brins longitudinaux à peu près parallèles ; c) permettre à cette cage mobile d'entraîner l'àme à son intérieur, de manière que cette cage devienne un transporteur pour l'âme ; d) appliquer une couche de matière plastique tendre autour de cette cage mobile, en général après avoir entraîné l'âme à l'intérieur, sans que cela produise un changement appréciable du diamètre de l'âme après son entraînement dans la cage ; e) durcir la matière plastique.
Dans un mode d'exécution préféré du procédé, l'âme est extrudée
en direction de la cage de filé à mouvement continu et l'ensemble de l'âme encagée, avec ou sans support périphérique, se meut ensuite directement et
à travers une filière de doublage par extrusion-laminage dans laquelle la matière plastique est transformée en une gaine entourant l'ensemble de
l'âme encagée. Dans un second mode, les brins du filé et l'âme sont déplacés séparément en direction d'une filière de doublage par extrusion-laminage de matière plastique,et la formation de la cage, l'entraînement de l'âme et la formation de la gaine se produisent tous à l'intérieur de la filière, en même <EMI ID=27.1>
cas, on n'observe pas de diminution appréciable du diamètre du noyau à la suite de la compression.
L'invention concerne aussi un appareil pour produire un cordeau détonant qui consiste en :
a) un premier moyen ou dispositif d'extrusion pour transformer une masse de composition explosive agglomérée déformable en une âme solide continue ; b) un dispositif pour orienter les brins de filé à peu près parallèlement entre eux pour former un ensemble annulaire ; <EMI ID=28.1> une tension suffisante pour les transformer en une cage mobile, le dispositif orientant les brins étant placé par rapport au premier moyen d'extrusion, de façon que la cage entraîne et transporte intérieurement l'âme sortant du premier moyen d'extrusion ;
d) un second moyen d'extrusion pour appliquer une matière plastique tendre, sous la forme d'une gaine, sur un substrat se déplaçant à travers, ce second moyen d'extrusion étant placé par rapport au premier moyen d'extrusion et au dispositif orientant les brins, de façon que l'âme encagée se déplace à travers le second moyen d'extrusion, comme le substrat pour l'application de la gaine, avec pratiquement aucune réduction antérieure, simultanée ou postérieure du diamètre de l'âme ; e) un dispositif destiné à permettre le passage de l'âme gainée et encagée pour durcir, la matière plastique.
<EMI ID=29.1>
chambre d'extrusion qui comporte une ouverture pour faire le vide et des tamis
<EMI ID=30.1>
d'orientation des brins peut être une plaque de guidage séparée ou un composant du second moyen d'extrusion.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre et des dessins annexés
sur lesquels :
- les figures 1 et 5 sont des vues en perspective et en coupe longitudinale partielle de tronçons de formes de réalisation du cordeau détonant de raccordement selon l'invention ;
- la figure 2 représente schématiquement l'appareil selon l'invention ;
- les figures 3 et 4 sont des coupes transversales de différentes formes de réalisation de l'appareil représenté sur la figure 2.
En référence.au tronçon 1 de cordeau détonant à faible énergie représenté sur la figure 5, sa section transversale représente une âme 2
solide continue constituée par une composition explosive agglomérée déformable, c'est-à-dire du PETN superfin mélangé avec un liant, tel que la nitrocellulose plastifiée, le diamètre et le contenu en explosif de l'âme étant tels qu'ils représentent 0,1 à 2 g/m linéaire, et une gaine protectrice 4 en matière plastique d'épaisseur comprise entre 0,125 et 1,90 mm, qui entoure l'âme 2. Dans le tronçon de cordeau représenté sur la figure 1, un ensemble de renforcement de l'âme,constitué par une masse de filaments provenant de filés multifilaments autour de, et en contact avec, la surface latérale de l'âme 2, court parallèlement à l'axe longitudinal de l'âme 2 et la gaine 4 enferme
l'âme 2 et les filaments 3 renforçant celle-ci. Dans une autre portion de la figure 5, la gaine 4 a été enlevée pour montrer l'aspect, sur la périphérie, de l'âme 2 et, sur d'autres parties de la figure 1, la gaine 4 a été enlevée pour montrer l'aspect, sur la périphérie, des filaments 3 entourant l'âme 2,
et les filaments 3 enlevés pour montrer l'aspect, sur la périphérie, de
l'âme 2.
Le cordeau détonant à faible énergie selon l'invention associe les caractéristiques d'une âme continue pleine, en une composition explosive agglomérée déformable, avec une faible charge, c'est-à-dire 0,1 à 2 g/m de longueur, d'un explosif cristallisé puissant mélangé à un liant, et seulement une légère gaine protectrice en matière plastique renfermant cette âme. Une caractéristique additionnelle préférée est un renforcement longitudinal par fibres de l'âme à l'extérieur de celle-ci. On a trouvé que, contrairement
aux principes de la technique antérieure concernant les cordeaux détonants
à faible énergie, une masse d'explosif aggloméré déformable sous forme de cordeau peut être réalisée de façon à transmettre une détonation à coup sûr, même pour des charges inférieures à 1-2 g/m, à une vitesse utilisable pour
les opérations à l'explosif, par exemple supérieure à environ 4000 m/s, sans être enfermée dans une gaine en métal, en étoffe tissée, en matière textile enroulée en hélice, en matière plastique, en brins ou filaments métalliques,
ou un manchon épais en matière plastique. On a trouvé que l'entourage qui
vient d'être mentionné est inutile si l'âme est une tige solide continue en explosif aggloméré, par exemple un explosif aggloméré par une matière plastique,
<EMI ID=31.1>
cristallisé "superfin" (voir plus loin), et le moyen de renforcement pour l'âme est extérieur à celle-ci. Dans le cordeau détonant selon l'invention, les particules explosives de l'âme sont agglomérées par un liant, par exemple une composition polymère organique, et on a trouvé que ceci a un effet
<EMI ID=32.1>
par conséquent, la fiabilité de la détonation, la densité élevée étant une considération importante, en particulier pour les cordeaux de faible brisance, de petit diamètre et à faible charge. Concernant l'âme agglomérée, on a trouvé que, bien qu'on ait signalé qu'un renforcement axial intérieur soit à préférer pour les cordeaux à charge élevée réalisés en explosifs autoportants (brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 338 764 précité), des filaments de renforcement extérieurs sont importants pour le fonctionnement correct des cordeaux
à faible charge réalisés avec ce type d'9me. De plus, quand l'âme explosive agglomérée du cordeau selon l'invention est renforcée, les moyens de renforcement extérieur, par exemple les filés textiles, sont de préférence longitudinaux et à peu près parallèles à l'axe du cordeau. Il est facile d'adapter les procédés de fabrication continus à grande vitesse à un tel cordeau,
par opposition aux cordeaux détonants à faible énergie de la technique antérieure qui utilisent comme renforcement des produits textiles enroulés ou tissés.
La composition explosive agglomérée qui constitue l'âme explosive du cordeau confient au moins un composé explosif puissant cristallisé, finement divisé et sensible à l'amorçage, qui peut être un polynitrate organique,
<EMI ID=33.1>
et est d'une utilisation satisfaisante dans les conditions les plus couramment rencontrées lors des travaux aux explosifs et, pour ces motifs, c'est l'explosif
<EMI ID=34.1>
cristallisé est mélangé avec un liant qui peut être un polymère organique naturel ou synthétique, par exemple la nitrocellulose soluble décrite dans
le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 992 743 précité, ou le mélange d'un caoutchouc organique et d'une résine hydrocarbure thermoplastique du type .terpène, décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 999 743 précité. Les compositions décrites dans ces brevets peuvent être utilisées pour l'ame du cordeau selon l'invention, et les descriptions de ces brevets sont citées ici comme références. D'autres ingrédients peuvent être présents dans la composition, tels que des additifs utilisés pour plastifier le liant ou tasser la composition. D'autres compositions qui peuvent être utilisées sont celles décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 338 754 et 3 428 502 précités, dont les descriptions sont citées ici comme références.
Le cordeau détonant selon l'invention est un cordeau "à faible énergie", c'est-à-dire un cordeau qui/ quand il explose, produit relativement peu de bruit et a une brisance relativement faible. Par conséquent, pour
une composition donnée de l'âme, le diamètre de celle-ci est tel qu'environ 0,1 à 2 g/m, de préférence au moins environ 0,4 g/m, du composé explosif puissant cristallisé soient présents par mètre d'âme. Avec des lignes principales contenant des âmes plus chargées, le niveau de bruit peut poser
un problème dans certaines zones. Au-dessous d'environ 0,1 g/m, la fiabilité d'une propagation complète de la détonation est faible à moins d'inclure dans la composition un liant et/bu un plastifiant à haute énergie. Avec unetelle composition, par exemple une composition avec un liant très visqueux à la nitrocellulose, plastifié par du trinitrate de triméthyloléthane, tel celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 943 017, des charges d'explosif puissant et finement divisé dans l'âme ne dépassant pas 0,02 g/m sont réalisables. Des charges d'environ 0,4 à 2 g/m ont été trouvées particulièrement avantageuses pour les cordeaux de ligne principale et de lignes secondaires ou de descente.
Avec des âmes explosives à faible charge comme pour le présent cordeau, il importe que le constituant explosif puissant cristallisé ait des particules dans la gamme de dimensions dite "superfines", c'est-à-dire que
la dimension maximale des particules soit dans l'intervalle d'environ 0,1 à
<EMI ID=35.1>
des dimensions des particules et des corps étrangers finement divisés sont indésirables dans la mesure où ils gênent la propagation uniforme de la détonation dans l'âme. Un explosif préféré à utiliser pour l'âme comporte des micropores et est fabriqué par le procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 754 061 cité ici comme référence.
La charge explosive de l'âme est fonction de la teneur en explosif puissant cristallisé de la composition agglomérée et du diamètre de l'âme.
La teneur en explosif puissant cristallisé peut varier, par exemple, entre environ 55 % et 90 %, en poids, de la composition de l'âme. Bien qu'une faible teneur en explosif puisse être compensée par un gros diamètre de l'âme, le cordeau est plus efficace et la propagation de la détonation plus fiable si, pour une charge donnée, la teneur en explosifs est aussi élevée que possible, de préférence au moins 70 % en poids de la composition de l'âme. Pour des teneurs en explosifs comprises entre environ 55 et 90 %, on utilisera
des âmes de diamètres compris entre environ 0,025 et 0,15 cm pour obtenir
des charges de l'àme comprises entre 0,1 et 2 g/m linéaire d'âme. Un diamètre <EMI ID=36.1>
de 0,4 g/m. La composition explosive contient aussi environ à 10 %, de préférence 2 à 5 %, en poids d'un liant et, de plus, si nécessaire, un plastifiant pour rendre la composition extrudable et rendre l'âme cohérente.
La densité de l'âme varie avec la nature de l'explosif finement divisé et du liant utilisé et leurs proportions, ainsi qu'avec la nature
et la quantité des autres additifs, s'il y en a. En général, des âmes à base des compositions décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 992 087 et 2 999 743 précités auront une masse volumique d'environ
<EMI ID=37.1>
explosive et, par conséquent, une plus grande vitesse de détonation pour un diamètre donné. Bien que la forme de la section transversale de l'âme ne soit pas critique pour un comportement correct du cordeau, il est en général préférable d'utiliser une âme de section transversale à.peu près
<EMI ID=38.1>
section circulaire.
<EMI ID=39.1>
un moyen pour la protéger contre l'abrasion et d'autres dommages qui peuvent se produire pendant la manutention et la préparation des travaux aux explosifs.
Etant donné que cette gaine est principalement protectrice, elle est relativement mince, c'est-à-dire d'épaisseur comprise entre environ 0,0125 et0,190 cm, à part qu'une gaine d'épaisseur inférieure ou égale à environ
0,32 cm peut être utilisée si le cordeau doit être soumis à des sollicitations très fortes,; telles: qu'on les rencontre dans les opérations d'extraction de carrière en surface. Une protection uniforme est difficile à assurer avec des gaines d'épaisseur:inférieure à 0,013 cm. Une feuille d'épaisseur supérieure à environ 0,32 cm n'est pas nécessaire pour le cordeau selon l'invention et, en tout cas, augmente inutilement= l'épaisseur et le coQt du cordeau, limite sa souplesse et-peut être difficile à introduire dans les sondages de petite diamètre. Une épaisseur de gaine de 0,05 à 0,125 cm est
à préférer du point de vue de la facilité-de mise en place sur l'âme et du degré de protection assuré. Ainsi, le rapport-de la charge de l'âme en g/m
à l'épaisseur de la gaine est compris entre 3/1 et 39/1 pour des charges de l'âme de 0,4 à 2 glm et des épaisseurs de-la gaine comprises entre environ
<EMI ID=40.1>
Dans la plage d'épaisseurs utiles de la gaine, il est souvent à conseiller d'utiliser une gaine plus épaisse quand la charge explosive dans l'âme est voisine de la limite inférieure de la plage de charges de l'âme, dans la mesure où cela peut garantir un amorçage et une propagation de la détonation fiables. De plus, quand la charge explosive de l'âme augmente, une augmentation d'épaisseur de la gaine peut assurer une continuité de la détonation à travers les noeuds et les demi-clés.
La gaine est constituée uniquement par une ou plusieurs couches de matière plastique. Ceci signifie qu'une des couches constituant la gaine est constitua essentiellement par une matière plastique et qu'aucune couche-enveloppe de métal ou d'étoffe tissée n'est présente dans la gaine au contact immédiat de l'âme ou séparée de.celle-ci.
La gaine est en une matière plastique, c'est-à-dire déformable, qui est capable de couler - par exemple est extrudable - à une température
<EMI ID=41.1>
procédé d'enduction classique, sans provoquer de transformation nuisible de l'explosif. La matière plastique doit être souple et tenace quand elle a durci. Bien que la température de la matière plastique qui peut être utilisée pendant l'application de la gaine contre l'âme varie en fonction de la durée du contact entre l'âme et la matière plastique tendre qui l'entoure, de l'intensité de l'échange de chaleur entre l'âme et la matière plastique, et
de la stabilité du liant dans l'âme, avec une âme contenant du PETN, la matière plastique doit être coulante à une température ne dépassant pas 200[deg.]C environ. La matière plastique peut être thermodurcissable, par exemple un caoutchoucou un autre élastomère, ou thermoplastique, par exemple une cire, un asphalte ou une ou plusieurs polyoléfines, par exemple du polyéthylène ou du polypropylène ; des polyesters, par exemple du polytéréphtalate d'éthylène ;
des polyamides, par exemple du Nylon ; du polychlorure de vinyle ; des résines ionomères, par exemple des sels métalliques de copolymères de l'éthylène
et de l'acide méthacrylique, etc. Les gaines thermoplastiques sont à préférer surtout le polyéthylène sur la base de la disponibilité, de la facilité d'application, etc.
Pour permettre au cordeau de conserver sa structure,et ses dimensions lors de l'utilisation sur place, il est préférable d'utiliser des moyens de renforcement pour augmenter la résistance à la traction du cordeau et empêcher l'âme de se rétrécir à l'emplacement d'une défectuosité sous l'action de forces subies normalement lors de la charge d'un trou de sondage. Bien
qu'un tel renforcement puisse être réalisé par une matière en suspension
dans la (les) couche(s) de matière plastique de la gaine protectrice, par exemple des brins ou des fragments du filé maintenu à l'intérieur, par exemple de la manière indiquée dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 687 553, ou sur la surface latérale extérieure de la gaine, il est préférable que
l'âme soit renforcée par au moins un et, en général, de préférence, quatre, ou plus, brins continus de filé qui sont pratiquement en contact avec la surface
<EMI ID=42.1>
La présence de brins de filé entre l'âme et la gaine est à préférer
à celle de brins de filé dans la couche de matière plastique de la gaine,
étant donné que la chaleur est moins facilement transférée de la matière plastique à l'âme quand la matière plastique chaude est extrudée sur le noyau. Le terme "filé" est utilisé présentement dans le sens donné dans le document Standard Définitions of Terms Relating to Textile Materials, ASTM Désignation
D 123-74a (définitions normalisées des termes concernant les matières textiles), dans lequel "filé" est défini comme un terme générique pour un brin continu
de fibres, de filaments ou d'une matière textiles, sous la forme d'un certain nombre de fibres tordues entre elles, de filaments rassemblés sans torsion
ou avec une torsion plus ou moins forte, d'un filament unique (monofilament) avec ou sans torsion, ou d'une ou plusieurs bandes réalisées en coupant dans
le sens de la longueur une feuille de matière,telle qu'un polymère naturel
ou synthétique avec ou sans torsion. Parmi les variétés de fil comprises
dans cette définition, on peut citer les filés simples, les filés à plusieurs fils, les filés câblés, les câbles, les fils, les fils de fantaisie, etc.
Le(s) brin(s) de filé est (sont) maintenu(s) en place autour de l'âme par
la gaine en matière plastique qui renferme l'âme et les brins de la surface latérale. On peut utiliser un fil qui a une résistance suffisante à la
traction pour empêcher l'âme de se rétrécir sous l'action des forces normalement rencontrées lors de la charge d'un sondage jusqu'à un point tel qu'elle
ne puisse plus propager l'onde explosive. Ceci demande en général qu'on
<EMI ID=43.1>
avoir l'assurance supplémentaire que le cordeau résistera à des sollicitations plus fortes, une résistance à la traction d'au moins environ 90 N de l'âme renforcée est à préférer. La matière du filé, le titra des filaments, le denier et le nombre de filaments devront être choisis de façon à communiquer la résistance à la traction nécessaire. Les filés multifilaments peuvent être préférés, attendu que ceux-ci, contrairement aux monofilaments, tendent à
<EMI ID=44.1>
un effet d'encagement plus étendus. Par ailleurs, on peut utilser moins de brins et des deniers inférieurs avec des fibres plus résistantes. Des filés de titre supérieur à 2000 deniers ne sont pas à préférer, puisque ceux-ci augmentent exagérément l'épaisseur du cordeau. Bien qu'on puisse utiliser une fibre naturelle pour le filé, on préfère, à cause de leur résistance mécanique supérieure, utiliser des fibres des types polyamide, polyester
et polyacrylique. On préfère spécialement le Nylon, le polytéréphtalate d'éthylène et les polyamides à radicaux tous aromatiques préparés par la condensation de l'acide téréphtalique et de la paraphénylènediamine. Ces fibres ont des résistances à la traction d'au moins 45 N environ pour des deniers de 800 et plus et, par conséquent, un seul brin ou filé de ces fibres est suffisant pour le cordeau selon l'invention. Des filés multiples augmentent cependant la résistance mécanique et, par conséquent, sont à préférer. Par ailleurs, on peut les utiliser avec des deniers inférieurs, par exemple à partir de 400 deniers environ. Dans le cordeau préféré, au moins quatre filés multifilaments sont espacés à peu près uniformément autour de la surface
<EMI ID=45.1>
autour de l'âme. Le fait de placer les filés multifilaments contigus l'un
à l'autre dans l'enveloppe-cage avant d'appliquer dessus la gaine en matière plastique n'apporte pas une amélioration notable car la traction exercée sur l'enveloppe-cage et les opérations d'enduction par une matière plastiqua occasionnent de toute manière un étalement ou une diffusion des filaments
dés filés multifilaments, qui peut provoquer un emmêlement des filaments
autour de l'âme. Pour ce motif, et compte tenu de la circonférence de l'âme
et du denier des filés, il est inutile d'utiliser plus de douze filés environ. En général, l'épaisseur de la couche de filaments ne doit pas dépasser
environ 0,025 cm.
Les filés textures et à brins multiples (tels qu'ils sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 338 764 précité) sont- particulièrement efficaces pour le renforcement des âmes, attendu qu'ils sont solidement liés à la gaine de matière plastique qui les entoure. L'application d'un enduit adhésif, par exemple d'une cire molle, sur les brins augmente aussi l'adhérence entre les brins et cette gaine, réduisant la mobilité des fils ainsi que les interactions possibles avec l'âme et augmentant la résistance à l'exfoliation de la gaine.
Le procédé et l'appareillage selon l'invention sont expliqués ci-après, en référence aux figures 2-4. Sur les figures 2 et 3, la référence 5 désigne une extrudeuse à piston comportant un piston 6 et une chambre 29
qui est entourée d'enroulements chauffants 7. La chambre 29 de l'extrudeuse comporte une tubulure à vide 25 et une grille 26 qui est montée d'un coté d'une plaque support 27 à ouvertures multiples. Une masse 28 d'une composition explosive agglomérée déformable est représentée dans la chambre 29 de l'extrudeuse et dans les ouvertures de la plaque 27. L'autre face de la plaque 27 est adjacente à la filière de diamètre réduit de la chambre 29, dans laquelle la masse explosive 28 est enfoncée par le piston 6 et est transformée en une tige ou âme solide 2.
Une plaque 8 d'orientation des brins est adjacente à la filière de l'extrudeuse 5 et sert à orienter .parallèlement les brins des filés 9 et 10 en donnant un ensemble à peu près annulaire. La plaque 8 comporte un canal axial et des rainures radiales recevant les brins, ménagées dans une surface communiquant avec ce canal axial, la surface rainée de la plaque s'incurvant quand elle rencontre le canal axial. La plaque 8 est supportée dans une position telle que sa surface rainée rencontre la surface de l'extrudeuse 5; si bien que le canal axial de la plaque a le même axe que l'âme 2 sortant de la filière de l'extrudeuse 5 sous l'action du piston 6. Les brins 9 et 10 sont extraits de leurs bobines 11 et 12 respectives par un cabestan 13 qui sert à tirer les brins sous une tension suffisante pour les transformer en
<EMI ID=46.1>
cage 14 et est ainsi transportée. Le cabestan 13 tire la cage 14 (contenant l'âme 2) à travers la filière 15 d'une seconde extrudeuse, de manière à appliquer une matière plastique autour de la cage sous la forme d'une gaine 4. La filière 15 a une partie extérieure 17 annulaire et un tube 16 intérieur, placé de manière qu'une matière plastique molle 30 amenée à la filière 15
à travers la paroi 17 par des moyens connus (non représentés) soit transformée en un tube entre les surfaces opposées de la partie extérieure 17 et du tube intérieur 16, et la cage 14 se meut dans le canal axial du tube 16. La tubulure 18 à vide traverse la paroi du tube 16 et débouche dans le canal axial de ce dernier. Le tube 16 et la plaque 8 orientant les grains sont maintenus espacés l'un de l'autre, avec le même axe, et sont réunis par le tube de raccordement 19, qui entoure la cage 14 dans l'intervalle entre la plaque 8 et le tube 16. La cage contenant l'âme gainée (cordeau 1) formée
à la sortie de la filière 15 traverse un récipient 10, par exemple un réservoir d'eau,qui sert à durcir la matière plastique de la gaine. Le cordeau, après son passage sur le cabestan 13, est recueilli sur l'enrouleur ^22, l'enrouleniant du cordeau étant facilita par son passage sur un dispositif 21 de réglage da la tension, par exemple une "poulie-accumulateur". Un piston 6 d'extrudeuse est connecté au capteur 23 qui mesure la vitesse du piston
et émet un signal fonction de celle-ci en direction du processeur de signal 24, qui est raccordé au dispositif de commande du cabestan 13 et à celui de l'enrouleur 22,et règle leurs vitesses en fonction du signal reçu par le capteur 23.
La figure 4 représente une autre filière d'extrusion 15 qui peut être utilisée dans l'appareillage selon l'invention, associé à une extrudeuse, pour former l'âme explosive. Cette filière particulière comprend un dispositif pour orienter les brins de filé en formant un ensemble à peu près annulaire et peut être ainsi utilisé dans l'appareillage représenté sur la figure sans la plaque 8 d'orientation des brins. Dans cette forme de réalisation, un canal axial de la filière 15 d'extrusion a une partie cylindrique 31 et une partie conique 32. Une pièce rapportée conique creuse 33 est placée de telle <EMI ID=47.1>
la filière avec un faible intervalle eatre les surfaces opposées. Le cabestan 13 tire les brins de filé 9 et 10 à travers des ouvertures ménagées dans la
bague 34 de guidage du filé et, par conséquent, le long de la surface intérieure de la pièce rapportée 33 conique adjacente. Les brins convergent dans la
partie conique de cette pièce rapportée 33 et sont ensuite orientés à peu
près parallèlement entre eux et transformés en une cage par passage à travers une partie cylindrique de la pièce 33.
Une âme explosive 2 se déplace en direction de la partie cylindrique de la pièce rapportée 33, où elle est entraînée par la cage de filé formée à l'intérieur. La matière plastique 30 est introduite dans un anneau formé
entre les parois de la pièce rapportée conique 33 et la filière d'extrusion 15. Cet anneau communique avec la partie cylindrique 31 de la filière via l'espace entre la partie conique 32 de la filière et le sommet de la pièce rapportée 33. La partie cylindrique de la pièce 33 communique le long de l'axe avec la
partie cylindrique de la filière 31. La cage 14 contenant l'âme, formée dans
la partie cylindrique de la pièce rapportée 33, est entraînée par un courant
de matière plastique 30 qui coule à travers la partie 31 cylindrique de la filière et qui y est entré par l'espace compris entre la partie conique 32
de la filière et la région du sommet de la pièce rapportée 33. La matière plastique 30 est transformée en une gaine entourant l'�me encagée 4 pour
former l'âme 1.
La fabrication d'un cordeau préféré selon l'invention est expliquée par l'exemple ci-après.
EXEMPLE 1
A. En référence à la figure 3, la masse 28 dans la chambre 29 de l'extrudeuse est un bloc de 455 g d'une composition explosive agglomérée déformable constituée par un mélange de 76,5 % de PETN superfin, 20,2 % d'acétylcitrate de tributyle et 3,3 '7.-de nitrocellulose préparée par le procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 992 087. Le PETN superfin est du type qui contient des micropores dispersés préparés par le procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 754 061
<EMI ID=48.1>
par des enroulements chauffants 7 pour maintenir plus facilement l'extrudabilité de la composition explosive à l'intérieur. Après que le lingot d'explosif a été placé dans la chambre 29, on fait avancer le piston 6 pour clore
la chambre 29 et on fait le vide par l'orifice 25. On maintient une dépression de 741,7 mm de mercure pendant 1 mn. On fait cela pour réduire l'occlusion d'air dans la composition explosive, un état de choses qui peut occasionner des discontinuités dans l'âme extrudée et nuire à son aptitude à transmettre l'onde explosive. On fait alors avancer encore le piston 6
jusqu'à ce que la masse explosive soit comprimés, mais pas encore à un point tel qu'une extrusion se produise.
Les brins 9 et 10 et quatre brins additionnels (non représentés) sont mis en place dans les rainures radiales de la plaque 8 et sont tirés
par les canaux axiaux de la plaque 8 et le tube 16 en mettant en action le cabestan 13 d'entraînement. Chacun des six brins est un brin de 1000 deniers d'un filé de polytéréphtalate d'éthylène, et leur tension est réglée à
114 g.f, ou 1,11 N,(chacun) par un dispositif 21 de réglage de la tension.
En même temps, l'enrouleur 22 d'entraînement et les dispositifs pour mouvoir la matière plastique 30 sont mis en action. La matière plastique 30 est un
<EMI ID=49.1>
est une auge à deux compartiments contenant de l'eau à 81[deg.]C dans le premier compartiment (à travers lequel passe le cordeau), et l'eau est à 21[deg.]C dans
le second compartiment. Ce refroidissement en deux zones facilita un refroidissement plus uniforme de la gaine de matière plastique et favorise un ajustement plus serré de la gaine sur la cage. Le diamètre de la partie de l'extrudeuse 5 où l'âme 2 est formée est de 0,076 cm. L'espace entre les surfaces opposées
de la partie extérieure 17 et du tube intérieur 16 de la filière est tel qu'il peut produire une gaine 4 de polyéthylène d'épaisseur 0,089 cm environ.
Une fois que le cabestan 13, le dispositif 21 de régulation de la tension, l'enrouleur 22 et le récipient 20 fonctionnent, on fait avancer le piston à raison de 1,270 cm/mn. On enfonce la masse explosive 28 à travers le tamis 26, qui élimine les particules de grosseur supérieure à 0,0254 cm, et à travers les ouvertures ménagées dans la plaque 27, et elle
<EMI ID=50.1>
de l'extrudeuse 5 à la vitesse de 75,6 m/mn et la vitesse de la cage que fait avancer le cabestan 13 et qui est enroulée sur l'enrouleur 22 est adaptée à la vitesse d'extrusion de l'âme par des signaux reçus par le processeur 24. Une dépression est créée par la tubulure 18 pour faciliter le
<EMI ID=51.1>
passant par le tube 16. Une dépression de 150 mmHg est maintenue dans le
tube 16.
Le cordeau 1 accumulé sur l'enrouleur 22 a un diamètre extérieur de 0,254 cm, un noyau de 0,076 cm avec un revêtement de polyéthylène de 0,089 cm. La charge de PETN d� '-,lime est de 0,533 g/m et le nombre de g/m de PETN
par centimètre d'épaisseur du revêtement est égal à 6/1 ; la densité volumique de l'âme est de 1,5 g/cm . Les filaments des filés entourent l'âme à peu
près complètement (figure 1). Ce cordeau est flexible et léger et a une résistance à la traction de 444 N.
Ce cordeau, amorcé par un détonateur n[deg.] 6, dont l'extrémité est appliquée coaxialement contre l'extrémité à découvert du cordeau, détone
à la vitesse de 6900 m/s. Le cordeau ne s'amorce pas de lui-même à partir
d'un tronçon épissé cote à côte avec un autre. La détonation d'un tronçon continu de cordeau est transmise par des noeuds de divers types. De plus,
le cordeau est difficile à amorcer si le contact détonateur-cordeau n'est
pas coaxial.
B. On fabrique le même cordeau par le procédé décrit en A ci-dessus, sauf que la filière d'extrusion 15 de la figure 4 remplace la filière 15
et la plaque 8 d'orientation des fibres représentées sur la figure 3. Dans
ce procédé, le cabestan 13 tire quatre brins de filé à travers la partie cylindrique de la pièce 33 sous une tension suffisante pour les transformer
en une cage mobile constituée par des fils longitudinaux à peu près parallèles ; cette cage entraîne l'âme et la cage contenant l'àme est tirée à travers le courant de polyéthylène coulant à travers la partie cylindrique du canal
axial de la filière, de manière à appliquer une gaine de polyéthylène tendre autour de la cage. Comme dans le procédé décrit en A, il ne se produit
pendant l'opération pratiquement aucune diminution du diamètre de l'âme.
Des cordeaux avec différents diamètres de l'âme, épaisseurs de la gaine et nombres de brins de fil de renforcement peuvent être produits par les procédés décrits ci-dessus par des modifications appropriées des dimensions des filières et des vitesses d'extrusion.
L'utilisation du cordeau détonant de faible énergie selon l'invention et l'influence de divers paramètres, tels que la charge et le diamètre de l'âme, l'épaisseur et la composition de la gaine et le nombre et le type
des filés de renforcement sont décrits par les exemples ci-après.
EXEMPLE 2
On place 0,26 g de PETN superfin décrit dans l'exemple 1 dans le fond
<EMI ID=52.1>
est appuyée contre le coté d'un tronçon de 3 m du cordeau. décrit dans l'exemple
<EMI ID=53.1>
de diamètre avec une charge de PETN de 1,49 g/m. Ce cordeau sert de ligne principale, une extrémité d'un tronçon de 1,5 m du cordeau décrit dans l'exemple 1A (ligne de descente) est introduite dans la coquille en aluminium
(le relais) de manière à être en contact avec le PETN. L'autre extrémité de la ligne descendante est appliquée latéralement contre l'élément sensible au choc d'un détonateur à retard du type à percussion. On fait détoner la ligne principale à l'aide d'un détonateur n[deg.] 6, dont l'extrémité est appliquée coaxialement contre l'extrémité à découvert du cordeau. La détonation est transmise par la ligne principale au relais, du relais à la ligne descendante et de celle-ci au détonateur à retard à percussion.
Les mêmes résultats sont obtenus avec des cordeaux de ligne principe
<EMI ID=54.1>
à 0,07 cm de diamètre.
EXEMPLE 3
Les essais ci-après décrivent des types de traitements abusifs concernant le nouement, la tension et l'usure par frottement auxquels le cordeau selon l'invention est capable de résister.
A. Une extrémité d'une ligne descendante de 18 m de longueur, constituée par le cordeau décrit dans l'exemple 1A, est appuyée latéralement contre l'élément sensible à la percussion d'un détonateur à percussion à retard. Le détonateur est enrobé dans une cartouche de 0,9 kg du type "chub" (tube pelliculaire souple avec des extrémités scellées rétrécies) de 5 cm de diamètre et 41 cm de longueur contenant une composition non explosive simulant un explosif aquifère gélifié. Le détonateur et le cordeau sont fixées sur
la cartouche pelliculaire par deux demi-clés. La cartouche est descendue
dans un sondage simulé de 15 m de profondeur dans les diverses conditions
de charge susceptibles d'être rencontrées sur le terrain, le trou simulé
<EMI ID=55.1>
extrémité de la ligne descendante à 0,533 g/m est raccordée au relais et à
<EMI ID=56.1>
que le tube a été chargé dans les conditions décrites, on fait détoner la ligne principale comme dans l'exemple 2. La ligne descendante détone en totalité et le détonateur à retard sensible aux percussions détone avec le retard prévu, après que l'ensemble cartouche-détonateur=ligne descendante
a été soumis aux sollicitations ci-après :
I. on laisse la cartouche tomber librement de toute la longueur de la ligne descendante ;
II. la chute libre de la cartouche est arrêtée brusquement tous les 4,6 m ;
III. le cordeau se déplace contre le bord rugueux du tube d'acier lorsqu'on descend l'ensemble dans le tube ;
IV. les conditions II et III sont combinées ;
V. on laisse tomber un sac de sable de 3,2 kg dans le tube, on l'en retire et le laisse tomber à nouveau,en tout cinq fois, sur l'ensemble mis en place dans le tube dans chacun des cas I, II, III et IV, ce sac de sable frottant contre le cordeau pendant sa chute.
B. On fait un noeud dans le cordeau décrit dans l'exemple. Il. et on suspend un poids de 3,2 kg à l'extrémité du cordeau. On laisse tomber
ce poids dans le tube de 15 m décrit dans la partie A ci-dessus, en arrêtant 5 fois la chute libre de ce poids, ce qui accroît l'effort de traction appliqué au noeud. Cinq cordeaux traités de cette manière détonent ensuite complètement, sans arrêt aux noeuds.
EXEMPLE 4
Le mode d'utilisation des cordeaux décrits dans les exemples 1 et 2 pour transmettre les ondes explosives à la charge inférieure d'une colonne de charges de mine dans des sondages est le suivant.
Six sondages de 7,6 m de profondeur, 7,6 cm de diamètre, espacés de 2,4 m,sont chargés chacun avec trois cartouches "chub" de 5 x 41 cm d'un explosif aquifère gélifié décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 431 155, enveloppées dans une pellicule de polytéréphtalate d'éthylène.
<EMI ID=57.1>
de chaque sondage et raccordé au cordeau (ligne descendante), décrit dans l'exemple 1B, de la manière décrite dans l'exemple 2. L'autre extrémité
de chaque ligne descendante est raccordée au cordeau de ligne principale, décrit dans l'exemple 2 (sauf qu'il a quatre brins de filé), de la manière décrite dans l'exemple 2. On n'utilise pas de bourrage. La détonation de la ligne principale provoque la détonation successive des charges dans les sondages en commençant par la charge inférieure, comme on le déduit des temps de retard des détonateurs utilisés. Il n'y a pas de signe de rupture de la colonne.
EXEMPLES 5 à 10-
On fabrique des cordeaux de la manière décrite dans l'exemple 1.
L'explosif de l'âme a la composition en poids ci-après : 76,1 %
<EMI ID=58.1>
cellulose. On utilise quatre brins du filé décrit dans l'exemple 1, ainsi que la matière d'enduction plastique décrite dans l'exemple 1. L'âme est extrudée à différents diamètres, et des revêtements d'épaisseurs différentes sont appliqués. Les caractéristiques de détonation des cordeaux (amorcés comme dans l'exemple 1) sont récapitulées dans le tableau ci-après.
TABLEAU
<EMI ID=59.1>
<EMI ID=60.1> effectués, tous les autres cordeaux détonent à coup sur.
Ces exemples montrent que la vitesse de détonation des cordeaux essayés est dans l'intervalle 6900 m/s + 5 %, quelles que soient la charge de PETN et l'épaisseur de l'enduit en matière plastique. Avec cette composition particulière de l'âme et une épaisseur du revêtement de 0,112 cm, cependant, la fiabilité de la détonation est un peu compromise pour la charge de PETN et le diamètre de l'âme minimaux.
EXEMPLES 11-14
Le cordeau explosif décrit dans les exemples 5-10 est essayé pour trois charges et diamètres différents de l'âme au sujet de la fiabilité de l'amorçage et de la propagation continue avec des épaisseurs minimales du revêtement.
<EMI ID=61.1>
Ces exemples montrent que, lorsque le diamètre de l'âme et la charge de PETN augmentent, le revêtement de matière plastique diminue l'aptitude
du cordeau à être amorcé et à propager une onde explosive.
EXEMPLE 15
Le cordeau décrit dans les exemples 5-10 avec une âme de 0,076 cm est fabriqué avec divers produits d'enduction et épaisseurs. Tous les échantillons
(d'au moins 46 m de longueur) de cordeau avec des revêtements épais de
0,051 cm, 0,071 cm et 0,084 cm de polyéthylène de faible densité, de polyéthylène de haute densité et d'un sel métallique d'un copolymère d'éthylène
et d'acide méthacrylique (une résine ionomère) détonent à coup sur à une vitesse d'environ 7200 mis avec quatre et huit brins de filé. La température de la filière d'extrusion est de 175[deg.]C pour appliquer le polyéthylène de haute densité et de 135[deg.]C pour appliquer la résine ionomère.
La résistance à la traction minimale est de 311 N pour tous les échantillons confectionnés avec 4 brins de filé et de 622 N pour tous les échantillons fabriqués avec huit brins de filé. Tous les échantillons, quelles que soient l'épaisseur et la nature du revêtement,détonent après le traitement ci-après. On attache un poids de 2,7 kg à une extrémité du cordeau. On laisse ce poids entraîner le cordeau par la pesanteur le long du bord d'un bloc de béton et on fait ensuite revenir ce cordeau en sens inverse, de la même manière, à son point de départ. On recommence cinq fois cette opération. EXEMPLES 16-19
L'effet d'une charge de l'âme et de l'épaisseur de la gaine-revêtement sur le comportement du cordeau décrit dans les exemples 5-10 quand il est noué, comme cela peut se produire lors de l'utilisation sur le terrain, est indiqué sur le tableau ci-après.
TABLEAU
<EMI ID=62.1>
(a) parmi 15 essais
(b) noeud noué sous une tension de 44 N, parmi 5 essais.
Ces exemples montrent que les cordeaux spécifiés transmettent une onde explosive par les noeuds au lieu de l'arrêter aux noeuds du fait d'une brisance excessive. Ils montrent aussi que, lorsque la charge explosive est accrue, une augmentation de l'épaisseur de la gaine garantira la propagation de l'onde explosive à travers les noeuds.
EXEMPLES 20-24
Le cordeau décrit dans les exemples 5 à 10 avec une âme de 0,076 cm est réalise avec différents nombres de brins à filaments multiples de polytéréphtalate d'éthylène PET et un filé d'aramide fabriqué avec le polymère résultant de la condensation de l'acide téréphtalique et de la paraphénylènediamine (tous de 1000 deniers par brin). L'action de ces paramètres sur la résistance mécanique du cordeau et l'aptitude du cordeau à transmettre une
<EMI ID=63.1>
TABLEAU
<EMI ID=64.1>
(a) parmi 10 essais
(b) noeuds noués sous 44, 89, 133 et 178 N de tension, respectivement, parmi trois essais pour chacun Ces exemples montrent que la résistance à la traction du cordeau pour un nombre donné de brins de filé varie avec la résistance à la traction de ce filé. Dans le cas présent, l'aramide conduit à un cordeau ayant une résistance à la traction plus élevée avec moins de brins que le polyester. Les exemples montrent aussi qu'un nombre plus élevé de brins d'une fibre donnée, ou une fibre plus résistante, augmentera l'aptitude du cordeau à
la transmission d'une onde explosive à travers des noeuds plus serrés. EXEMPLE 25
Une âme solide continue en une composition explosive agglomérée,
<EMI ID=65.1>
en un copolymère d'un butadiène, d'un acrylonitrile et d'acide méthacrylique
(décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique précité n[deg.] 3 338 764), est attachée à un brin unique d'un filé d'aramide préparé à partir d'un polymère résultant de la condensation de l'acide téréphtalique et de la paraphénylènediamine. L'âme et les brins-supports sont tirés ensemble à travers une filière d'enduction tubulaire qui applique autour d'eux une gaine de polyéthylène de faible-densité et de 0,064 cm d'épaisseur. Le cordeau obtenu
qui a une charge de PETN de 1,5 g/m détone à environ 7000 m/s quand il
est amorcé de la manière décrite dans l'exemple 1 et a une résistance à la traction d'environ 335 N.
EXEMPLE 26
La composition explosive agglomérée déformable décrite dans
<EMI ID=66.1>
acétylcitrate tributylique de 20 % et celle en nitrocellulose de 4 %) est extrudée de manière à former dix cordeaux longs de 1,2 m, cinq avec un diamètre de 0,076 cm (0,533 g/m de PETN) et cinq avec un diamètre de 0,127 cm
(1,49 g/m de PETN). Les cordeaux extrudés sont glissés dans un tube de polyéthylène de faible densité ayant un diamètre intérieur de 0,152 cm et
un diamètre extérieur de 0,20 cm. Les rapports de la charge explosive
(en g/m) à l'épaisseur (en cm) des parois sont respectivement de 18/1 et
50/1. Tous ces cordeaux ont des résistances à la traction d'environ 44 N.
Ces cordeaux sont amorcés par un détonateur n[deg.] 6 (Etats-Unis d'Amérique), l'extrémité du cordeau étant appuyée coaxialement sur l'extrémité à découvert du cordeau. Tons les cordeaux détonent sans coupure, en brûlant
la totalité du revêtement en matière plastique. La vitesse moyenne de détonation, calculée pour les dix cordeaux, est de 7300 m/s.
Dans le procédé selon l'invention, on na réduit pas de façon appréciable le diamètre du cordeau après que l'ame a été formée. Ce procédé produit une âme de forte densité sans qu'il soit nécessaire de réduira son diamètre,comme cela est nécessaire par exemple dans les procédés de fabrication de cordeaux avec une âme explosive particulaire. La suppression d'une opération de changement de diamètre de l'âme dans ce procédé simplifie la régulation
du procédé concernant l'obtention de la charge explosive finale nécessaire
de l'âme et évite la pénétration possible des brins de filé,qui l'entourent dans l'âme.
Pour les cordeaux détonants avec des âmes de petit diamètre à faible charge, la présence de particules de matières étrangères, par exemple de sable, de métal, etc., peut gêner. la détonation du cordeau si ces particules sont assez grosses. Pour ce motif, une caractéristique importante du présent
procédé est la mise en place d'une âme avec une composition explosive constituée par de telles particules, grâce à son mode de préparation et aux conditions
de celle-ci, ou la présence d'organes arrêtant ces particules dans l'extrudeuse utilisée pour la fabrication de l'âme. Pour les âmes ayant des diamètres d'environ 0,075 cm et plus grandes, les particules ayant des diamètres supérieurs au tiers environ de celui de l'âme sont exclues. Pour les âmes
de plus petit diamètre, les particules de diamètre supérieur [pound] 0,013 cm doivent être exclues.
<EMI ID=67.1>
explosive se déplacent séparément en direction d'une filière de doublage par extrusion-laminage d'une matière plastique, la cage formée à l'intérieur entraînera en général l'âme, et la gaine sera formée ultérieurement sur
l'âme encagée. Cependant, la formation de la cage, l'entraînement de l'âme
et le gainage peuvent être à peu près simultanés. Par ailleurs, les deux moyens d'extrusion de l'appareillage, c'est-à-dire la filière façonnant l'âme et la filière façonnant la gaine, peuvent âtre des composants d'extrudeuses séparées, ou peuvent être placés ensemble dans une seule unité d'extrusion commune.
REVENDICATIONS'-'
1. Cordeau détonant de faible énergie comprenant
une âme massive continue constituée par un explosif et une gaine protectrice entourant cette âme, caractérisé en ce que : a) l'explosif est une composition
<EMI ID=68.1>
position explosive puissante cristallisée, sensible aux amorces, choisie dans le groupe constitué par les polynitrates et les polynitramines organiques mélangés avec un liant, les particules du composé explosif puissant cristallisé dans la composition agglomérée ayant une dispersion maximale comprise entre environ 0,1 et 50 microns et l'âme contenant environ 0,1 à 2 grammes de composé explosif puissant cristallisé par mètre de longueur ; et (b) la gaine protectrice est constituée seulement par une ou plusieurs couches d'une matière plastique capable de couler à une température ne dépassant pas le point de fusion dudit composé explosif de plus de 75[deg.]C.
Detonating connecting cord, as well as method and apparatus for the manufacture of
This cord The present invention relates to a detonating cord, connecting
<EMI ID = 1.1>
and, more especially, a detonating connecting cord of the type known as a "low energy detonating cord". This invention also relates to a method and apparatus for making such a cord.
The risks associated with the use of electrical initiation systems to detonate explosive charges in mining operations, i.e. the risks of premature initiation by parasitic electric currents and radiation, coming from sources such as lightning, static and dynamic electricity, radio transmitters and transmission lines, are well known. For this reason, an initiation other than electric by the use of an appropriate detonating fuse or cord has been considered a very honorable alternative. A typical high energy detonating cord has a uniform detonation speed
<EMI ID = 2.1>
pentaerythritol (PETN) coated with various combinations of materials, such as textiles, waterproofing, plastics, etc. However, the intensity of the noise produced by a cord having such a PETN core which detonates
above ground surface, such as main lines, is often unacceptable for explosives work in large areas. Moreover, the breakage of such a cord can be sufficiently strong so that the impulse caused
by the detonation can be transmitted laterally to an adjacent section
<EMI ID = 3.1>
along its entire length. In the latter case, the line cannot be used for groundbait? an explosive charge at the bottom of a borehole ("downhole" initiation technique) as is sometimes desired.
A low energy detonating cord (LEDC) has been developed to overcome the difficulties due to noise and high breakage associated with 6-10 g / m of explosive from the cord. The charge of the LEDC's explosive Sme is only
<EMI ID = 4.1>
0.4 g / m. This line is characterized by low breakage and low noise and therefore can be used as a main line in cases where noise must be kept to a minimum and as a descent line for downhole initiation. an explosive charge.
United States Patent No. [deg.] 2,982,210 describes a cord
<EMI ID = 5.1>
powerful, granular, sensitive to primers, such as PETN, of diameter such that it contains 0.02 to 0.4 g / m of explosive housed in a metal sheath which can be covered with a cloth envelope or a plastic coating. It is indicated that the metallic sheath is essential for
the propagation of the detonation, or explosive wave, in the explosive cores of these low charge cords.
Since the continuous manufacture of an unlimited length of an LEDC with a metal sheath is not feasible and since
this cord is electrically conductive over its entire length because of
conductivity of the metal sheath, attempts have been made to eliminate the metal sheath by resorting to other devices to remedy the effects of its absence. These attempts have not always had complete success, especially with cores having a load of 0.4 g / m or less. It is stated in US Pat. No. 3,125,024, for example, that a uniform detonation speed can be obtained even without a sheath.
<EMI ID = 6.1>
2 g / linear m provided that the specific surface area of PETN is approximately
900 to 3400 cm <2> / g and that this granular core is contained in a sheath of woven fabric surrounded by a protective and reinforcing envelope, that is to say with a thermoplastic layer or a series of water repellent and reinforcing materials comprising a second sheath of fabric. However, a woven or coiled sheath is relatively expensive to install, both because of the type of equipment required and the limitations thus imposed on the production rates of the cord. In addition, even with the large specific surface area of PETN and the tightening achieved by the sheath
<EMI ID = 7.1>
Reliable and rapid detonation when the PETN charge of the core is at the lower end of the energies of the detonating cord.
Great Britain Patent No. 815,324 and United States Patent
<EMI ID = 8.1>
Finely divided sif in the form of fillers between 0.4 and 3 g / m enclosed in a flexible thermoplastic polymer sheath which can be enveloped in a woven fabric and yarn, to obtain sufficient mechanical resistance and wear resistance. The detonating cord described in the aforementioned US Pat. No. 3,311,056 is a type of
<EMI ID = 9.1>
elastomer surrounding the explosive core, the quotient of the quantity of explosive <EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
80 g / m, preferably 0.4 to 20 g / m, are described and, therefore, this detonating cord embraces both high energy and low energy ones. The claimed cord (0.4 to 4 g / m) comprises a PETN core enclosed in a lead sheath. Additionally, although explosive cores made with unsupported compositions of the type used for sheet explosives, such as those shown in United States Patents Nos. [Deg.] 2,992,087
<EMI ID = 12.1>
charges of 1 and 2 g / m have explosive granular clusters, sheaths
<EMI ID = 13.1>
the thickness of the polyurethane sheath (4 and 1.7 g / m, per centimeter of thickness of the sheath).
U.S. Patent No. 3,384,688 discloses making a fabric-sheathed cord having increased sensitivity to lateral initiation and capable of propagating a detonation with lower charge densities per. the use of a special granular, finely divided PETN core, with
<EMI ID = 14.1>
at low load, for example 1-2 g / m, enclosed in a sheath of helically wound filiform elements made of metal or thermoplastic material, fibrous sheaths helically wound and an outer shell of thermoplastic material.
As the patents reviewed above indicate, to date,
<EMI ID = 15.1>
detonating with donkeys loaded at 2 g / m or less. In addition, sheaths made of metal or thick fabric were generally indicated, in particular when the load
<EMI ID = 16.1>
Agglomerates have a high density and can detonate at a greater speed, for a given diameter, which lower density explosives.
However, since common agglomerated explosive compositions contain
<EMI ID = 17.1> initiation than fully granular explosive compositions and cannot be expected to detonate under exactly the same conditions as
these granular compositions. Therefore, although the aforementioned US Pat. No. 3,311,056 discloses certain detonating cords with
Of agglomerated explosive cores, the inner low charge cores are made of granular PETN and a mixture of lead azide / aluminum, and even these are coated with lead. He is also known
that the diameter of the cord and the explosive charge must be large enough if the compositions without sheet support are to transmit
detonation at a high uniform speed. The United States Patent
<EMI ID = 18.1>
a sheet explosive based on PETN and nitrocellulose, with a PETN charge of 4 g / m, detonates at a speed greater than 6400 m / s; and the
The above-mentioned US Pat. No. 3,311,056 describes agglomerated explosive cores with PETN loadings of 3.7 and 4.3 g / m 2. However, there were no cords with cores of agglomerated explosives of 2 g / m
or less, although such charges have been found to be usable with granular PETN explosives. United States Patents Nos. 3,338,764, 3,401,215, 3-407,731 and 3,428,502 describe the preparation of detonating cords with an explosive charge of 10 to 40 g / m by extrusion of an explosive composition agglomerated by an elastomer and flexible, preferably around a reinforcing thread or yarn placed on the axis. Winding reinforcing threads or yarns around the extruded cord, for example in the form of a braid, and binding the yarns to the cord with a latex or liquid polymer is considered less advantageous than placed reinforcing means. inside.
In the technique of manufacturing a detonating cord, wires have also been used to facilitate the enveloping of powdered explosive cores. For example, U.S. Patent No. [deg.] 3,683,742 discloses
<EMI ID = 19.1>
powder explosives in a sheath made continuously towards the lower end of the funnel, the wire (s) being spaced from the vertical axis
funnel and introduced into the sheath at the same time as the explosive. The wire (s) entrain (s) the powder explosive and introduce (s) it into
<EMI ID = 20.1>
inner wire (s).
Great Britain patents n [deg.] 1 416 128 and Belgian patents n [deg.] 815 217 describe the introduction of a column of dry explosive, in powder form, in an envelope of axial wires joined together, and the drawing of this column / son assembly through a compression die with a tension applied to the son, so as to form the core of a detonating cord. The core thus formed, in which the threads surround the explosive and form a sleeve around it, is shown wrapped in a reinforcing layer of wound textile material, which is covered with textile material for waterproofing.
<EMI ID = 21.1>
of longitudinal son for the manufacture of a detonating cord in order to reinforce a thermoplastic coating to remedy the elasticity of this .dernier. The cord obtained comprises an elastic core enclosed in a sheath of thermoplastic material in which the longitudinal threads are coated. The entire explosive core is in direct contact with the thermoplastic sheath and the wires are surrounded by it.
An improved low energy detonating cord is provided, comprising:
a) a continuous solid core formed by an explosive composition <EMI ID = 22.1>
powerful crystalline explosive sensitive to primers, chosen from the group of organic polynitrates and polynitramines mixed with a binder, the particles of the powerful crystallized explosive compound of this composition
<EMI ID = 23.1>
<EMI ID = 24.1>
about 0.1 to 2 g / m linear of high explosive; b) a protective sheath surrounding the core consisting only of one or more layers of plastic material preferably having a thickness <EMI ID = 25.1>
material which flows at a temperature not exceeding about 200 [deg.] C when the strong explosive is PETN.
In a preferred cord according to the invention, the agglomerated explosive core is reinforced on its periphery by at least one strand of yarn between the core and the plastic envelope, or else in the sheath and around the latter and - better still - the core contains a reinforcing means consisting essentially of at least one continuous strand of yarn on the side surface of the core and approximately parallel to the longitudinal axis of the core, this ($) strand (s) having sufficient tensile strength to prevent the core from elongating, therefore from shrinking, to the point of failure under the action of the stresses normally encountered in a borehole, for example to communicate to
the reinforced core has a tensile strength of at least approximately 45 N and,
preferably at least about 90 N, to enable it to withstand
less common forces.
An especially preferred cord according to the invention comprises, as a powerful explosive compound crystallized in the agglomerated composition, pentaerythritol tetranitrate (PETN), in an amount of 0.4 to 2 glm. length
<EMI ID = 26.1>
of about 175 [deg.] C, and at least about four strands of reinforcement of a polyamide or polyester yarn are distributed approximately evenly around the periphery of the core.
The invention also relates to a method of manufacturing a detonating cord comprising:
a) transforming a mixture of a strong crystalline explosive compound sensitive to initiation and a binder for this compound into a solid continuous core, for example by extrusion; b) stretching the yarn strands sufficiently under tension to form a movable cage of approximately parallel longitudinal strands; c) allow this mobile cage to drag the soul inside, so that this cage becomes a transporter for the soul; d) applying a layer of soft plastic material around this movable cage, in general after having entrained the core inside, without this producing an appreciable change in the diameter of the core after its entrainment in the cage; e) hardening the plastic.
In a preferred embodiment of the process, the core is extruded
in the direction of the continuously moving yarn cage and the entire caged core, with or without peripheral support, then moves directly and
through an extrusion-rolling doubling die in which the plastic material is transformed into a sheath surrounding the whole of
the caged soul. In a second mode, the yarn strands and the core are moved separately to a plastic extrusion-rolling liner die, and cage formation, core entrainment and core formation. the sheath all occur inside the die, at the same <EMI ID = 27.1>
In this case, no appreciable reduction in the diameter of the core is observed as a result of the compression.
The invention also relates to an apparatus for producing a detonating cord which consists of:
a) a first means or extrusion device for transforming a mass of deformable agglomerated explosive composition into a continuous solid core; b) a device for orienting the yarn strands approximately parallel to each other to form an annular assembly; <EMI ID = 28.1> sufficient voltage to transform them into a mobile cage, the device directing the strands being placed relative to the first extrusion means, so that the cage drives and internally transports the core leaving the first means of extrusion;
d) a second extrusion means for applying a soft plastic material, in the form of a sleeve, to a substrate moving therethrough, this second extrusion means being positioned relative to the first extrusion means and to the device orienting the strands so that the caged core moves through the second extrusion means, like the substrate for the liner application, with virtually no previous, simultaneous or posterior reduction in core diameter; e) a device intended to allow the passage of the sheathed and caged core to harden the plastic material.
<EMI ID = 29.1>
extrusion chamber which has an opening for evacuating and sieves
<EMI ID = 30.1>
Strand orientation may be a separate guide plate or a component of the second extrusion means.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows and from the accompanying drawings.
on which ones :
- Figures 1 and 5 are perspective views and partial longitudinal section of sections of embodiments of the detonating connecting cord according to the invention;
- Figure 2 schematically shows the device according to the invention;
- Figures 3 and 4 are cross sections of different embodiments of the apparatus shown in Figure 2.
With reference to the section 1 of low energy detonating cord shown in FIG. 5, its cross section represents a core 2
continuous solid consisting of a deformable agglomerated explosive composition, that is to say superfine PETN mixed with a binder, such as plasticized nitrocellulose, the diameter and the explosive content of the core being such that they represent 0, 1 to 2 g / m linear, and a protective sheath 4 made of plastic material with a thickness of between 0.125 and 1.90 mm, which surrounds the core 2. In the section of cord shown in FIG. 1, a reinforcement assembly of the core, consisting of a mass of filaments from multifilament yarns around, and in contact with, the lateral surface of the core 2, runs parallel to the longitudinal axis of the core 2 and the sheath 4 encloses
the core 2 and the filaments 3 reinforcing the latter. In another portion of Figure 5, the jacket 4 has been removed to show the appearance, on the periphery, of the core 2 and, in other parts of Figure 1, the jacket 4 has been removed to show the appearance, on the periphery, of the filaments 3 surrounding the core 2,
and the filaments 3 removed to show the appearance, on the periphery, of
soul 2.
The low energy detonating cord according to the invention combines the characteristics of a solid continuous core, in a deformable agglomerated explosive composition, with a low charge, that is to say 0.1 to 2 g / m in length, of a powerful crystalline explosive mixed with a binder, and only a light protective plastic sheath enclosing this core. A preferred additional feature is longitudinal fiber reinforcement of the core on the outside thereof. We found that, unlike
to the principles of the prior art concerning detonating cords
at low energy, a mass of agglomerated explosive deformable in the form of a cord can be produced in such a way as to transmit a detonation without fail, even for charges less than 1-2 g / m, at a speed usable for
operations with explosives, for example greater than about 4000 m / s, without being enclosed in a sheath of metal, of woven fabric, of textile material wound in a helix, of plastic material, of metal strands or filaments,
or a thick plastic sleeve. We found that the entourage who
just mentioned is useless if the core is a solid continuous rod of agglomerated explosive, for example an explosive agglomerated by a plastic material,
<EMI ID = 31.1>
crystallized "superfine" (see later), and the strengthening means for the core is external to it. In the detonating cord according to the invention, the explosive particles of the core are agglomerated by a binder, for example an organic polymer composition, and it has been found that this has an effect
<EMI ID = 32.1>
therefore, the reliability of the detonation, the high density being an important consideration, especially for low breakage, small diameter and low charge cords. Regarding the agglomerated core, it has been found that, although it has been pointed out that an internal axial reinforcement is to be preferred for high load cords made of self-supporting explosives (United States patent n [deg.] 3 338 764 supra), outer reinforcing filaments are important for the correct functioning of the cords
at low load made with this type of 9me. In addition, when the agglomerated explosive core of the cord according to the invention is reinforced, the external reinforcing means, for example the textile yarns, are preferably longitudinal and approximately parallel to the axis of the cord. It is easy to adapt high speed continuous manufacturing processes to such a line,
as opposed to the low energy detonating cords of the prior art which use coiled or woven textile products as reinforcement.
The agglomerated explosive composition which constitutes the explosive core of the cord provide at least one powerful explosive compound crystallized, finely divided and sensitive to initiation, which may be an organic polynitrate,
<EMI ID = 33.1>
and is of satisfactory use under the conditions most commonly encountered when working with explosives and, for these reasons, it is the explosive
<EMI ID = 34.1>
crystallized is mixed with a binder which may be a natural or synthetic organic polymer, for example the soluble nitrocellulose described in
U.S. Patent No. 2,992,743 cited above, or the mixture of an organic rubber and a thermoplastic hydrocarbon resin of the terpene type, disclosed in U.S. Patent n [deg.] 2,999,743 cited above. The compositions described in these patents can be used for the core of the cord according to the invention, and the descriptions of these patents are cited here as references. Other ingredients may be present in the composition, such as additives used to plasticize the binder or tamp the composition. Other compositions which can be used are those described in the above-mentioned US Patents Nos. 3,338,754 and 3,428,502, the descriptions of which are cited herein as references.
The detonating cord according to the invention is a "low energy" cord, that is to say a cord which / when it explodes, produces relatively little noise and has relatively low breakage. Therefore, for
a given composition of the core, the diameter thereof is such that about 0.1 to 2 g / m, preferably at least about 0.4 g / m, of the strong explosive compound crystallized are present per meter of 'soul. With main lines containing more loaded cores, the noise level can pose
a problem in some areas. Below about 0.1 g / m, the reliability of full detonation propagation is poor unless a high energy binder and / or plasticizer is included in the composition. With such a composition, for example a composition with a very viscous binder for nitrocellulose, plasticized with trimethylolethane trinitrate, such as that described in United States Patent No. [deg.] 3,943,017, fillers of Strong and finely divided explosive in the core not exceeding 0.02 g / m are achievable. Loads of about 0.4 to 2 g / m have been found particularly advantageous for mainline and branch or downline cords.
With low charge explosive cores as for the present cord, it is important that the crystallized powerful explosive component has particles in the so-called "superfine" size range, i.e.
the maximum particle size is in the range of about 0.1 to
<EMI ID = 35.1>
particle sizes and finely divided foreign bodies are undesirable as they interfere with the uniform propagation of the detonation through the core. A preferred explosive for use as the core has micropores and is made by the process described in US Pat. No. 3,754,061 cited herein by reference.
The explosive charge of the core is a function of the content of strong crystallized explosive in the agglomerated composition and the diameter of the core.
The content of the strong crystalline explosive can vary, for example, between about 55% and 90%, by weight, of the core composition. Although a low explosive content can be compensated by a large core diameter, the cord is more efficient and the detonation propagation more reliable if, for a given charge, the explosives content is as high as possible, preferably at least 70% by weight of the core composition. For explosive contents of between approximately 55 and 90%, we will use
cores with diameters of between about 0.025 and 0.15 cm to obtain
core loads of between 0.1 and 2 g / linear m of core. A diameter <EMI ID = 36.1>
of 0.4 g / m. The explosive composition also contains about 10%, preferably 2 to 5%, by weight of a binder and, further, if necessary, a plasticizer to make the composition extrudable and to make the core coherent.
The density of the core varies with the nature of the finely divided explosive and the binder used and their proportions, as well as with the nature
and the amount of other additives, if any. In general, cores based on the compositions disclosed in U.S. Patents Nos. 2,992,087 and 2,999,743 cited above will have a density of about
<EMI ID = 37.1>
explosive and, consequently, a greater detonation speed for a given diameter. Although the shape of the cross-section of the web is not critical for correct behavior of the cord, it is generally preferable to use a web of cross-section within.
<EMI ID = 38.1>
circular section.
<EMI ID = 39.1>
a means to protect it from abrasion and other damage that may occur during handling and preparation for explosives work.
Since this sheath is mainly protective, it is relatively thin, that is to say with a thickness between about 0.0125 and 0.190 cm, except that a sheath with a thickness less than or equal to about
0.32 cm can be used if the cord is to be subjected to very strong stresses; such as: they are encountered in surface quarry extraction operations. Uniform protection is difficult to ensure with sheaths of thickness: less than 0.013 cm. A sheet of thickness greater than about 0.32 cm is not necessary for the cord according to the invention and, in any case, increases unnecessarily = the thickness and the cost of the cord, limits its flexibility and may be difficult. to be introduced in small diameter boreholes. A sheath thickness of 0.05 to 0.125 cm is
to be preferred from the point of view of ease of installation on the core and the degree of protection provided. Thus, the ratio of the core load in g / m
sheath thickness is between 3/1 and 39/1 for core loads of 0.4 to 2 glm and sheath thicknesses between approximately
<EMI ID = 40.1>
In the range of useful thicknesses of the sheath, it is often advisable to use a thicker sheath when the explosive charge in the core is close to the lower limit of the load range of the core, as where it can ensure reliable initiation and propagation of the detonation. In addition, as the explosive charge of the core increases, an increase in the thickness of the sheath can ensure continuity of the detonation through the knots and half hitches.
The sheath consists only of one or more layers of plastic. This means that one of the layers constituting the sheath is essentially made of a plastic material and that no shell layer of metal or woven fabric is present in the sheath in immediate contact with the core or separated from it. -this.
The sheath is made of a plastic material, that is to say deformable, which is able to flow - for example is extrudable - at a temperature
<EMI ID = 41.1>
conventional coating process, without causing harmful transformation of the explosive. The plastic should be soft and tough when it has hardened. Although the temperature of the plastic which can be used during the application of the sheath against the core varies depending on the duration of contact between the core and the soft plastic material which surrounds it, the intensity of heat exchange between the core and the plastic, and
the stability of the binder in the core, with a core containing PETN, the plastic material must be flowable at a temperature not exceeding approximately 200 [deg.] C. The plastic material can be thermosetting, for example a rubber or another elastomer, or thermoplastic, for example a wax, an asphalt or one or more polyolefins, for example polyethylene or polypropylene; polyesters, for example polyethylene terephthalate;
polyamides, for example nylon; polyvinyl chloride; ionomer resins, for example metal salts of ethylene copolymers
and methacrylic acid, etc. Thermoplastic sleeving is most preferred over polyethylene on the basis of availability, ease of application, etc.
To allow the cord to retain its structure, and dimensions when in use in the field, it is preferable to use reinforcing means to increase the tensile strength of the cord and prevent the core from shrinking at the end. location of a defect under the action of forces normally experienced when loading a borehole. Good
that such reinforcement can be achieved by a material in suspension
in the plastic layer (s) of the protective sheath, for example strands or fragments of the yarn held therein, for example as set forth in US Pat. No. deg.] 2 687 553, or on the outer side surface of the sheath, it is preferable that
the core is reinforced by at least one and, in general, preferably, four or more continuous strands of yarn which are substantially in contact with the surface
<EMI ID = 42.1>
The presence of yarn strands between the core and the sheath is to be preferred
to that of yarn strands in the plastic layer of the sheath,
since heat is less easily transferred from the plastic material to the core when the hot plastic material is extruded over the core. The term "yarn" is used presently with the meaning given in Standard Definitions of Terms Relating to Textile Materials, ASTM Designation
D 123-74a (standard definitions of terms relating to textile materials), in which "yarn" is defined as a generic term for a continuous strand
of fibers, filaments or textile material, in the form of a number of fibers twisted together, of filaments gathered without twisting
or with a more or less strong twist, of a single filament (monofilament) with or without twist, or of one or more bands made by cutting in
lengthwise a sheet of material, such as a natural polymer
or synthetic with or without twist. Among the yarn varieties included
in this definition, we can cite single yarns, multi-thread yarns, cabled yarns, cables, threads, fancy threads, etc.
The yarn strand (s) is (are) held in place around the core by
the plastic sheath which encloses the core and the side surface strands. You can use a wire which has sufficient resistance to
traction to prevent the core from shrinking under the action of forces normally encountered when loading a borehole to such an extent that it
can no longer propagate the explosive wave. This usually requires that we
<EMI ID = 43.1>
To have the additional assurance that the cord will withstand greater stresses, a tensile strength of at least about 90 N of the reinforced core is to be preferred. The material of the yarn, the size of the filaments, the denier and the number of filaments should be chosen so as to impart the necessary tensile strength. Multifilament yarns may be preferred, as these, unlike monofilaments, tend to
<EMI ID = 44.1>
a more extensive incentive effect. On the other hand, fewer strands and lower deniers can be used with stronger fibers. Yarns with a count greater than 2000 denier are not to be preferred, since these excessively increase the thickness of the cord. Although a natural fiber can be used for the yarn, it is preferred, because of their superior mechanical resistance, to use fibers of the polyamide, polyester types.
and polyacrylic. Especially preferred are nylon, polyethylene terephthalate and all-aromatic radical polyamides prepared by the condensation of terephthalic acid and paraphenylenediamine. These fibers have tensile strengths of at least about 45 N for deniers of 800 and above and, therefore, a single strand or yarn of these fibers is sufficient for the cord according to the invention. Multiple yarns, however, increase the mechanical strength and therefore are preferred. Furthermore, they can be used with lower deniers, for example from around 400 denier. In the preferred cord, at least four multifilament yarns are spaced approximately evenly around the surface.
<EMI ID = 45.1>
around the soul. Placing the contiguous multifilament yarns one
to the other in the casing-cage before applying the plastic sheath on it does not provide a significant improvement because the traction exerted on the casing-cage and the coating operations with a plastic material cause any a spreading or diffusion of the filaments
multifilament dice, which can cause entanglement of the filaments
around the soul. For this reason, and taking into account the circumference of the soul
and the denier of the yarns, it is unnecessary to use more than about twelve yarns. In general, the thickness of the layer of filaments should not exceed
about 0.025 cm.
Textured and multi-ply yarns (as described in US Pat. No. 3,338,764 supra) are particularly effective in strengthening the cores, since they are solid. bound to the plastic sheath that surrounds them. The application of an adhesive coating, for example a soft wax, to the strands also increases the adhesion between the strands and this sheath, reducing the mobility of the strands as well as the possible interactions with the core and increasing the strength. exfoliation of the sheath.
The method and the apparatus according to the invention are explained below, with reference to Figures 2-4. In Figures 2 and 3, the reference 5 designates a piston extruder comprising a piston 6 and a chamber 29
which is surrounded by heating coils 7. The chamber 29 of the extruder comprises a vacuum tube 25 and a grid 26 which is mounted on one side of a support plate 27 with multiple openings. A mass 28 of a deformable agglomerated explosive composition is shown in the chamber 29 of the extruder and in the openings of the plate 27. The other face of the plate 27 is adjacent to the reduced diameter die of the chamber 29, in which the explosive mass 28 is driven by the piston 6 and is transformed into a solid rod or core 2.
A strand orientation plate 8 is adjacent to the extruder die 5 and serves to parallel orient the strands of the yarns 9 and 10 to form a roughly annular assembly. The plate 8 comprises an axial channel and radial grooves receiving the strands, formed in a surface communicating with this axial channel, the grooved surface of the plate being curved when it meets the axial channel. The plate 8 is supported in a position such that its grooved surface meets the surface of the extruder 5; so that the axial channel of the plate has the same axis as the core 2 emerging from the die of the extruder 5 under the action of the piston 6. The strands 9 and 10 are extracted from their respective coils 11 and 12 by a capstan 13 which is used to pull the strands under sufficient tension to transform them into
<EMI ID = 46.1>
cage 14 and is thus transported. The capstan 13 pulls the cage 14 (containing the core 2) through the die 15 of a second extruder, so as to apply a plastic material around the cage in the form of a sheath 4. The die 15 has a annular outer part 17 and an inner tube 16, placed so that a soft plastic 30 fed to the die 15
through the wall 17 by known means (not shown) is transformed into a tube between the opposite surfaces of the outer part 17 and the inner tube 16, and the cage 14 moves in the axial channel of the tube 16. The tubing 18 vacuum passes through the wall of the tube 16 and opens into the axial channel of the latter. The tube 16 and the plate 8 directing the grains are kept spaced from each other, with the same axis, and are joined by the connecting tube 19, which surrounds the cage 14 in the interval between the plate 8 and tube 16. The cage containing the sheathed core (cord 1) formed
at the outlet of the die 15 passes through a container 10, for example a water tank, which serves to harden the plastic material of the sheath. The cord, after its passage on the capstan 13, is collected on the reel ^ 22, the winding of the cord being facilitated by its passage over a device 21 for adjusting the tension, for example a "pulley-accumulator". An extruder piston 6 is connected to the sensor 23 which measures the speed of the piston
and transmits a signal dependent thereon to the signal processor 24, which is connected to the control device of the capstan 13 and to that of the reel 22, and adjusts their speeds according to the signal received by the sensor 23.
FIG. 4 shows another extrusion die 15 which can be used in the apparatus according to the invention, associated with an extruder, to form the explosive core. This particular die comprises a device for orienting the yarn strands forming a roughly annular assembly and can thus be used in the apparatus shown in the figure without the strand orientation plate 8. In this embodiment, an axial channel of the extrusion die 15 has a cylindrical portion 31 and a tapered portion 32. A hollow tapered insert 33 is placed as <EMI ID = 47.1>
the die with a small gap between the opposing surfaces. The capstan 13 pulls the yarn strands 9 and 10 through openings in the
yarn guide ring 34 and hence along the inner surface of the adjacent tapered insert 33. The strands converge in the
conical part of this insert 33 and are then oriented to little
close parallel to each other and made into a cage by passing through a cylindrical part of the part 33.
An explosive core 2 moves towards the cylindrical part of the insert 33, where it is entrained by the yarn cage formed therein. The plastic material 30 is introduced into a ring formed
between the walls of the conical insert 33 and the extrusion die 15. This ring communicates with the cylindrical part 31 of the die via the space between the conical part 32 of the die and the top of the insert 33. The cylindrical part of the part 33 communicates along the axis with the
cylindrical part of the die 31. The cage 14 containing the core, formed in
the cylindrical part of the insert 33, is driven by a current
of plastic material 30 which flows through the cylindrical part 31 of the die and which has entered through the space between the conical part 32
of the die and the region of the top of the insert 33. The plastic 30 is made into a sheath surrounding the caged core 4 for
form the soul 1.
The manufacture of a preferred cord according to the invention is explained by the example below.
EXAMPLE 1
A. Referring to Figure 3, the mass 28 in the chamber 29 of the extruder is a block of 455 g of a deformable agglomerated explosive composition consisting of a mixture of 76.5% of superfine PETN, 20.2% Tributyl acetylcitrate and 3,3'7-nitrocellulose prepared by the process described in US Pat. No. 2,992,087. Superfine PETN is of the type which contains dispersed micropores prepared by the method described in U.S. Patent No. [deg.] 3,754,061
<EMI ID = 48.1>
by heating coils 7 to more easily maintain the extrudability of the explosive composition inside. After the explosive ingot has been placed in chamber 29, piston 6 is advanced to close
chamber 29 and a vacuum is made through orifice 25. A vacuum of 741.7 mm of mercury is maintained for 1 min. This is done to reduce the occlusion of air in the explosive composition, a state of affairs which can cause discontinuities in the extruded core and impair its ability to transmit the explosive wave. We then further advance the piston 6
until the explosive mass is compressed, but not yet to such an extent that extrusion occurs.
The strands 9 and 10 and four additional strands (not shown) are placed in the radial grooves of the plate 8 and are pulled
by the axial channels of the plate 8 and the tube 16 by activating the driving capstan 13. Each of the six strands is a 1000 denier strand of polyethylene terephthalate yarn, and their tension is set at
114 g.f, or 1.11 N, (each) by a device 21 for adjusting the tension.
At the same time, the drive reel 22 and the devices for moving the plastic material 30 are put into action. The plastic 30 is a
<EMI ID = 49.1>
is a two-compartment trough containing water at 81 [deg.] C in the first compartment (through which the cord passes), and the water is at 21 [deg.] C in
the second compartment. This two-zone cooling facilitated more uniform cooling of the plastic sleeve and promotes a tighter fit of the sleeve to the cage. The diameter of the part of the extruder 5 where the core 2 is formed is 0.076 cm. The space between opposing surfaces
of the outer part 17 and the inner tube 16 of the die is such that it can produce a polyethylene sheath 4 of thickness approximately 0.089 cm.
Once the capstan 13, the tension regulating device 21, the reel 22 and the container 20 are in operation, the piston is advanced at a rate of 1.270 cm / min. The explosive mass 28 is driven through the sieve 26, which removes particles larger than 0.0254 cm, and through the openings in the plate 27, and it
<EMI ID = 50.1>
of the extruder 5 at the speed of 75.6 m / min and the speed of the cage which the capstan 13 advances and which is wound on the reel 22 is adapted to the extrusion speed of the core by means of signals received by the processor 24. A vacuum is created by the tubing 18 to facilitate the
<EMI ID = 51.1>
passing through tube 16. A vacuum of 150 mmHg is maintained in the
tube 16.
The cord 1 accumulated on the reel 22 has an outside diameter of 0.254 cm, a core of 0.076 cm with a polyethylene coating of 0.089 cm. The charge of PETN d � '-, lime is 0.533 g / m and the number of g / m of PETN
per centimeter of thickness of the coating is equal to 6/1; the volume density of the core is 1.5 g / cm. The filaments of the yarns surround the soul to little
nearly completely (Figure 1). This cord is flexible and light and has a tensile strength of 444 N.
This cord, initiated by a detonator n [deg.] 6, the end of which is applied coaxially against the exposed end of the cord, detonates
at a speed of 6900 m / s. The line does not start to go on its own
of a section spliced side by side with another. The detonation of a continuous section of cord is transmitted by nodes of various types. Moreover,
the cord is difficult to initiate if the detonator-cord contact is not
not coaxial.
B. The same cord is made by the process described in A above, except that the extrusion die 15 of FIG. 4 replaces the die 15
and the orientation plate 8 of the fibers shown in FIG. 3. In
In this process, the capstan 13 pulls four strands of yarn through the cylindrical part of the part 33 under sufficient tension to transform them
in a mobile cage made up of approximately parallel longitudinal wires; this cage drives the core and the cage containing the core is pulled through the stream of polyethylene flowing through the cylindrical part of the channel
axial of the die, so as to apply a soft polyethylene sheath around the cage. As in the process described in A, no
during the operation practically no decrease in the diameter of the core.
Cords with different core diameters, sheath thicknesses and number of strands of reinforcing wire can be produced by the methods described above by appropriate modifications of die sizes and extrusion rates.
The use of the low energy detonating cord according to the invention and the influence of various parameters, such as the load and the diameter of the core, the thickness and the composition of the sheath and the number and type
reinforcing yarns are described by the examples below.
EXAMPLE 2
0.26 g of superfine PETN described in Example 1 is placed in the bottom
<EMI ID = 52.1>
is leaning against the side of a 3 m section of the line. described in the example
<EMI ID = 53.1>
in diameter with a PETN load of 1.49 g / m. This line serves as the main line, one end of a 1.5 m section of the line described in Example 1A (descent line) is introduced into the aluminum shell
(the relay) so as to be in contact with the PETN. The other end of the descending line is applied laterally against the impact sensitive element of a percussion type delay detonator. The main line is detonated using a n [deg.] 6 detonator, the end of which is applied coaxially against the exposed end of the cord. The detonation is transmitted through the main line to the relay, from the relay to the down line and from the down line to the percussion delay detonator.
The same results are obtained with line cords principle
<EMI ID = 54.1>
to 0.07 cm in diameter.
EXAMPLE 3
The following tests describe types of abusive treatments concerning knotting, tension and frictional wear which the cord according to the invention is able to withstand.
A. One end of a descending line 18 m long, formed by the cord described in Example 1A, is pressed laterally against the percussion-sensitive element of a percussion delay detonator. The detonator is encased in a 0.9 kg cartridge of the "chub" type (flexible film tube with tapering sealed ends) 5 cm in diameter and 41 cm in length containing a non-explosive composition simulating a gelled aquifer explosive. The detonator and the cord are fixed on
the film cartridge by two half-keys. The cartridge is lowered
in a simulated hole 15 m deep under various conditions
load likely to be encountered in the field, the simulated hole
<EMI ID = 55.1>
end of the 0.533 g / m downline is connected to the relay and to
<EMI ID = 56.1>
that the tube has been loaded under the conditions described, the main line is detonated as in Example 2. The descending line detonates entirely and the percussion-sensitive delay detonator detonates with the expected delay, after the cartridge assembly -detonator = downline
was subjected to the following requests:
I. the cartridge is allowed to fall freely over the entire length of the downline;
II. the free fall of the cartridge is suddenly stopped every 4.6 m;
III. the cord moves against the rough edge of the steel tube when the assembly is lowered into the tube;
IV. conditions II and III are combined;
V. a 3.2 kg bag of sand is dropped into the tube, removed and dropped again, in all five times, on the assembly placed in the tube in each case I , II, III and IV, this bag of sand rubbing against the line during its fall.
B. We tie a knot in the line described in the example. He. and a weight of 3.2 kg is suspended at the end of the line. We'll let it go
this weight in the 15 m tube described in part A above, stopping 5 times the free fall of this weight, which increases the tensile force applied to the knot. Five cords treated in this way then detonate completely, without stopping at the nodes.
EXAMPLE 4
The method of using the cords described in Examples 1 and 2 for transmitting the explosive waves to the lower charge of a column of mine charges in soundings is as follows.
Six boreholes 7.6 m deep, 7.6 cm in diameter, spaced 2.4 m apart, are each loaded with three 5 x 41 cm "chub" cartridges of a gelled aquifer explosive described in the United States patent. United States of America n [deg.] 3,431,155, wrapped in polyethylene terephthalate film.
<EMI ID = 57.1>
of each sounding and connected to the cord (descending line), described in Example 1B, as described in Example 2. The other end
of each downline is connected to the mainline cord, described in Example 2 (except it has four yarn strands), as described in Example 2. No stuffing is used. The detonation of the main line causes the successive detonation of the charges in the soundings starting with the lower charge, as is deduced from the delay times of the detonators used. There is no sign of a broken column.
EXAMPLES 5 to 10-
Cords are made in the manner described in Example 1.
The core explosive has the following composition by weight: 76.1%
<EMI ID = 58.1>
cellulose. Four strands of the yarn described in Example 1 were used, as well as the plastic coating material described in Example 1. The core was extruded to different diameters, and coatings of different thickness were applied. The detonation characteristics of the cords (initiated as in Example 1) are summarized in the table below.
BOARD
<EMI ID = 59.1>
<EMI ID = 60.1> performed, all the other cords detonate for sure.
These examples show that the detonation speed of the tested cords is in the range 6900 m / s + 5%, regardless of the PETN load and the thickness of the plastic coating. With this particular core composition and a coating thickness of 0.112 cm, however, the reliability of the detonation is somewhat compromised for the minimum PETN charge and core diameter.
EXAMPLES 11-14
The explosive cord described in Examples 5-10 is tested for three different loads and core diameters with respect to reliability of initiation and continuous propagation with minimum coating thicknesses.
<EMI ID = 61.1>
These examples show that as the core diameter and PETN load increase, the plastic coating decreases the suitability.
cord to be ignited and propagate an explosive wave.
EXAMPLE 15
The cord described in Examples 5-10 with a 0.076 cm core is made with various coatings and thicknesses. All samples
(at least 46 m in length) of cord with thick coatings of
0.051 cm, 0.071 cm and 0.084 cm of low density polyethylene, high density polyethylene and a metal salt of an ethylene copolymer
and methacrylic acid (an ionomer resin) detonate over and over at a rate of about 7200 set with four and eight strands of yarn. The temperature of the extrusion die is 175 [deg.] C to apply the high density polyethylene and 135 [deg.] C to apply the ionomer resin.
The minimum tensile strength is 311 N for all samples made with 4 strands of yarn and 622 N for all samples made with eight strands of yarn. All the samples, whatever the thickness and the nature of the coating, detonate after the treatment below. A 2.7 kg weight is attached to one end of the line. This weight is allowed to drag the cord by gravity along the edge of a concrete block and then this cord is returned in the opposite direction, in the same way, to its starting point. This operation is repeated five times. EXAMPLES 16-19
The effect of a core load and sheath thickness on the behavior of the cord described in Examples 5-10 when tied, as may occur during use on the cord. terrain, is shown in the table below.
BOARD
<EMI ID = 62.1>
(a) among 15 trials
(b) knot tied under a tension of 44 N, among 5 tests.
These examples show that the cords specified transmit an explosive wave through the nodes instead of stopping it at the nodes due to excessive breakage. They also show that, as the explosive charge is increased, an increase in the thickness of the sheath will ensure the propagation of the explosive wave through the nodes.
EXAMPLES 20-24
The cord described in Examples 5 to 10 with a 0.076 cm core is made with different numbers of multi-filament strands of polyethylene terephthalate PET and an aramid yarn made with the polymer resulting from the condensation of terephthalic acid. and paraphenylenediamine (all 1000 denier per strand). The action of these parameters on the mechanical resistance of the cord and the aptitude of the cord to transmit a
<EMI ID = 63.1>
BOARD
<EMI ID = 64.1>
(a) among 10 trials
(b) knots tied under 44, 89, 133 and 178 N of tension, respectively, among three tests for each These examples show that the tensile strength of the cord for a given number of yarn strands varies with the tensile strength of this yarn. In this case, aramid leads to a cord having a higher tensile strength with fewer strands than polyester. The examples also show that a higher number of strands of a given fiber, or a stronger fiber, will increase the cord's ability to pull.
transmitting an explosive wave through tighter knots. EXAMPLE 25
A solid core continues in an agglomerated explosive composition,
<EMI ID = 65.1>
as a copolymer of a butadiene, an acrylonitrile and methacrylic acid
(described in the aforementioned U.S. Patent No. [deg.] 3,338,764), is attached to a single strand of an aramid yarn prepared from a polymer resulting from the condensation of terephthalic acid and paraphenylenediamine. The core and support strands are pulled together through a tubular coating die which applies a low density, 0.064 cm thick polyethylene sheath around them. The cord obtained
which has a PETN charge of 1.5 g / m detonates at around 7000 m / s when it
is initiated as described in Example 1 and has a tensile strength of approximately 335 N.
EXAMPLE 26
The deformable agglomerated explosive composition described in
<EMI ID = 66.1>
20% tributyl acetylcitrate and 4% nitrocellulose) is extruded to form ten cords of 1.2 m long, five with a diameter of 0.076 cm (0.533 g / m of PETN) and five with a diameter of 0.127 cm
(1.49 g / m PETN). The extruded cords are slipped into a low density polyethylene tube having an internal diameter of 0.152 cm and
an outer diameter of 0.20 cm. Explosive charge reports
(in g / m) to the thickness (in cm) of the walls are respectively 18/1 and
50/1. All these cords have tensile strengths of approximately 44 N.
These cords are initiated by a detonator n [deg.] 6 (United States of America), the end of the cord being pressed coaxially on the exposed end of the cord. Tons the cords detonate without a cut, burning
the entire plastic coating. The average detonation speed, calculated for the ten cords, is 7300 m / s.
In the process according to the invention, the diameter of the cord is not appreciably reduced after the core has been formed. This process produces a high density core without the need to reduce its diameter, as is required, for example, in processes for manufacturing cords with a particulate explosive core. The elimination of a core diameter change operation in this process simplifies regulation
of the process for obtaining the final explosive charge required
of the core and prevents possible penetration of the yarn strands, which surround it into the core.
For detonating cords with small diameter cores at low charge, the presence of particles of foreign matter, eg sand, metal, etc., can be a problem. the detonation of the cord if these particles are large enough. For this reason, an important feature of the present
process is the placement of a core with an explosive composition consisting of such particles, thanks to its method of preparation and to the conditions
thereof, or the presence of organs stopping these particles in the extruder used for the manufacture of the core. For cores with diameters of about 0.075 cm and larger, particles with diameters greater than about a third of that of the core are excluded. For souls
smaller in diameter, particles larger than [pound] 0.013 cm in diameter should be excluded.
<EMI ID = 67.1>
explosive move separately in the direction of a plastic extrusion-lamination liner die, the cage formed therein will generally entrain the core, and the sheath will subsequently be formed on
the caged soul. However, cage training, soul training
and the sheathing can be more or less simultaneous. Furthermore, the two extrusion means of the apparatus, that is to say the die forming the core and the die forming the sheath, may be separate extruder components, or may be placed together in one. only common extrusion unit.
CLAIMS'- '
1. Low energy detonating cord comprising
a continuous massive core formed by an explosive and a protective sheath surrounding this core, characterized in that: a) the explosive is a composition
<EMI ID = 68.1>
strong explosive crystallized position sensitive to primers selected from the group consisting of organic polynitrates and polynitramines mixed with a binder, the particles of the strong explosive compound crystallized in the agglomerated composition having a maximum dispersion of between about 0.1 and 50 microns and the core containing about 0.1 to 2 grams of strong explosive compound crystallized per meter of length; and (b) the protective sheath consists of only one or more layers of a plastic material capable of flow at a temperature not exceeding the melting point of said explosive compound of more than 75 [deg.] C.