DE4130695A1 - Verfahrbare bohrlochsonde fuer eine periodisch wiederholbare erzeugung von seismischen impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine an einem Halte- und Übertra­ gungskabel verfahrbare Bohrlochsonde für eine periodisch wiederholbare Erzeugung von seismischen Impulsen, wobei die Bohrlochsonde aus einem Anschlußteil zur Verbindung mit dem Kabelkopf, einem schlag- und druckfesten Rohrkörper zur Auf­ nahme von Schaltmodulen und Leitungen sowie einem Zünder­ träger für mehrere Spezialzünder besteht.

Es ist allgemeiner Stand der Technik, Explosionsladungen als Quelle für seismische Wellen als Einzelladungen in Bohrlö­ chern zu verwenden. Bei solchen einzelnen Explosionsladungen ist es nachteilig, daß sie nur dann rauscharm an der Erd­ oberfläche aufgezeichnet werden können, wenn sie momentan eine bestimmte Mindestenergie abgeben. Diese ist im allge­ meinen so stark, daß dadurch zwangsläufig Schäden an der Verrohrung bzw. Zementierung bzw. Bohrlochwandung selbst hervorgerufen werden. Verringert man andererseits die La­ dungsmenge einer solchen Einzelladung, so wird das Sig­ nal/Rausch-Verhältnis geringer. Durch mehrfache Wiederholung kleiner Anregungen am gleichen Ort (Stapelung) wird das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert, ohne daß Schäden an der Bohrlochwandung erzeugt werden.

Aus "Hot Dry Rock/Geothermal Energy", Phase 2 B Final Report of the Camborne School of Mines Project, Volume 2, Editor R.H. Parker, Pergamon Press, Oxford, New York, Beÿing, Frankfurt, Sao Paulo, Sydney, Tokyo, Toronto, 1989, ist die eingangs genannte, gattungsgemäße Bohrlochsonde bekannt, die bei der "cross-hole seismic method" angewendet wird, bei der seismische Signale zwischen zwei benachbarten Bohrlöchern übertragen werden, um zu erreichen, daß Hochfrequenzsignale, die vom aufgelockertem Boden an der Erdoberfläche unterdrückt würden, aufgenommen und ausgewertet werden können. Nachteiig ist, daß die Spezialzünder freiliegend in Ausnehmungen der schienenförmigen Zünderhalterung befestigt sind und ihre Zündenergie von Zündleitungen erhalten, die in einer Kabel­ führung untergebracht sind, die seitlich an der Zünderhal­ terung befestigt ist. Nachteilig ist bei dieser Bohrlochsonde weiterhin, daß die Explosionsstärke der Spezialzünder sehr eng begrenzt ist, weil sonst die Gefahr besteht, daß benachbarte Spezialzünder beschädigt werden oder ungewollt zur Detonation gelangen. Weil Begrenzungsflächen in Bohr­ lochquerrichtung fehlen, wird nur ein geringer Teil der De­ tonationswirkung auf das das Bohrloch umgebende Gestein übertragen. Dadurch läßt sich auch das Verfahren der Stape­ lung nur unvollkommen anwenden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl eine Bohrlochsonde der eingangs genannten Gattung selbst dahingehend weiterzuentwicklen, daß die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und eine optimale Nutzung der Explosionsenergie jedes Einzelzünders gewährleistet ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Einzeldetonation einen be­ nachbarten Zünder beeinträchtigen, so daß das System der Stapelung optimal genutzt werden kann, als auch spezielle Meßanordnungen, mechanische Ausgestaltungen und elektronische Schaltungen für diese Sonde zu finden.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Sonde selbst, ausgehend von einer gattungsgemäßen Bohrlochsonde, durch die kennzeich­ nenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Eine zweckmäßige Sondenanordnung zeigt Anspruch 2.

Eine vorzugsweise Meßanordnung unter Verwendung der Sonde ist in Anspruch 3 niedergelegt.

Zweckmäßige mechanische Weiterbildungen der Bohrlochsonde sind in den Ansprüchen 4 bis 12 enthalten.

Vorzugsweise schaltungsmäßige Ausgestaltungen der Sonde werden durch die Ansprüche 13 bis 22 wiedergegeben.

Die erfindungsgemäße Bohrlochsonde erlaubt die Erzeugung von seismischen Sprengimpulsen, deren Intensität und örtliche Konzentrierung aussagekräftige Meßsignale in den Geophon- Empfängern erzeugen. Diese sind in einfacher Weise mit den Quellensignalen korrelierbar und vermitteln über Stapelung besonders aussagekräftige Beschaffenheitsangaben des Ge­ birgskörpers, wobei trotz der relativen Stärke der Einzel­ explosionen keine Beeinträchtigungen benachbarter Spreng­ zünder erfolgen. Ursprungssignal und reflektierte Signale sind klar voneinander trennbar und mehrere Folgesignale erlauben wegen des identischen Auslöseortes, gleicher Explo­ sionsintensität und hoher Zeitgenauigkeit, ergebnisverfäl­ schende Rauschsignale durch Stapelung zu unterdrücken.

Sonde und Schaltung sind dafür ausgelegt, daß mehrere Sonden verkettet werden können, um die Zahl der Einzelexplosionen während einer Sondenfahrt entsprechend zu erhöhen.

Außerdem können verkettete Geophone im gleichen Bohrloch nachgeordnet werden, um streckenparallele Strukturen aufzu­ finden.

Die erfindungsgemäße Bohrlochsonde wird durch den gewählten, gegliederten Aufbau den an sie gestellten physischen Anfor­ derungen (Explosionsfestigkeit) als auch sicherheitlichen Anforderungen (Auswahl, Anordnung und Zuordnung der elektri­ schen und elektronischen Komponenten innerhalb der Sonde) optimal gerecht.

Durch die Verwendung von druckdichten Verzögerungszündern spezieller Bauart in einer einen optimalen Schutz gegen un­ beabsichtigtes Zünden des benachbarten Zünders bietenden trommelartigen Zünderhalterung und die räumliche Trennung des Anschlußteils für weitere Sondenmodule zur Ausbildung eines variablen Druckraumes, wird eine Optimierung der Stärke der Explosion und der Übertragung der Explosionswellen auf das Gebirge und deren Weiterleitung in den Gebirgskörper ermög­ licht, unter gleichzeitiger optimaler Schonung der Bohrloch­ wandung.

Der Zünderumschalter ermöglicht eine einwandfreie und sichere Abfolge der Einzelzündungen.

Durch die gleichzeitige Miterfassung der durch eine Explosion auftretenden Beschleunigungen werden exakte Zuordnungen der Quellensignale zu den reflektierten Signalen ermöglicht.

Bei einer Verkettung mehrerer Sondenmodule kann das jeweils aktive Modul in einfacher Weise über die Schaltung ermittelt werden.

Die vorgeschlagene periodisch wiederhohlbare Erzeugung seis­ mischer Impulse ermöglicht es gleichermaßen, erfolgreiche Durchschallungen zwischen benachbarten Bohrlöchern durchzu­ führen, deren Daten zu Tomogrammen verarbeitet werden können, sowie reflexionsseismische Messungen mit dieser Impulsquelle und einer Aufnehmerkette im gleichen Bohrloch vorzunehmen, um steilstehende Reflektoren, die von Aufnahmeketten auf der Erdoberfläche nicht erkannt werden können, zu kartieren.

Weitere Vorteile der Bohrlochsonde und der Schaltung gemäß der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bohr­ lochsondenanordnung in einem Bohrloch.

Fig. 2, 3, 4 u. 5 eine Bohrlochsonde in einer längsge­ schnittenen Darstellung,

Fig. 6 ein mit der Bohrlochsonde über Kabel ver­ bundenes Anschlußteil,

Fig. 7 u. 8 den Fig. 4 und 5 entsprechende Teile der Bohrlochsonde in einer anderen Längs­ schnittdarstellung,

Fig. 9 einen Bohrlochsondenquerschnitt im Be­ reich der Fig. 3,

Fig. 10 u. 11 Bohrlochsondenquerschnitte im Bereich der Fig. 4 und 7,

Fig. 12 u. 13 Bohrlochsondenquerschnitte im Bereich der Fig. 5 und 8,

Fig. 14 einen abgewandelten Kupplungsteil in Längsschnittdarstellung,

Fig. 15 ein Blockschaltbild der Bohrlochsonde und

Fig. 16 eine Querschnittsdarstellung eines Zün­ ders.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Bohrlochsonde 1 in einem Bohrloch 2 abgebildet. Die Bohrlochsonde 1 ist über ein Hal te- und Übertragungskabel 3 über einen Haspel 4 verfahrbar. Das Kabel 3 ist mit einer über Tage aufgestellten Meßstation 5 verbunden. Das Halte- und Übertragungskabel 3 ist in der im Beispiel verfahrbar ausgebildeten Meßstation 5 an eine Zünd­ maschine 6 und an eine Signalauswerteeinheit 7 anschließbar.

Der Bohrlochsonde 1 ist eine mit Spezialzündern 12 bestückte Zündertrommel 13 (Fig. 8) als Mehrfachimpulsquelle zugeord­ net; weitere Bohrlochsonden - im Beispiel sind zwei Sonden 1a und 1b dargestellt, die ebenfalls mit Mehrfachimpuls­ quellen ausgestattet sind - können der Bohrlochsonde 1 nach­ geschaltet werden, so daß nur eine Bohrlochfahrt für mehrere Bohrlochsonden - im Beispiel für die Sondenkette aus den Sonden 1, 1a, 1b - erforderlich ist.

An die Bohrlochsondenkette 1, 1a, 1b kann, wie im Beispiel der Fig. 1 abgebildet, über ein Halte- und Übertragungskabel 3a eine Geophonkette aus im Beispiel vier Geophonen G1, G2, G3, G4 angeschlossen sein, die ebenfalls mit der Signal­ auswerteeinheit 7 verbunden sind. Eine solche Zuordnung von Sondenketten 1, 1a, 1b und Geophonketten G1, G2, G3, G4 eignet sich besonders gut zur Ermittlung von bohrlochpa­ rallelen Strukturen. Eine solche Struktur ist im Beispiel durch eine Grenzfläche 2a schematisch wiedergegeben, die im Querschnitt abgebildet ist. Von der Explosionsquelle der Sonde 1b ausgehende Signalimpulse 7a werden an der Grenzfläche 2a reflektiert. Die reflektierten Signalimpulse 7b werden von den Geophonen G1, G2, G3, G4 empfangen und an die Signalauswerteeinheit 7 weitergeleitet.

Die Geophone G1, G2, G3, G4 können aber auch in bekannter Weise, hier nicht dargestellt, in Bohrlöchern untergebracht sein, die parallel zum Bohrloch 2 angeordnet sind, bzw. in Oberflächennähe vorgesehen sein.

In den Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 ist eine erfindungsgemäße Bohrlochsonde 1 abschnittsweise abgebildet. Die Bohrlochsonde 1 weist einen vierteiligen Aufbau aus und umfaßt einen schlagfesten und druckdichten ersten Sondenteil D, einen schlagfesten zweiten Sondenteil E, einen schlagfesten dritten Sondenteil F und einen schlagfesten vierten Sondenteil G. Die Sondenteile D, E und G sind für sich weiter mehrfach un­ tergliedert, wobei die Einzelteile leicht montierbar bzw. demontierbar sind. Sondenteil F ist einteilig und mit den Sondenteilen D und E fest verbindbar. Sondenteil F bildet zusammen mit dem im Abstand angeordneten Sondenteil G eine Art Explosionskammer 80 im Bohrloch 2 (Fig. 1).

Im wesentlichen umfaßt der ersten Sondenteil D einen Schalt­ elektronikteil 120 mit Eigenstromversorgung 31, einen Be­ schleunigungssensor 42 und einen Rückstellschalter 24, die schlagfest und druckdicht eingehaust sind. Im zweiten Son­ denteil E sind im wesentlichen Zündleitungen 57, Übertra­ gungsleitungen 56 sowie Spezialzünder 12 untergebracht. Die Zünderhülsen sind im dritten Sondenteil F, einer Zünder­ trommel 13, verlagert. Der Sondenteil G, der später als Nachläufer 80a bezeichnet ist, dient außerdem als Anschluß­ element für weitere Bohrlochsonden, 1a, 1b . . . 1n.

Einzelheiten des mehrfach gegliederten Aufbaus der Bohrloch­ sonde 1 werden nachfolgend erläutert:

Fig. 2 zeigt ein Anschlußteil 8, das aus einem Werkstück besteht, das zu einer Einsteckhülse 9, zu einem daran an­ schließenden Anschlagzylinder 9a und zu einem Einsteck­ zylinder 16 umgeformt ist, aus dem eine Einsteckhülse 17 herausgearbeitet ist. Über das Anschlußteil 8 wird die Bohr­ lochsonde 1 an das Halte- und Übertragungskabel 3 (Fig. 1) angeschlagen. Ein hier nicht dargestellter Kabelschuh des Kabels 3 wird dazu in die Einsteckhülse 9 eingesteckt und mit einer Kabelschuhhalterung 25 fixiert. Über den Einsteck­ zylinder 16 wird das Anschlußteil 8 bis zum Anschlagzylinder 9a in das nächste Teilstück der Sonde 1, einen Rohrkörper 10, eingeführt und über Halteschrauben 22 daran befestigt. Nuten 19 und Dichtringe 20 dichten die Außenfläche des Einsteck­ zylinders 16 gegenüber der Innenfläche des Rohrkörpers 10 ab. Einsteckhülse 17 umgreift eine Verlängerung 28a eines Halb­ zylinders 28, der ein weiteres Teilstück der Sonde 1 bildet und ebenfalls im Rohrkörper 10 untergebracht ist. Die Ver­ bindung ist durch eine Halteschraube 23 gesichert. Im oberen Querschnitt des Rohrkörpers 10 ist ein halbzylinderförmiges Verschlußteil 38 vorgesehen, das teilweise in die Einsteck­ hülse 17 hineinragt. Durch das Verschlußteil 38 und die Ver­ längerung 28a wird ein Hohlraum 17a in der Einsteckhülse 17 gebildet. Vom Hohlraum 17a führt eine zentrische Bohrung 18 in den Einsteckzylinder 16, in dessen Tiefsten ein Schalt­ element 24 untergebracht ist, das zum Rücksetzen der Logik­ funktionen des Schaltungsteiles der Bohrlochsonde 1 dient. Eine Bohrung 21 im Einsteckzylinder 16 ist zur Aufnahme eines Magnetschlüssels (Magnet 94 in Fig. 15) vorgesehen, der die Betätigung des Schaltelementes 24 (Magnetschalter S9 in Fig. 15) veranlaßt.

Wie aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3 weiterhin hervorgeht, ist der Halbzylinder 28 mit einer flachen Ausnehmung 37 ver­ sehen, die von einer Trägerplatine 27 abgedeckt wird, auf der SDS-Relaisteile 26 befestigt sind, die in einem Zwischenraum 26a untergebracht sind. Der Zwischenraum 26a (vergleiche auch die Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 9) wird auf seiner Längsseite von einem Prismakörper 29 begrenzt, der sich einmal gegen die Einsteckhülse 17 und zum anderen gegen eine weitere Einsteckhülse 47 abstützt, die Teil eines Verbindungszylinders 48 ist, der ein weiteres Teilstück der Bohrlochsonde 1 bildet. Die beiden Enden des Zwischenraumes 26a werden einmal durch das halbzylinderförmige Verschlußteil 38 und zum anderen durch ein weiteres halbzylinderförmiges Verschlußteil 39 begrenzt. Eine Arretierungsschraube 35 mit Abstandshaltern 36 fixieren die Trägerplatine 27 und stützen sie etwa mittig ab (Fig. 3). Im Halbzylinder 28 ist eine im Querschnitt (Fig. 9) quadratische Ausnehmung 30 vorgesehen, in der ein Batteriegehäuse 32 mit Batterien 31 untergebracht ist. Ausnehmung 30 ist zur Ausnehmung 37 hin über eine Ab­ deckplatte 33 verschlossen, die von Halteschrauben 34 gehal­ ten wird. Die Einsteckhülse 47 umschließt den Halbzylinder 28 und ist damit über eine Halteschraube 40 verbunden. Ein ver­ bleibender Hohlraum 53 dient zur Aufnahme eines Beschleuni­ gungssensors 42, der mittels Halteschraube 41 mit dem Ver­ bindungszylinder 48 verbunden ist. Der Beschleunigungssensor 42 enthält ein Triggerelement 43, 44, das aus einem Piezo­ element 43, begrenzt von Isolationselementen 44, gebildet wird. Der Verbindungszylinder 48 ist mit Nuten 45 versehen, die Dichtringe 46 tragen und den Verbindungszylinder 48 gegenüber dem Rohrkörper 10 abdichten.

Wie Fig. 4 zeigt, verfügt der Verbindungszylinder 48 über einen Anschlagkragen 49, gegen den sich der Rohrkörper 10 sowie ein Rohrkörper 14, der ein weiteres Teilstück der Bohrlochsonde 1 bildet, abstützen. Rohrkörper 10 und Rohr­ körper 14 sind über Halteschrauben 50 am Verbindungszylinder 48 befestigt. Der Verbindungszylinder 48 ist, wie der Quer­ schnitt gemäß Fig. 10 sowie eine andere Längsschnittdar­ stellung der Bohrlochsonde 1 gemäß Fig. 7 verdeutlichen, mit Leitungsdurchführungen 54 für Übertragungsleitungen 56 ver­ sehen, die im Zentralbereich des Verbindungszylinders 48 untergebracht sind (Fig. 10). Im Außenbereich des Verbin­ dungszylinders 48 sind weiterhin Leitungsdurchführungen 55 für Zündleitungen 57 angeordnet. Die Leitungsdurchführungen 54, 55 treten in einen Druckraum 52 aus, der vom Rohrkörper 14 begrenzt wird und über Bohrungen 51 mit der Spülungsäule im umgebenden Bohrloch kommuniziert, so daß darin Spülungs­ druck herrscht. Die Durchführungen 54, 55 sind im Druckraum 52 mit Schutzkappen 56a versehen.

Der Druckraum 52 wird einmal vom Verbindungszylinder 48 und zum anderen von einem Verbindungszylinder 61, der ein wei­ teres Teilstück der Bohrlochsonde 1 bildet, begrenzt, der über eine Halteschraube 62 am Rohrkörper 14 befestigt ist (vergleiche hierzu auch die Querschnittsdarstellung von Fig. 11 und die andere Längsschnittdarstellung gemäß Fig. 7). Im zylindrischen Körper 61 ist ein Übertragungskabel 58 schräg durch einen Durchgang 59a hindurchgeführt und wird von einer Kupferpreßhülse 59 gehalten. Für die Zündleitungen 57 sind Bohrungen 63 als Durchgänge vorgesehen, welche mit einem Druckraum 64 verbunden sind, der durch eine Verjüngung des mittleren Teilstücks 61a des Zylinders 61 gebildet wird. Ein Drahtseilschlupf 60 (Fig. 11) , der als Halteelement für ei­ nen Nachläufer 80a (Fig. 6) dient, ist in Nuten 60a durch einen Zünderträger 11 (Fig. 5 und 8) des Zylinders 61 und eine daran anschließende Zündertrommel 13, die ein weiteres Teil der Bohrlochsonde 1 bildet, hindurchgeführt. Der Druck­ raum 64 wird von einer Ummantelung 15, die ebenfalls ein weiteres Teil der Bohrlochsonde 1 bildet, verschlossen. Zün­ derträger 11 und Zündertrommel 13 weisen einen Durchgang 58a für das Übertragungskabel 58 auf.

Wie Fig. 5 zeigt, schließt die Zündertrommel 13 unmittelbar an den Zünderträger 11 an. In deren Außenbereich sind die Spezialzünder 12 konzentrisch angeordnet, wie die Quer­ schnittsdarstellungen gemäß Fig. 12 und Fig. 13 zeigen. Die Spezialzünder 12 sind in Zünderbohrungen 65 (Zünderhalterung 11) sowie 65a (Zündertrommel 13) untergebracht. Über eine Zentralbohrung 68 und eine Befestigungsschraube 69 wird die Zündertrommel 13 an den Zünderträger 11 angeschlossen. Ein in einer Zentrierbohrung 66 geführter Zentrierstift 67 sorgt für eine Zentrierung. Der Anschluß der Zündleitung 57 an den Spezialzünder 12 erfolgt über eine Steckbuchse 71, die durch eine Zünderkappe 70 geschützt ist, wie aus Fig. 8 hervorgeht.

Die Spezialzünder 12 werden mittels Einschraubgewinde 11a in den Zünderträger 11 eingeschraubt, bevor die Zündertrommel 13 über die Spezialzünder 12 geschoben und am Zünderträger 11 befestigt wird. Dabei ist jeder Spezialzünder 12 von einem Schutzrohr 12a umgeben, das die Zünderbohrung 65a der Zündertrommel 13 voll ausfüllt.

In Fig. 6 ist der zur Bohrlochsonde 1 gehörende Nachläufer 80a abgebildet, dessen Verbindung mit der Bohrlochsonde 1 über den bereits erwähnten Drahtseilschlupf 60 erfolgt. Der Zwischenraum zwischen der Zündertrommel 13 und dem Nachläufer 80a ist als Explosionsraum 80 vorgesehen, um eine unmit­ telbare Übertragung der Explosionswellen auf das Gestein in der Bohrlochwandung sicherzustellen. Die zweckmäßige Größe des Explosionsraums kann über den Drahtseilschlupf 60 in Versuchen ermittelt und dessen Länge entsprechend eingestellt werden. Der Nachläufer 80a besteht aus einem zylindrischen Körper 72 mit einem Übertragungskabelkanal 73 für das Über­ tragungskabel 58, das mittels einer Sicherungsschraube 73a in einer Ausnehmung 72a festklemmbar ist. In einer Führungsnut 77 ist der Drahtseilschlupf 60 untergebracht und wird dort von einer Arretierungsplatte 76 fixiert, die mit einer Arre­ tierungsschraube 78 gegen den zylindrischen Körper 72 an­ preßbar ist. Ein Einsteckteil 74a des zylindrischen Körpers 72 ist in einen Rohrkörper 74 eingeführt und mit diesem über Halteschrauben 75 verbunden. Über eine Kabelschuhhalterung 79 sind an den Nachläufer 80a weitere Bohrlochsonden 1a, 1b, . . . 1n an die Bohrlochsonde 1 anschließbar.

In Fig. 14 ist eine andere Ausgestaltung des Verbindungs­ zylinders 48 gemäß den Fig. 3 und 4 abgebildet, bei dem druckdichte Leitungsdurchführungen 81 an Zündleitungskanäle 82 anschließen, in denen Widerstände 83 untergebracht sind, die durch eine Isolationsschicht 84 gegen die Wandung des Zündleitungskanals 82 isoliert sind. Diese Widerstände 83 erhöhen die Zündsicherheit der Spezialzünder 12.

In Fig. 15 ist ein Schaltplan für im Beispiel zwei Bohr­ lochsonden 1, 1a abgebildet. Die Signalauswerteeinheit 7 und die Zündmaschine 6 sind mit der Bohrlochsonde 1 über das Halte- und Übertragungskabel 3 verbunden. Das Halte- und Übertragungskabel 3 umfaßt eine Centerleitung 88, die zu ei­ nem Eingang E4 der Bohrlochsonde 1 führt, diese über einen Ausgang A4 wieder verläßt, zum Eingang E4 der Bohrlochsonde 1a gelangt, und diese gegebenenfalls über einen Ausgang A4 wieder verläßt, um eine oder mehrere weitere Bohrlochsonden, z. B. 1b, . . . 1n anzuschließen. Vergleichbare Eingänge und Ausgänge sind einer Shieldleitung 89 (Eingänge E2 und Aus­ gänge A2) zugeordnet. Eine Armorleitung 90 führt zu einem Anschluß E1 der Bohrlochsonde 1. Über einen Anschluß A1 führt eine Verbindungsleitung 90a zum Anschluß E1 der Bohrlochsonde 1a. Anschluß A1 der Bohrlochsonde 1a dient zur Anbindung einer oder mehrerer weiterer Bohrlochsonden 1b, . . . 1n. Der letzte Ausgang A2 der Shieldleitung 89 ist bei dieser Schal­ tung, die für zwei Bohrlochsonden 1, 1a konzipiert ist, über eine Leitung 117 mit einem Ausgang A3 der Sonde 1a verbunden. Ausgang A3 führt über eine Verbindungsleitung 109 zu einem Eingang E3 der Bohrlochsonde 1a und weiter zum Ausgang A3 der Sonde 1 sowie deren Eingang E3. Falls eine oder mehrere weitere Bohrlochsonden 1b, . . . 1b Sonde 1a nachgeordnet sind, führt Ausgang A2 über Leitung 109 zum Eingang E2 der nächsten Sonde 1b und von deren Ausgang A2 über Leitung 117 zu deren Ausgang A3. Leitung 117 ist der jeweils letzten Sonde einer Sondenkette 1, 1a, 1b . . . 1n zugeordnet.

Die Leitung 109 verfügt in den Sonden 1, 1a über Schalter S7, die die Schaltungsabläufe aktivieren, um einen der Spe­ zialzünder 12 zu zünden, die im Zünderträger 11 und in der Zündertrommel 13 untergebracht sind und im Schaltplan mit Z1 bis Z6 bezeichnet sind. Die Centerleitung 88 (E4, A4) ist über eine Leitung 110 und einen Schalter S8 mit der Schaltelektronik (Trägerplatine 27) verbindbar. Die Armor­ leitung 90 (E1) ist über eine Leitung 118, eine Leitung 114, einen Kennwiderstand 92 (R7) und eine Kapazität 93 (c) an einen Verstärker 97 der Elektronikplatine 27 angeschlossen.

Dem Verstärker 97 ist über eine Leitung 115 ein Beschleuni­ gungssensor 42 zugeordnet. Zur Elektronikplatine 27 zählen weiterhin ein Optokoppler 98 mit Anschlüssen an die Armor­ leitung 90 (über Leitung 111) sowie an die Shieldleitung 89 über eine Leitung 112 und eine Zündleitung 113, die mit der Leitung 109 und der Leitung 117 über Schalter S7 verbindbar ist. Die Elektronikplatine 27 umfaßt weiterhin ein CMOS- Digitalteil 99 mit Zähler und Relaistreiber, eine Stromver­ sorgung (Batterie 31) mit Sicherung Si1 sowie einen Magnet­ schalter S9 (Schaltelement 24 in Fig. 2), der über den Per­ manentmagnet 94 in Ausgangsstellung gebracht wird. Die Zünd­ leitung 113 ist weiterhin über Stichleitungen 119 mit Schal­ tern S1 bis S6 verbindbar, die in Zündstellung über Wider­ stände R1 bis R6 mit den Spezialzündern 12, die in Fig. 15 die Einzelbezeichnungen Z1 bis Z6 tragen, im Zünderträger 11 bzw. in der Zündertrommel 13 verbunden sind. Eine weitere Leitung 116 ist mit der Masse der Sonde 1, 1a über Eingang B7 verbunden.

Der gesamte Schaltelektronikteil 120 befindet sich druck­ geschützt innerhalb jeder Bohrlochsonde 1, 1a, 1b . . . 1n. Der Sondenrohrkörper 10, 14 hat zweckmäßig einen Außen­ durchmesser von 60 mm und einen Innendurchmesser von 54 mm.

Die elektrischen Übertragungsleitungen 56, 57 des Halte- und Übertragungskabels 3 werden oben über die drei druckdichten elektrischen Durchführungen E2, E4 in die Sonde 1, 1a ein­ geführt, zusätzlich wird der Gehäuseanschluß E1 gebraucht. Unten an der Sonde 1, 1a geben die drei druckdichten Durch­ führungen A2, A3, A4 und der Gehäuseanschluß A1 die Verbin­ dungsleitungen 56, 57 an die jeweils nächste Sonde weiter.

Die Stichleitungen 119 der Zündleitungen 57 zu den Spezial­ zündern 12 werden über die druckdichten Durchführungen 55, die in Fig. 15 die Einzelbezeichnungen B1 bis B6 tragen, aus dem druckdichten Teil der Sonden 1, 1a herausgeführt. Weil die Schraubgewinde 101 der Spezialzünder 12 als elektrische Anschlüsse dienen, ist das Einschraubgewinde 11a im Zünder­ träger 11 mit einem weiteren Gehäuseanschluß B7 der Sonden 1, 1a verbunden. In dem Verbindungszylinder 48 (Fig. 14) sind innerhalb des Schaltelektronikteils 120 und vor dem Zün­ derträger 11 in den Zündleitungskanälen 82 mit den sechs druckdichten Durchführungen 81 die Sicherheitswiderstände 83, die vorzugsweise 60 Ohm haben, eingebaut.

Wie aus Fig. 15 zu ersehen ist, erfolgt die Umschaltung auf die verschiedenen Zünder Z1 bis Z6 mit den Relais-Umschaltern S1 bis S6. Die digitale Schaltelektronik der Elektronik­ platine 27 mit dem Optokoppler 98 im Eingang erkennt den Zündstromimpuls, schaltet nach der Detonation den verschos­ senen Zünder Z1 ab und schaltet auf den nächsten Zünder Z2 um. So werden alle sechs Zünder Z1 bis Z6 der Reihe nach gezündet. Nach der Detonation des sechsten Zünders Z6 der Sonde 1 wird Schalter S7 umgeschaltet und übergibt damit weitere Zündungsanstöße an die jeweils nächste Sonde 1a, 1b . . . 1n.

Alle Schalter S1 bis S8 sind in Fig. 15 in ihrer Ausgangs­ stellung gezeichnet. Diese Ausgangsstellung wird mit dem "Magnetischen Schlüssel" (Permanentmagnet 94) und dem Magnetschalter (S9) geschaffen, wenn die Sonde 1, 1a erstmalig oder für weitere Einsätze mit den Zündern Z1 bis Z6 bestückt wird. Sie kann mit einem Ohmmeter überprüft werden, indem an den Zünderanschlüssen (Einschraubgewinde 11a, Fig. 8) der 60 Ohm-Widerstand gegenüber Masse gemessen wird. Weil in der Ausgangsstellung keiner der Relais-Umschalter S1 bis S6 zu den Zündern Z1 bis Z6 geschlossen ist, kann der erste Zünd­ impuls keinen der Zünder Z1 bis Z6 zünden. Der erste Zünd­ impuls fungiert vielmehr als eine Art Initiator der Sonde 1, 1a der den Zünderschalter S1 und außerdem auch Schalter S8 schließt. Mit dem Schalter S8 wird der für die jeweilige Sonde 1, 1a typische Kennwiderstand R7 auf die Signalader (Centerleitung 88) geschaltet, solange die Sonde 1, 1a aktiv ist. Bei verketteten Sonden 1, 1a wird der Übergang der Schaltfunktion auf die nächste Sonde von einem "Leerschuß" markiert. Nachdem der letzte Zünder Z6 einer Sonde 1, 1a, 1b abgeschossen und die Schaltfunktion an die nächste Sonde weitergegeben ist, schaltet der Schalter S8 ebenfalls wieder frei.

Beschleunigungssensor 42 erfaßt in jeder Sonde 1, 1a die bei der Detonation auftretenden Beschleunigungen und ermöglicht damit deren exakte zeitliche Zuordnung. Das Signal gelangt über die Leitung 115 zum den Operationsverstärker 97, wird dort verstärkt und unmittelbar nach dem Zündimpuls über Leitung 110 auf die Centerleitung 88 gegeben. Übertage kann dieses Signal dann in einen Analogkanal der Signalauswer­ teeinheit 7 eingespeist werden.

Der gesamte Schaltelektronikteil 120 wird von den Batterien 31 mit im Beispiel 3 Volt Spannung versorgt. Vor dem Be­ stücken der Sonden 1, 1a mit den Zündern Z1 bis Z6 wird der Schaltelektronikteil 120 auf die Anfangsstellung zurückge­ stellt. Damit sind die Relais-Umschalter S1 bis S6 über die 60 Ohm-Widerstände 83 auf Masse (GND) geschaltet und das Einschrauben der Zünder Z1 bis Z6 kann stromlos und damit gefahrlos erfolgen.

Durch eine hohe Spannungsfestigkeit von 4000 Volt eff. sowohl der Schalterkontakte als auch des Optokopplers 98, sind zer­ störerische Spannungsüberschläge von der Zündspannung, die um 700 Volt beträgt, in den Schaltelektronikteil 120 ausge­ schlossen. Umgekehrt kann ein Defekt im Schaltelektronikteil 120 nicht von selbst eine Ladung zünden. Dies wird durch ei­ nen sehr sorgfältigen mechanischen Aufbau und sichere Befe­ stigungen gewährleistet. Sollte dennoch ein Fehler auftreten, ergibt die niedrige Betriebsspannung im Schaltelektronikteil 120 von 3 Volt, zusammen mit den Sicherheitswiderständen 83 von 60 Ohm einen maximalen Fehlerstrom von 50 mA, der mit Sicherheit keinen der Spezialzünder Z1 bis Z6 zünden kann.

Weil die Sicherheitswiderstände 83 aber betriebsmäßig von dem Zündstromimpuls belastet werden, müssen sie gewisse spezi­ fische Spannungsfestigkeiten und Impulsfestigkeiten besitzen. Die für das Beispiel ausgewählten zementierten Drahtwider­ stände der Fa. Vitrohm halten diesen Belastungen stand, wie wiederholte Tests gezeigt haben. Der Widerstandskörper be­ steht aus einer Glasfaserkordel, auf der der Widerstandsdraht auf Abstand gewickelt ist. Durch diesen Aufbau hat der Wi­ derstand 83 eine gewisse Plastizität, die den Einsatz auch bei starken Erschütterungen sicher macht.

Zum Anschluß einer Bohrlochsonde 1, 1a an einen in der Zeichnung nicht abgebildeten üblichen Koax-Bohrlochmeßkabel­ kopf wird die Armorleitung 90 der Stahl-Außenarmierung an den Anschluß E1 angeschlossen. Die Shieldleitung 89 (Abschirmung) wird mit Eingang E2 verbunden. Die Centerleitung 88 (Center Conductor) ist die Signalleitung und liegt am Eingang E4 an. Eingang E3 bleibt unbelegt. Die Zündmaschine 6 wird an das Halte- und Übertragungskabel 3 zwischen der Stahl-Außen­ armierung 90 und der Abschirmung 89 angeschlossen.

Fig. 16 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltungsform des Spe­ zialzünders 12. Dieser besteht aus einer Zünderhülse 108, die in ihrem unteren Teil einen Verzögerungskörper 105 enthält, in dem ein Verzögerungssatz 104 sowie eine Bleiazidfüllung 106 enthalten sind. Darunter ist bis zum Boden eine Hexogen­ füllung 107 vorgesehen. Im mittleren Teil ist eine Messing­ hülse 103 in der Zünderhülse 108 angeordnet, in der eine Zündpille 102 untergebracht ist. Darüber ist eine druckdichte Platine 87 angeordnet. Ein Zünderstecker 100 mit Anschlüssen an die druckdichte Platine 87 ist in dem oberen Teil der Zünderhülse 108 in eine Gießharzfüllung 96 eingebettet. Auf die Zünderhülse 108 ist eine Messinghülse 85 aufgeschoben mit dem Schraubgewinde 101 sowie einer O-Ringdichtung 86.

Als Spezialzünder 12 (Z1-Z6) ist die beschriebene Sonder­ bauform von druckfesten U-Zündern der Fa. Dynamit Nobel gut geeignet. Ihre Zündverzögerungszeit beträgt 100 ms. Diese Verzögerungszeit empfiehlt sich, um eine zeitliche Trennung zwischen dem Zündstrom und der nachfolgenden Explosion zu erreichen. Es ist möglich, mit dem gleichen Halte- und Übertragungskabel 3 die Zündimpulse und das ungestörte Ab­ rißsignal zu übertragen. Die sechs Spezialzünder 12 werden zunächst in das Einschraubgewinde 11a des Zünderträgers 11 eingeschraubt, bevor die Zündertrommel 13, deren Zünder­ bohrungen 65a mit den Schutzrohren 12a versehen sind, als Schutz über die Zünder 12 geschoben und arretiert wird.

  1 Bohrlochsonde
  D erster Sondenteil
  E zweiter Sondenteil
  F dritter Sondenteil
  G vierter Sondenteil
  1a Bohrlochsonde
  1b Bohrlochsonde
  1n Bohrlochsonde
  G1 Geophon
  G2 Geophon
  G3 Geophon
  G4 Geophon
  2 Bohrloch
  2a Grenzfläche
  3 Halte- und Übertragungskabel
  3a Halte- und Übertragungskabel
  4 Haspel
  5 Meßstation
  6 Zündmaschine
  7 Signalauswerteeinheit
  7a Signalimpuls
  7b reflektierter Signalimpuls
  8 Anschlußteil
  9 Einsteckhülse
  9a Anschlagzylinder
 10 Rohrkörper
 11 Zünderträger
 11a Einschraubgewinde
 12 Spezialzünder
 12a Schutzrohr
 13 Zündertrommel
 14 Rohrkörper
 15 Ummantelung
 16 Einsteckzylinder
 17 Einsteckhülse
 17a Hohlraum
 18 zentrische Bohrung
 19 Nut
 20 Dichtring
 21 Bohrung
 22 Halteschraube
 23 Halteschraube
 24 Schaltelement
 25 Bohrung für Kabelschuhhalterung
 26 SDS-Relaisteil
 26a Zwischenraum
 27 Trägerplatine
 28 Halbzylinder
 28a Verlängerung
 29 Prismakörper
 30 Ausnehmung
 31 Batterie
 32 Batteriegehäuse
 33 Abdeckplatte
 34 Halteschraube
 35 Arretierungsschraube
 35 Abstandshalter
 37 Ausnehmung
 38 halbzylinderförmiges Verschlußteil
 39 halbzylinderförmiges Verschlußteil
 40 Halteschraube
 41 Halteschraube
 42 Beschleunigungssensor
 43, 44 Triggerelement
 43 Piezoelement
 44 Isolationselement
 45 Nut
 46 Dichtring
 47 Einsteckhülse
 48 Verbindungszylinder
 49 Anschlagkragen
 50 Halteschraube
 51 Bohrung
 52 Druckraum (Spülungsdruck)
 53 Hohlraum
 54 Leitungsdurchführung (Übertragungsleitungen)
 55 Leitungsdurchführung (Zündleitungen)
 56 Übertragungsleitung
 56a Schutzkappen
 57 Zündleitung
 58 Übertragungskabel
 58a Durchgang
 59 Kupferpreßhülse
 60 Drahtseilschlupf
 60a Nut
 61 Verbindungszylinder
 61a mittleres Teilstück
 62 Halteschraube
 63 Zündleitungsbohrung
 64 Druckraum (Spülungsdruck)
 65 Zünderbohrung
 65a Zünderbohrung
 66 Zentrierbohrung
 67 Zentrierstift
 68 Zentralbohrung
 69 Befestigungsschraube
 70 Zünderkappe
 71 Steckbuchse
 72 zylindrischer Körper
 72a Ausnehmung
 73 Übertragungskabelkanal
 73a Sicherungsschraube
 74 Rohrkörper
 74a Einsteckteil
 75 Halteschraube
 76 Arretierungsplatte
 77 Führungsnut
 78 Arretierungsschraube
 79 Kabelschuhhalterung
 80 Explosionsraum
 80a Nachläufer
 81 druckdichte Leitungsdurchführung
 82 Zündleitungskanal
 83 Widerstand
 84 Isolationsschicht
 85 Messinghülse
 86 O-Ring-Dichtung
 87 druckdichte Platine
 88 Centerleitung
 89 Shieldleitung
 90 Armorleitung
 90a Verbindungsleitung
 92 Kennwiderstand (R7)
 93 Kapazität (C)
 94 Permanentmagnet
 96 Gießharzfüllung
 97 Verstärker
 98 Optokoppler
 99 CMOS Digitalteil (Zähler, Relaistreiber)
100 Zünderstecker
101 Schraubgewinde
102 Zündpille
103 Messinghülse
104 Verzögerungssatz
105 Verzögerungskörper
106 Bleiazidfüllung
107 Hexogenfüllung
108 Zünderhülse
109 Verbindungsleitung
110 Leitung
111 Leitung
112 Leitung
113 Zündleitung
114 Leitung
115 Leitung
116 Leitung
117 Leitung
118 Leitung
119 Stichleitung
120 Schaltelektronikteil
  S1 Relais-Umschalter
  S2 Relais-Umschalter
  S3 Relais-Umschalter
  S4 Relais-Umschalter
  S5 Relais-Umschalter
  S6 Relais-Umschalter
  S7 Schalter
  S8 Schalter
  S9 Magnetschalter
  Si1 Batteriesicherung
  R1 Widerstand
  R2 Widerstand
  R3 Widerstand
  R4 Widerstand
  R5 Widerstand
  R6 Widerstand
  R7 Kennwiderstand
  Z1 Zünder
  Z2 Zünder
  Z3 Zünder
  Z4 Zünder
  Z5 Zünder
  Z6 Zünder
  E1 Anschluß
  E2 Eingang
  E3 Eingang
  E4 Eingang
  A1 Anschluß
  A2 Ausgang
  A3 Ausgang
  A4 Ausgang
  B1 Durchführung
  B2 Durchführung
  B3 Durchführung
  B4 Durchführung
  B5 Durchführung
  B6 Durchführung
  B7 Anschluß
  GND Masse

Claims (22)

1. An einem Halte- und Übertragungskabel verfahrbare Bohr­ lochsonde für eine periodisch wiederholbare Erzeugung von seismischen Impulsen, wobei die Bohrlochsonde aus einem Anschlußteil zur Verbindung mit dem Kabelkopf, einem schlag- und druckfesten Rohrkörper zur Aufnahme von Schaltmodulen und Leitungen sowie einem Zünderträger für Spezialzünder besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlochsonde (1) einen leicht montier- und demon­ tierbaren, mehrfach gegliederten Aufbau hat, und in ei­ nem schlagfesten und druckdichten ersten Sondenteil (D) zur Aufnahme eines Schaltelektronikteils (120) mit Ei­ genstromversorgung (31), eines Beschleunigungssensors (42), eines Rückstellschalters (24) und von Sicherungs­ elementen (83, R7, C, S1-S8, Si1), einen schlagfesten zweiten Sondenteil (E) zur Aufnahme, Halterung und Füh­ rung der Übertragungs- und Haltekabel (3, 54, 55), Zündleitungen (57), Übertragungsleitungen (56) und Spe­ zialzünder (12), einen schlagfesten dritten Sondenteil (F, 13) zur Aufnahme der Explosionsladungsträger (Zün­ derhülse 108) der Spezialzünder (12) sowie einen im Ab­ stand vom dritten Sondenteil (F, 13) angeordneten vier­ ten Sondenteil (G, 80a) unterteilt ist und zwischen den Sondenteilen (F, 13; G, 80a) ein Explosionsraum (80) vorgesehen ist.

2. Anordnung von Bohrlochsonden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bohrlochsonden (1, 1a, 1b; . . . 1n) zu einer Sondenkette verbunden sind.

3. Meßanordnung unter Verwendung von Bohrlochsonden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrlochsonde (1) oder einer Sondenkette (1, 1a, 1b; . . . 1n) eine Geophonkette (G1, G2, G3, G4) nachgeordnet ist.

4. Bohrlochsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlochsonde (1) aus einem an das Anschlußteil (8) anschließenden ersten Rohrkörper (10) gebildet ist, der einen Hohlraum (17a) mit dem Schaltelement (24) sowie einen Hohlraum (26a) für eine Elektronikplatine (26, 27) und einen Hohlraum (53) mit Triggerelementen (43, 44) enthält, der Rohrkörper (10) über einen Ver­ bindungszylinder (48) mit einem weiteren Rohrkörper (14) verbunden ist, der einen über Bohrungen (51) mit der Spülungssäule in Verbindung stehenden Druckraum (52) umschließt, in dem Zündleitungen (57) und Übertra­ gungsleitungen (56) verlegt sind, der zweite Rohrkörper (14) über einen zylindrischen Körper (61) mit einer Um­ mantelung (15) verbunden ist, die einen Druckraum (64) für ein Übertragungskabel (58) und die Zündleitungen (57) enthält, und der Verbindungszylinder (61) als Zün­ derträger (11) für mehrere Zünderanschlüsse (65, 11a) der Zünder (12) ausgebildet ist und die Zünder (12) in Bohrungen (65a) der Zündertrommel (13) geführt sind, die an dem Zünderträger (11) befestigbar ist, im Abstand von der Zündertrommel (13) ein Nachläufer (80a) angeordnet ist, der über einen Drahtseilschlupf (60) mit der Sonde (1) einen Explosionsraum (80) einschließend verbindbar ist und der Nachläufer (80a) mit einer weiteren Bohr­ lochsonde (1a) elektrisch und meßtechnisch verbindbar ist.

5. Bohrlochsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (8) aus einer Einsteckhülse (9) besteht, an die sich ein Einsteckzylinder (16) an­ schließt, der in einem ersten Rohrkörper (10) druckdicht untergebracht ist und mit einer weiteren Einsteckhülse (17) versehen ist, die den Hohlraum (17a) umschließt, in dem das Schaltelement (24) untergebracht ist.

6. Bohrlochsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlraum (26a), in dem eine Träger­ platine (27) sowie SDS-Relaisteile (26) untergebracht sind, im Rohrkörper (10) durch einen Halbzylinder (28) und einen prismatischen Körper (29) begrenzt wird und der Halbzylinder (28) eine Ausnehmung (30) enthält, in der eine Stromquelle (31) untergebracht ist.

7. Bohrlochsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Rohrkörper (10) druckdicht untergebrachte Verbindungszylinder (48) den Hohlraum (53) mit der Einsteckhülse (47) umschließt.

8. Bohrlochsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußteil (8) Leitungs­ durchführungen (E2, E3, E4) enthält, der Verbindungs­ zylinder (48) mit druckdichten Leitungsdurchführungen (54, 55) versehen ist, der Verbindungszylinder (61) Leitungsdurchführungen (63) enthält sowie der Zünder­ träger (11) mehrere Zünderbohrungen (65) mit Einschraubgewinde (11a) und die Zündertrommel (13) mehrere Zünderbohrungen (65a) mit Schutzrohr (12a) aufweisen.

9. Bohrlochsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der der Bohrlochsonde (1) nachge­ ordnete Nachläufer (80a) aus einem zylindrischen Körper (72) und einer Einsteckhülse (74), die als Anschlußteil für eine weitere Bohrlochsonde (1a) dient, besteht.

10. Bohrlochsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtseilschlupf (60) im Zy­ linder (61) der Sonde (1) gehaltert ist.

11. Bohrlochsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungszylinder (61) einen Durchgang (59a), die Zündertrommel (13) einen Durchgang (58a) sowie der zylindrische Körper (72) einen Durchgang (73) für das Übertragungskabel (58) aufweisen.

12. Bohrlochsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungszylinder (48) mit Zündleitungskanälen (82) versehen ist, die eine Isola­ tionsschicht (84) aufweisen und in denen Widerstände (83) zur Erhöhung der Zündsicherheit der Spezialzünder (12) untergebracht sind.

13. Schaltung für eine Bohrlochsonde gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 9 mit Halte- und Übertragungskabel zur Verbindung mit Zündmaschine und Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltelektronikteil (120, 97, 98, 99, 31) einerseits über Leitungen (112, 113, 109, 117, 89; 111, 114, 90, 90a, 118) mit der Zündmaschine (6) verbindbar sind, und Sensoren (91) über Leitungen (115, 110, 88) mit der Auswerteeinheit (7) verbindbar sind, wobei der Schaltelektronikteil (120) aus Verstär­ kern (97) für das Sensorsignal und Optokopplern (98) sowie CMOS-Digitalteilen (99) und Stromquellen (31) besteht, und der Schaltelektonikteil (120) andererseits über Zündleitungen (112, 113, 119, 55), mit Spezialzün­ dern (12, Z1 bis Z6) verbindbar ist, wobei jeder Zündleitung (119, 55) Schalter (S1 bis S6) und Sicherheitswiderstände (83, R1 bis R6) zugeordnet sind und die Zündleitungen (119, 113) über eine Leitung (109), eine Überbrückung (117) und Schalter (S7) mit der Leitung (89) verbindbar sind und die Leitung (90) über die Bohrlochsonden (1, 1a, 1b), Leitungen (116) sowie Zünderträger (11) mit den Spezialzündern (12, Z1 bis Z6) und über Leitungen (118, 90a) sowie Leitungen (111) mit den Optokopplern (98) sowie Leitungen (114) mit den Verstärkern (97) sowie Leitungen (115) mit den Sensoren (91) verbindbar sind.

14. Schaltung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlochsonde (1) über ein oder mehrere Halte- und Übertragungskabel (58) mit Übertragungsleitungen (56, 90a, 89, 109, 88) mit einer oder mehreren weiteren Bohrlochsonden (1a, 1b, . . . 1n) verbindbar sind.

15. Schaltung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalter (S1 bis S8) über der Schalt­ elektronikteil (120) und einen Magnetschalter (S9) und einen Magnet (94) in ihre Ausgangsstellung rückstellbar sind.

16. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1 bis S6) über je­ weils einen Zündimpuls über die Zündmaschine (6) in Folge schaltbar sind und der nächste Zündimpuls über Schalter (S7) schaltbar ist, um den Folgeschaltkreis scharf zu machen.

17. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Zündimpuls von der Zünd­ maschine (6) Schalter (S8) betätigbar ist und über Sen­ sor (91) Beschleunigungssignale in einen Analogkanal der Auswerteeinheit (7) übermittelbar sind.

18. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kennwiderstand (R7) in jedem Schaltkreis vorgesehen ist zur Identifizierung der je­ weils schußbereiten Bohrlochsonde (1, 1a, 1b. . . . 1n).

19. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der druckdichte Spezialzünder (12) mit einem Zündverzögerungssatz von 100 ms ausgerüstet ist.

20. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Vorimpuls der Zündma­ schine (6) Zünderschalter (S1) und Schalter (S8) schließbar sind.

21. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Schalter (S8) über den Zündimpuls der Zündmaschine (6) für den jeweils letzten Spezial­ zünder (12) einer Bohrlochsonde (1, 1a, 1b, . . . 1n) freischaltbar ist.

22. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1 bis S6) über die Sicherheitswiderstände (R1 bis R6) auf Masse (GND) schaltbar sind, bevor das Einschrauben der Spezialzünder (12) in den Zünderträger (11) erfolgt.