FR2832500A1

FR2832500A1 - Electronic detonator for explosives used in mining operations has four electrical wires connected at one end to support and grouped in a bundle that can be separated lengthwise

Info

Publication number: FR2832500A1
Application number: FR0114915A
Authority: FR
Inventors: Thierry Bernard
Original assignee: Delta Caps International DCI SA
Current assignee: Delta Caps International DCI SA
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-23
Anticipated expiration: 2021-11-19
Also published as: FR2832500B1; AU2002358895A1; WO2003044450A1

Abstract

The invention concerns an electronic detonator for explosives comprising an electronic module (13) produced on a support (14), wherefrom extend electrical wires connecting the detonators to means for programming and controlling the shot firing including four wires (15, 16, 17, 18), each having one end connected to the support (14) and which are assembled into a single longitudinally cleavable bundle (19), at the output of the module (13), the end of the wires being equipped with a connector.

Description

La présente invention concerne un détonateur électronique formant dispositif d'amorçage pour explosifs utilisés dans le domaine des mines et des carrières. The present invention relates to an electronic detonator forming a priming device for explosives used in the field of mines and quarries.

Les systèmes de détonateurs électroniques sont alimentés en puissance et en signaux de commande à partir d'un bus ou d'une ligne à deux fils connectés à la boîte de tir et s'étendant sur le pas de tir pour relier tous les détonateurs. Electronic detonator systems are supplied with power and control signals from a bus or a two-wire line connected to the firing box and extending on the launch pad to connect all the detonators.

Un détonateur comporte généralement un module électronique sous la forme d'un étui tubulaire dont une extrémité est prévue pour recevoir l'amorce pyrotechnique. De l'autre extrémité de cet étui tubulaire sortent deux fils d'une longueur sensiblement égale à la profondeur de forage des trous de mines. L'extrémité de ces fils porte des moyens de connexion comme par exemple des clips qui permettent de clamper sans dénudage chacun des fils sur la ligne bifilaire courant sur le pas de tir. Ce type de liaison qui n'est pas démontable présente des contacts aléatoires pouvant constituer des défauts de connexion ou des points de consommation d'énergie pénalisant. A detonator generally comprises an electronic module in the form of a tubular case, one end of which is designed to receive the pyrotechnic initiator. From the other end of this tubular case emerge two wires of a length substantially equal to the depth of drilling of the blast holes. The end of these wires carries connection means such as for example clips which make it possible to clamp without stripping each of the wires on the two-wire line running on the launch pad. This type of link, which cannot be dismantled, presents random contacts which can constitute connection faults or penalizing points of energy consumption.

Un autre mode de raccordement connu comporte des prises de type BNC qui sont surmoulées avec deux câbles, l'un destiné à assurer la liaison entre bus et détonateurs, l'autre étant connecté au détonateur électronique. Another known connection method comprises BNC type sockets which are overmolded with two cables, one intended to provide the link between bus and detonators, the other being connected to the electronic detonator.

Ce système présente la difficulté de devoir disposer de deux longueurs de câble par détonateur avec des problèmes de référence et de bobinage. En outre, sur le terrain, le déroulement de ces câbles reliés entre eux est difficile pour de grandes longueurs. This system has the difficulty of having to have two lengths of cable per detonator with reference and winding problems. In addition, in the field, the unwinding of these interconnected cables is difficult for long lengths.

Par la présente invention, on entend remédier à ces inconvénients en supprimant le bus bifilaire et en équipant chaque détonateur d'un seul câble pour sa liaison au moyen de programmation et de commande du tir et aux autres détonateurs du plan de tir. By the present invention is meant to remedy these drawbacks by eliminating the two-wire bus and by equipping each detonator with a single cable for its connection by means of programming and firing control and to the other detonators of the firing plane.

A cet effet, l'invention a pour objet un détonateur électronique pour explosifs comportant un module électronique réalisé sur un support, duquel sont issus des fils de liaison électrique de détonateurs à un moyen de programmation et de commande du tir, dans lequel les fils sont au nombre de quatre avec chacun une extrémité connectée au support et sont regroupés en un faisceau unique sécable longitudinalement-à'la sortie du module. To this end, the subject of the invention is an electronic detonator for explosives comprising an electronic module produced on a support, from which wires are produced for electrical connection of detonators to a means for programming and controlling the firing, in which the wires are four in number, each with one end connected to the support and are grouped together in a single bundle which can be split longitudinally at the outlet of the module.

De préférence l'autre extrémité de deux fils est

1 équipée d'un connecteur femelle apte à accueillir un con- necteur mâle équipant l'autre extrémité des deux autres fils. Preferably the other end of two wires is

1 fitted with a female connector capable of accommodating a male connector fitted to the other end of the other two wires.

Le détonateur électronique de l'invention possède donc un seul câble qui permet de le descendre aisément dans le trou de mines. Ce câble étant sécable longitudinalement, il peut être divisé en deux paires de conducteurs à la sortie du trou de mines, une paire étant destinée à relier le module électronique à un module précédent et l'autre paire étant destinée à le relier à un module suivant. The electronic detonator of the invention therefore has a single cable which allows it to be easily lowered into the mine hole. This cable being longitudinally divisible, it can be divided into two pairs of conductors at the exit of the blast hole, one pair being intended to connect the electronic module to a preceding module and the other pair being intended to connect it to a following module .

Ainsi, les signaux de programmation et de commande d'un détonateur passent-ils par chacun des détonateurs prévus entre lui et le moyen de programmation et de commande que constitue par exemple une boîte de tir. Le faisceau unique constitue ainsi la ligne de tir proprement dite, les connexions de chaque détonateur à cette ligne de tir étant réalisées au sein même du module électronique. Thus, the programming and control signals of a detonator pass through each of the detonators provided between it and the programming and control means that constitutes, for example, a firing box. The single beam thus constitutes the actual firing line, the connections of each detonator to this firing line being made within the electronic module itself.

L'extrémité de chaque fil connecté au support du module électronique est noyée avec lui et l'extrémité des autres fils dans une résine de blocage. Ainsi, la connexion de chaque module à la, ligne de tir"est réalisée de manière sûre et contrôlable dès la fabrication. The end of each wire connected to the support of the electronic module is embedded with it and the end of the other wires in a blocking resin. Thus, the connection of each module to the "firing line" is carried out in a safe and controllable manner from manufacture.

De manière préférée, la portion des fils regroupée en faisceaux comprend une gaine formée par quatre Preferably, the portion of the wires grouped into bundles comprises a sheath formed by four

compartiments tubulaires dans chacun desquels un fil revêtu d'un isolant est logé, deux compartiments adjacents de la gaine étant reliés par un voile à rupture en une seule pièce avec cette gaine. La gaine peut soit présenter les quatre fils côte à côte dans un plan soit être telle qu'en section, chacun des compartiments de la gaine est situé au sommet d'un carré. tubular compartments in each of which a wire coated with an insulator is housed, two adjacent compartments of the sheath being connected by a rupture web in one piece with this sheath. The sheath can either present the four wires side by side in a plane or be such that in section, each of the compartments of the sheath is located at the top of a square.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de sa réalisation. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description given below of an example of its implementation.

Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de tir comportant quelques détonateurs conformes à l'invention, - la figure 2 et la figure 3 sont des vues en coupes de deux variantes de réalisation d'un faisceau de conducteurs appartenant à un détonateur conforme à l'invention, - les figures 4 et 5 illustrent deux variantes de réalisation des extrémités libres des conducteurs de liaison du détonateur conforme à l'invention au moyen de programmation et de commande du tir. Reference will be made to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of a firing installation comprising a few detonators according to the invention, - Figure 2 and Figure 3 are sectional views of two variants of realization of a bundle of conductors belonging to a detonator according to the invention, - Figures 4 and 5 illustrate two alternative embodiments of the free ends of the connecting conductors of the detonator according to the invention by means of programming and control of the shoot.

A la figure 1, on a représenté schématiquement quatre détonateurs 1, 2,3, 4 conformes à l'invention logés au fond de quatre forages 5,6, 7,8 réalisés dans une roche 9 d'abattage. Une boîte de tir 10 comporte en sortie une liaison bifilaire 11, chaque extrémité des fils de la liaison bifilaire 11 étant pourvue d'un connecteur mâle 12. In Figure 1, there is shown schematically four detonators 1, 2,3, 4 according to the invention housed at the bottom of four boreholes 5,6, 7,8 made in a rock 9 felling. A firing box 10 has at its output a two-wire connection 11, each end of the wires of the two-wire connection 11 being provided with a male connector 12.

Chacun des détonateurs tels que celui référencé en 1 représenté de façon agrandie à la figure 1, possède un module électronique ébauché en 13 réalisé sur un support 14 duquel sont issus quatre fils 15,16, 17,18 destinés à la liaison du module électronique 13 à la ligne Each of the detonators such as the one referenced in 1, shown in enlarged form in FIG. 1, has an electronic module sketched in 13 produced on a support 14 from which four wires 15, 16, 17, 18 are produced, intended for the connection of the electronic module 13 at the line

bifilaire 11 et au module électronique du détonateur 2 succédant au détonateur 1. A la sortie du détonateur, les quatre fils 15,16, 17,18 sont regroupés en un faisceau 19 de manière à former un câble unique, ce faisceau étant sécable longitudinalement pour que, à la sortie du forage 5, deux de ses conducteurs puissent être connectés à la liaison bifilaire 11 par des connecteurs femelles 20 tandis que deux autres de ces conducteurs puissent s'étendre en direction du forage 6 avec en extrémité des organes de connexion mâle 21. two-wire 11 and the electronic module of the detonator 2 succeeding the detonator 1. At the output of the detonator, the four wires 15, 16, 17, 18 are grouped together in a bundle 19 so as to form a single cable, this bundle being split longitudinally for that, at the outlet of the borehole 5, two of its conductors can be connected to the two-wire connection 11 by female connectors 20 while two others of these conductors can extend towards the borehole 6 with male connection members at the end 21.

La liaison des conducteurs 15 et 18 est réalisée de manière interne dans le module électronique 13 de même que la liaison et la continuité électrique des conducteurs 16 et 17. C'est également de manière interne au module électronique 13 que les composants de ce module sont raccordés aux conducteurs 15 à 18. The connection of the conductors 15 and 18 is carried out internally in the electronic module 13 as well as the connection and the electrical continuity of the conductors 16 and 17. It is also internally to the electronic module 13 that the components of this module are connected to conductors 15 to 18.

Chacun des détonateurs 2,3 et 4 est constitué comme le détonateur 1 avec un faisceau 19 séparé en deux paires de fils aboutissant pour l'une à des connecteurs femelles 20 pour accueillir des connecteurs mâles 21 du faisceau précédent et pour l'autre aboutissant à des connecteurs mâles 21 pour coopérer avec les connecteurs femelles du faisceau 19 du connecteur 3 qui lui succède. Each of the detonators 2, 3 and 4 is constituted like the detonator 1 with a bundle 19 separated into two pairs of wires leading, for one, to female connectors 20 for accommodating male connectors 21 of the preceding bundle and for the other leading to male connectors 21 for cooperating with the female connectors of the harness 19 of the connector 3 which follows it.

A la figure 2 on a représenté en coupe une configuration possible du faisceau 19. Chacun des conducteurs 15,16, 17,18, monobrin ou multibrin, est recouvert d'un revêtement isolant 15a, 16a, 17a, 18a et l'ensemble est logé dans un compartiment tubulaire 22,23, 24,25 d'une gaine 26, chaque compartiment étant relié à un compartiment adjacent par un voile 27,28, 29 à rupture. On comprend qu'il est alors aisé pour un opérateur sur chantier ayant installé un détonateur au fond d'un forage, de séparer les conducteurs du faisceau soit individuellement, soit par paires pour les orienter les uns du côté de la boîte de tir 10, et les autres du côté du forage suivant. In FIG. 2, a possible configuration of the bundle 19 is shown in section. Each of the conductors 15, 16, 17, 18, single-strand or multi-strand, is covered with an insulating coating 15a, 16a, 17a, 18a and the assembly is housed in a tubular compartment 22,23, 24,25 of a sheath 26, each compartment being connected to an adjacent compartment by a web 27,28, 29 at break. We understand that it is then easy for an operator on site having installed a detonator at the bottom of a borehole, to separate the conductors of the bundle either individually or in pairs to orient them one on the side of the firing box 10, and the others on the next drilling side.

A la figure 3, les compartiments tubulaires de la gaine 30 sont situés en coupe au sommet d'un carré et les voiles à rupture 31,32, 33,34 sont ici au nombre de quatre. Comme précédemment le faisceau peut être séparé en conducteurs individuels ou par paires de conducteurs. In FIG. 3, the tubular compartments of the sheath 30 are located in section at the top of a square and the breaking sails 31, 32, 33, 34 are four in number here. As before, the bundle can be separated into individual conductors or into pairs of conductors.

La figure 4 illustre un faisceau logé dans une gaine telle que 30, séparée en deux paires 35,36 de conducteurs chacun des conducteurs 15,16, 17,18 de chaque paire 35,36 étant équipé à son extrémité d'une cosse de connexion 37 sertie à la fois sur le conducteur dénudé et sur son isolant par l'intermédiaire d'un joint élastique 38 qui assure l'étanchéité entre la cosse et le compartiment tubulaire de la gaine séparée des autres. Dans ce cas de figure les connecteurs ainsi constitués sont tous mâles et la ligne de tir consiste à réunir ces connecteurs, à la sortie de chaque forage par des tronçons de conducteurs équipés de connecteurs femelles avec tout moyen adapté de détrompage pour assurer la continuité des polarités (emploi de fils de couleur ou de marques colorées sur les connecteurs). FIG. 4 illustrates a bundle housed in a sheath such as 30, separated into two pairs 35,36 of conductors each of the conductors 15,16,17,18 of each pair 35,36 being fitted at its end with a connection terminal 37 crimped both on the stripped conductor and on its insulator via an elastic seal 38 which seals between the terminal and the tubular compartment of the sheath separated from the others. In this case, the connectors thus formed are all male and the line of fire consists in bringing these connectors together, at the outlet of each borehole by sections of conductors equipped with female connectors with any suitable means of polarization to ensure the continuity of the polarities. (use of colored wires or colored marks on the connectors).

A la figure 5 on a représenté un mode préféré de réalisation des extrémités libres du faisceau de conducteur 19. La paire 35 de conducteurs est associée à un connecteur mâle 39 tandis que la paire 36 est associée à un connecteur femelle 40. Le connecteur mâle 39 peut être accueilli par le connecteur femelle 40 et la connexion peut être verrouillée au moyen d'un ergot 41 du connecteur femelle 40 coopérant avec un logement 42 du connecteur mâle. Des joints 43 sont prévus pour assurer l'étanchéité entre les connecteurs 39,40 et les parties de gaine entourant chacun des conducteurs. In Figure 5 there is shown a preferred embodiment of the free ends of the conductor bundle 19. The pair 35 of conductors is associated with a male connector 39 while the pair 36 is associated with a female connector 40. The male connector 39 can be received by the female connector 40 and the connection can be locked by means of a lug 41 of the female connector 40 cooperating with a housing 42 of the male connector. Seals 43 are provided to seal between the connectors 39.40 and the sheath parts surrounding each of the conductors.

Enfin, de manière préférée on aura prévu un moyen de détrompage entre les deux connecteurs 39 et 40 pour assurer le respect des polarités tout au long du pas de tir. Finally, preferably, there will be provided a keying means between the two connectors 39 and 40 to ensure compliance with the polarities throughout the launch pad.

On notera enfin que la connexion des fils conducteurs 15, 16, 17,18 de chacun des détonateurs selon l'invention avec le support du module électronique est noyée de manière connue en elle-même dans une résine de blocage de ce module électronique à l'intérieur d'une enveloppe de protection. On garantit ainsi la solidité de la liaison du faisceau 19 avec le détonateur qui le prolonge, ce qui permet une manipulation sans précaution particulière du détonateur pour notamment le loger dans le forage auquel il est destiné. Finally, it will be noted that the connection of the conducting wires 15, 16, 17, 18 of each of the detonators according to the invention with the support of the electronic module is embedded in a manner known per se in a blocking resin of this electronic module to the inside a protective envelope. This guarantees the solidity of the connection of the beam 19 with the detonator which extends it, which allows manipulation without special precautions of the detonator to in particular accommodate it in the borehole for which it is intended.

Claims

1. Electronic detonator for explosives comprising an electronic module (13) produced on a support (14), from which the wires for electrical connection of detonators come from a means for programming and controlling the firing, characterized in that the wires are at number of four (15,16,17,18), each with one end connected to the support (14) and are grouped in a single bundle (19) which can be split longitudinally, at the outlet of the module (13).

2. Detonator according to claim 1, characterized in that the other end of two wires is equipped with a female connector (40) capable of accommodating a male connector (39) equipping the other end of the other two wires.

3. Detonator according to one of claims 1 and 2, characterized in that the end of each wire connected to the support (14) of the electronic module (13) is embedded with it and the ends of the other wires in a blocking resin .

4. Detonator according to one of the preceding claims, characterized in that the portion of the wires grouped in bundle 19 comprises a sheath (26.30) formed by four tubular compartments (22,23, 24,25) in each of which a wire conductor coated with an insulator is housed, two adjacent compartments being connected by a rupture web (27, 28, 29) in one piece with the sheath.

5. Detonator according to claim 4, characterized in that in section, each of the sheath compartments (30) is located at the top of a square.

6. Detonator according to claim 2, characterized in that each male connector (39) has

a locking means (42), capable of cooperating with a locking means (41) corresponding to a female connector (40).