JP2013019605A - Radio primer detonator unit, master die, radio detonation system, and radio detonation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネルの掘削等にて使用する無線起爆雷管、親ダイ、無線起爆システム、及び無線起爆方法に関する。 The present invention relates to a radio detonator, a parent die, a radio detonation system, and a radio detonation method used in tunnel excavation and the like.
従来より、トンネルの掘削現場等における爆破作業では、掘削面である切羽面において掘削方向に向けて、例えば径が数cm、深さが数m程度の装薬孔を複数削孔し、各装薬孔に無線で起爆させることができる爆薬を装填し、切羽面から離れた遠隔位置から起爆信号を無線で送信して爆破する発破工法が開示されている。
例えば特許文献1に記載された従来技術には、磁界エネルギーが小さくても、切羽面の装薬孔に装填された無線起爆雷管の全てが安定したエネルギーを受信することが可能となるように、起爆信号の送信機のループアンテナを、全周にわたって洞壁面に近接配置する、遠隔無線起爆システム用送信アンテナが開示されている。
また、特許文献2に記載された従来技術には、送信機から個々の無線雷管に対して電気エネルギーの蓄積状態を示す返信信号を要求する制御信号を送信し、全ての無線雷管の充電完了を確認した後、個々の無線雷管に対して起爆準備指令信号を送信し、全ての無線雷管から起爆準備完了信号を受信した後、個々の無線雷管に起爆信号を送信する、遠隔無線起爆装置が開示されている。
また、特許文献3に記載された従来技術には、トンネル内の地盤に固定して設置された遠隔無線起爆システム用アンテナが開示されている。
Conventionally, in a blasting operation at a tunnel excavation site or the like, a plurality of charging holes having a diameter of several centimeters and a depth of several meters, for example, are drilled in the face of the face that is the excavation surface. A blasting method is disclosed in which an explosive that can be detonated wirelessly is loaded into a well and an explosion signal is wirelessly transmitted from a remote position away from the face.
For example, in the prior art described in Patent Document 1, even if the magnetic field energy is small, all of the wireless detonators loaded in the charge holes on the facet can receive stable energy. A transmission antenna for a remote wireless detonation system is disclosed in which a loop antenna of a detonation signal transmitter is disposed in close proximity to a cave wall all around.
In addition, in the prior art described in Patent Document 2, a transmitter transmits a control signal requesting a return signal indicating an electrical energy storage state to each radio detonator, and charging of all radio detonators is completed. Disclosed is a remote wireless detonator that transmits a detonation preparation command signal to each radio detonator after confirmation, receives detonation preparation completion signals from all detonators, and then transmits an detonation signal to each detonator Has been.
Moreover, the prior art described in Patent Document 3 discloses an antenna for a remote radio initiation system that is fixedly installed on the ground in a tunnel.
特許文献1に記載された従来技術では、送信アンテナを洞壁面の全周にわたってコイル状に複数回巻いており、送信機から送信される周波数が10KHz以下であるため、50巻き以下、好ましくは30巻き以下とすることが開示されている。全周にわたって洞壁面に近接配置するループアンテナを30回も巻いて張る作業は非常に手間がかかるとともに、送信アンテナの設置のために切羽面の近傍での作業時間が長くなり、切羽面近傍の落石や崩落等に遭遇する可能性が高まるので、好ましくない。また、無線起爆雷管のアンテナとなる受信コイルも、10KHz以下の周波数の信号を受信してより大きなエネルギーを取り出すために、後述するように、フェライトコアにコイルを多数回巻いた複雑なものが必要となる。
また特許文献2に記載された従来技術も、送信機からの送信の周波数は、10KHz未満の周波数を使用しているため、特許文献1と同様の送信アンテナを必要とすると推定される。従って、特許文献1と同様、送信アンテナの設置のために切羽面の近傍での作業時間が長くなると推定されるので、好ましくない。
In the prior art described in Patent Document 1, the transmitting antenna is wound in a coil shape a plurality of times over the entire circumference of the cave wall, and the frequency transmitted from the transmitter is 10 KHz or less, so 50 windings or less, preferably 30 It is disclosed that the winding is less than the winding. The work of winding the loop antenna arranged close to the wall surface of the cave around the entire circumference as many as 30 times is very troublesome, and the work time in the vicinity of the face is long due to the installation of the transmission antenna. Since the possibility of encountering falling rocks and collapses increases, it is not preferable. Also, the receiving coil that becomes the antenna of the radio detonator needs a complicated coil that is wound many times around the ferrite core in order to receive a signal with a frequency of 10 KHz or less and extract larger energy, as will be described later. It becomes.
Further, in the prior art described in Patent Document 2, it is estimated that a transmission antenna similar to that of Patent Document 1 is required because the frequency of transmission from the transmitter is less than 10 KHz. Therefore, as in Patent Document 1, it is estimated that the work time in the vicinity of the facet will be longer due to the installation of the transmission antenna, which is not preferable.
また、特許文献1〜3に記載された従来技術から想定される操作機と無線起爆雷管では、以下の課題が残る。
操作機から無線で送信される送信信号を無線起爆雷管で受信して、無線起爆雷管にてより大きなエネルギーを取り出すには、操作機からの送信信号のエネルギーをより大きくすることと、無線起爆雷管で送信信号を受信する際、より効率的に受信することが必要である。
操作機からの送信信号をより大きなエネルギーで出力する方法としては、操作機の側のアンテナへの電流をより大きくすることと、当該アンテナの巻回数をより多くすること、が挙げられる。しかし、電流を大きくしていくとジュール熱によるロスが増加し、最悪の場合は焼損してしまう。また、アンテナ線をより抵抗値の小さな、より太い線にする必要があり、実際には数A程度までしか電流を大きくすることができない。また、トンネルの内壁に沿って巻回する巻回数は、せいぜい40回〜500回程度が現実的である。これにより、特許文献1に記載されているように、40〜500AT[アンペアターン]が実用的な値である。
Moreover, the following subjects remain in the operating device and radio detonator deduced from the prior art described in Patent Documents 1 to 3.
In order to receive the transmission signal transmitted wirelessly from the operating unit with the wireless detonator and extract more energy with the wireless detonator, the energy of the transmission signal from the operating unit must be increased, and the wireless detonator It is necessary to receive the transmission signal more efficiently when receiving the transmission signal.
As a method for outputting a transmission signal from the operating device with larger energy, there are methods of increasing the current to the antenna on the operating device side and increasing the number of turns of the antenna. However, when the current is increased, the loss due to Joule heat increases, and in the worst case, it burns out. Further, it is necessary to make the antenna line a thicker line having a smaller resistance value. In practice, the current can be increased only to about several A. Further, the number of windings along the inner wall of the tunnel is practically 40 to 500 times at most. Thereby, as described in
また受信側でより効率的に受信する方法としては、送信信号の波長λに対してλ/2の長さにより近いアンテナで受信すること、及びアンテナを多数巻きにして取り出したエネルギーを増幅すること、高透磁率コアを用いて送信信号を集約すること、が挙げられる。特許文献1〜3に記載された従来技術では、送信信号の周波数が10KHzであるので、λ=v/f=(30*107)[m]/(10*103)=30[Km]であり、λ/2=15[Km]となり、この長さのアンテナを無線起爆雷管に取り付けるのは現実的でない。そこで、実際には50mm径程度の高透磁率コアにコイルを100〜100000巻回し、円筒状の爆薬の径とほぼ同径のコイルコアをアンテナとして用いている。この場合、コイルコアが野球のボール程度の大きさとなり、重量も数100gであり、導電線で装薬孔の外に垂らすと導電線が切れる可能性があり、コイルコアを装薬孔の外に垂らすことは好ましくない。従って、特許文献1のコア及び受信コイルに記載されているように、無線起爆雷管の先頭部に配置することが好ましい。しかし、その場合、受信アンテナであるコイルコアが装薬孔の最も奥に配置されることになるので、送信信号が届きにくく、受信効率を向上させることが困難である。
このように、特許文献1〜3から想定される操作機と無線起爆雷管では、操作機の側から送信信号を送信するためのアンテナを40〜500回程度に巻回する必要があり、無線起爆雷管の側にて送信信号を受信するためのアンテナであるコイルコアを装薬孔の奥に配置し、コイルを100〜100000回、巻回する必要がある。
As a method of receiving more efficiently on the receiving side, receiving with an antenna closer to the length of λ / 2 with respect to the wavelength λ of the transmission signal, and amplifying the extracted energy by winding many antennas And aggregating transmission signals using a high permeability core. In the prior art described in Patent Documents 1 to 3, since the frequency of the transmission signal is 10 KHz, λ = v / f = (30 * 10 7 ) [m] / (10 * 10 3 ) = 30 [Km] Λ / 2 = 15 [Km], and it is not realistic to attach an antenna of this length to the radio detonator. Therefore, in practice, a coil is wound 100-100,000 around a high permeability core having a diameter of about 50 mm, and a coil core having the same diameter as that of a cylindrical explosive is used as an antenna. In this case, the coil core is about the size of a baseball ball and weighs several hundred grams. If the coil wire is hung outside the charge hole with the conductive wire, the wire may be cut off. The coil core is hung outside the charge hole. That is not preferable. Therefore, as described in the core and receiving coil of Patent Document 1, it is preferable to dispose at the head of the radio detonator. However, in that case, since the coil core, which is a receiving antenna, is disposed at the innermost part of the charging hole, it is difficult for the transmission signal to reach and it is difficult to improve the reception efficiency.
Thus, in the operating device and the wireless detonator assumed from Patent Documents 1 to 3, it is necessary to wind the antenna for transmitting the transmission signal from the operating device side about 40 to 500 times, It is necessary to arrange a coil core, which is an antenna for receiving a transmission signal on the detonator side, at the back of the charge hole and wind the
また特許文献1〜3に記載された従来技術では、無線起爆雷管から操作機へ無線で送信する応答信号の周波数は10MHz〜60MHzと記載されている。ここで応答信号の周波数を10MHzとした場合、操作機の側で受信するアンテナにおいて最も効率良く受信できる長さはλ/2=[(30*107)/(10*106)]/2=15[m]である。なお、λよりも長いアンテナを用いると定在波が発生しやすいので好ましくない。ところが、操作機から送信信号を送信するアンテナは、上述したように、トンネル内壁に沿って40〜500巻回しているので、λ(この場合、30[m])を軽くオーバーしてしまっている。よって、操作機にて応答信号を受信するためのアンテナは、特許文献3に記載されているように、受信専用の半波長ダイポールアンテナが必要となる。また、無線起爆雷管から応答信号を送信する際、上記のコイルコアを用いると、装薬孔の一番奥から応答信号を発信することになり、操作機に届くエネルギーが非常に小さくなってしまう。そこで特許文献3に記載されているように、無線起爆雷管は、応答信号の送信専用の線状アンテナを装薬孔の外に垂らしている。
このように、特許文献1〜3に記載された従来技術から想定される操作機と無線起爆雷管では、無線起爆雷管については、受信専用のアンテナとして大型のコイルコアが必要であり、送信専用のアンテナとして線状アンテナが必要である。また操作機については、送信専用のアンテナとしてトンネル内壁に沿って40〜500巻回したアンテナが必要であり、受信専用のダイポールアンテナが必要である。従って、操作機に必要なアンテナを設置する時間がかかり、切羽面近傍における作業時間が長くなるので好ましくない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、切羽面近傍における作業時間をより短くすることができる無線起爆雷管、親ダイ、無線起爆システム、及び無線起爆方法を提供することを課題とする。
Moreover, in the prior art described in patent documents 1-3, the frequency of the response signal transmitted by radio | wireless from a radio detonator to an operating device is described as 10 MHz-60 MHz. Here, when the frequency of the response signal is 10 MHz, the length that can be most efficiently received by the antenna that is received by the controller is λ / 2 = [(30 * 10 7 ) / (10 * 10 6 )] / 2. = 15 [m]. It is not preferable to use an antenna longer than λ because a standing wave is likely to be generated. However, as described above, the antenna that transmits the transmission signal from the controller has 40 to 500 turns along the inner wall of the tunnel, and thus slightly exceeds λ (in this case, 30 [m]). . Therefore, as described in Patent Document 3, an antenna for receiving a response signal by the controller requires a reception-only half-wave dipole antenna. In addition, when the above-described coil core is used when transmitting a response signal from the wireless detonator, the response signal is transmitted from the innermost part of the charge hole, and the energy reaching the operating device becomes very small. Therefore, as described in Patent Document 3, the radio detonator has a linear antenna dedicated to transmitting a response signal hung outside the charge hole.
As described above, in the controller and the radio detonator assumed from the prior art described in Patent Documents 1 to 3, the radio detonator requires a large coil core as a reception-dedicated antenna, and a transmission-dedicated antenna. As a linear antenna is required. As for the operating device, an antenna that is wound 40 to 500 turns along the inner wall of the tunnel is required as an antenna dedicated to transmission, and a dipole antenna dedicated to reception is required. Therefore, it takes time to install the antenna necessary for the operating device, and the work time in the vicinity of the facet becomes longer, which is not preferable.
The present invention was devised in view of the above points, and provides a wireless detonator, a parent die, a wireless detonation system, and a wireless detonation method that can shorten the work time in the vicinity of the face. Is an issue.
上記課題を解決するため、本発明に係る無線起爆雷管、親ダイ、無線起爆システム、及び無線起爆方法は次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、起爆部と、前記起爆部に接続されて前記起爆部に点火する制御部と、前記制御部が無線通信にて使用するアンテナである起爆側アンテナと、一方端が前記制御部に接続されて他方端が前記起爆側アンテナに接続された導電線と、を有するアンテナ部と、を備えている無線起爆雷管である。
そして、前記制御部は、前記起爆側アンテナと前記導電線を介して100KHz以上500KHz以下の周波数である操作周波数の送信信号を受信し、前記起爆側アンテナはループ形状であり、ループ径は30cm以下である。
In order to solve the above problems, the wireless detonator, the parent die, the wireless detonation system, and the wireless detonation method according to the present invention take the following means.
First, the first invention of the present invention is an initiation unit, a control unit that is connected to the initiation unit and ignites the initiation unit, an initiation side antenna that is an antenna used by the control unit in wireless communication, A wireless detonator having an antenna unit having one end connected to the control unit and the other end connected to the initiation-side antenna.
And the said control part receives the transmission signal of the operation frequency which is a frequency of 100 KHz or more and 500 KHz or less via the said explosion side antenna and the said conductive wire, The said explosion side antenna is a loop shape, and a loop diameter is 30 cm or less It is.
この第1の発明によれば、無線起爆雷管が無線通信にて受信する周波数を100KHz以上500KHz以下の周波数とすることで、起爆側アンテナをループ径30cm以下で数回巻いたループアンテナとすることができる。
これにより、非常に簡素で小径のループアンテナを用いることが可能となり、無線起爆雷管に起爆側アンテナを接続した状態で装薬孔に装填できるので、切羽面の装薬孔への無線起爆雷管の装填時間をより短くすることができる。
従って、切羽面近傍における作業時間を、より短くすることができる。
According to the first aspect of the invention, the frequency received by the wireless detonator through wireless communication is set to a frequency of 100 KHz or more and 500 KHz or less, so that the initiation-side antenna is a loop antenna wound several times with a loop diameter of 30 cm or less. Can do.
This makes it possible to use a very simple and small-diameter loop antenna, and it can be loaded into the charge hole with the explosion-side antenna connected to the radio detonator, so that the radio detonator can be inserted into the charge hole on the face. The loading time can be shortened.
Therefore, the working time in the vicinity of the face can be shortened.
次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る無線起爆雷管と爆薬とで構成された親ダイであって、前記無線起爆雷管は前記爆薬に取り付けられており、前記導電線の長さは、前記親ダイが被爆破個所に削孔された装薬孔に装填された際に、前記導電線の他方端に接続された前記起爆側アンテナが、前記装薬孔の外に達することができる長さに設定されている。 Next, a second invention of the present invention is a parent die comprising the wireless detonator and the explosive according to the first invention, wherein the wireless detonator is attached to the explosive and the conductive The length of the wire is such that when the parent die is loaded in the charge hole drilled at the bombed location, the initiation side antenna connected to the other end of the conductive wire is connected to the outside of the charge hole. Is set to a length that can be reached.
この第2の発明によれば、無線起爆雷管を装薬孔に装填した際に起爆側アンテナが適切に装薬孔の外に配置される。
これにより、装薬孔に無線起爆雷管を装填後、起爆側アンテナの位置を調整する必要がなく、切羽面の装薬孔への無線起爆雷管の装填時間をより短くすることができる。
従って、切羽面近傍における作業時間を、より短くすることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the wireless detonator is loaded into the charging hole, the initiation-side antenna is appropriately disposed outside the charging hole.
This eliminates the need to adjust the position of the initiation-side antenna after the wireless detonator is loaded in the charge hole, and the time required for loading the wireless detonator into the charge hole on the face can be shortened.
Therefore, the working time in the vicinity of the face can be shortened.
次に、本発明の第3の発明は、上記第2の発明に係る親ダイと、前記装薬孔から離れた遠隔位置に配置されて前記無線起爆雷管に前記送信信号を無線で送信し、前記無線起爆雷管からの応答信号を無線で受信する起爆操作機と、前記起爆操作機が無線通信にて使用するアンテナである操作側アンテナと、にて構成された無線起爆システムである。
そして、前記操作側アンテナはループ形状であり、前記制御部は、前記起爆操作機から前記送信信号を受信すると、受信した前記送信信号に対応する応答信号を作成し、作成した前記応答信号を、前記操作周波数よりも高い周波数である応答周波数にて、前記導電線と前記起爆側アンテナを介して送信し、前記応答周波数は、前記操作側アンテナのループ長さよりも長い波長となる周波数に設定されている。
Next, according to a third aspect of the present invention, the transmission signal is wirelessly transmitted to the master detonator and the master die according to the second aspect of the present invention and the remote detonator arranged at a remote position away from the charge hole A wireless detonation system including a detonation operating device that wirelessly receives a response signal from the wireless detonation detonator and an operation-side antenna that is an antenna used by the detonation operating device for wireless communication.
And the said operation side antenna is a loop shape, and the said control part will produce the response signal corresponding to the received said transmission signal, if the said transmission signal is received from the said detonation operation machine, the created said response signal, The response frequency that is higher than the operation frequency is transmitted through the conductive wire and the initiation side antenna, and the response frequency is set to a frequency that is longer than the loop length of the operation side antenna. ing.
この第3の発明によれば、起爆操作機から無線起爆雷管に送信する信号の周波数を100KHz以上500KHz以下とすることで、10KHzの場合と比較して、操作側アンテナの巻き数を1/10あるいはそれ以下まで少なくすることができる。
これにより、切羽面近傍における操作側アンテナを張る作業時間をより短くすることができる。
従って、切羽面近傍における作業時間を、より短くすることができる。
また、無線起爆雷管からの応答周波数を、操作側アンテナの長さよりも長い波長の周波数とすることで、定在波の発生を防止し、送受信の信頼性を高めることができる。
According to the third aspect of the present invention, the frequency of the signal transmitted from the detonator to the wireless detonator is set to 100 KHz or more and 500 KHz or less, so that the number of turns of the operation side antenna is reduced to 1/10 compared to the case of 10 KHz. Or it can be reduced to less than that.
Thereby, the work time for extending the operation-side antenna in the vicinity of the face can be shortened.
Therefore, the working time in the vicinity of the face can be shortened.
In addition, by setting the response frequency from the radio detonator to a frequency with a wavelength longer than the length of the operation-side antenna, it is possible to prevent the occurrence of standing waves and improve the reliability of transmission and reception.
次に、本発明の第4の発明は、上記第3の発明に係る無線起爆システムであって、前記応答周波数は、1MHz以上10MHz以下である。 Next, 4th invention of this invention is a radio detonation system which concerns on the said 3rd invention, Comprising: The said response frequency is 1 MHz or more and 10 MHz or less.
この第4の発明によれば、定在波の発生を防止する応答周波数を、適切な周波数とすることが可能であり、送受信の信頼性を高めることができる。 According to the fourth aspect of the invention, the response frequency that prevents the occurrence of standing waves can be set to an appropriate frequency, and the transmission / reception reliability can be improved.
次に、本発明の第5の発明は、起爆部と、前記起爆部に接続されて前記起爆部に点火する制御部と、前記制御部が無線通信にて使用するアンテナであって30cm以下の径のループ形状を有する起爆側アンテナと一方端が前記制御部に接続されて他方端が前記起爆側アンテナに接続された導電線とを有するアンテナ部と、を備えている無線起爆雷管が、爆薬に取り付けられた親ダイと、前記無線起爆雷管に送信信号を無線で送信し、前記無線起爆雷管からの応答信号を無線で受信する起爆操作機と、を用いて被爆破個所を爆破する無線起爆方法である。
そして、前記被爆破個所に装薬孔を削孔する装薬孔削孔ステップと、前記起爆側アンテナが前記装薬孔の外に達するように前記装薬孔に前記親ダイを装填する装填ステップと、前記起爆操作機が無線通信にて使用するアンテナであって前記応答信号の周波数である応答周波数に対応する波長よりも短い長さに設定した操作側アンテナを、前記被爆破個所から所定距離だけ離れた位置に略ループ形状に張る操作側アンテナ張りステップと、前記操作側アンテナを介して前記起爆操作機から100KHz以上500KHz以下の周波数である操作周波数にて前記無線起爆雷管に起爆準備を開始させる送信信号である準備開始信号を送信する準備開始送信ステップと、前記起爆側アンテナを介して前記準備開始信号を受信した制御部にて起爆準備を開始させ、準備が完了した場合に準備完了を示す応答信号である準備完了信号を、前記操作側アンテナの長さよりも長い波長となる前記応答周波数にて前記起爆側アンテナを介して前記制御部から前記起爆操作機に送信する準備完了応答ステップと、前記操作側アンテナを介して前記準備完了信号を受信した前記起爆操作機から起爆の実行を指示する送信信号である起爆実行信号を送信する起爆実行送信ステップと、前記起爆側アンテナを介して前記起爆実行信号を受信した制御部にて前記起爆部に点火して前記起爆部及び前記爆薬を起爆する起爆ステップと、を有する。
Next, a fifth invention of the present invention is an initiating part, a control part connected to the initiating part and igniting the initiating part, and an antenna used by the control part for wireless communication and having a length of 30 cm or less. A wireless detonator comprising an initiation side antenna having a loop shape of a diameter and an antenna portion having one end connected to the control unit and the other end connected to the initiation side antenna, A wireless detonation that blasts the bombed location using a parent die attached to the detonator and a detonator operating device that wirelessly transmits a transmission signal to the wireless detonator and wirelessly receives a response signal from the detonator Is the method.
And a charging hole drilling step for drilling a charging hole at the bombed location, and a loading step for loading the parent die into the charging hole so that the initiation side antenna reaches the outside of the charging hole And an operation side antenna set to a length shorter than the wavelength corresponding to the response frequency which is the frequency of the response signal, which is an antenna used by the detonator in wireless communication, a predetermined distance from the bombed location Operation-side antenna tensioning step that extends in a substantially loop shape at a position apart from the operation-side antenna, and preparation for initiation of detonation in the wireless detonator at the operation frequency that is a frequency of 100 KHz to 500 KHz from the detonator via the operation-side antenna. A preparation start transmission step of transmitting a preparation start signal, which is a transmission signal to be transmitted, and an initiation preparation at the control unit that has received the preparation start signal via the initiation side antenna When the preparation is completed, a preparation completion signal, which is a response signal indicating the completion of preparation, is transmitted from the control unit via the initiation side antenna at the response frequency having a wavelength longer than the length of the operation side antenna. A preparation completion response step for transmitting to the detonator, and a detonation execution for transmitting a detonation execution signal which is a transmission signal instructing execution of detonation from the detonation operator having received the preparation completion signal via the operation-side antenna A transmission step, and an initiation step of initiating the initiation unit and the explosive by igniting the initiation unit by the control unit that has received the initiation execution signal via the initiation side antenna.
この第5の発明によれば、起爆操作機から無線起爆雷管に送信する操作周波数を100KHz以上500KHz以下とするとともに、径が30cm以下の起爆側アンテナを用いることで、装填ステップと、操作側アンテナ形成ステップにかかる時間、すなわち切羽面近傍における作業時間を、より短くすることができる無線起爆方法を実現することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the operation frequency transmitted from the detonator to the wireless detonator is set to 100 KHz to 500 KHz, and the detonation side antenna having a diameter of 30 cm or less is used. It is possible to realize a wireless detonation method that can shorten the time required for the forming step, that is, the work time near the face.
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて、トンネルの掘削現場を例として説明する。
●[無線起爆システム1の全体構成と、装薬孔40への爆薬ユニット20の装填状態(図1)]
無線起爆システム1は、切羽面41に削孔された装薬孔40に装填される爆薬ユニット20と、装薬孔40から離れた遠隔位置に配置されて爆薬ユニット20に対して無線で送受信を行う起爆操作機50と、切羽面41の近傍に張られた操作側アンテナ60と、にて構成されている。
装薬孔40は、例えば径D1が5cm程度、深さD2が2m程度に削孔された孔であるが、この数値に限定されるものではない。
無線起爆雷管10は、図2に示すように、起爆部10Aと、制御部10Bと、アンテナ部10Cにて構成され、アンテナ部10Cは、略ループ形状の起爆側アンテナ30と、一方端が制御部10Bに接続されて他方端が起爆側アンテナ30に接続された導電線31と、にて構成されている。
そして無線起爆雷管10は、装薬孔40に装填される際の先頭となる爆薬13であって無線起爆雷管10が差し込まれている爆薬13である親ダイ13Aと、親ダイ13Aに対して適宜増減される爆薬13である増しダイ13Bとともに、装薬孔40に装填される。
図2に示すように、爆薬ユニット20は、爆薬13と、無線起爆雷管10とで構成されており、爆薬ユニット20は、親ダイ13Aのみ、あるいは親ダイ13Aに増しダイ13Bが追加された状態の爆薬である。
また、爆薬ユニット20の先端には、ゴム等の弾性体で形成された保護キャップ21が嵌め込まれて装薬孔40に装填され、爆薬ユニット20の後端には、粘土等の込め物22にて蓋がされる。そして、導電線31の長さは、爆薬ユニット20を装薬孔40に装填した際に起爆側アンテナ30が装薬孔40の外に達することができる長さに設定されている。なお、保護キャップ21は、導電線31を保護するとともに装填時のショックを和らげるものであるが、省略しても良い。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings, taking a tunnel excavation site as an example.
● [Overall configuration of wireless detonation system 1 and loading state of
The wireless detonation system 1 is arranged at a remote position away from the
The
As shown in FIG. 2, the
The
As shown in FIG. 2, the
Further, a
起爆操作機50には、発破母線62と補助母線61を介して操作側アンテナ60が接続されている。なお、操作側アンテナ60と補助母線61は、爆破する毎に新たに張られる。
操作側アンテナ60は、切羽面41から例えば1m程度の距離L1だけ離れた位置に、洞床42、洞側壁43、洞天井44に沿って張られている。発破母線62の先端から切羽面41までの距離L2は、例えば30m程度である。発破母線62の先端から起爆操作機50までの距離L3は、例えば70m程度である。
起爆操作機50は、発破母線62と補助母線61と操作側アンテナ60を介して無線通信にて送信信号を送信し、送信の周波数である操作周波数は、100KHz以上500KHz以下としている。なお、操作周波数を500KHzより高くすると、トンネル内で定在波が発生しやすいので、あまり好ましくない。
また起爆操作機50は、無線起爆雷管10の制御部10Bからの応答信号を、操作側アンテナ60と補助母線61と発破母線62を介して受信する。なお、無線起爆雷管10からの応答信号の周波数である応答周波数は、1MHz以上10MHzとしている。
An
The
The
Further, the
本実施の形態にて説明する無線起爆システム1では、操作周波数を100KHz以上500KHz以下とすることで、操作側アンテナ60の巻き回数を、1回あるいは数回程度とすることができる。また、当該操作周波数の送信信号にて無線起爆雷管10の制御部10Bに給電するとともに点火用のエネルギーを蓄電させる。制御部10Bの給電及び蓄電のための送信時の電力は、数10W〜数100W程度の比較的小電力で行うことができる。また、起爆側アンテナ30の径も、30cm以下の小径のアンテナとすることが可能であり、目安としては5cm程度〜10cm程度の非常に小径のアンテナとすることができる。
例えば操作周波数が200KHzの場合、無線起爆雷管にて最も効率良く受信できるアンテナの長さであるλ/2は、λ/2=[v/f]/2=[(30*107)/(200*103)]/2=750[m]であるが、10cm径程度の1回〜20回に巻回した非常に軽量のループアンテナを装薬孔の外に垂らすことで、充分なエネルギーを取り出すことができる。装薬孔の一番奥にアンテナを配置している従来と比較して、装薬孔の外で受信できるので、非常に効率良くエネルギーを取り出すことができる。また操作周波数が高いので従来と比較して波長λが短く、エネルギーを取り出しやすい。そして無線起爆雷管の側の受信効率が良いので、送信信号の出力エネルギーも、従来ほどのエネルギーを必要とせず、1〜数回程度の巻回の操作側アンテナでよい。
また、無線起爆雷管から起爆操作機へ送信する応答信号の送信用アンテナは、装薬孔の外に垂らしたループアンテナを兼用することができる。そして応答周波数を10MHzとした場合、起爆操作機の受信用のアンテナの長さは、応答周波数の波長λ(この場合、30[m])を超えない長さとすることが好ましく、1〜数回巻きの操作側アンテナを兼用することができる。
In the wireless detonation system 1 described in the present embodiment, by setting the operation frequency to 100 KHz or more and 500 KHz or less, the operation-
For example, when the operating frequency is 200 KHz, λ / 2, which is the length of the antenna that can be most efficiently received by the wireless detonator, is λ / 2 = [v / f] / 2 = [(30 * 10 7 ) / ( 200 * 10 3 )] / 2 = 750 [m], but with a very light loop antenna wound about 1 to 20 times with a diameter of about 10 cm, sufficient energy can be obtained by hanging it out of the charge hole. Can be taken out. Compared with the conventional case where the antenna is arranged at the innermost part of the charging hole, it can be received outside the charging hole, so that energy can be extracted very efficiently. In addition, since the operating frequency is high, the wavelength λ is shorter than in the prior art and it is easy to extract energy. Since the reception efficiency on the wireless detonator side is good, the output energy of the transmission signal does not require as much energy as in the past, and may be an operation-side antenna with one to several turns.
Further, the transmission antenna for the response signal transmitted from the wireless detonator to the detonator can also be used as a loop antenna hanging outside the charge hole. When the response frequency is 10 MHz, the length of the receiving antenna of the detonator is preferably not longer than the response frequency wavelength λ (in this case, 30 [m]). The winding operation side antenna can also be used.
操作周波数が10KHz以下の従来の方法では、既に説明したように、送信信号を送信するための操作側アンテナの巻き数が40〜500回程度必要であり、無線起爆雷管からの応答信号を受信するためのダイポールアンテナが必要であり、切羽面近傍において非常に長い作業時間が必要であった。
本願では、操作側アンテナ60の巻き数が1回〜数回程度で良く、且つ受信専用のダイポールアンテナも不要であるので、切羽面近傍における操作側アンテナ60を張る作業を、従来と比較して非常に短時間で終わらせることができる。
また、操作周波数が10KHz以下の従来の方法では、既に説明したように、50mm径程度のフェライトコアにコイルを多数回巻いた複雑、且つ重量が大きなものを装薬孔の一番奥に配置し、更に線状アンテナを装薬孔の外に垂らす必要があった。
本願では、10cm径程度の1回〜20回に巻回した非常に軽量のループアンテナを装薬孔の外に垂らすだけで良い。本願では起爆側アンテナ30の径が30cm以下という小さな径であるため、起爆側アンテナが邪魔にならず、起爆側アンテナを取り付けた状態で無線起爆雷管10を装填装置にセットすることができる。そして、装薬孔40への無線起爆雷管10の装填作業を、より短時間で終わらせることができる。
In the conventional method with an operation frequency of 10 KHz or less, as described above, the number of turns of the operation-side antenna for transmitting the transmission signal is required about 40 to 500 times, and a response signal from the radio detonator is received. Therefore, a very long work time was required near the facet.
In the present application, the number of turns of the operation-
In the conventional method with an operation frequency of 10 KHz or less, as already explained, a complicated and heavy weight in which a coil is wound many times around a ferrite core having a diameter of about 50 mm is arranged at the back of the charge hole. Furthermore, it was necessary to hang the linear antenna outside the charge hole.
In the present application, it is only necessary to hang a very lightweight loop antenna wound about 1 to 20 times with a diameter of about 10 cm outside the charge hole. In the present application, since the diameter of the
●[無線起爆雷管10の構造(図2)と無線起爆方法の処理手順(図3)]
次に図2を用いて、無線起爆雷管10の詳細な構造について説明する。
装薬孔40に装填される際の先頭となる爆薬13には、無線起爆雷管10が差し込まれ、無線起爆雷管10にて直接爆破する親ダイ13Aとなる。装薬孔40に装填される際に親ダイ13Aの後方に配置される爆薬13は、親ダイ13Aの爆破に連動して爆破する増しダイ13Bとなる。増しダイ13Bの数は、所望する爆破エネルギーに応じて適宜増減される。
図2に示す無線起爆雷管10は断面図を示しており、無線起爆雷管10は、管体10X内に起爆部10Aと制御部10Bが収容されて閉塞栓10Zにて密封されている。また起爆部10Aは、絶縁スリーブ11A、点火玉11B、内管11C、起爆薬11D、添装薬11E等を有している。また制御部10Bは、送受信手段12B、CPU12A、蓄電手段12C、蓄電状態検出手段12D、スイッチ手段12E、点火手段12F、ID記憶手段12G等を有している。
以下、図3に示すフローチャートを説明しながら、制御部10Bの各構成要素の動作について説明する。
なお、以下の説明では、起爆操作機50からの送信信号の周波数である操作周波数を200KHzに設定し、無線起爆雷管10からの応答信号の周波数である応答周波数を10MHzに設定した場合の例で説明する。
● [Structure of wireless detonator 10 (Fig. 2) and procedure of wireless detonation method (Fig. 3)]
Next, the detailed structure of the
The wireless
The
Hereinafter, the operation of each component of the
In the following description, the operation frequency that is the frequency of the transmission signal from the
図3に示すように、作業者は、ステップS10の装薬孔削孔ステップにて、削孔機等を用いて切羽面41に複数の装薬孔40を削孔し、ステップS20に進む。
ステップS20の装填ステップにて、作業者は装填装置等を用いて、削孔した装薬孔40のそれぞれに、起爆側アンテナ30が装薬孔40の外に達するように爆薬ユニット20を装填し、ステップS30に進む。
ステップS30の操作側アンテナ張りステップにて、作業者は切羽面41から距離L1だけ離れた位置の洞床、洞側壁、洞天井に、操作側アンテナ60を張り、操作側アンテナ60と補助母線61と発破母線62と起爆操作機50を接続し、ステップS40に進む。なお、操作側アンテナ60の長さは、無線起爆雷管10の応答周波数に対応する波長よりも短い長さに設定する。例えば応答周波数が10MHzである場合、λ=v/fより、波長=光速/応答周波数=300,000[Km/s]/10*106[/s]=30[m]である。従って、応答周波数が10MHzである場合は、30mよりも短い長さに設定した操作側アンテナ60をループ状に張る。これにより、定在波の発生を抑制し、無線通信の信頼性をより向上させることができる。また、この長さであれば、1回あるいは数回巻くだけで、トンネルの洞床、洞側壁、洞天井と全周にわたって操作側アンテナ60を張ることができるので、非常に短時間に操作側アンテナ張り作業を完了させることができる。なお、応答周波数を決めてから操作側アンテナ60の長さを決めるのではなく、操作側アンテナ60の長さを決めてから応答周波数を決めても良い。
そしてステップS40にて、作業者は起爆操作機50の操作を開始する。
以下、ステップS40の作業者の操作による起爆操作機50の動作と、無線起爆雷管10の制御部10Bの動作について説明する。
As shown in FIG. 3, the operator drills a plurality of charging
In the loading step of step S20, the operator uses the loading device or the like to load the
In the operation side antenna tensioning step in step S30, the operator stretches the
In step S <b> 40, the worker starts to operate the
Hereinafter, the operation of the
起爆操作機50は、ステップS110にて、作業者から、全ての無線起爆雷管10に対して起爆準備を開始させる準備開始信号の送信の指示が入力されたか否かを判定する。作業者から指示が入力された場合(Yes)はステップS120に進み、指示が入力されていない場合(No)はステップS110に戻り、入力を待つ。
ステップS120に進んだ場合、起爆操作機50は、発破母線62と補助母線61と操作側アンテナ60を介して、操作周波数(この場合、200KHz)の準備開始信号を無線にて送信し、ステップS130に進む。
以上のステップS110とステップS120が準備開始送信ステップに相当する。
In step S <b> 110, the
When proceeding to step S120, the
The above steps S110 and S120 correspond to a preparation start transmission step.
無線起爆雷管10の制御部10BのCPU12Aは、ステップS210にて、起爆操作機50からの準備開始信号を受信したか否かを判定する。準備開始信号を受信した場合(Yes)はステップS220に進み、受信していない場合(No)はステップS210に戻り、入力を待つ。この場合、図2に示す送受信手段12Bは、起爆側アンテナ30と導電線31を介して入力された起爆操作機50からの送信信号(この場合、準備開始信号)を検出してCPU12Aに出力する。また送受信手段12Bは、受信した操作周波数(この場合、200KHz)の信号を電力に変換して制御部10B内にて使用する電力と、蓄電手段12Cに蓄電する電力を供給する。
ステップS220に進んだ場合、CPU12Aは、受信した準備開始信号に基づいて、起爆のための準備である蓄電手段12Cへの蓄電を開始してステップS230に進む。蓄電手段12Cはコンデンサ等であり、CPU12Aからの制御信号に基づいて電荷を蓄えることができる。また、CPU12Aは、蓄電状態検出手段12Dを介して蓄電手段12Cの蓄電状態を検出することができる。
ステップS230にて、CPU12Aは、蓄電状態検出手段12Dからの検出信号に基づいて、蓄電手段12Cの蓄電量が、予め設定された蓄電量に達したか否かを判定する。設定された蓄電量に達している場合(Yes)はステップS240に進み、達していない場合(No)はステップS220に戻る。
ステップS240に進んだ場合、CPU12Aは、準備(蓄電)完了を示す情報を含む応答信号である準備完了信号を送受信手段12Bに出力し、ステップS250に進む。なお準備完了信号には、ID記憶手段12Gから読み出したID情報も含まれている。このID情報(予め各制御部10Bに固有に割り付けられたID)を用いることで、起爆操作機50は、どの無線起爆雷管の準備(蓄電)が完了したか、適切に認識することができる。また送受信手段12Bは、CPU12Aからの応答信号を応答周波数(この場合、10MHz)にて、導電線31と起爆側アンテナ30を介して起爆操作機50に向けて出力する。
以上のステップS210〜ステップS240が準備完了応答ステップに相当する。
In step S210, the
When the process proceeds to step S220, the
In step S230,
When the process proceeds to step S240, the
The above steps S210 to S240 correspond to a preparation completion response step.
起爆操作機50は、ステップS130にて、無線起爆雷管10からの準備完了信号を受信したか否かを判定する。複数の無線起爆雷管10のそれぞれには、固有のIDが予め割り付けられており、準備完了信号にはID情報が含まれている。起爆操作機50は、全ての無線起爆雷管からの準備完了信号を受信したか否かを判定する。全ての無線起爆雷管10からの準備完了信号を受信した場合(Yes)はステップS140に進み、そうでない場合(No)はステップS130に戻り、全ての無線起爆雷管10から準備完了信号を受信するまで待つ。なお、所定時間経過しても全ての無線起爆雷管からの準備完了信号を受信できない場合は、作業者の操作によって、図示しない中断等の処置が施される。
ステップS140に進んだ場合、起爆操作機50は、作業者からの起爆の実行の指示の入力がされたか否かを判定する。作業者からの起爆実行の指示入力がある場合(Yes)はステップS150に進み、指示入力がされていない場合(No)はステップS140に戻り、入力を待つ。
ステップS150に進んだ場合、起爆操作機50は、起爆の実行を指示する送信信号である起爆実行信号を、発破母線62と補助母線61と操作側アンテナ60を介して、操作周波数にて送信する。
以上のステップS130〜ステップS150が起爆実行送信ステップに相当する。
In step S130, the
When the process proceeds to step S140, the
When proceeding to step S150, the
The above steps S130 to S150 correspond to the initiation execution transmission step.
それぞれの無線起爆雷管10のCPU12Aは、ステップS250にて、起爆実行信号を受信したか否かを判定する。この場合、送受信手段12Bが起爆側アンテナ30と導電線31を介して入力された起爆操作機50からの送信信号(この場合、起爆実行信号)を検出してCPU12Aに出力し、CPU12Aは送受信手段から受け取った信号が起爆実行信号であるか否かを判定する。起爆実行信号を受信した場合(Yes)はステップS260に進み、受信していない場合(No)はステップS250に戻り、起爆実行信号が送信されるのを待つ。なお、所定時間経過しても起爆実行信号が送信されてこない場合は、タイムアウトと判定して蓄電手段12Cに蓄電したエネルギーを破棄して終了する。
ステップS260に進んだ場合、CPU12Aは、起爆部10Aに点火して無線起爆雷管10を起爆する。この場合、CPU12Aは、スイッチ手段12Eを操作して蓄電手段12Cに蓄えたエネルギーを点火手段12Fに供給して起爆部10Aを起爆させ、親ダイ13A及び増しダイ13Bを起爆する。
In step S250, the
When the process proceeds to step S260, the
以上、本実施の形態の図1及び図2にて説明した無線起爆雷管10、親ダイ13A、無線起爆システム1では、起爆操作機50から送信する信号の周波数を100KHz以上500KHz以下としているので、起爆側アンテナ30の構造を簡素なループアンテナとすることが可能であり、装薬孔の外に垂らしたループ径30cm以下のループアンテナとすることができる。また、当該ループアンテナにて送信信号の受信と応答信号の送信を兼用させることが可能であり、従来のように送信信号の受信専用アンテナ及び応答信号の送信専用アンテナを必要としない。これにより、無線起爆雷管10を備えた親ダイ13Aを、装薬孔40に装填する作業時間を、より短くすることができる。
また、無線起爆雷管10からの応答する信号の周波数を1MHz以上10MHz以下に設定し、操作側アンテナ60の長さも、洞床、洞側、洞天井に沿って1回あるいは数回巻く程度の長さで良い。また、操作側アンテナ60にて、送信信号の送信と応答信号の受信を兼用させることが可能であり、従来のように送信信号の送信専用アンテナ及び応答信号の受信専用のダイポールアンテナを必要としない。
これにより、操作側アンテナを張る作業時間も、より短くすることができる。
なお、操作側アンテナ60は、発破によって眼に見えない損傷が内部に発生する可能性があるので、安全のために発破毎に張り直している。そのため、本願のように1回〜数回巻きの簡素な操作側アンテナ60は、従来の40〜500回巻きのアンテナ+ダイポールアンテナと比較して、アンテナを張る作業時間を非常に短時間にすることが可能であり、発破作業の安全性をより向上させることができる。
また本実施の形態の図3にて説明した無線起爆方法を用いることで、切羽面近傍における作業時間をより短くすることが可能であり、より安全に切羽面を爆破することができる。
As described above, in the
In addition, the frequency of the response signal from the
Thereby, the work time for extending the operation-side antenna can also be shortened.
Note that the operation-
Further, by using the wireless detonation method described in FIG. 3 of the present embodiment, the working time in the vicinity of the face can be shortened, and the face can be blasted more safely.
本発明の無線起爆雷管10、親ダイ13A、無線起爆システム1、及び無線起爆方法は、本実施の形態にて説明した外観、構造、構成、処理等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また本実施の形態にて説明した無線起爆雷管10、親ダイ13A、無線起爆システム1、及び無線起爆方法は、トンネルの掘削現場に限定されず、種々の現場の爆破に適用することが可能である。
The
The
1 無線起爆システム
10 無線起爆雷管
10A 起爆部
10B 制御部
10C アンテナ部
12A CPU
12B 送受信手段
12C 蓄電手段
12D 蓄電状態検出手段
12F 点火手段
12G ID記憶手段
13 爆薬
13A 親ダイ
13B 増しダイ
20 爆薬ユニット
21 保護キャップ
22 込め物
30 起爆側アンテナ
31 導電線
40 装薬孔
41 切羽面
42 洞床
43 洞側壁
44 洞天井
50 起爆操作機
60 操作側アンテナ
61 補助母線
62 発破母線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12B Transmission / reception means 12C Power storage means 12D Power storage state detection means 12F Ignition means 12G ID storage means 13 Explosive 13A Parent die 13B
Claims (5)
前記起爆部に接続されて前記起爆部に点火する制御部と、
前記制御部が無線通信にて使用するアンテナである起爆側アンテナと、一方端が前記制御部に接続されて他方端が前記起爆側アンテナに接続された導電線と、を有するアンテナ部と、
を備えている無線起爆雷管であって、
前記制御部は、前記起爆側アンテナと前記導電線を介して100KHz以上500KHz以下の周波数である操作周波数の送信信号を受信し、
前記起爆側アンテナはループ形状であり、ループ径は30cm以下である、
無線起爆雷管。 The detonation department,
A control unit that is connected to the initiation unit and ignites the initiation unit;
An antenna unit having an initiation side antenna that is an antenna used by the control unit for wireless communication, and a conductive wire having one end connected to the control unit and the other end connected to the initiation side antenna;
A wireless detonator equipped with
The control unit receives a transmission signal of an operation frequency which is a frequency of 100 KHz or more and 500 KHz or less via the initiation side antenna and the conductive wire,
The initiation side antenna has a loop shape, and the loop diameter is 30 cm or less.
Wireless detonator.
前記無線起爆雷管は前記爆薬に取り付けられており、
前記導電線の長さは、前記親ダイが被爆破個所に削孔された装薬孔に装填された際に、前記導電線の他方端に接続された前記起爆側アンテナが、前記装薬孔の外に達することができる長さに設定されている、
親ダイ。 A parent die composed of the wireless detonator and explosive according to claim 1,
The wireless detonator is attached to the explosive;
The length of the conductive wire is such that the initiation side antenna connected to the other end of the conductive wire is connected to the charge hole when the parent die is loaded in the charge hole cut in the bombed location. Set to a length that can reach out of the
Parent die.
前記装薬孔から離れた遠隔位置に配置されて前記無線起爆雷管に前記送信信号を無線で送信し、前記無線起爆雷管からの応答信号を無線で受信する起爆操作機と、
前記起爆操作機が無線通信にて使用するアンテナである操作側アンテナと、にて構成された無線起爆システムであって、
前記操作側アンテナはループ形状であり、
前記制御部は、前記起爆操作機から前記送信信号を受信すると、受信した前記送信信号に対応する応答信号を作成し、作成した前記応答信号を、前記操作周波数よりも高い周波数である応答周波数にて、前記導電線と前記起爆側アンテナを介して送信し、
前記応答周波数は、前記操作側アンテナのループ長さよりも長い波長となる周波数に設定されている、
無線起爆システム。 A parent die according to claim 2;
A detonator operating device that is disposed at a remote location away from the charging hole, wirelessly transmits the transmission signal to the wireless detonator, and wirelessly receives a response signal from the wireless detonator;
A wireless detonation system configured with an operation side antenna that is an antenna used by the detonation operation device in wireless communication,
The operation side antenna has a loop shape,
The control unit, upon receiving the transmission signal from the detonator, creates a response signal corresponding to the received transmission signal, and sets the created response signal to a response frequency that is higher than the operation frequency. And transmit through the conductive wire and the initiation side antenna,
The response frequency is set to a frequency that is longer than the loop length of the operating antenna.
Wireless detonation system.
前記応答周波数は、1MHz以上10MHz以下である、
無線起爆システム。 A wireless detonation system according to claim 3,
The response frequency is 1 MHz or more and 10 MHz or less,
Wireless detonation system.
前記起爆部に接続されて前記起爆部に点火する制御部と、
前記制御部が無線通信にて使用するアンテナであって30cm以下の径のループ形状を有する起爆側アンテナと、一方端が前記制御部に接続されて他方端が前記起爆側アンテナに接続された導電線と、を有するアンテナ部と、
を備えている無線起爆雷管が、爆薬に取り付けられた親ダイと、
前記無線起爆雷管に送信信号を無線で送信し、前記無線起爆雷管からの応答信号を無線で受信する起爆操作機と、を用いて被爆破個所を爆破する無線起爆方法において、
前記被爆破個所に装薬孔を削孔する装薬孔削孔ステップと、
前記起爆側アンテナが前記装薬孔の外に達するように前記装薬孔に前記親ダイを装填する装填ステップと、
前記起爆操作機が無線通信にて使用するアンテナであって前記応答信号の周波数である応答周波数に対応する波長よりも短い長さに設定した操作側アンテナを、前記被爆破個所から所定距離だけ離れた位置に略ループ形状に張る操作側アンテナ張りステップと、
前記操作側アンテナを介して前記起爆操作機から100KHz以上500KHz以下の周波数である操作周波数にて前記無線起爆雷管に起爆準備を開始させる送信信号である準備開始信号を送信する準備開始送信ステップと、
前記起爆側アンテナを介して前記準備開始信号を受信した制御部にて起爆準備を開始させ、準備が完了した場合に準備完了を示す応答信号である準備完了信号を、前記操作側アンテナの長さよりも長い波長となる前記応答周波数にて前記起爆側アンテナを介して前記制御部から前記起爆操作機に送信する準備完了応答ステップと、
前記操作側アンテナを介して前記準備完了信号を受信した前記起爆操作機から起爆の実行を指示する送信信号である起爆実行信号を送信する起爆実行送信ステップと、
前記起爆側アンテナを介して前記起爆実行信号を受信した制御部にて前記起爆部に点火して前記起爆部及び前記爆薬を起爆する起爆ステップと、を有する、
無線起爆方法。
The detonation department,
A control unit that is connected to the initiation unit and ignites the initiation unit;
An initiation side antenna having a loop shape with a diameter of 30 cm or less, which is an antenna used by the control unit for wireless communication, and a conductive element having one end connected to the control unit and the other end connected to the initiation side antenna. An antenna unit having a line;
A wireless detonator equipped with a parent die attached to the explosive,
In the wireless detonation method of blasting the bombed portion using a detonator operating device that wirelessly transmits a transmission signal to the wireless detonator and wirelessly receives a response signal from the wireless detonator,
A charge hole drilling step for drilling a charge hole at the bombed location;
A loading step of loading the parent die into the charging hole so that the initiation side antenna reaches the outside of the charging hole;
The operation side antenna set to a length shorter than the wavelength corresponding to the response frequency which is the frequency of the response signal, which is an antenna used by the detonator for wireless communication, is separated from the bombed location by a predetermined distance. Operation side antenna tensioning step that stretches in a substantially loop shape at the position,
A preparation start transmission step of transmitting a preparation start signal, which is a transmission signal for starting preparation for detonation to the wireless detonator at an operation frequency that is a frequency of 100 KHz or more and 500 KHz or less from the detonation operation device via the operation-side antenna;
The controller that has received the preparation start signal via the initiation side antenna starts initiation preparation, and when the preparation is completed, a preparation completion signal that is a response signal indicating the completion of preparation is obtained from the length of the operation side antenna. A ready response step of transmitting from the control unit to the detonation operating device via the detonation-side antenna at the response frequency with a long wavelength;
An initiation execution transmitting step of transmitting an initiation execution signal which is a transmission signal instructing execution of initiation from the initiation operating device that has received the preparation completion signal via the operation side antenna;
An initiation step of igniting the initiation unit by the control unit that has received the initiation execution signal via the initiation side antenna and initiating the initiation unit and the explosive,
Wireless detonation method.
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