JP7172594B2 - Blasting system and blasting method for drilling water or seabed - Google Patents

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  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Description

本発明は、水底または海底を掘削するための発破システムおよび発破方法に関する。 The present invention relates to a blasting system and a blasting method for drilling a water or seabed.

日本は国土面積の12倍を超える管轄海域を有し、その管轄海域に鉱物資源が埋蔵されている。近年、鉱物資源の調査が深海底においても進められており、海底における鉱物資源の採掘方法の開発も進展している(非特許文献1)。その状況において経済性の良い爆薬を用いた発破技術が模索されている。 Japan has a sea area under its jurisdiction that exceeds 12 times its land area, and mineral resources are buried in the sea area under its jurisdiction. In recent years, investigations of mineral resources have also progressed on the deep seabed, and the development of mining methods for mineral resources on the seabed is also progressing (Non-Patent Document 1). Under such circumstances, blasting technology using economical explosives is being sought.

特許文献1には、深海底鉱物資源を発破により採掘する方法が開示されている。深海底鉱物資源の所定範囲に複数の発破孔を穿孔し、発破孔に火薬カートリッジを装填する。火薬カートリッジは、超音波によって無線で爆薬を起爆させる起爆素子筒を備える。母船から海中に送信器が吊り下げられ、送信器から超音波による信号が発せられる。起爆素子筒が信号を受信して火薬カートリッジを起爆する。これにより海底の発破作業が行われる。 Patent Literature 1 discloses a method of mining deep-sea mineral resources by blasting. A plurality of blasting holes are drilled in a predetermined range of deep-sea mineral resources, and explosive cartridges are loaded into the blasting holes. The explosive cartridge includes a detonator tube that wirelessly detonates the explosive with ultrasonic waves. A transmitter is suspended in the sea from the mother ship, and ultrasonic signals are emitted from the transmitter. A detonator tube receives the signal and detonates the explosive cartridge. This allows blasting work on the seabed.

特許文献2には、海底に設けられた点火装置に無線で電力を供給する装置が開示されている。該装置は、海上に設置されたループアンテナを有し、ループアンテナが海中に電磁波を送信する。点火装置は、アンテナコイルと、発火用コンデンサー回路と、点火回路を蓄える。アンテナコイルがループアンテナからの電磁場を受けて電流を発生させる。アンテナコイルで発生した電流が発火用コンデンサー回路に充電される。発火用コンデンサー回路に充電された電力を用いて点火回路が爆薬を起爆させる。 Patent Literature 2 discloses a device for wirelessly supplying power to an ignition device provided on the seabed. The device has a loop antenna installed on the sea, which transmits electromagnetic waves into the sea. The ignition device stores an antenna coil, an ignition capacitor circuit, and an ignition circuit. The antenna coil receives the electromagnetic field from the loop antenna and generates a current. The current generated by the antenna coil charges the ignition capacitor circuit. An ignition circuit detonates the explosive using the power charged in the ignition capacitor circuit.

特許文献3には、地上における発破作業に用いられる電気雷管が開示されている。電気雷管は有線で電源と接続されている。起爆前に必要に応じて電力が電源から有線を介して雷管に供給される。この電力を用いて電気雷管が爆薬を起爆させる。 Patent document 3 discloses an electric detonator used for blasting work on the ground. The electric detonator is wired and connected to the power source. Power is supplied to the detonator via a wire from a power supply as needed prior to detonation. An electric detonator uses this power to detonate the explosive charge.

特許文献4には、地上におけるトンネルの掘削に用いられる無線起爆装置が開示されている。起爆装置は、切羽面の孔に装填された起爆雷管と、起爆雷管に無線で電力を供給する送信アンテナを有する。送信アンテナは、トンネルの洞床、洞壁、洞天井に沿って張り巡らされる。送信アンテナに電流が流されることで、電場または磁場が発生する。起爆雷管は、電場または磁場を受けることで電流を発生する受信コイルと、受信コイルからの電流を蓄える蓄電部を有する。蓄電部に蓄えられた電流を利用して電気雷管が爆薬を起爆する。 Patent Document 4 discloses a wireless detonator used for excavating tunnels above ground. The detonator has a detonator mounted in a hole in the face and a transmitting antenna that wirelessly powers the detonator. Transmitting antennas are strung along the cave floor, cave wall, and cave ceiling of the tunnel. An electric or magnetic field is generated by passing a current through the transmitting antenna. A detonator has a receiving coil that generates current by receiving an electric field or a magnetic field, and a storage unit that stores the current from the receiving coil. An electric detonator detonates the explosive using the current stored in the storage unit.

特開2018-96075号公報JP 2018-96075 A 特開昭49-21627号公報JP-A-49-21627 特開2010-270950号公報JP 2010-270950 A 国際公開2017/183662号WO2017/183662

戦略的イノベーション創造プログラム(SIP) 次世代海洋資源調査技術(海のジパング計画) 研究開発計画 内閣府,2018年4月1日Strategic Innovation Promotion Program (SIP) Next-Generation Marine Resources Exploration Technology (Zipangu Project in the Sea) Research and Development Plan Cabinet Office, April 1, 2018

上述する特許文献1,2,4に開示された起爆雷管において、充電用の電波は、海中(水中)で減衰し難いものとするため、長波長の電磁波を発するループ状の送信アンテナが使用される。しかし長波長の電磁波を発生させるループ状のアンテナは、大規模であり、設置が容易でなかった。 In the detonating detonator disclosed in Patent Documents 1, 2, and 4 described above, a loop-shaped transmitting antenna that emits a long-wavelength electromagnetic wave is used in order to make it difficult for the charging radio wave to attenuate in the sea (underwater). be. However, loop antennas that generate long-wavelength electromagnetic waves are large and difficult to install.

特許文献3に開示された電気雷管を海中(水中)で使用しようする場合、電気雷管と電源を有線で繋いでから海中に投入することが考えられる。しかしこの場合、電気雷管に誤って電力が供給されるおそれがある。そこで電気雷管を設置した後に、電気雷管を電源と有線で結線することが考えられる。しかし海中で電気雷管と有線を結線することは容易でない。 When using the electric detonator disclosed in Patent Document 3 in the sea (underwater), it is conceivable to connect the electric detonator and the power source with a wire before throwing it into the sea. However, in this case, the electric detonator may be erroneously supplied with power. Therefore, after installing the electric detonator, it is conceivable to connect the electric detonator to the power supply with a wire. However, it is not easy to connect an electric detonator and a wire in the sea.

発掘作業を行う場所が、深海の海底であることもある。この場合、洋上の船に搭載された発破制御機と海底に設置される爆薬を起爆する電気雷管を含む起爆装置との距離が長くなる。そのため長距離の電線が必要になる、機材費が嵩む、あるいは発破制御機から起爆機に到達するまでに電力が減衰する等の問題が生じる場合もある。 The site of the excavation work may be the bottom of the deep sea. In this case, the distance between the blasting controller mounted on the ship on the sea and the detonator including the electric detonator for detonating the explosives installed on the seabed is long. As a result, problems may occur, such as the need for long-distance wires, increased equipment costs, or attenuation of electric power from the blasting controller to the detonator.

そのため発破制御機と起爆装置とを合理的に接続できる発破システムが従来必要とされている。 Therefore, there is a need in the art for a blasting system that provides a streamlined connection between the blasting controller and the detonator.

本開示の1つの特徴は、海底または水底を掘削するための発破システムである。当該発破システムは、海底または水底に装填される爆薬筒と、爆薬筒に接合される充電起爆装置と、海上または水上から指令信号を発信する発破制御機を有する。発破制御機と充電起爆装置は、母線によって連結される。充電起爆装置は、給電通信機と蓄電機と電気雷管を有する。給電通信機は、発破制御機からの指令信号に基づいて無線で電力を供給する。蓄電機は、給電通信機から無線で供給された電力を充電する。電気雷管は、蓄電機に充電された電力に基づいて爆薬筒を起爆させる。母線の途中には中継機が設けられる。母線は、発破制御機と中継機を連結する制御母線と、中継機と爆薬筒を連結する発破母線を有する。 One feature of the present disclosure is a blasting system for drilling a seabed or waterbed. The blasting system includes an explosive cartridge to be loaded on the seabed or the bottom of the water, a charging detonator connected to the explosive cartridge, and a blasting controller that issues a command signal from the sea or water. The blasting controller and the charging detonator are connected by a busbar. The charging detonator has a feeding communication device, a storage battery, and an electric detonator. The power supply communication device wirelessly supplies power based on a command signal from the blasting controller. The power storage charges the electric power wirelessly supplied from the feeding communication device. The electric detonator detonates the explosive cartridge based on the electric power charged in the storage battery. A repeater is installed in the middle of the bus line. The busbar has a control busbar that connects the blasting controller and the repeater, and a blasting busbar that connects the repeater and the explosive cartridge.

したがって母線は、中継機によって制御母線と発破母線に分かれている。このため母線が洋上から水底または海底まで単一の長距離の構成となることを避けることができる。例えば制御母線と発破母線を材質が異なる線、あるいは性能が異なる線にすることができる。これにより発破制御機と起爆機を合理的に接続することができる。 Therefore, the busbar is divided into a control busbar and a blasting busbar by a repeater. This avoids a single long-distance configuration of the bus bar from the ocean to the water or sea floor. For example, the control busbar and the blasting busbar can be wires of different materials or wires of different performance. This allows a rational connection between the blast controller and the detonator.

また充電起爆装置は、無線で電気雷管のための電力を供給する。したがって電気雷管に電力が誤って供給されることを抑制できる。また給電通信機を含む充電起爆装置は、爆薬筒に接合されており、給電通信機も爆薬筒に近接している。そのため給電のための無線の距離が短く、充電起爆装置を小型にすることができる。 The rechargeable detonator also wirelessly provides power for the electric detonator. Therefore, erroneous power supply to the electric detonator can be suppressed. Also, the charging detonator including the feeder communicator is joined to the explosive cartridge, and the feeder communicator is also adjacent to the explosive cartridge. Therefore, the wireless distance for power supply is short, and the charge detonator can be made small.

本開示の他の1つの特徴によると、中継機は、電源を備え、電源の電力を充電起爆装置に発破母線を通じて供給する。したがって電力は、洋上の発破制御機ではなく、中継機から充電起爆装置に供給される。そのため洋上から中継機まで電力を供給する必要がなくなり、これらを連結する制御母線に電力を供給するための電力線が不要になる。 According to another feature of the present disclosure, the repeater includes a power source and supplies power from the power source to the charge detonator through the blast busbar. Power is therefore supplied to the charge detonator from the repeater rather than from the offshore blast controller. Therefore, there is no need to supply power from the ocean to the repeater, and a power line for supplying power to the control bus connecting them is also eliminated.

本開示の他の1つの特徴によると、制御母線は、発破制御機からの指令信号を光信号として伝える光ファイバーを有する。中継機は、光信号を電気信号に変換する給電側光電変換通信回路を有する。したがって制御母線は、光ファイバーであるため、電線よりも軽量であり、簡易な構造になる。さらに光ファイバーにおいて光信号が減衰しにくいために、発破制御機から充電起爆装置への信号をより正確に送信することができる。 According to another feature of the present disclosure, the control bus has optical fibers for carrying command signals from the blasting controller as optical signals. The repeater has a feeding-side photoelectric conversion communication circuit that converts an optical signal into an electrical signal. Therefore, since the control bus is an optical fiber, it is lighter than an electric wire and has a simple structure. Furthermore, since the optical signal is less attenuated in the optical fiber, the signal from the blasting controller to the charging detonator can be transmitted more accurately.

本開示の他の1つの特徴によると、充電起爆装置は、通知信号を送信する送信回路を有する。中継機は、発破母線を通じて受信した通知信号である電気信号を光信号に変換する受信側光電変換通信回路を有する。制御母線は、中継機から通知信号を光信号として発破制御機へ伝える光ファイバーを有する。したがって発破制御機は、通知信号を光信号で受信できる。したがって制御母線は、光ファイバーであるため、電線よりも軽量であり、簡易な構造になる。さらに光ファイバーにおいて光信号が減衰しにくいために、発破制御機から充電起爆装置への信号をより正確に送信することができる。 According to another feature of the present disclosure, the charging initiator has a transmission circuit for transmitting notification signals. The repeater has a reception-side photoelectric conversion communication circuit that converts an electrical signal, which is a notification signal received through the blasting bus, into an optical signal. The control bus has optical fibers that carry notification signals from the repeaters as optical signals to the blasting controller. The blasting controller can thus receive the notification signal as an optical signal. Therefore, since the control bus is an optical fiber, it is lighter than an electric wire and has a simple structure. Furthermore, since the optical signal is less attenuated in the optical fiber, the signal from the blasting controller to the charging detonator can be transmitted more accurately.

本開示の他の1つの特徴によると、発破母線は、複数の爆薬筒を直列で連結する。したがって中継機と各爆薬筒を接続する複数の発破母線を有する形態に比べて、母線の全長を短くすることができる。 According to another feature of the disclosure, a blast busbar connects a plurality of cartridges in series. Therefore, the total length of the busbars can be shortened compared to the configuration having a plurality of blasting busbars connecting the repeater and each explosive cartridge.

本開示の他の1つの特徴によると、中継機は、中継機に挿入された発破母線の端部に係合するコネクターを有する。したがって水中においても中継機と発破母線を接続することができ、これにより作業性が向上する。あるいは電力供給が可能となる時期を遅らせることで、発破システムの設置作業の安全性が向上する。 According to another feature of the present disclosure, the repeater has a connector that engages an end of a blast busbar inserted into the repeater. Therefore, it is possible to connect the repeater and the blasting bus even in water, thereby improving workability. Alternatively, by delaying the time when electric power can be supplied, the safety of the installation work of the blasting system is improved.

本開示の他の1つの特徴によると、中継機には、発破制御機からの指令信号に基づいて発破母線を中継機から切り離す母線切離機を有する。したがって中継機が発破作業の爆発に巻き込まれることを防止でき、中継機を回収できる。これにより中継機を繰り返し利用することができる。 According to another feature of the present disclosure, the repeater has a bus disconnector that disconnects the blasting bus from the repeater based on a command signal from the blasting controller. Therefore, it is possible to prevent the repeater from being involved in the explosion of the blasting work and recover the repeater. As a result, the repeater can be used repeatedly.

本開示の他の1つの特徴によると、母線切離機は、前記発破母線を切断するための母線切離用雷管と、母線切離用雷管によって起爆する母線切離用爆薬を有する。したがって起爆によって発破母線と中継機を比較的簡易な構造で切り離すことができる。 According to another feature of the present disclosure, the busbar decoupling machine has a busbar detonator for cutting the blasting busbar and a busbar detonator explosive detonated by the busbar detonator. Therefore, the blasting bus and the repeater can be separated with a relatively simple structure by detonating.

本開示のもう1つの特徴は、発破システムにおける発破方法である。当該発破システムは、海底または水底に装填される爆薬筒を起爆させる充電起爆装置と、海上または水上から指令信号を発信する発破制御機を有する。充電起爆装置と発破制御機は、中継機を介して母線で連結される。発破制御機が指令信号を母線を経由して充電起爆装置に向けて発信する。中継機が指令信号に基づいて母線を中継機から切断する切断時間を記憶する。充電起爆装置が指令信号に基づいて起爆時間を記憶する。中継機が切断時間において中継機に設けられた母線切離機を用いて中継機から母線を切断する。中継機を爆発範囲から離脱する退避時間が経過した後である起爆時間において充電起爆装置が爆薬筒を起爆させる。 Another feature of the present disclosure is a blasting method in a blasting system. The blasting system has a charging detonator that detonates an explosive cartridge loaded on the bottom of the sea or the bottom of the water, and a blasting controller that transmits a command signal from the sea or water. The charging detonator and the blasting controller are connected by a busbar via a repeater. A blasting controller sends a command signal to the charging detonator via the busbar. The repeater stores a disconnection time for disconnecting the bus line from the repeater based on the command signal. A charge detonator stores the detonation time based on the command signal. The repeater disconnects the busbar from the repeater using a busbar disconnector provided in the repeater at the disconnection time. The charge detonator detonates the explosive cartridge at the detonation time, which is after the escape time for leaving the repeater from the explosion range has elapsed.

したがって充電起爆機を用いて爆薬筒を起爆させる前に、中継機を発破作業の爆発影響範囲から退避させることで損傷を防止でき、中継機を回収できる。これにより中継機を繰り返し利用することができる。 Therefore, by withdrawing the repeater from the explosion influence range of the blasting work before detonating the explosive cartridge using the charging detonator, damage can be prevented and the repeater can be recovered. As a result, the repeater can be used repeatedly.

発破システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a blasting system; FIG. 中継機の側面図である。It is a side view of a repeater. 充電起爆部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a charging detonator; 海底または水底に設置された起爆筒体の斜視図である。1 is a perspective view of a detonator mounted on the seabed or waterbed; FIG. 発破システムのブロック図である1 is a block diagram of a blasting system; FIG. 発破システムにおける発破作業のフローチャートである。It is a flow chart of blasting work in the blasting system. 発破システムにおける発破作業の一部のフローチャートである。4 is a flow chart of part of a blasting operation in the blasting system; 発破システムにおける発破作業の一部のフローチャートである。4 is a flow chart of part of a blasting operation in the blasting system;

図面を用いて本発明の1つの実施形態を説明する。図1に示すように発破システム1は、例えば深海33における海底35を爆薬による爆破によって掘削するために用いられる。深海33の深さは、例えば海表面34から海底35までの距離が1000~1500m程度である。 One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the blasting system 1 is used, for example, to excavate a sea bed 35 in deep sea 33 by blasting with explosives. The depth of the deep sea 33 is, for example, about 1000 to 1500 m from the sea surface 34 to the sea floor 35 .

図1に示すように発破システム1は、海表面34に浮かぶ母船32に設置される発破制御機3と、海底35に設置される複数の爆薬筒30と、各爆薬筒30に設けられる充電起爆装置2を有する。発破制御機3は、母線5,6によって充電起爆装置2に連結される。詳しくは、発破制御機3は、制御母線5によって中継機4に連結され、中継機4が発破母線6によって充電起爆装置2に連結される。複数の充電起爆装置2は、発破母線6によって直列で連結される。 As shown in FIG. 1 , the blasting system 1 includes a blasting controller 3 installed on a mother ship 32 floating on the sea surface 34 , a plurality of explosive cylinders 30 installed on the seabed 35 , and a charging detonator provided in each explosive cylinder 30 . It has a device 2 . The blasting controller 3 is connected to the charging detonator 2 by busbars 5,6. Specifically, the blasting controller 3 is connected to the relay 4 by a control bus 5 , and the relay 4 is connected to the charging detonator 2 by a blasting bus 6 . A plurality of charging detonators 2 are connected in series by a blasting busbar 6 .

図1に示す母船32に載置された発破制御機3は、入力装置、表示装置、信号発生装置を有する。入力装置は、例えばキーボードやスイッチ、タッチパネル等を備える。表示装置は、例えばディスプレイや点灯・消灯をするランプ等を備える。作業者は、表示装置に表示された情報を確認しながら、入力装置を操作する。例えば表示部は、充電起爆装置2の状態等を表示する。作業者が入力装置を操作することで、信号発生装置が信号を制御母線5へ発信する。 The blasting controller 3 mounted on the mother ship 32 shown in FIG. 1 has an input device, a display device, and a signal generator. The input device includes, for example, a keyboard, switches, touch panel, and the like. The display device includes, for example, a display, a lamp that turns on and off, and the like. The operator operates the input device while confirming the information displayed on the display device. For example, the display section displays the state of the charging detonator 2 and the like. The signal generator transmits a signal to the control bus 5 by the operator operating the input device.

図1,2に示すように制御母線5は、発破制御機3からの信号を中継機4へ送信する送信用通信線5aを有する。さらに制御母線5は、中継機4からの信号を発破制御機3に送信するための受信用通信線5bを有する。通信線5a,5bは、例えば信号を光として通信する光通信線である。送信用通信線5aと受信用通信線5bは、被膜によって覆われることで保護されている。送信用通信線5aと受信用通信線5bは、例えば軽量でかつ信号が減衰しにくい光ファイバーである。制御母線5は、海底35近傍に位置する中継機4まで延出し、中継機4に挿通される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the control bus 5 has a transmission communication line 5a for transmitting a signal from the blasting controller 3 to the repeater 4. As shown in FIG. Further, the control bus 5 has a receiving communication line 5b for transmitting the signal from the repeater 4 to the blasting controller 3. As shown in FIG. The communication lines 5a and 5b are, for example, optical communication lines that transmit signals as light. The transmission communication line 5a and the reception communication line 5b are protected by being covered with a coating. The transmission communication line 5a and the reception communication line 5b are, for example, optical fibers that are lightweight and whose signals are not easily attenuated. The control bus 5 extends to the repeater 4 located near the seabed 35 and is inserted through the repeater 4 .

図1,2に示すように中継機4は、母線5,6を経由することで発破制御機3と充電起爆装置2間の信号の送受信を仲介する。さらに中継機4には、充電起爆装置2に必要な電力を供給する電源回路4cが設けられる。中継機4は、信号の送受信のために給電側光電変換通信回路4aと受信側光電変換通信回路4bを有する。光電変換通信回路4a,4bは、例えばフォトダイオード等の光電変換素子を有する。給電側光電変換通信回路4aは、光電変換素子を利用して制御母線5の送信用通信線5aからの光信号を電気信号に変換する。受信側光電変換通信回路4bは、発光素子を利用して発破母線6からの電気信号を光信号に変換して制御母線5の受信用通信線5bへ送信する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the repeater 4 mediates transmission/reception of signals between the blasting controller 3 and the charging detonator 2 via the bus lines 5 and 6 . Further, the repeater 4 is provided with a power supply circuit 4c for supplying necessary electric power to the charge detonator 2 . The repeater 4 has a power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a and a reception side photoelectric conversion communication circuit 4b for transmitting and receiving signals. The photoelectric conversion communication circuits 4a and 4b have photoelectric conversion elements such as photodiodes, for example. The feeding-side photoelectric conversion communication circuit 4a converts an optical signal from the transmission communication line 5a of the control bus 5 into an electrical signal using a photoelectric conversion element. The reception-side photoelectric conversion communication circuit 4b uses a light-emitting element to convert the electrical signal from the blasting bus 6 into an optical signal, and transmits the optical signal to the receiving communication line 5b of the control bus 5. FIG.

図2に示すように給電側光電変換通信回路4aと受信側光電変換通信回路4bは、電源回路4cと電気的に接続されており、電源回路4cの電源からの電力によって作動する。電源回路4cは、給電側光電変換通信回路4aからの信号に基づいて電力を発破母線6に供給する。そのための構成として電源回路4cは、電源回路4cの電源と発破母線6を接続・切断するスイッチと、給電側光電変換通信回路4aからの信号に基づいてスイッチを操作するCPUと、CPUを動かすプログラムを記憶するメモリを有する。したがって発破制御機3から指令信号が発せられることで、中継機4の電源から充電起爆装置2に電力が供給される。 As shown in FIG. 2, the photoelectric conversion communication circuit 4a on the power supply side and the photoelectric conversion communication circuit 4b on the reception side are electrically connected to a power supply circuit 4c and operated by power from the power supply of the power supply circuit 4c. The power supply circuit 4c supplies power to the blasting bus 6 based on the signal from the power feeding side photoelectric conversion communication circuit 4a. For this purpose, the power supply circuit 4c includes a switch that connects/disconnects the power supply of the power supply circuit 4c and the blasting bus 6, a CPU that operates the switch based on a signal from the power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a, and a program that operates the CPU. has a memory for storing Therefore, when a command signal is issued from the blasting controller 3 , power is supplied from the power source of the repeater 4 to the charging detonator 2 .

図2に示すように中継機4は、海底35を爆薬筒30によって爆破する前に中継機4から発破母線6を切り離す母線切離機4dを有する。発破制御機3から起爆信号(指令信号)が送信されると、起爆信号が給電側光電変換通信回路4aを経て電源回路4cのCPUに送られる。電源回路4cのメモリが起爆信号に基づいて母線切離機4dを作動するための母線切断時間(切断時間)を記憶する。CPUは、母線切断時間に達すると、母線切離機4dを作動させる。母線切断時間(切断時間)としては例えば60秒以上、300秒程度に設定することができる。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a busbar separator 4d that separates the blasting busbar 6 from the repeater 4 before the seabed 35 is blasted by the explosive cartridge 30 . When the detonation signal (command signal) is transmitted from the blasting controller 3, the detonation signal is sent to the CPU of the power supply circuit 4c through the power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a. The memory of the power supply circuit 4c stores a bus disconnection time (disconnection time) for operating the bus disconnector 4d based on the detonation signal. When the bus disconnection time is reached, the CPU activates the bus disconnector 4d. The bus line cutting time (cutting time) can be set to, for example, 60 seconds or more and about 300 seconds.

図2に示すように母線切離機4dは、中継機4のケースの外側の発破母線6の端部に設けられる。母線切離機4dは、母線切離用雷管4hと母線切離用爆薬4gを有する。母線切離用雷管4hは、電源回路4cの電源と連結されており、母線切断時間において母線切離用雷管4hに電力を供給することで、母線切離用雷管4hが起爆し、母線切離用爆薬4gを爆破して発破母線6を断ち切り、中継機4を発破母線6から切り離す。中継機4を所定の場所まで引き上げた後に、爆薬筒30が海底35を爆破する。 As shown in FIG. 2 , the bus bar separator 4 d is provided at the end of the blast bus bar 6 outside the case of the repeater 4 . The busbar separating device 4d has a busbar separating detonator 4h and a busbar separating explosive 4g. The busbar disconnecting detonator 4h is connected to the power source of the power supply circuit 4c, and by supplying power to the busbar disconnecting detonator 4h during the busbar disconnection time, the busbar disconnecting detonator 4h is detonated and the busbar is disconnected. The blasting bus line 6 is cut off by blasting 4 g of explosives for the purpose, and the repeater 4 is separated from the blasting bus line 6.例文帳に追加After pulling up the repeater 4 to a predetermined place, the explosive cartridge 30 blows up the seabed 35. - 特許庁

図2に示すように中継機4には、発破母線6を中継機4に接続するコネクター4iが設けられる。コネクター4iは、発破母線6が挿入されることで発破母線6に嵌合する爪等を有する。したがって作業者は、水中(海中)においても発破母線6を中継機に容易に接続できる。 As shown in FIG. 2 , the repeater 4 is provided with a connector 4 i for connecting the blast bus 6 to the repeater 4 . The connector 4i has claws or the like that fit into the blasting busbar 6 when the blasting busbar 6 is inserted. Therefore, the operator can easily connect the blasting bus 6 to the repeater even underwater (in the sea).

図2,4に示すように発破母線6は、中継機4から充電起爆装置2に向かって延伸される通信線6aと受信線6bと電源線6cを有する。通信線6aと受信線6bと電源線6cは、銅線などの通電線であって、耐水性及び耐水圧性を持つ被膜によって覆われる。通信線6aは、給電側光電変換通信回路4aからの信号を給電通信機7の給電回路7cに送るためにこれらに接続される。受信線6bは、給電通信機7の受信回路7fからの信号を受信側光電変換通信回路4bに送るためにこれらに接続される。電源線6cは、中継機4の電源から給電通信機7に電力を供給するためにこれらに接続される。 As shown in FIGS. 2 and 4, the blasting bus 6 has a communication line 6a, a receiving line 6b, and a power line 6c extending from the repeater 4 toward the charging detonator 2. As shown in FIGS. The communication line 6a, the receiving line 6b, and the power line 6c are conductive lines such as copper wires, and are covered with a film having water resistance and water pressure resistance. The communication line 6a is connected to these in order to send a signal from the power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a to the power supply circuit 7c of the power supply communication device 7. FIG. The receiving line 6b is connected to these to send a signal from the receiving circuit 7f of the feeding communication device 7 to the receiving side photoelectric conversion communication circuit 4b. A power line 6c is connected to the feeder communication device 7 to supply power from the power source of the repeater 4 to them.

図3,4に示すように充電起爆装置2は、電力を無線で発信する給電通信機7と、電力を無線で受信する受電機8を有する。給電通信機7は、各種部品を密閉する筒状の給電容器7aを有する。給電容器7aには水や海水が入り込むことを避けるために液状、ゲル状または固体状の充填物が充填される。充填物は、例えば油または樹脂であって電磁波が透過できる材料から構成される。給電容器7aの上端には、発破母線6が横方向に挿通される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the charging and detonating device 2 has a power supply communication device 7 that wirelessly transmits power and a power receiver 8 that wirelessly receives power. The power supply communication device 7 has a cylindrical power supply container 7a that seals various parts. The power supply container 7a is filled with a liquid, gel or solid filler to prevent water or seawater from entering. The filling is composed of a material, such as oil or resin, which is permeable to electromagnetic waves. The blasting busbar 6 is laterally inserted through the upper end of the power supply container 7a.

図3,4に示すように給電通信機7は、発破母線6に電気的に接続される給電回路7cと、給電通信線7dによって給電回路7cと接続される給電コイル7eを有する。給電回路7cは、発破母線6の通信線6aから受信した電気信号に応じて、給電コイル7eに特定の電流または信号を発信する。 As shown in FIGS. 3 and 4, the feeding communication device 7 has a feeding circuit 7c electrically connected to the blasting bus 6, and a feeding coil 7e connected to the feeding circuit 7c by a feeding communication line 7d. The feeder circuit 7c transmits a specific current or signal to the feeder coil 7e in accordance with the electrical signal received from the communication line 6a of the blasting bus 6.

図3,4に示すように給電コイル7eは、電力を無線で供給するために円環状に巻き回されたコイルを有する。コイルの巻き数は、1周以上で例えば10周以上である。給電コイル7eは、組付孔7bの外周に沿って巻き回されている。中継機4から供給された電流が給電回路7cを経て給電コイル7eに供給される。給電コイル7eに電流が流されることにより、給電コイル7eの周囲に電場または磁場が発生し、電磁波が発信される。給電コイル7eに特定の周波数、振幅、波長の電流が流れることで、給電コイル7eは、電場または磁場を発生させ、特定の電磁波を発信する。電磁波の周波数は、例えば100~500KHzである。 As shown in FIGS. 3 and 4, the feeding coil 7e has a coil wound in an annular shape for wirelessly supplying electric power. The number of turns of the coil is 1 or more, for example, 10 or more. The feed coil 7e is wound along the outer circumference of the assembly hole 7b. The current supplied from the repeater 4 is supplied to the feeding coil 7e through the feeding circuit 7c. An electric field or a magnetic field is generated around the feeding coil 7e by applying a current to the feeding coil 7e, and an electromagnetic wave is transmitted. When a current of a specific frequency, amplitude, and wavelength flows through the feed coil 7e, the feed coil 7e generates an electric field or a magnetic field and emits a specific electromagnetic wave. The frequency of electromagnetic waves is, for example, 100-500 KHz.

図3,4に示すように給電通信機7は、発破母線6の受信線6bに電気的に接続される受信回路7fと、通信線7gによって受信回路7fと接続される受信アンテナ7hを有する。受信アンテナ7hは、受電機8から無線で発信された通信信号を受信するために、例えば円環状に巻き回されたコイルを有する。コイルの巻き数は、例えば1周以上である。受信アンテナ7hは、特定の電磁場に曝されることにより、特定の周波数、振幅、波長の電流が発生し、かかる電流を信号として受信できる。受信アンテナ7hは、給電コイル7eが発生させる電磁波と異なる周波数、例えば該電磁波よりも高周波の電磁場の受信に特化している。これにより給電コイル7eが発生させる電磁波と、受信アンテナ7hが受信する電磁波について差別化が図られる。受信アンテナ7hが受信可能な電磁波の周波数は、例えば100MHz以上1GHz以下である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the feeding communication device 7 has a receiving circuit 7f electrically connected to the receiving line 6b of the blasting bus 6, and a receiving antenna 7h connected to the receiving circuit 7f by a communication line 7g. The receiving antenna 7h has, for example, an annularly wound coil for receiving a communication signal wirelessly transmitted from the power receiver 8 . The number of turns of the coil is, for example, one or more. When the receiving antenna 7h is exposed to a specific electromagnetic field, a current with a specific frequency, amplitude, and wavelength is generated, and the current can be received as a signal. The receiving antenna 7h specializes in receiving an electromagnetic field with a frequency different from that of the electromagnetic wave generated by the feeding coil 7e, for example, a higher frequency than the electromagnetic wave. Thereby, the electromagnetic wave generated by the feeding coil 7e and the electromagnetic wave received by the receiving antenna 7h can be differentiated. The frequency of electromagnetic waves that can be received by the receiving antenna 7h is, for example, 100 MHz or more and 1 GHz or less.

図4に示すように給電容器7aの下部には、受電機8が嵌合される組付孔7bが設けられる。組付孔7bは、略円筒状であって下側に開口部を有し、下方から受電機8が嵌合される。組付孔7bの上方に受信アンテナ7hが配される。 As shown in FIG. 4, an assembly hole 7b into which the power receiver 8 is fitted is provided in the lower portion of the power supply container 7a. The assembly hole 7b has a substantially cylindrical shape and has an opening on the lower side, into which the power receiver 8 is fitted from below. A receiving antenna 7h is arranged above the assembly hole 7b.

図4に示すように受電機8は、給電通信機7から無線で供給された電力を受信し、充電し、所定時間に爆薬筒30を爆発させる。受電機8は、筒状の本体部8aと、本体部8aより小径の勘合部8bを有する。勘合部8bは、筒状であって本体部8aと同軸上に位置し、本体部8aから給電通信機7に向けて突出する。受電機8の容器には、水や海水が入り込むことを避けるために液状、ゲル状または固体状の充填物が充填される。 As shown in FIG. 4, the power receiver 8 receives power wirelessly supplied from the power supply communication device 7, charges the power, and detonates the explosive cartridge 30 at a predetermined time. The power receiver 8 has a cylindrical body portion 8a and a fitting portion 8b having a diameter smaller than that of the body portion 8a. The fitting portion 8b has a cylindrical shape, is positioned coaxially with the main body portion 8a, and protrudes from the main body portion 8a toward the feeding communication device 7. As shown in FIG. The container of the power receiver 8 is filled with a liquid, gel or solid filling to prevent water or seawater from entering.

図3に示すように受電機8は、給電通信機7から無線で供給された電力を受信する受電コイル8fを有する。受電コイル8fは、円環状に巻き回されたコイルを有する。コイルの巻き数は、1周以上で例えば10周以上である。受電コイル8fは、電磁場に曝されることにより電流を発生させる。電流は起爆用、制御用の電力として用いられる。受電コイル8fは、特定の電磁場に曝されることにより、特定の周波数、振幅、波長の電流が発生し、かかる特定の電流を信号として受信することもできる。電磁波の周波数は、例えば100~500KHzである。受電コイル8fは、受電機8の勘合部8bが組付孔7bに挿入されることで、給電コイル7eの径方向内側に位置し、かつ給電コイル7eに近接される。 As shown in FIG. 3 , the power receiver 8 has a power receiver coil 8 f that receives power wirelessly supplied from the power supply communication device 7 . The power receiving coil 8f has an annularly wound coil. The number of turns of the coil is 1 or more, for example, 10 or more. The receiving coil 8f generates current by being exposed to an electromagnetic field. Electric current is used for detonation and control power. When the power receiving coil 8f is exposed to a specific electromagnetic field, a current with a specific frequency, amplitude, and wavelength is generated, and the specific current can be received as a signal. The frequency of electromagnetic waves is, for example, 100-500 KHz. By inserting the fitting portion 8b of the power receiver 8 into the assembly hole 7b, the power receiving coil 8f is positioned radially inside the power feeding coil 7e and is brought close to the power feeding coil 7e.

図3に示すように受電機8は、給電通信機7に信号を発信するための送信アンテナ8cを有する。送信アンテナ8cは、例えば円環状に巻き回されたコイルを有する。コイルの巻き数は、例えば1周以上である。送信アンテナ8cは、送信アンテナ8cを構成するコイルに特定の周波数、振幅、波長の電流が流れることで、送信アンテナ8cは電場または磁場を発生させ、特定の電磁波を発信する。送信アンテナ8cは、受電コイル8fが受信する電磁波と異なる周波数、例えば該電磁波よりも高周波の電磁場の送信に特化している。これにより送信アンテナ8cが発生させる電磁波と、受電コイル8fが受信する電磁波について差別化が図られる。送信アンテナ8cが発信する電磁波の周波数は、例えば100MHz以上1GHz以下である。送信アンテナ8cは、受電機8の勘合部8bが組付孔7bに挿入されることで、受信アンテナ7hと同心上に配置され、かつ受信アンテナ7hに近接される。 As shown in FIG. 3 , the power receiver 8 has a transmission antenna 8 c for transmitting a signal to the feeding communication device 7 . The transmitting antenna 8c has, for example, an annularly wound coil. The number of turns of the coil is, for example, one or more. The transmission antenna 8c generates an electric field or a magnetic field and emits a specific electromagnetic wave when a current of a specific frequency, amplitude, and wavelength flows through the coil that constitutes the transmission antenna 8c. The transmitting antenna 8c specializes in transmitting an electromagnetic field with a frequency different from that of the electromagnetic wave received by the receiving coil 8f, for example, a higher frequency than the electromagnetic wave. Thereby, the electromagnetic wave generated by the transmitting antenna 8c and the electromagnetic wave received by the power receiving coil 8f can be differentiated. The frequency of the electromagnetic waves emitted by the transmitting antenna 8c is, for example, 100 MHz or more and 1 GHz or less. The transmission antenna 8c is arranged concentrically with the reception antenna 7h and brought close to the reception antenna 7h by inserting the fitting portion 8b of the power receiver 8 into the assembly hole 7b.

図4に示すように受電機8は、起爆側制御器10を有する。図5に示すように起爆側制御器10は、受電コイル8fが無線で受信した電力を貯める蓄電部11と、受電コイル8fが受信した電波から所定の信号を検知する検出回路14を有する。蓄電部11は、起爆用蓄電部11aと制御用蓄電部11bを有する。起爆用蓄電部11a及び制御用蓄電部11bは、共に蓄電可能な蓄電デバイス(例えばコンデンサ等)を含む。起爆用蓄電部11a及び制御用蓄電部11bは、受電コイル8fで発生した電流および電力を蓄える。 As shown in FIG. 4 , the power receiver 8 has a detonation side controller 10 . As shown in FIG. 5, the detonation-side controller 10 has a power storage unit 11 that stores power wirelessly received by the power receiving coil 8f, and a detection circuit 14 that detects a predetermined signal from the radio waves received by the power receiving coil 8f. The power storage unit 11 has an initiation power storage unit 11a and a control power storage unit 11b. Both the detonation power storage unit 11a and the control power storage unit 11b include a power storage device capable of storing power (for example, a capacitor or the like). The detonation power storage unit 11a and the control power storage unit 11b store current and power generated by the power receiving coil 8f.

図5に示すように検出回路14は、受電コイル8fが受信した電波から所定の信号を検知して、制御回路13に信号を発信する。制御回路13は、検出回路14からの信号に基づいて起爆側制御器10の各種部品を制御するCPUと、CPUを動かすプログラムを記憶するメモリを有する。メモリには、予め受電機8(充電起爆装置2(図4参照))固有のシリアルナンバーが記憶される。制御回路13は、発破制御機3からの指令信号に基づいて抵抗値測定回路18を作動させる。 As shown in FIG. 5, the detection circuit 14 detects a predetermined signal from the radio waves received by the power receiving coil 8f and transmits the signal to the control circuit 13. FIG. The control circuit 13 has a CPU for controlling various components of the detonation side controller 10 based on signals from the detection circuit 14, and a memory for storing programs for operating the CPU. A serial number unique to the power receiver 8 (the charging detonator 2 (see FIG. 4)) is stored in advance in the memory. The control circuit 13 operates the resistance value measuring circuit 18 based on the command signal from the blasting controller 3 .

図5に示すように抵抗値測定回路18は、爆薬筒30を起爆させる電気雷管9が正常か否かを判定するために制御回路13と電気雷管9の間に設けられる。抵抗値測定回路18は、制御回路13の指示を受けて電気雷管9に微弱電流を流して電気雷管9の抵抗値を測定する。制御回路13は、電気雷管9の抵抗値が異常であると判断した際に放電回路12を作動させる。 As shown in FIG. 5, the resistance value measuring circuit 18 is provided between the control circuit 13 and the electric detonator 9 to determine whether or not the electric detonator 9 that detonates the explosive cylinder 30 is normal. A resistance value measuring circuit 18 receives an instruction from the control circuit 13 to apply a weak current to the electric detonator 9 to measure the resistance value of the electric detonator 9 . The control circuit 13 activates the discharge circuit 12 when it determines that the resistance value of the electric detonator 9 is abnormal.

図5に示すように放電回路12は、電気雷管9が異常であると制御回路13が判断した際に蓄電部11に蓄電された電流を放電する。放電回路12は、制御回路13と電気雷管9の間に設けられる。放電回路12は、制御回路13からの指示に基づいて起爆用蓄電部11aと電気的に接続され、起爆用蓄電部11aに蓄えられた電力を発散させる。 As shown in FIG. 5, the discharge circuit 12 discharges the current stored in the storage unit 11 when the control circuit 13 determines that the electric detonator 9 is abnormal. A discharge circuit 12 is provided between the control circuit 13 and the electric detonator 9 . The discharge circuit 12 is electrically connected to the detonation power storage unit 11a based on an instruction from the control circuit 13, and releases the electric power stored in the detonation power storage unit 11a.

図5に示すように制御回路13は、電気雷管9が正常か異常かを送信回路15と送信アンテナ8cを介して給電通信機7に発信する。送信回路15は、制御回路13からの信号を受けて特定の周波数、振幅、波長の電流を発生して送信アンテナ8cに供給する。 As shown in FIG. 5, the control circuit 13 transmits whether the electric detonator 9 is normal or abnormal to the feeding communication device 7 via the transmission circuit 15 and the transmission antenna 8c. The transmission circuit 15 receives a signal from the control circuit 13, generates a current of a specific frequency, amplitude, and wavelength, and supplies the current to the transmission antenna 8c.

充電起爆装置2において起爆の準備が完了した後に、発破制御機3から起爆信号が発せられる。起爆信号が図5に示すように受電コイル8fと検出回路14を経て制御回路13に送信される。制御回路13は、起爆信号に基づいてスイッチ回路16を操作する。スイッチ回路16は、蓄電部11と電気雷管9との間に介在する。スイッチ回路16は、制御回路13によって切断状態から接続状態になって起爆用蓄電部11aと電気雷管9を電気的に接続する。これにより起爆用蓄電部11aからの電力が電気雷管9に供給されて、爆薬筒30が爆発する。 After the charge detonator 2 is ready for detonation, the detonation controller 3 issues an detonation signal. The detonation signal is transmitted to the control circuit 13 through the receiving coil 8f and the detection circuit 14 as shown in FIG. The control circuit 13 operates the switch circuit 16 based on the detonation signal. Switch circuit 16 is interposed between power storage unit 11 and electric detonator 9 . The switch circuit 16 is switched from the disconnected state to the connected state by the control circuit 13 to electrically connect the detonation power storage unit 11 a and the electric detonator 9 . As a result, electric power is supplied from the electric storage unit 11a for detonation to the electric detonator 9, and the explosive cylinder 30 explodes.

図1,3に示すように爆薬筒30は、筒状の爆発体であって、海底35に設けられた装填穴35aに装填される。爆薬筒30は、筒本体と、筒本体内に装填された爆薬を有する。筒本体は海水が入り込まないよう爆薬を密閉する。爆薬筒30の長手方向一端に充電起爆装置2が装着される。爆薬筒30は、例えば1つの爆薬、あるいは長手方向に直列に連結された複数の爆薬を含む。 As shown in FIGS. 1 and 3, the explosive cartridge 30 is a tubular explosive body and is loaded into a loading hole 35a provided in the seabed 35. As shown in FIGS. The explosive tube 30 has a tube body and an explosive loaded in the tube body. The cylinder body seals the explosive to prevent seawater from entering. A charging detonator 2 is attached to one longitudinal end of the explosive cartridge 30 . The cartridge 30 contains, for example, a single explosive charge or multiple explosive charges connected in series longitudinally.

発破システム1を利用して海底35を爆破する発破方法のフローを図6~8に従って説明する。先ず作業者は、図5を参照するように発破の準備のために、発破制御機3を操作して発破制御機3から指令信号を発生させる(図6のステップS1)。指令信号は、光信号である指令光信号として制御母線5(図1,2参照)を介して中継機4に送信される。中継機4の給電側光電変換通信回路4aが指令光信号を電気信号に変換する(図6のステップS2)。電気信号が発破母線6(図1,2参照)を介して給電通信機7に送信される。電気信号に基づいて給電回路7cが給電用電流を送信する(図6のステップS3)。給電用電流を受けた給電コイル7eが電磁波を発信する(図6のステップS4)。 A flow of a blasting method for blasting the seabed 35 using the blasting system 1 will be described with reference to FIGS. First, the operator operates the blasting controller 3 to generate a command signal from the blasting controller 3 to prepare for blasting, as shown in FIG. 5 (step S1 in FIG. 6). The command signal is transmitted to the repeater 4 via the control bus 5 (see FIGS. 1 and 2) as a command optical signal which is an optical signal. The power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a of the repeater 4 converts the command light signal into an electric signal (step S2 in FIG. 6). An electrical signal is transmitted to the feeder communicator 7 via the blast bus 6 (see FIGS. 1 and 2). Based on the electrical signal, the power supply circuit 7c transmits the current for power supply (step S3 in FIG. 6). The feeding coil 7e that receives the feeding current emits an electromagnetic wave (step S4 in FIG. 6).

図5に示すように受電コイル8fが電磁波を受信し、受電コイル8fが電流を発生させる。(図6のステップS5)。電流が蓄電部11に流れ、起爆用蓄電部11aと制御用蓄電部11bが蓄電される(図6のステップS6)。制御回路13は、起爆用蓄電部11aと制御用蓄電部11bの充電が完了したことを検知した際に、充電完了通知信号を送信する。制御回路13は、充電完了信号とともに予め記憶するシリアルナンバーを信号として送信する(図6のステップS7)。送信回路15は、制御回路13から充電完了通知信号(および充電起爆装置2のシリアルナンバー)を受信し、電流に変換する(図6のステップS8)。変換された電流が送信アンテナ8cに流れ、送信アンテナ8cが電磁波を発信する(図6のステップS9)。 As shown in FIG. 5, the power receiving coil 8f receives electromagnetic waves and the power receiving coil 8f generates current. (Step S5 in FIG. 6). A current flows through the power storage unit 11, and the power storage unit 11a for initiation and the power storage unit 11b for control are charged (step S6 in FIG. 6). The control circuit 13 transmits a charging completion notification signal when it detects that the charging of the detonation power storage unit 11a and the control power storage unit 11b is completed. The control circuit 13 transmits the pre-stored serial number as a signal together with the charging completion signal (step S7 in FIG. 6). The transmission circuit 15 receives the charge completion notification signal (and the serial number of the charge initiator 2) from the control circuit 13 and converts it into a current (step S8 in FIG. 6). The converted current flows through the transmitting antenna 8c, and the transmitting antenna 8c emits electromagnetic waves (step S9 in FIG. 6).

図5に示すように受信アンテナ7hが送信アンテナ8cからの電磁波を受信し、受信アンテナ7hが電流を発生させる(図6のステップS10)。受信回路7fが受信アンテナ7hからの電流を充電完了通知信号に変換し、増幅する(図6のステップS11)。充電完了通知信号が発破母線6(図1,2参照)を介して中継機4に送信される。受信側光電変換通信回路4bが充電完了通知信号を受け、充電完了通知信号を通知光信号に変換する(図6のステップS12)。通知光信号が制御母線5(図1,2参照)を介して発破制御機3に送信される。発破制御機3が通知光信号を受信する(図6のステップS13)。発破制御機3の表示部がシリアルナンバーに基づく各受電機8の準備完了状態を表示する。作業者は、これにより各充電起爆装置2の起爆準備が完了したことを認識できる(図6のステップS14)。 As shown in FIG. 5, the receiving antenna 7h receives electromagnetic waves from the transmitting antenna 8c, and the receiving antenna 7h generates current (step S10 in FIG. 6). The receiving circuit 7f converts the current from the receiving antenna 7h into a charging completion notification signal and amplifies it (step S11 in FIG. 6). A charging completion notification signal is transmitted to the repeater 4 via the blasting bus 6 (see FIGS. 1 and 2). The reception-side photoelectric conversion communication circuit 4b receives the charging completion notification signal and converts the charging completion notification signal into a notification light signal (step S12 in FIG. 6). A notification light signal is sent to the blasting controller 3 via the control bus 5 (see FIGS. 1 and 2). The blasting controller 3 receives the notification light signal (step S13 in FIG. 6). The display of the blasting controller 3 displays the ready status of each power receiver 8 based on the serial number. The operator can thereby recognize that preparations for detonation of each charging detonator 2 are completed (step S14 in FIG. 6).

図6に示すようにステップS6を行った後、ステップS7と並行して図7に示すステップS30も行う。図5を参照するように受電コイル8fからの電流を検出回路14が受信し、電流から信号を検出し(図7のステップS30)、検出回路14が制御回路13に信号を送信する。その信号に基づいて制御回路13が抵抗値測定回路18に信号を送信する。抵抗値測定回路18は、制御用蓄電部11bに蓄えられた電力の一部を微弱電流として用いて電気雷管9の抵抗値を測定する(図7のステップS31)。制御回路13が測定された抵抗値から電気雷管9に不具合が有るか無いかを確認する(図7のステップS32)。不具合が無い場合、制御回路13が送信回路15に検査完了信号を送信する(図7のステップS33)。 After performing step S6 as shown in FIG. 6, step S30 shown in FIG. 7 is also performed in parallel with step S7. As shown in FIG. 5, the detection circuit 14 receives the current from the receiving coil 8f, detects a signal from the current (step S30 in FIG. 7), and transmits the signal to the control circuit 13. FIG. The control circuit 13 transmits a signal to the resistance value measuring circuit 18 based on the signal. The resistance value measuring circuit 18 measures the resistance value of the electric detonator 9 using part of the electric power stored in the control power storage unit 11b as a weak current (step S31 in FIG. 7). Based on the measured resistance value, the control circuit 13 confirms whether or not there is a problem with the electric detonator 9 (step S32 in FIG. 7). If there is no problem, the control circuit 13 transmits an inspection completion signal to the transmission circuit 15 (step S33 in FIG. 7).

図5を参照するように送信回路15から送信された検査完了信号が電流として送信アンテナ8cに送られる。送信アンテナ8cが検査完了信号を電磁波として発信する(図7のステップS34)。受信アンテナ7hが電磁波を受信し、電流に変換する(図7のステップS35)。受信回路7fが受信アンテナ7hからの電流を検査完了信号として受信する(図7のステップS36)。受信回路7fが検査完了信号を送信し、受信側光電変換通信回路4bが検査完了信号を光信号に変換し、送信する(図7のステップS37)。光信号は、制御母線5を介して発破制御機3に送信される。発破制御機3が検査完了の光信号を受信し(図7のステップS38)、発破制御機3の表示部が検査完了の旨を表示する(図7のステップS39)。 As shown in FIG. 5, the inspection completion signal transmitted from the transmission circuit 15 is sent as a current to the transmission antenna 8c. The transmitting antenna 8c transmits an inspection completion signal as an electromagnetic wave (step S34 in FIG. 7). The receiving antenna 7h receives the electromagnetic wave and converts it into a current (step S35 in FIG. 7). The receiving circuit 7f receives the current from the receiving antenna 7h as the inspection completion signal (step S36 in FIG. 7). The receiving circuit 7f transmits an inspection completion signal, and the reception side photoelectric conversion communication circuit 4b converts the inspection completion signal into an optical signal and transmits the optical signal (step S37 in FIG. 7). The optical signal is transmitted to the blasting controller 3 via the control bus 5 . The blasting controller 3 receives the optical signal indicating the completion of the inspection (step S38 in FIG. 7), and the display section of the blasting controller 3 displays the completion of the inspection (step S39 in FIG. 7).

ステップS39(図7参照)とステップS14(図6参照)が終了した後に、ステップS15の処理が行われる。すなわち発破制御機3の表示部に蓄電部11の充電が完了した旨(ステップS14)と、電気雷管9の検査完了の旨(ステップS39)が表示される。作業者は、これら表示を確認して発破制御機3の入力部を操作する。発破制御機3は、入力部の操作に基づいて起爆光信号を送信する(図6のステップS15)。起爆光信号が制御母線5を介して中継機4に送信される。給電側光電変換通信回路4aが起爆光信号を電気信号に変換し、給電回路7cに向けて送信する(図6のステップS16)。電気信号は、発破母線6を経由して給電通信機7に送信される。 After step S39 (see FIG. 7) and step S14 (see FIG. 6) are completed, the process of step S15 is performed. That is, the display section of the blasting controller 3 indicates that charging of the storage unit 11 has been completed (step S14) and that inspection of the electric detonator 9 has been completed (step S39). The operator confirms these displays and operates the input section of the blasting controller 3 . The blasting controller 3 transmits an initiation light signal based on the operation of the input unit (step S15 in FIG. 6). A detonation light signal is transmitted to the repeater 4 via the control bus 5 . The power-supply-side photoelectric conversion communication circuit 4a converts the ignition light signal into an electric signal, and transmits the electric signal to the power supply circuit 7c (step S16 in FIG. 6). The electrical signal is transmitted to the feed communication device 7 via the blasting bus line 6 .

図5を参照するように給電回路7cが起爆信号を受信して電流に変換し、給電コイル7eに送信する(図6のステップS17)。電流が流れることにより、給電コイル7eは電磁波として起爆信号を発信する(図6のステップS18)。受電コイル8fが起爆信号を電磁波として受信し、電流を発生させる(図6のステップS19)。検出回路14が受電コイル8fからの電流に基づいて起爆信号を検出する(図6のステップS20)。起爆信号には、各シリアルナンバーに対応する起爆時間が含まれている。制御回路13は、対応するシリアルナンバーの起爆時間をメモリに記録する。制御回路13のタイマーが起爆時間に達した際に制御回路13がスイッチ回路16をON状態となる(図6のステップS22)。なお起爆時間は、海底35を効率良く順次爆破するようにシリアルナンバー毎に相違している。 As shown in FIG. 5, the feeder circuit 7c receives the detonation signal, converts it into a current, and transmits it to the feeder coil 7e (step S17 in FIG. 6). Due to the current flowing, the feed coil 7e transmits an initiation signal as an electromagnetic wave (step S18 in FIG. 6). The receiving coil 8f receives the detonation signal as an electromagnetic wave and generates a current (step S19 in FIG. 6). The detection circuit 14 detects the detonation signal based on the current from the receiving coil 8f (step S20 in FIG. 6). The detonation signal contains the detonation time corresponding to each serial number. The control circuit 13 records the initiation time of the corresponding serial number in the memory. When the timer of the control circuit 13 reaches the ignition time, the control circuit 13 turns on the switch circuit 16 (step S22 in FIG. 6). The detonation time differs for each serial number so that the seabed 35 can be efficiently and sequentially detonated.

図6に示すようにステップS16の後に、ステップS17と並行して、図8に示すステップS25も行われる。すなわちステップS16において給電側光電変換通信回路4aが起爆光信号を電気信号に変換する。電気信号に基づいて中継機4が電源回路4cのメモリに母線切断時間を記録する(図8のステップS25)。中継機4のタイマーが母線切断時間に達した際に電源回路4cが母線切離機4dの母線切離用雷管4hに電力を供給する。母線切離用雷管4hが母線切離用爆薬4gを起爆する(図8のステップS26)。これにより発破母線6が中継機4から切断される。母船32に搭載された回収機を利用して制御母線5を回収する。制御母線5の回収によって中継機4が母船32に向けて回収される(図8のステップS27)。中継機4が爆薬筒30の爆破力の影響の小さい場所まで離れた後にステップS22が行われる。すなわち起爆時間は、母線切断時間よりも遅く、その時間差において中継機4を爆薬筒30から遠ざける。起爆時間としては、例えば360秒以上、600秒程度に設定することができる。 After step S16 as shown in FIG. 6, step S25 shown in FIG. 8 is also performed in parallel with step S17. That is, in step S16, the power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a converts the initiation light signal into an electric signal. Based on the electrical signal, the repeater 4 records the bus disconnection time in the memory of the power supply circuit 4c (step S25 in FIG. 8). When the timer of the repeater 4 reaches the bus disconnection time, the power supply circuit 4c supplies power to the bus disconnection detonator 4h of the bus disconnector 4d. The bus disconnecting detonator 4h detonates the bus disconnecting explosive 4g (step S26 in FIG. 8). As a result, the blasting bus line 6 is disconnected from the repeater 4 . A recovery machine mounted on the mother ship 32 is used to recover the control bus 5. - 特許庁By recovering the control bus 5, the repeater 4 is recovered toward the mother ship 32 (step S27 in FIG. 8). Step S22 is performed after the repeater 4 moves away to a place where the impact of the blasting force of the explosive cartridge 30 is small. That is, the detonation time is later than the busbar disconnection time, and the repeater 4 is moved away from the explosive cartridge 30 in the time difference. The detonation time can be set to, for example, 360 seconds or more and about 600 seconds.

ステップS27(図8参照)とステップS21(図6参照)が終了した後に、制御回路13がスイッチ回路16をONにする(図6のステップS22)。電気雷管9が起爆用蓄電部11aから電力を受けて(図6のステップS23)電気雷管9が爆薬筒30を起爆する(図6のステップS24)。 After step S27 (see FIG. 8) and step S21 (see FIG. 6) are completed, the control circuit 13 turns on the switch circuit 16 (step S22 in FIG. 6). The electric detonator 9 receives power from the detonating power storage unit 11a (step S23 in FIG. 6) and detonates the explosive cartridge 30 (step S24 in FIG. 6).

図7のステップS32において電気雷管9に不具合が有ると制御回路13が判断した場合は、ステップS40以降のステップを行って、爆破作業を停止する。すなわち図5を参照するように制御回路13が放電信号を放電回路12に送信する。(図7のステップS40)。放電回路12が放電信号に基づいて起爆用蓄電部11aを放電させる(図7のステップS41)。放電回路12が起爆用蓄電部11aの放電が終了した際に放電完了信号を制御回路13に送信する(図7のステップS42)。放電完了信号には充電起爆装置2に対応するシリアルナンバーの情報も含まれる。 If the control circuit 13 determines in step S32 in FIG. 7 that there is a problem with the electric detonator 9, steps after step S40 are performed to stop the blasting operation. That is, the control circuit 13 transmits a discharge signal to the discharge circuit 12 as shown in FIG. (Step S40 in FIG. 7). The discharge circuit 12 discharges the ignition storage unit 11a based on the discharge signal (step S41 in FIG. 7). The discharge circuit 12 transmits a discharge completion signal to the control circuit 13 when the discharge of the electric storage unit 11a for initiation is completed (step S42 in FIG. 7). Information of the serial number corresponding to the charge initiator 2 is also included in the discharge completion signal.

図5を参照するように制御回路13が放電完了信号を送信回路15に送信し(図7のステップS43)、送信回路15が放電完了信号を電流として送信アンテナ8cに送信する(図7のステップS44)。送信アンテナ8cが放電完了信号を発信し(図7のステップS45)、受信アンテナ7hが放電完了信号を受信する。受信回路7fが受信アンテナ7hからの電流に基づいて放電完了信号を抽出する(図7のステップS46)。受信回路7fが放電完了信号を受信側光電変換通信回路4bに送信する(図7のステップS47)。受信側光電変換通信回路4bが放電完了信号を光信号に変換し、送信する(図7のステップS48)。発破制御機3が放電完了信号を光信号として受信し(図7のステップS49)、発破制御機3の表示部が蓄電部11の電力を放電した旨および放電を行った充電起爆装置2のシリアルナンバーを表示する(図7のステップS50)。これにより作業者は、特定のシリアルナンバーの電気雷管9に異常があったために蓄電部11の電力が放電されたことを知る。 As shown in FIG. 5, the control circuit 13 transmits the discharge completion signal to the transmission circuit 15 (step S43 in FIG. 7), and the transmission circuit 15 transmits the discharge completion signal as current to the transmission antenna 8c (step S43 in FIG. 7). S44). The transmitting antenna 8c transmits a discharge completion signal (step S45 in FIG. 7), and the receiving antenna 7h receives the discharge completion signal. The receiving circuit 7f extracts the discharge completion signal based on the current from the receiving antenna 7h (step S46 in FIG. 7). The receiving circuit 7f transmits a discharge completion signal to the receiving side photoelectric conversion communication circuit 4b (step S47 in FIG. 7). The receiving side photoelectric conversion communication circuit 4b converts the discharge completion signal into an optical signal and transmits it (step S48 in FIG. 7). The blasting controller 3 receives the discharge completion signal as an optical signal (step S49 in FIG. 7), and the display unit of the blasting controller 3 indicates that the electric power of the electric storage unit 11 has been discharged and the serial number of the charge initiator 2 that has discharged. The number is displayed (step S50 in FIG. 7). As a result, the operator knows that the electric detonator 9 with a specific serial number has an abnormality and that the electric power of the electric storage unit 11 has been discharged.

上述するように発破システム1が構成される。すなわち図1に示すように発破システム1は、海底に装填される爆薬筒30と、爆薬筒30に接合される充電起爆装置2と、指令信号を発信する発破制御機3を有する。発破制御機3と充電起爆装置2は、母線(制御母線5及び発破母線6)によって連結される。図4,5に示すように充電起爆装置2は、給電通信機7と蓄電機11と電気雷管9を有する。給電通信機7は、発破制御機3からの指令信号に基づいて無線で電力を供給する。蓄電機11は、給電通信機7から無線で供給された電力を充電する。電気雷管9は、蓄電機11に充電された電力に基づいて爆薬筒30を起爆させる。図1に示すように母線の途中には中継機4が設けられる。母線は、発破制御機3と中継機4を連結する制御母線5と、中継機4と充電起爆装置2を連結する発破母線6を有する。 The blasting system 1 is configured as described above. That is, as shown in FIG. 1, the blasting system 1 has an explosive cartridge 30 loaded on the seabed, a charging detonator 2 connected to the explosive cartridge 30, and a blasting controller 3 that transmits command signals. The blasting controller 3 and the charging detonator 2 are connected by busbars (control busbar 5 and blasting busbar 6). As shown in Figs. The power supply communication device 7 wirelessly supplies power based on a command signal from the blasting controller 3 . The power storage 11 is charged with electric power wirelessly supplied from the power supply communication device 7 . The electric detonator 9 detonates the explosive cartridge 30 based on the electric power charged in the storage battery 11 . As shown in FIG. 1, a repeater 4 is provided in the middle of the bus line. The bus has a control bus 5 connecting the blasting controller 3 and the repeater 4 and a blasting bus 6 connecting the repeater 4 and the charge detonator 2 .

したがって母線は、中継機4によって制御母線5と発破母線6に分かれている。このため母線が洋上から水底または海底まで単一の長距離の構成となることを避けることができる。例えば制御母線5と発破母線6を材質が異なる線、あるいは性能が異なる線にすることができる。これにより発破制御機3と充電起爆機2を合理的に接続することができる。 Therefore, the busbar is divided into a control busbar 5 and a blasting busbar 6 by a repeater 4 . This avoids a single long-distance configuration of the bus bar from the ocean to the water or sea floor. For example, the control bus 5 and the blasting bus 6 can be made of different materials or have different performance. Thereby, the blasting controller 3 and the charging detonator 2 can be rationally connected.

図4に示すように充電起爆装置2は、無線で電気雷管9のための電力を供給する。したがって電気雷管9に電力が短絡等によって供給されることを抑制できる。また給電通信機7を含む充電起爆装置2は、爆薬筒30(図3参照)に接合されており、給電通信機7も爆薬筒30に近接している。そのため給電のための無線の距離が短く、充電起爆装置2を小型にすることができる。 As shown in FIG. 4, the charging detonator 2 supplies power for the electric detonator 9 wirelessly. Therefore, it is possible to prevent power from being supplied to the electric detonator 9 due to a short circuit or the like. Also, the charging detonator 2 including the power supply communication device 7 is joined to the explosive cartridge 30 (see FIG. 3), and the power supply communication device 7 is also close to the explosive cartridge 30 . Therefore, the wireless distance for power supply is short, and the charge detonator 2 can be made small.

図2に示すように中継機4は、電源(電源回路4c)を備え、電源の電力を充電起爆装置2に発破母線6を通じて供給する。したがって電力は、洋上の発破制御機3ではなく、中継機4から充電起爆装置2(図1参照)に供給される。そのため洋上から中継機4まで電力を供給する必要がなくなり、これらを連結する制御母線5に電力を供給するための電力線が不要になる。 As shown in FIG. 2 , the repeater 4 includes a power supply (power supply circuit 4 c ), and supplies power from the power supply to the charge detonator 2 through the blast bus 6 . Power is therefore supplied from the repeater 4 to the charge detonator 2 (see FIG. 1) rather than from the offshore blast controller 3 . Therefore, it becomes unnecessary to supply electric power from the sea to the repeater 4, and a power line for supplying electric power to the control bus 5 connecting them becomes unnecessary.

図2に示すように制御母線5は、発破制御機3(図1参照)からの指令信号を光信号として伝える光ファイバーを有する。中継機4は、光信号を電気信号に変換する給電側光電変換通信回路4aを有する。したがって制御母線5は、光ファイバーであるため、電線よりも軽量であり、簡易な構造になる。さらに光ファイバーにおいて光信号が減衰しにくいために、発破制御機3から充電起爆装置2への信号をより正確に送信することができる。 As shown in FIG. 2, the control bus 5 has optical fibers for transmitting command signals from the blasting controller 3 (see FIG. 1) as optical signals. The repeater 4 has a feeding-side photoelectric conversion communication circuit 4a that converts an optical signal into an electrical signal. Therefore, since the control bus 5 is an optical fiber, it is lighter than an electric wire and has a simple structure. Furthermore, since the optical signal is hard to attenuate in the optical fiber, the signal from the blasting controller 3 to the charging detonator 2 can be transmitted more accurately.

図5に示すように充電起爆装置2は、通知信号を送信する送信回路15を有する。図2に示すように中継機4は、発破母線6を通じて受信した通知信号である電気信号を光信号に変換する受信側光電変換通信回路4bを有する。制御母線5は、中継機4から通知信号を光信号として発破制御機3へ伝える光ファイバーを有する。したがって図1を参照するように発破制御機3は、通知信号を光信号で受信できる。したがって制御母線5は、光ファイバーであるため、電線よりも軽量であり、簡易な構造になる。さらに光ファイバーにおいて光信号が減衰しにくいために、発破制御機3から充電起爆装置2への信号をより正確に送信することができる。 As shown in FIG. 5, the charge initiator 2 has a transmission circuit 15 for transmitting a notification signal. As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a receiving side photoelectric conversion communication circuit 4b that converts an electric signal, which is a notification signal received through the blast bus 6, into an optical signal. The control bus 5 has an optical fiber for transmitting the notification signal from the repeater 4 to the blasting controller 3 as an optical signal. Therefore, as shown in FIG. 1, the blasting controller 3 can receive the notification signal as an optical signal. Therefore, since the control bus 5 is an optical fiber, it is lighter than an electric wire and has a simple structure. Furthermore, since the optical signal is hard to attenuate in the optical fiber, the signal from the blasting controller 3 to the charging detonator 2 can be transmitted more accurately.

図1に示すように発破母線6は、複数の爆薬筒30を直列で連結する。したがって中継機4と各爆薬筒30を並列で接続する複数の発破母線6を有する形態に比べて、母線の全長を短くすることができる。 As shown in FIG. 1, the blasting busbar 6 connects a plurality of explosive cartridges 30 in series. Therefore, the total length of the busbars can be shortened compared to the configuration having a plurality of blasting busbars 6 connecting the repeaters 4 and the explosive cylinders 30 in parallel.

図2に示すように中継機4は、中継機4に挿入された発破母線6の端部に係合するコネクター4iを有する。したがって水中においても中継機4と発破母線6を接続することができ、これにより作業性が向上する。あるいは電力供給が可能となる時期を遅らせることで、発破システムの設置作業の安全性が向上する。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a connector 4i that engages the end of the blast busbar 6 inserted into the repeater 4. As shown in FIG. Therefore, the repeater 4 and the blasting bus 6 can be connected even underwater, thereby improving workability. Alternatively, by delaying the time when electric power can be supplied, the safety of the installation work of the blasting system is improved.

図2に示すように中継機4には、発破制御機3(図1参照)からの指令信号に基づいて発破母線6を中継機4から切り離す母線切離機4dを有する。したがって中継機4が発破作業の爆発に巻き込まれることを防止でき、中継機4を回収できる。これにより中継機4を繰り返し利用することができる。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a bus disconnector 4d that separates the blasting bus 6 from the repeater 4 based on a command signal from the blasting controller 3 (see FIG. 1). Therefore, the repeater 4 can be prevented from being involved in the explosion of the blasting work, and the repeater 4 can be recovered. As a result, the repeater 4 can be used repeatedly.

図2に示すように母線切離機4dは、発破母線6を切断するための母線切離用雷管4hと、母線切離用雷管4hによって起爆する母線切離用爆薬4gを有する。したがって起爆によって発破母線6と中継機4を比較的簡易な構造で切り離すことができる。 As shown in FIG. 2, the busbar separation machine 4d has a busbar separation detonator 4h for cutting the blasting busbar 6 and a busbar separation explosive 4g that is triggered by the busbar separation detonator 4h. Therefore, the blasting bus line 6 and the repeater 4 can be separated with a relatively simple structure by detonating.

図1に示すように発破システム1は、海底または水底に装填される爆薬筒30を起爆させる充電起爆装置2と、海上または水上から指令信号を発信する発破制御機3を有する。充電起爆装置2と発破制御機3は、中継機4を介して母線で連結される。発破制御機3が指令信号を母線を経由して充電起爆装置2に向けて発信する。中継機4が指令信号に基づいて母線を中継機から切断する切断時間を記憶する。充電起爆装置2が指令信号に基づいて起爆時間を記憶する。中継機4が切断時間において中継機に設けられた母線切離機4d(図2参照)を用いて中継機4から母線(発破母線6)を切断する。中継機4を爆発範囲から離脱する退避時間が経過した後である起爆時間において充電起爆装置2が爆薬筒30を起爆させる。 As shown in FIG. 1, the blasting system 1 has a charging detonator 2 that detonates an explosive cartridge 30 loaded on the seabed or the bottom of the water, and a blasting controller 3 that transmits a command signal from the sea or water. The charging detonator 2 and the blasting controller 3 are connected by a busbar via a repeater 4 . A blasting controller 3 sends a command signal to the charging detonator 2 via the bus. A disconnection time for the repeater 4 to disconnect the bus line from the repeater is stored based on the command signal. The charging detonator 2 stores the detonation time based on the command signal. During the cutting time, the repeater 4 cuts off the bus line (blasting bus line 6) from the repeater 4 using the bus line disconnecting machine 4d (see FIG. 2) provided in the repeater machine. The charging detonator 2 detonates the explosive cartridge 30 at the detonation time after the elapse of the evacuation time for leaving the repeater 4 from the explosion range.

したがって図1に示すように充電起爆機2を用いて爆薬筒30を起爆させる前に、中継機4を発破作業の爆発影響範囲から退避させることで損傷を防止でき、中継機4を回収できる。これにより中継機4を繰り返し利用することができる。 Therefore, as shown in FIG. 1, before the charge detonator 2 is used to detonate the explosive cartridge 30, the repeater 4 is retracted from the explosion influence range of the blasting work, thereby preventing damage and recovering the repeater 4. As a result, the repeater 4 can be used repeatedly.

発破システム1は、図1に示すように海底35を爆破するために使用される。これに代えて発破システム1は、水を貯蓄する池、湖、河川などの水底を爆破するために使用されても良い。 The blasting system 1 is used to blast the sea bed 35 as shown in FIG. Alternatively, the blasting system 1 may be used to blast the bottom of ponds, lakes, rivers, etc. that store water.

図2に示すように中継機4が給電側光電変換通信回路4aと受信側光電変換通信回路4bを有する。これに代えて給電側光電変換通信回路4aと受信側光電変換通信回路4bを各充電起爆装置2の給電通信機7に設ける。この場合、発破母線6を制御母線5と同様、光ケーブル等の光通信線にすることもできる。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a and a reception side photoelectric conversion communication circuit 4b. In place of this, a power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a and a reception side photoelectric conversion communication circuit 4b are provided in the power supply communication device 7 of each charge detonator 2. FIG. In this case, like the control bus 5, the blasting bus 6 can be an optical communication line such as an optical cable.

図2に示すように中継機4が給電側光電変換通信回路4aと受信側光電変換通信回路4bを有する。これに代えて中継機4が給電側光電変換通信回路4aと受信側光電変換通信回路4bを有していない構成でもよい。この場合は、制御母線5が発破母線6と同様、銅線等の通電線にする。そして制御母線5と発破母線6は、中継機4によって中継されるため、制御母線5と発破母線6の通電線を異なる材料から構成できる、あるいは異なる直径から構成できる。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a and a reception side photoelectric conversion communication circuit 4b. Alternatively, the repeater 4 may be configured so as not to have the power supply side photoelectric conversion communication circuit 4a and the reception side photoelectric conversion communication circuit 4b. In this case, as with the blasting bus 6, the control bus 5 is a current-carrying wire such as a copper wire. Since the control bus 5 and the blasting bus 6 are relayed by the repeater 4, the current-carrying wires of the control bus 5 and the blasting bus 6 can be made of different materials or have different diameters.

図2に示すように中継機4に電源(電源回路4c)が設けられている。これに代えて、各充電起爆装置2の給電通信機7内に電源を設けてもよい。この場合、中継機4と充電起爆装置2を連結する発破母線6に必要な通電線の本数を少なくすることができる。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 is provided with a power supply (power supply circuit 4c). Instead of this, a power supply may be provided in the feeding communication device 7 of each charge detonator 2 . In this case, the number of current-carrying lines required for the blasting bus 6 connecting the repeater 4 and the charging detonator 2 can be reduced.

図2に示すように母線切離機4dは、発破母線6を切断するための母線切離用雷管4hと、母線切離用雷管4hによって起爆する母線切離用爆薬4gを有する。すなわち発破母線6を母線切離用爆薬4gの爆発力により寸断することで、発破母線6と中継機4を切り離す。これに代えて中継機4と発破母線6を自動的に切り離す他の構成を有していても良い。例えば、信号によって作動する電子スイッチをコネクター4iに設け、電子スイッチの作動によってコネクター4iから発破母線6を切り離す構成であっても良い。 As shown in FIG. 2, the busbar separation machine 4d has a busbar separation detonator 4h for cutting the blasting busbar 6 and a busbar separation explosive 4g that is triggered by the busbar separation detonator 4h. That is, the blasting busbar 6 and the repeater 4 are separated by cutting the blasting busbar 6 by the explosive force of the busbar separating explosive 4g. Instead of this, another configuration for automatically separating the repeater 4 and the blasting bus 6 may be provided. For example, an electronic switch actuated by a signal may be provided in the connector 4i, and the blasting busbar 6 may be disconnected from the connector 4i by the operation of the electronic switch.

図2に示すように制御母線5は、二本の通信線(例えば光ファイバー)5a,5bを有する。これに代えて制御母線5を一本の通信線(例えば光ファイバー)で構成し、その一本で送受信が可能な構成としても良い。 As shown in FIG. 2, the control bus 5 has two communication lines (for example, optical fibers) 5a and 5b. Alternatively, the control bus line 5 may be composed of a single communication line (for example, an optical fiber), and the single line may be used for transmission and reception.

図1に示すように発破母線6は、複数の充電起爆装置2を直列に繋ぐ。これに代えて中継機4と各充電起爆装置2が各発破母線6で繋ぐ、すなわち中継機4と各充電起爆装置2を並列で繋ぐ構成でも良い。 As shown in FIG. 1, the blasting bus 6 connects a plurality of charging detonators 2 in series. Alternatively, the repeater 4 and each charge detonator 2 may be connected by each blast bus 6, that is, the repeater 4 and each charge detonator 2 may be connected in parallel.

図4,5に示すように給電通信機7は受信回路7fと受信アンテナ7hを有する。これに代えて、給電通信機7が受信回路7fと受信アンテナ7hを有さない構成とすることもできる。 As shown in FIGS. 4 and 5, the feeding communication device 7 has a receiving circuit 7f and a receiving antenna 7h. Alternatively, the feeding communication device 7 may be configured without the receiving circuit 7f and the receiving antenna 7h.

図5に示すように受電機8には、起爆用蓄電部11aを放電させる放電回路12が設けられる。これに代えて受電機8は、放電回路12を有していなくても良い。この構造の場合、最初の充電の際に制御用蓄電部11bにのみ充電しても良い。そのうえで抵抗値測定回路18によって電気雷管9の抵抗値を確認し、異常がなければ起爆用蓄電部11aに蓄電を行っても良い。 As shown in FIG. 5, the power receiver 8 is provided with a discharge circuit 12 for discharging the power storage unit 11a for initiation. Alternatively, the power receiver 8 may not have the discharge circuit 12 . In the case of this structure, only the control power storage unit 11b may be charged during the first charge. After that, the resistance value of the electric detonator 9 is checked by the resistance value measuring circuit 18, and if there is no abnormality, the power storage unit 11a for detonation may be charged.

図5に示すように受電機8は、電気雷管9の不具合を確認するための抵抗値測定回路18を有する。これに代えて受電機8は、抵抗値測定回路18を有していなくても良い。 As shown in FIG. 5, the power receiver 8 has a resistance value measuring circuit 18 for confirming the malfunction of the electric detonator 9 . Alternatively, the power receiver 8 may not have the resistance value measuring circuit 18 .

図2に示すように中継機4は、母線切離機4dを有する。これに代えて中継機4は、母線切離機4dを有さない構成でも良い。図2に示すように母線切離機4dは、発破母線6と中継機4の連結部を切断しても良いし、中継機4の近傍において発破母線6を切断しても良い。 As shown in FIG. 2, the repeater 4 has a busbar disconnector 4d. Alternatively, the repeater 4 may be configured without the bus disconnector 4d. As shown in FIG. 2 , the bus disconnector 4 d may cut the connecting portion between the blasting bus 6 and the repeater 4 , or cut the blasting bus 6 near the repeater 4 .

図1に示すように爆薬筒30は、海底35の装填穴35aに挿入される。これに代えて爆薬筒30は、海底35に存在する割れ目に挿入、あるいは海底35上に設置されても良い。図1に示すように充電起爆装置2の一部が海底35の外に位置している。これに代えて充電起爆装置2の全部が海底35内に位置、あるいは全部が海底35の外に位置していても良い。 As shown in FIG. 1, the cartridge 30 is inserted into a loading hole 35a in the seabed 35. As shown in FIG. Alternatively, the cartridge 30 may be inserted into an existing crevice in the seabed 35 or placed on the seabed 35 . A portion of the charge detonator 2 is located outside the sea bed 35 as shown in FIG. Alternatively, all of the charging detonator 2 may be located within the sea bed 35 or all may be located outside the sea bed 35 .

1 発破システム
2 充電起爆装置
3 発破制御機
4 中継機
4a 給電側光電変換通信回路
4b 受信側光電変換通信回路
4c 電源回路(電源)
4i コネクター
5 制御母線(母線)
6 発破母線(母線)
9 電気雷管
11 蓄電機(蓄電部)
15 送信回路
30 爆薬筒
35 海底
1 blasting system 2 charge detonator 3 blasting controller 4 repeater 4a power supply side photoelectric conversion communication circuit 4b receiving side photoelectric conversion communication circuit 4c power supply circuit (power supply)
4i connector 5 control bus (bus)
6 Blasting busbar (busbar)
9 electric detonator 11 power storage (storage unit)
15 transmission circuit 30 explosive cartridge 35 sea bed

Claims (9)

海底または水底を掘削するための発破システムであって、
海底または水底に装填される爆薬筒と、
前記爆薬筒に接合される充電起爆装置と、
海上または水上から指令信号を発信する発破制御機と、
前記発破制御機と前記充電起爆装置を連結する母線とを有し、
前記充電起爆装置は、前記発破制御機からの前記指令信号に基づいて無線で電力を供給する給電通信機と、前記給電通信機から無線で供給された電力を充電する蓄電機と、前記蓄電機に充電された電力に基づいて前記爆薬筒を起爆させる電気雷管を有し、
前記母線の途中に中継機が設けられ、
前記母線は、前記発破制御機と前記中継機を連結する制御母線と、前記中継機と前記爆薬筒を連結する発破母線を有する発破システム。
A blasting system for drilling a sea bed or seabed, comprising:
an explosive cartridge to be loaded on the seabed or on the bottom of the water;
a charging detonator joined to the cartridge;
A blasting control machine that transmits a command signal from the sea or water,
a busbar connecting the blasting controller and the charging detonator,
The charging and detonating device includes a power supply communication device that wirelessly supplies power based on the command signal from the blasting controller, a power storage device that charges the power wirelessly supplied from the power supply communication device, and the power storage device. having an electric detonator that detonates the explosive cartridge based on the electric power charged in the
A repeater is provided in the middle of the bus line,
The blasting system, wherein the busbar includes a control busbar connecting the blasting controller and the repeater, and a blasting busbar connecting the repeater and the explosive cartridge.
請求項1に記載の発破システムであって、
前記中継機は、電源を備え、前記電源の電力を前記充電起爆装置に前記発破母線を通じて供給する発破システム。
A blasting system according to claim 1, comprising:
A blasting system in which the repeater includes a power supply, and supplies power from the power supply to the charging detonator through the blasting bus.
請求項1または2に記載の発破システムであって、
前記制御母線は、前記発破制御機からの前記指令信号を光信号として伝える光ファイバーを有し、
前記中継機は、前記光信号を電気信号に変換する給電側光電変換通信回路を有する発破システム。
A blasting system according to claim 1 or 2,
The control bus has an optical fiber that transmits the command signal from the blasting controller as an optical signal,
A blasting system in which the repeater has a power supply side photoelectric conversion communication circuit for converting the optical signal into an electrical signal.
請求項1~3のいずれか1つに記載の発破システムであって、
前記充電起爆装置は、通知信号を送信する送信回路を有し、
前記中継機は、前記発破母線を通じて受信した前記通知信号である電気信号を光信号に変換する受信側光電変換通信回路を有し、
前記制御母線は、前記中継機から前記通知信号を光信号として前記発破制御機へ伝える光ファイバーを有する発破システム。
A blasting system according to any one of claims 1 to 3,
The charging detonator has a transmission circuit that transmits a notification signal,
The repeater has a receiving side photoelectric conversion communication circuit that converts an electrical signal, which is the notification signal received through the blasting bus, into an optical signal,
A blasting system in which said control bus has an optical fiber for conveying said notification signal from said repeater as an optical signal to said blasting controller.
請求項1~4のいずれか1つに記載の発破システムであって、
前記中継機は、前記中継機に挿入された前記発破母線の端部に係合するコネクターを有する発破システム。
A blasting system according to any one of claims 1 to 4,
The blasting system, wherein the repeater has a connector that engages an end of the blast busbar inserted into the repeater.
請求項1~5のいずれか1つに記載の発破システムであって、
複数の前記爆薬筒を有し、
前記発破母線は、複数の前記爆薬筒を直列で連結する発破システム。
A blasting system according to any one of claims 1 to 5,
Having a plurality of the explosive cartridges,
The blasting system, wherein the blasting busbar connects a plurality of the explosive cartridges in series.
請求項1~6のいずれか1つに記載の発破システムであって、
前記中継機には、前記発破制御機からの前記指令信号に基づいて前記発破母線を前記中継機から切り離す母線切離機を有する発破システム。
A blasting system according to any one of claims 1 to 6,
The blasting system, wherein the repeater includes a bus disconnector for separating the blasting bus from the repeater based on the command signal from the blasting controller.
請求項7に記載の発破システムであって、
前記母線切離機は、前記発破母線を切断するための母線切離用雷管と、前記母線切離用雷管によって起爆する母線切離用爆薬を有する発破システム。
A blasting system according to claim 7, comprising:
The busbar detaching machine is a blasting system having a busbar detaching detonator for cutting the blasting busbar and a busbar detaching explosive detonated by the busbar detonating detonator.
海底または水底に装填される爆薬筒を起爆させるための充電起爆装置と、海上または水上から指令信号を発信する発破制御機と、前記充電起爆装置と前記発破制御機を中継機を介して連結する母線を有する発破システムにおける発破方法であって、
前記発破制御機が前記指令信号を前記母線を経由して前記充電起爆装置に向けて発信し、前記中継機が前記指令信号に基づいて前記母線を前記中継機から切断する切断時間を記憶し、
前記充電起爆装置が前記指令信号に基づいて起爆時間を記憶し、
前記中継機が前記切断時間において前記中継機に設けられた母線切離機を用いて前記中継機から前記母線を切断し、
前記中継機を爆発範囲から離脱する退避時間が経過した後である前記起爆時間において前記充電起爆装置が前記爆薬筒を起爆させる発破方法。
A charging detonator for detonating an explosive cartridge loaded on the seabed or the bottom of the water, a blasting controller for transmitting a command signal from the sea or on the water, and the charging detonator and the blasting controller are connected via a repeater. A blasting method in a blasting system having a busbar, comprising:
The blasting controller transmits the command signal to the charging detonator via the bus line, and the repeater stores a disconnection time for disconnecting the bus line from the repeater based on the command signal,
the charging detonator stores a detonation time based on the command signal;
the repeater disconnecting the bus from the repeater using a bus disconnector provided in the repeater at the disconnection time;
A blasting method in which the charging detonator detonates the explosive cartridge during the detonation time, which is after a withdrawal time for leaving the repeater from the explosion range has elapsed.
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