KR20230035579A - 무선 기폭 시스템 및 무선 기폭 시스템용 중계 장치 및 무선 기폭 시스템을 사용한 무선 기폭 방법 - Google Patents

Abstract

무선 기폭 시스템 (1) 은, 발파 조작 장치 (40) 와 기폭 뇌관 (10) 과 중계 장치 (30) 를 갖는다. 발파 조작 장치 (40) 는, 막장면 (71) 으로부터 이간되어 설치되고 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 송신한다. 기폭 뇌관 (10) 은, 막장면 (71) 의 장약공 (72) 에 장전되고 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호를 수신하는 수전 코일 (12) 을 구비한다. 중계 장치 (30) 는, 제 1 하향 무선 신호를 수신하는 제 1 송수신 안테나 (35) 와, 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기 (32) 와, 제 2 하향 무선 신호를 송신하는 제 2 송수신 안테나 (37) 를 구비한다. 제 2 송수신 안테나 (37) 가 장약공(72) 과 나란한 막장면 (71) 의 삽입공 (74) 에 장전된다.

Description

무선 기폭 시스템 및 무선 기폭 시스템용 중계 장치 및 무선 기폭 시스템을 사용한 무선 기폭 방법

본 개시의 하나의 형태는, 터널 등의 굴착 현장이나, 암석 등의 파쇄 현장이나, 빌딩 등의 구조물의 파쇄 현장 등에서 사용하는 무선 기폭 시스템에 관한 것이다. 또한 본 형태는, 상기 무선 기폭 시스템에서 사용되는 무선 기폭용 중계 장치, 및 무선 기폭 시스템을 사용한 무선 기폭 방법에 관한 것이다.

터널의 굴착 현장 등에 있어서의 폭파 작업에서 사용되는 무선 기폭 시스템은, 무선 기폭 뇌관과 발파 조작 장치를 갖는다. 무선 기폭 뇌관은, 발파 대상의 막장면에 있어서 굴착 방향으로 개방된 복수의 장약공 (裝藥孔) 에 폭약과 함께 장전된다. 장약공은, 예를 들어 직경이 수 ㎝ 이고 깊이가 수 m 정도이다. 발파 조작 장치는, 막장면으로부터 떨어진 원격지에 설치된다. 무선 기폭 뇌관과 발파 조작 장치는, 각각 송수신 안테나를 갖는다.

일본 특허공보 제5630390호의 무선 기폭 시스템은, 막장면의 근방에 설치된 발파 조작 장치측 안테나를 갖는다. 발파 조작 장치측 안테나는, 예를 들어 막장면으로부터 1 m 정도 떨어진 위치에 발파면의 복수의 장약공을 둘러싸는 크기의 루프상으로 설치된다. 발파 조작 장치측 안테나는, 무선 기폭 뇌관을 향하여 동작용 에너지나 기폭 신호를 포함하는 제어 신호를 무선 방식으로 송신한다. 폭약측 안테나가 발파 조작 장치로부터의 동작용 에너지나 제어 신호를 수신한다. 동작용 에너지는 무선 기폭 뇌관의 축전 소자에 축전된다. 무선 기폭 뇌관은, 폭약측 안테나를 통해서 제어 신호에 기초한 자체적인 동작 상태 등을 포함하는 응답 신호를 전파로 송신한다. 그 전파를 발파 조작 장치가 안테나를 통해서 수신한다. 응답 신호로부터 무선 기폭 뇌관의 충전이 완료된 것을 발파 조작 장치가 인식한다. 그 후, 발파 조작 장치가 무선 기폭 뇌관에 기폭 신호를 발신하고, 무선 기폭 뇌관이 폭약을 기폭시킨다.

발파 조작 장치측 안테나는, 막장면의 외방으로부터 장약공 내의 폭약측 안테나에 동작용 에너지를 송신한다. 일본 특허공보 제5630390호, 일본 특허공보 제4309001호의 무선 기폭 시스템은, 대형의 발파 조작 장치측 안테나를 발파면의 근방에 설치한다. 일본 특허공보 제6612769호의 무선 기폭 시스템은, 대형의 발파 조작 장치측 안테나를 점화 장소에 설치한다. 그 때문에 대형의 발파 조작 장치측 안테나를 설치하는 수고가 있었다. 또 발파 조작 장치측 안테나를 설치할 수 있는 장소에 제약이 있어, 작업성이 양호하지 않은 경우가 있었다.

발파 조작 장치측 안테나는, 암반을 통해서 폭약측 안테나에 동작용 에너지나 제어 신호를 송신한다. 일본 특허공보 제5630390호, 일본 특허공보 제4309001호, 일본 특허공보 제6612769호의 발파 조작 장치측 안테나는, 암반을 투과하기 쉬운 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 저주파 또한 비교적 큰 (예를 들어 수 W 를 초과한다) 전력으로 동작용 에너지나 제어 신호를 송신한다. 그 때문에 터널의 외방으로 전자파가 누설되지 않게, 전자파 차폐 등의 대책이 필요한 경우가 있었다.

일본 공개특허공보 2019-66092호의 무선 기폭 시스템은, 무선 기폭 뇌관으로부터 장약공의 외방으로 보조 안테나를 인출하여 설치하고 있었다. 이로써 발파 조작 장치측 안테나와 폭약측 안테나는, 암반을 투과하기 어려운 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 고주파로 송수신할 수 있다. 그러나 무선 기폭 뇌관마다 보조 안테나를 인출할 필요가 있어, 무선 기폭 뇌관의 장전 작업이 번잡해진다. 따라서 발파 조작 장치측 안테나와 폭약측 안테나 사이의 통신 설비를 효율적으로 설치할 수 있고, 또한 발파 조작 장치측 안테나와 폭약측 안테나로 송수신되는 신호가 주변에 누설되는 것을 방지할 수 있는 무선 기폭 시스템이 종래 필요하게 되어 있다.

본 개시의 하나의 특징에 의하면, 무선 기폭 시스템은, 발파 조작 장치와 기폭 뇌관과 중계 장치를 갖는다. 발파 조작 장치는, 발파 대상으로부터 이간되어 설치되고 또한 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 송신한다. 기폭 뇌관은, 발파 대상의 장약공에 장전되고 또한 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호를 수신하는 폭약측 수신 안테나를 구비한다. 중계 장치는, 제 1 하향 무선 신호를 수신하는 제 1 수신 안테나와, 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기와, 제 2 하향 무선 신호를 송신하는 제 2 송신 안테나를 구비한다. 제 2 송신 안테나가 장약공과 나란한 발파 대상의 삽입공에 장전된다.

따라서 중계 장치와 기폭 뇌관은, 비교적 낮은 주파수인 제 2 주파수로 무선 교신한다. 예를 들어, 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과하는 낮은 주파수로 중계 장치와 기폭 뇌관이 무선 교신한다. 중계 장치와 기폭 뇌관은, 모두 발파 대상에 형성된 구멍에 설치되기 때문에, 서로 가까운 장소에 위치한다. 따라서 예를 들어 수 W 이하의 작은 전력의 무선 신호로 중계 장치와 기폭 뇌관을 교신할 수 있다. 한편, 중계 장치와 발파 조작 장치는, 고주파인 제 1 주파수에 의해 무선 교신한다. 그 때문에 발파 대상인 터널 밖 등의 주변으로 신호가 새는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 기폭 뇌관은, 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 송신하는 폭약측 송신 안테나를 갖는다. 중계 장치는, 제 2 상향 무선 신호를 수신하는 제 2 수신 안테나와, 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기와, 제 1 상향 무선 신호를 송신하는 제 1 송신 안테나를 갖는다. 발파 조작 장치가 제 1 상향 무선 신호를 수신한다. 따라서 발파 조작 장치로부터 중계 장치를 통해서 기폭 뇌관에 송신되는 하향의 무선 신호 뿐만 아니라, 그 반대의 상향의 무선 신호에 있어서도 전술한 효과를 얻을 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 폭약측 수신 안테나와 폭약측 송신 안테나가 공통의 안테나이다. 제 1 수신 안테나와 제 1 송신 안테나가 공통의 안테나이다. 제 2 수신 안테나와 제 2 송신 안테나가 공통의 안테나이다. 따라서 시스템 전체의 부품 점수를 줄일 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 중계 장치는, 삽입공에 일부 또는 전부가 삽입되는 하우징을 갖는다. 하우징에 제 1 수신 안테나와 제 2 송신 안테나와 중계 처리기가 일체로 형성된다. 또는 중계 장치는, 삽입공에 삽입되는 복수의 하우징을 갖는다. 복수의 하우징 중 어느 것에 제 1 수신 안테나가 형성된다. 복수의 하우징 중 어느 것에 제 2 송신 안테나가 형성된다. 복수의 하우징 중 어느 것에 중계 처리기가 형성된다. 따라서 중계 장치는, 하우징을 통해서 발파 대상에 지지된다. 그 때문에 중계 장치는, 간이하게 발파 대상에 삽입되고 또한 지지된다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 하우징은, 삽입공의 안쪽에 설치되는 안쪽 단 (端) 을 갖는다. 안쪽 단에 제 2 송신 안테나가 형성된다. 안쪽 단의 반대측의 하우징의 앞쪽 단에 제 1 수신 안테나가 형성된다. 따라서 제 2 송신 안테나는, 장약공의 안쪽에 장전된 기폭 뇌관에 가까운 장소에 위치한다. 그 때문에 중계 장치와 기폭 뇌관은, 보다 작은 전력에 의한 신호로 교신할 수 있다. 한편, 제 1 수신 안테나는, 삽입공의 개구에 가까운 장소에 위치한다. 그 때문에 제 1 수신 안테나는, 발파 대상을 구성하는 암반 등에 비교적 방해받는 일 없이, 발파 조작 장치와 무선 신호에 의해 교신할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 하우징의 앞쪽 단이 제 1 수신 안테나와 함께 삽입공으로부터 발파 대상으로부터 튀어나와 설치된다. 따라서 중계 장치와 발파 조작 장치는, 발파 대상을 구성하는 암반 등에 차단되지 않고 무선 신호로 교신할 수 있다. 또 제 1 수신 안테나는, 발파 대상에 유지된 하우징을 이용하여, 발파 대상으로부터 튀어나와 있다. 그 때문에 간이한 구조로 제 1 수신 안테나가 발파 대상에 지지된다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 제 2 주파수는, 암반을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 이다. 제 1 주파수는, 1 MHz ∼ 10 GHz 이다. 따라서 중계 장치와 기폭 뇌관은, 암반 내에서 바람직하게 무선 교신할 수 있다. 또 제 1 주파수와 제 2 주파수의 주파수대가 떨어져 있다. 그 때문에 제 1 주파수의 신호와 제 2 주파수의 신호가 혼신되는 것이 억제되어, 잘못된 통신을 억제할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 기폭 뇌관을 장약공에 장전하는 뇌관 장전 유닛을 갖는다. 뇌관 장전 유닛은, 장약공에 장전되기 전의 기폭 뇌관의 폭약측 수신 안테나에 대해 제 2 주파수의 무선 신호로 통신 가능한 장전 유닛측 통신 장치를 갖는다. 따라서 기폭 뇌관과 장전 유닛측 통신 장치를 통신시키는 공정과, 기폭 뇌관을 장약공에 장전하는 공정을 일련의 흐름으로 효율적으로 실시할 수 있다. 또한 장전 유닛측 통신 장치로부터 수신하는 폭약측 수신 안테나와, 중계 장치로부터 수신하는 폭약측 수신 안테나를 공통으로 할 수 있다. 그 때문에 기폭 뇌관의 부품 점수를 줄일 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 기폭 뇌관은, 동작용 에너지를 수신하는 수전 코일과, 동작용 에너지를 축전하는 콘덴서를 갖는다. 뇌관 장전 유닛은, 장약공에 장전되기 전의 기폭 뇌관의 수전 코일에 동작용 에너지를 급전하는 급전 코일을 갖는다. 따라서 기폭 뇌관의 콘덴서는, 기폭 뇌관을 장약공에 장전하기 직전까지 동작용 에너지가 축전되어 있지 않은 상태, 또는 적은 상태를 유지할 수 있다. 그 때문에 기폭 뇌관을 발파 대상까지 운반할 때, 기폭 가능한 에너지를 갖지 않는 안정적인 상태로 운반할 수 있다. 또 급전은, 장약공에 장전하기 직전의 기폭 뇌관에 대해 실시한다. 그 때문에 비교적 용량이 작은 콘덴서를 사용할 수 있다. 이렇게 하여 기폭 뇌관의 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또 급전 시간을 짧게 할 수 있기 때문에 작업을 효율적으로 할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 중계 장치는, 뇌관 장전 유닛의 급전 코일로부터 동작용 에너지를 수신하는 수전 코일과, 동작용 에너지를 축전하는 콘덴서를 갖는다. 따라서 기폭 뇌관에 급전하는 급전 코일을 이용하여, 중계 장치도 급전할 수 있다. 그 때문에 시스템 전체의 부품 점수를 줄일 수 있다. 또한 중계 장치를 삽입공에 삽입하기 직전에 중계 장치의 콘덴서에 축전한다. 그 때문에 콘덴서의 축전 용량을 통신에 필요한 최소한의 양으로 할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 장약공에 장전되는 폭약을 송출하는 폭약 송출 유닛에 뇌관 장전 유닛이 형성된다. 따라서 기폭 뇌관을 장약공에 장전하는 공정과, 폭약을 장약공의 기폭 뇌관보다 앞쪽에 장전하는 공정을 일련의 흐름으로 효율적으로 실시할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 무선 기폭 시스템용 중계 장치는, 제 1 수신 안테나와 중계 처리기와 제 2 송신 안테나를 갖는다. 제 1 수신 안테나는, 발파 대상으로부터 이간되어 설치된 발파 조작 장치로부터 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 수신한다. 중계 처리기는, 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리한다. 제 2 송신 안테나는, 제 2 하향 무선 신호를 발파 대상의 장약공에 장전된 기폭 뇌관의 폭약측 수신 안테나에 송신한다. 제 1 수신 안테나와 중계 처리기와 제 2 송신 안테나가 하우징에 장착된다. 하우징이 장약공과 나란한 발파 대상의 삽입공에 장전된다.

따라서 중계 장치와 기폭 뇌관은, 비교적 낮은 주파수인 제 2 주파수로 무선 교신한다. 예를 들어, 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과하는 낮은 주파수로 중계 장치와 기폭 뇌관이 무선 교신한다. 중계 장치와 기폭 뇌관은, 모두 발파 대상에 형성된 구멍에 설치되기 때문에, 서로 가까운 장소에 위치한다. 따라서 예를 들어 10 W 이하의 작은 전력의 무선 신호로 중계 장치와 기폭 뇌관을 교신할 수 있다. 한편, 중계 장치와 발파 조작 장치는, 고주파인 제 1 주파수에 의해 무선 교신한다. 그 때문에 발파 대상인 터널 밖 등의 주변으로 신호가 새는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 무선 기폭 시스템용 중계 장치는, 제 2 수신 안테나와 중계 처리기와 제 1 송신 안테나를 갖는다. 제 2 수신 안테나는, 기폭 뇌관으로부터 송신된 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 수신한다. 중계 처리기는, 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리한다. 제 1 송신 안테나는, 제 1 상향 무선 신호를 송신한다. 제 2 수신 안테나와 중계 처리기와 제 1 송신 안테나가 하우징에 장착되어 있다. 따라서 발파 조작 장치로부터 중계 장치를 통해서 기폭 뇌관에 송신되는 하향의 무선 신호 뿐만 아니라, 그 반대의 상향의 무선 신호에 있어서도 전술한 효과를 얻을 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 제 1 수신 안테나와 제 1 송신 안테나가 공통의 안테나이다. 제 2 수신 안테나와 제 2 송신 안테나가 공통의 안테나이다. 따라서 시스템 전체의 부품 점수를 줄일 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 삽입공의 안쪽에 설치되는 하우징의 안쪽 단에 제 2 송신 안테나가 형성된다. 안쪽 단의 반대측의 하우징의 앞쪽 단에 제 1 수신 안테나가 형성된다. 따라서 제 2 송신 안테나는, 장약공의 안쪽에 장전된 기폭 뇌관에 가까운 장소에 위치한다. 그 때문에 중계 장치와 기폭 뇌관은, 보다 작은 전력에 의한 신호로 교신할 수 있다. 한편, 제 1 수신 안테나는, 삽입공의 개구에 가까운 장소에 위치한다. 그 때문에 제 1 수신 안테나는, 발파 대상을 구성하는 암반 등에 비교적 방해받는 일 없이, 발파 조작 장치와 무선 신호에 의해 교신할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 하우징의 앞쪽 단이 제 1 수신 안테나와 함께 삽입공으로부터 발파 대상으로부터 튀어나와 설치된다. 따라서 중계 장치와 발파 조작 장치는, 발파 대상을 구성하는 암반 등에 차단되지 않고 무선 신호로 교신할 수 있다. 또 제 1 수신 안테나는, 발파 대상에 유지된 하우징을 이용하여 발파 대상으로부터 튀어나와 있다. 그 때문에 간이한 구조로 제 1 수신 안테나가 발파 대상에 지지된다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 제 2 주파수는, 암반을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 이고, 제 1 주파수는, 1 MHz ∼ 10 GHz 이다. 따라서 중계 장치와 기폭 뇌관은, 암반 내에서 바람직하게 무선 교신할 수 있다. 또 제 1 주파수와 제 2 주파수의 주파수대가 떨어져 있다. 그 때문에 제 1 주파수의 신호와 제 2 주파수의 신호가 혼신되는 것이 억제되어, 잘못된 통신을 억제할 수 있다.

본 개시의 다른 특징은, 무선 기폭 시스템을 사용한 무선 기폭 방법에 관한 것이다. 발파 조작 장치가 발파 대상으로부터 이간된 위치에 설치된다. 중계 장치가 발파 대상의 삽입공에 설치된다. 발파 조작 장치와 중계 장치의 제 1 안테나가 서로 제 1 주파수인 1 MHz ∼ 10 GHz 의 무선 신호로 통신한다. 기폭 뇌관이 발파 대상의 장약공에 설치된다. 기폭 뇌관과 중계 장치의 제 2 안테나가 서로 제 2 주파수인 1 kHz ∼ 500 kHz 의 무선 신호로 통신한다. 중계 장치의 중계 처리기가 제 1 주파수의 신호를 수신 처리하고, 또한 제 2 주파수의 신호로 송신 처리한다. 또, 중계 장치의 중계 처리기가 제 2 주파수의 신호를 수신 처리하고, 또한 제 1 주파수의 신호로 송신 처리한다.

따라서 중계 장치와 기폭 뇌관은, 예를 들어 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 의 무선 신호로 교신한다. 중계 장치와 기폭 뇌관은, 모두 발파 대상에 형성된 구멍에 설치되기 때문에, 서로 가까운 장소에 위치한다. 따라서 예를 들어 10 W 이하의 작은 전력의 무선 신호로 중계 장치와 기폭 뇌관을 교신할 수 있다. 한편, 중계 장치와 발파 조작 장치는, 비교적 높은 1 MHz ∼ 10 GHz 의 무선 신호로 교신한다. 그 때문에 발파 대상인 터널 밖 등의 주변으로 신호가 새는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 발파 조작 장치가 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 중계 장치에 송신한다. 중계 장치의 중계 처리기가 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리한다. 중계 장치가 제 2 하향 무선 신호를 기폭 뇌관에 송신한다. 따라서 발파 조작 장치로부터 중계 장치에 송신되는 제 1 주파수의 하향의 무선 신호는, 발파 대상인 터널 밖 등의 주변으로 새는 것을 억제할 수 있다. 중계 장치로부터 기폭 뇌관에 송신되는 제 2 주파수의 하향의 무선 신호는, 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과한다. 그 때문에 발파 조작 장치로부터 중계 장치를 통해서 기폭 뇌관에 바람직하게 하향의 무선 신호를 송신할 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 기폭 뇌관이 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 중계 장치에 송신한다. 중계 장치의 중계 처리기가 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리한다. 중계 장치가 제 1 상향 무선 신호를 발파 조작 장치에 송신한다. 따라서 발파 조작 장치로부터 중계 장치를 통해서 기폭 뇌관에 송신되는 하향의 무선 신호 뿐만 아니라, 그 반대의 상향의 무선 신호에 있어서도 전술한 효과를 얻을 수 있다.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 뇌관 장전 유닛이 발파 대상의 근방에 있어서 기폭 뇌관과 중계 장치에 무선 방식으로 급전한다. 뇌관 장전 유닛이 축전된 기폭 뇌관을 발파 대상의 장약공에 장전한다. 뇌관 장전 유닛이 축전된 중계 장치를 발파 대상의 삽입공에 장전한다. 따라서 기폭 뇌관을 충전하고 또한 장약공에 장전하는 공정, 혹은 중계 장치를 충전하고 또한 삽입공에 장전하는 공정을, 발파 대상의 근방에 있어서 일련의 흐름으로 효율적으로 실시할 수 있다. 또 급전은, 장약공에 장전되기 직전의 기폭 뇌관, 혹은 삽입공에 장전하기 직전의 중계 장치에 대해 실시한다. 그 때문에 비교적 용량이 작은 콘덴서 등의 축전 회로를 사용할 수 있다. 이렇게 하여 기폭 뇌관과 중계 장치의 비용을 저렴하게 할 수 있다.

도 1 은, 무선 기폭 시스템의 전체 구성과 터널 굴착 현장의 개략도이다.
도 2 는, 막장면의 구멍에 장전된 기폭 뇌관과 중계 장치를 나타내는 단면도와 뇌관 장전 유닛의 개략도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 기폭 뇌관과 중계 장치와 발파 조작 장치의 개략도이다.
도 4 는, 기폭 뇌관과 뇌관 장전 유닛의 급전 코일의 개략도이다.
도 5 는, 무선 기폭 시스템의 블록도이다.
도 6 은, 무선 기폭 시스템에 의한 일련의 작업을 나타내는 플로 차트이다.
도 7 은, 무선 기폭 시스템에 있어서의 기폭 뇌관의 충전 처리의 플로 차트이다.
도 8 은, 무선 기폭 시스템에 있어서의 기폭 준비 처리의 플로 차트이다.
도 9 는, 무선 기폭 시스템에 있어서의 기폭 처리의 플로 차트이다.
도 10 은, 제 2 실시형태에 관련된 중계 장치와 뇌관 장전 유닛의 블록도이다.
도 11 은, 도 10 의 중계 장치의 충전 처리의 플로 차트이다.
도 12 는, 제 3 실시형태에 관련된 기폭 뇌관과 중계 장치와 발파 조작 장치의 개략도이다.
도 13 은, 제 4 실시형태에 관련된 기폭 뇌관과 중계 장치와 발파 조작 장치의 개략도이다.

본 개시의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 하기에 상세하게 설명한다. 설명 중의 동일한 참조 번호는, 중복되는 설명을 하지 않지만, 동일한 기능을 갖는 동일한 요소를 의미한다. 본 개시의 하나의 실시형태를 도 1 ∼ 9 에 따라 설명한다. 무선 기폭 시스템 (1) 은, 폭약을 폭파시켜 예를 들어 터널, 해저, 암석, 빌딩 등의 구조물 등을 굴착 또는 파쇄하기 위해서 사용된다. 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 터널 (70) 의 굴착 현장을 예로서 설명한다. 터널 (70) 은, 막장면 (71) 을 안쪽부에 갖는다. 막장면 (71) 에는, 상하 방향 및 좌우 방향으로 소정의 간격을 갖고 복수의 장약공 (72) 이 삭공 (削孔) 된다. 장약공 (72) 은, 터널 (70) 의 깊이 방향으로 연장된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이 각 장약공 (72) 내에는, 기폭 뇌관 (10) 과 복수의 폭약 (2) 이 장전된다. 폭약 (2) 보다 앞쪽의 장약공 (72) 의 입구는, 점토 등의 봉지 (封止) 부재 (73) 로 봉지된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이 막장면 (71) 에는, 중계 장치 (30) 를 설치하기 위한 1 개 또는 복수의 삽입공 (74) 이 삭공된다. 삽입공 (74) 은, 폭약 (2) 이 장전되는 복수의 장약공 (72) 에 대해 상하 방향 및 좌우 방향으로 소정의 간격을 갖고 위치한다. 삽입공 (74) 은, 복수의 장약공 (72) 과 대략 평행하게 터널 (70) 의 깊이 방향으로 연장된다. 삽입공 (74) 내에 중계 장치 (30) 가 삽입된다. 중계 장치 (30) 의 하우징 (31) 은, 삽입공 (74) 의 입구에서 일부가 튀어나온다. 중계 장치 (30) 는, 장약공 (72) 내의 복수의 기폭 뇌관 (10) 의 각각과 무선 방식으로 교신한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이 무선 기폭 시스템 (1) 은, 터널 (70) 의 굴 바닥 또는 터널 (70) 의 외부에 설치되는 발파 조작 장치 (40) 를 갖는다. 발파 조작 장치 (40) 는, 막장면 (71) 으로부터 거리 L1 만큼 떨어진 위치에 배치된다. 거리 L1 은, 예를 들어 100 m ∼ 1000 m 로 설정된다. 발파 조작 장치 (40) 는, 송수신 안테나 (47) 를 갖고, 중계 장치 (30) 와 무선 방식으로 교신할 수 있다. 그 때문에 발파 조작 장치 (40) 는, 중계 장치 (30) 를 통해서 장약공 (72) 내의 복수의 기폭 뇌관 (10) 의 각각과 무선 방식으로 교신할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 과 폭약 (2) 은, 뇌관 장전 유닛 (51) 을 이용하여 각 장약공 (72) 에 장전된다. 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 예를 들어 차량형의 폭약 송출 유닛 (50) 에 형성된다. 뇌관 장전 유닛 (51) 에는, 기폭 뇌관 (10) 을 충전하기 위한 급전 장치 (52) 가 장착된다. 급전 장치 (52) 는, 기폭 뇌관 (10) 을 장약공 (72) 에 장전하기 직전에 있어서 기폭 뇌관 (10) 에 급전한다. 이것 대신에 급전 장치 (52) 는, 뇌관 장전 유닛 (51) 과 별개로 형성되고, 휴대할 수 있는 핸디 타입이어도 된다.

기폭 뇌관 (10) 을 도 4, 5 에 따라 상세하게 설명한다. 기폭 뇌관 (10) 은, 대략 원주 형상의 뇌관 본체 (11) 를 갖는다. 뇌관 본체 (11) 의 외주면의 대략 중앙부에는, 수전 코일 (12) 이 원환상으로 권회된다. 수전 코일 (12) 의 권취수는, 1 바퀴 이상이고 예를 들어 10 바퀴 이상이다. 수전 코일 (12) 은, 전자장에 노출됨으로써 특정한 주파수, 진폭의 전류를 발생시킨다. 전류는 기폭 뇌관 (10) 의 제어용, 기폭용의 전력으로서 사용된다. 수전 코일 (12) 은, 특정한 주파수의 각종 신호를 송수신하는 송수신 안테나를 겸한다. 수전 코일 (12) 은, 특정한 주파수, 진폭의 전류가 흐름으로써 각종 신호를 송신한다. 수전 코일 (12) 은, 특정한 전자장에 노출됨으로써 특정한 주파수, 진폭의 각종 신호를 수신한다. 전자파의 주파수는, 땅속이나 암반 내의 투과성이 양호하도록 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 이고, 바람직하게는 10 k 이상, 예를 들어 200 kHz 이다.

도 4 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 은, 뇌관 본체 (11) 의 일단면으로부터 돌출되는 뇌관 점화부 (13) 를 갖는다. 뇌관 점화부 (13) 는, 뇌관 본체 (11) 의 길이 방향을 따라 연장된다. 뇌관 점화부 (13) 는, 폭약 (2) 의 하나인 프라이머리 차지 (2a) 에 삽입된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 은, 수전 코일 (12) 과 전기적으로 접속되는 동조 회로 (22) 와 정류 소자 (23) 와 축전 회로 (25) 를 갖는다. 동조 회로 (22) 는, 수전 코일 (12) 이 전력을 수신할 때에 발생한 전류의 수신 주파수에 동조한다. 정류 소자 (23) 는, 동조 회로 (22) 로부터 입력된 전류를 직류 전류로 정류한다. 축전 회로 (25) 는, 예를 들어 콘덴서 등이고, 정류 소자 (23) 로 정류된 전력을 비축한다. 축전 회로 (25) 는, 기폭 뇌관 (10) 의 각 전자 부품을 동작시키기 위한 전력과, 뇌관 점화부 (13) 가 점화되기 위한 전력을 비축한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 은, 수전 코일 (12) 을 안테나로서 이용하기 위한 뇌관 모뎀 (24) 을 갖는다. 뇌관 모뎀 (24) 은, 수신 회로 (복조 회로) (24a) 와 송신 회로 (변조 회로) (24b) 를 갖는다. 수신 회로 (24a) 와 송신 회로 (24b) 는, 각각 수전 코일 (12) 과 제어 회로 (CPU) (21) 에 접속된다. 수전 코일 (12) 이 신호를 수신할 때에 전류가 발생한다. 수신 회로 (24a) 는, 이 전류의 변화에 기초하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 (복조) 한다. 송신 회로 (24b) 는, 제어 회로 (21) 로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 (변조) 한다. 수전 코일 (12) 에는, 송신 회로 (24b) 로 변조한 신호에 기초하는 전류가 흐른다. 기폭 뇌관 (10) 은, 제어 회로 (21) 에 접속된 메모리 (26) 를 갖는다. 메모리 (26) 에는, 기폭 뇌관 (10) 고유의 ID 번호 (시리얼 넘버) 나 알고리즘이 미리 기록된다. 메모리 (26) 에는, 예를 들어 수신 회로 (24a) 로 복조한 기폭 지연 시간을 설정하는 신호에 기초하여 기폭 지연 시간이 기록된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 은, 제어 회로 (21) 에 접속된 기폭 스위치 (27) 와 저항 측정 회로 (28) 를 갖는다. 기폭 스위치 (27) 는, 축전 회로 (25) 와 뇌관 점화부 (13) 를 전기적으로 접속한 접속 상태와 절단한 차단 상태로 전환된다. 기폭 스위치 (27) 는, 제어 회로 (21) 로부터 온 신호가 출력되지 않는 경우, 축전 회로 (25) 와 뇌관 점화부 (13) 를 차단 상태로 한다. 기폭 스위치 (27) 는, 제어 회로 (21) 로부터 온 신호가 출력되었을 때, 축전 회로 (25) 와 뇌관 점화부 (13) 를 접속 상태로 한다. 저항 측정 회로 (28) 는, 뇌관 점화부 (13) 가 정상인지의 여부를 판단하기 위해서, 제어 회로 (21) 로부터의 출력에 기초하여 뇌관 점화부 (13) 의 전기 저항을 측정한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (30) 는, 원통상의 하우징 (31) 을 갖는다. 하우징 (31) 은, 일단에 앞쪽 단 (31a) 을 갖고 타단에 안쪽 단 (31b) 을 갖는다. 앞쪽 단 (31a) 은, 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나온 위치에 배치된다. 안쪽 단 (31b) 은, 삽입공 (74) 의 입구에서 먼 안쪽에 배치된다. 중계 장치 (30) 는, 앞쪽 단 (31a) 에 제 1 송수신 안테나 (35) 를 갖는다. 중계 장치 (30) 는, 안쪽 단 (31b) 에 제 2 송수신 안테나 (37) 를 갖는다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (30) 는, 제어 회로 (CPU) (32) 를 갖고, 제어 회로 (32) 는, 입력된 신호를 수신 처리하고, 상이한 주파수의 신호로 송신 처리하는 중계 처리기를 구비한다. 중계 처리기는, 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 신호를 수신 처리하고, 1 k ∼ 500 kHz 의 신호로 송신 처리한다. 혹은 중계 처리기는, 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 신호를 수신 처리하고, 1 M ∼ 10 GHz 의 신호로 송신 처리한다. 중계 장치 (30) 는, 제어 회로 (32) 에 전력을 공급하는 전원 (33) 과, 메모리 (34) 를 갖는다. 제어 회로 (32) 는, 지령에 기초하여 메모리 (34) 에 정보를 기록, 또는 메모리 (34) 에 기억된 데이터를 판독 출력하거나, 또는 메모리 (34) 에 기억된 알고리즘에 기초하여 계산한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (30) 는, 제 1 모뎀 (36) 과 제 2 모뎀 (38) 을 갖는다. 제 1 모뎀 (36) 은, 제 1 안테나측 수신 회로 (36a) 와 제 1 안테나측 송신 회로 (36b) 를 갖는다. 제 1 안테나측 수신 회로 (36a) 와 제 1 안테나측 송신 회로 (36b) 는, 각각 제 1 송수신 안테나 (35) 와 제어 회로 (32) 에 접속된다. 제 1 안테나측 수신 회로 (36a) 는, 제 1 송수신 안테나 (35) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 제 1 안테나측 송신 회로 (36b) 는, 제어 회로 (32) 로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다. 제 1 송수신 안테나 (35) 는, 땅속이나 암반 내를 투과하기 어려운 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 무선 전파를 송신 또는/및 수신하고, 바람직하게는 100 MHz 이상, 예를 들어 920 MHz 의 무선 전파를 송신 또는/및 수신한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 제 2 모뎀 (38) 은, 제 2 안테나측 수신 회로 (38a) 와 제 2 안테나측 송신 회로 (38b) 를 갖는다. 제 2 안테나측 수신 회로 (38a) 와 제 2 안테나측 송신 회로 (38b) 는, 각각 제 2 송수신 안테나 (37) 와 제어 회로 (32) 에 접속된다. 제 2 안테나측 수신 회로 (38a) 는, 제 2 송수신 안테나 (37) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 제 1 안테나측 송신 회로 (36b) 는, 제어 회로 (32) 로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다. 제 2 송수신 안테나 (37) 는, 땅속이나 암반 내의 투과성이 양호한 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파를 송신 또는/및 수신하고, 바람직하게는 예를 들어 200 kHz 의 무선 전파를 송신 또는/및 수신한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 발파 조작 장치 (40) 는, 제어 회로 (CPU) (43) 와 입력부 (41) 와 표시부 (42) 를 갖는다. 제어 회로 (43) 는, 발파 조작 장치 (40) 의 각 전기 부품으로부터의 전기 신호의 입력에 기초하여 각 전기 부품에 전기 신호를 출력한다. 입력부 (41) 는, 예를 들어 키보드나 스위치, 터치 패널 등을 구비한다. 표시부 (42) 는, 예를 들어 디스플레이나 점등·소등을 하는 램프 등을 구비한다. 작업자는, 표시부 (42) 에 표시된 정보를 확인하면서, 입력부 (41) 를 조작한다. 입력부 (41) 와 표시부 (42) 는, 각각 제어 회로 (43) 와 전기적으로 접속된다. 발파 조작 장치 (40) 는, 제어 회로 (43) 에 전력을 공급하는 전원 (44) 과, 메모리 (45) 를 갖는다. 제어 회로 (43) 는, 지령에 기초하여 예를 들어 기폭 뇌관 (10) 의 ID 번호 등의 정보를 메모리 (45) 에 기록, 또는 메모리 (45) 에 기억된 데이터를 판독 출력하거나, 또는 메모리 (45) 에 기억된 알고리즘에 기초하여 계산한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 발파 조작 장치 (40) 는, 송수신 안테나 (47) 와 조작기 모뎀 (46) 을 갖는다. 조작기 모뎀 (46) 은, 수신 회로 (46a) 와 송신 회로 (46b) 를 갖는다. 수신 회로 (46a) 와 송신 회로 (46b) 는, 각각 송수신 안테나 (47) 와 제어 회로 (43) 에 접속된다. 수신 회로 (46a) 는, 송수신 안테나 (47) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 송신 회로 (46b) 는, 제어 회로 (43) 로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다. 송수신 안테나 (47) 는, 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 무선 전파를 송신 또는/및 수신한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 무선 기폭 시스템 (1) 은, 각 장약공 (72) 내에 기폭 뇌관 (10) 과 폭약 (2) 을 송출하는 폭약 송출 유닛 (50) 을 갖는다. 폭약 송출 유닛 (50) 은, 차량 (50a) 에 탑재된 붐 (50b) 을 갖는다. 붐 (50b) 은, 신축 또는 경동 가능하게 차량 (50a) 에 지지된다. 붐 (50b) 의 단부에 뇌관 장전 유닛 (51) 이 형성된다. 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 붐 (50b) 의 신축 또는 경동에 의해 장약공 (72) 내로 이동한다. 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 기폭 뇌관 (10) 을 유지하거나, 또는 기폭 뇌관 (10) 의 유지를 해제한다. 뇌관 장전 유닛 (51) 이 장약공 (72) 내로 이동함으로써 기폭 뇌관 (10) 이 장약공 (72) 에 장전된다.

도 4 에 나타내는 바와 같이 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 장약공 (72) 에 장전되기 전의 기폭 뇌관 (10) 의 수전 코일 (12) 에 동작용 에너지를 급전하는 급전 장치 (52) 를 갖는다. 급전 장치 (52) 는, 통상이고 또한 양측이 개구된 통 본체 (52a) 를 갖는다. 통 본체 (52a) 는, 원환상으로 권회된 급전 코일 (안테나) (53) 을 갖는다. 급전 코일 (53) 은, 통 본체 (52a) 의 외주면을 따라 권회된다. 급전 코일 (53) 의 권취수는, 1 바퀴 이상이고 예를 들어 10 바퀴 이상이다. 통 본체 (52a) 의 개구 (52b) 는, 뇌관 본체 (11) 의 외주면에 권회된 수전 코일 (12) 의 외경보다 큰 내경을 갖는다.

도 4 에 나타내는 바와 같이 급전 코일 (53) 은, 특정한 주파수, 진폭, 파장의 전류가 흐름으로써 급전 코일 (53) 의 주위에 전기장 또는 자장을 발생시켜 특정한 전자파를 송신한다. 급전 코일 (53) 은, 특정한 전자장에 노출됨으로써 특정한 주파수, 진폭의 각종 신호를 수신한다. 급전 코일 (53) 은, 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz, 바람직하게는 예를 들어 200 kHz 로 수전 코일 (12) 과 교신한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 장약공 (72) 에 장전하기 전의 기폭 뇌관 (10) 의 수전 코일 (12) 과 교신 가능한 장전 유닛측 통신 장치 (55) 를 갖는다. 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 제어 회로 (CPU) (58) 와 입력부 (56) 와 표시부 (57) 를 갖는다. 제어 회로 (58) 는, 장전 유닛측 통신 장치 (55) 의 각 전기 부품으로부터의 전기 신호의 입력에 기초하여 각 전기 부품에 전기 신호를 출력한다. 입력부 (56) 는, 예를 들어 키보드나 스위치, 터치 패널 등을 구비한다. 표시부 (57) 는, 예를 들어 디스플레이나 점등·소등을 하는 램프 등을 구비한다. 작업자는, 표시부 (57) 에 표시된 정보를 확인하면서, 입력부 (56) 를 조작한다. 입력부 (56) 와 표시부 (57) 는, 각각 제어 회로 (58) 와 전기적으로 접속된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 제어 회로 (58) 에 전력을 공급하는 전원 (59) 과, 메모리 (60) 와 급전 회로 (61) 를 갖는다. 제어 회로 (58) 는, 지령에 기초하여 예를 들어 기폭 뇌관 (10) 의 ID 번호 등의 정보를 메모리 (60) 에 기록, 또는 메모리 (60) 의 기억된 데이터를 판독 출력하거나, 또는 메모리 (60) 에 기억된 알고리즘에 기초하여 계산한다. 급전 회로 (61) 는, 전원 (59) 과 급전 코일 (53) 에 전기적으로 접속된다. 제어 회로 (58) 는, 지령에 기초하여 전원 (59) 으로부터 급전 회로 (61) 를 통해서 급전 코일 (53) 에 전류를 출력한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 급전 코일 (53) 과 제어 회로 (58) 에 접속되는 장전 유닛 모뎀 (62) 을 갖는다. 장전 유닛 모뎀 (62) 은, 수신 회로 (62a) 와 송신 회로 (62b) 를 갖는다. 수신 회로 (62a) 와 송신 회로 (62b) 는, 각각 급전 코일 (53) 과 제어 회로 (58) 에 접속된다. 수신 회로 (62a) 는, 급전 코일 (53) 이 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 송신 회로 (62b) 는, 제어 회로 (58) 로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다. 송신 회로 (62b) 는, 예를 들어 기폭 지연 시간의 설정 신호 등에 관련된 특정한 주파수 1 k ∼ 500 kHz 이고 또한 특정한 부호 신호를 설정한 전류를 급전 코일 (53) 에 출력한다.

도 6 ∼ 9 에 따라 무선 기폭 시스템 (1) 을 이용하여, 막장면 (71) 을 폭파하여 굴착하는 무선 기폭 방법의 플로를 설명한다. 먼저 작업자는, 도 1 을 참조하는 바와 같이 발파의 준비를 위해서 막장면 (71) 에 복수의 장약공 (72) 과 1 개 이상의 삽입공 (74) 을 삭공한다 (도 6 의 스텝 S1). 장약공 (72) 과 삽입공 (74) 은, 예를 들어 직경이 5 ㎝ 정도, 깊이가 2 m 정도로 삭공된다. 도 4 를 참조하는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 의 뇌관 본체 (11) 를 길이 방향을 따라 급전 장치 (52) 의 통 본체 (52a) 에 삽입한다 (스텝 S2). 수전 코일 (12) 은, 급전 코일 (53) 의 직경 방향 내방에 배치된다. 작업자는, 입력부 (56) (도 5 참조) 를 조작하여 기폭 뇌관 (10) 의 충전 처리를 개시한다 (스텝 S3).

도 5 를 참조하는 바와 같이 장전 유닛측 통신 장치 (55) 의 제어 회로 (58) 는, 입력부 (56) 로부터의 입력 신호를 받아 급전 회로 (61) 를 통해서 급전 코일 (53) 에 전류를 출력한다 (도 7 의 스텝 S11). 급전 코일 (53) 은, 예를 들어 주파수가 1 k ∼ 500 kHz 인 자계를 발생시킨다 (스텝 S12). 기폭 뇌관 (10) 의 수전 코일 (12) 은, 자계를 수신하여 전류를 발생시킨다 (스텝 S13). 동조 회로 (22) 는, 수전 코일 (12) 에서 발생한 전류의 주파수에 동조한다 (스텝 S14). 정류 소자 (23) 는, 수신한 전류를 직류 전류로 정류한다 (스텝 S15).

도 5 를 참조하는 바와 같이 축전 회로 (25) 는, 직류 전류가 공급됨으로써 전력을 비축한다 (스텝 S16). 또한 수전 코일 (12) 에서 전류가 발생하는 전단층에서는, 축전 회로 (25) 의 전압은 0 V 이다. 장전 유닛측 통신 장치 (55) 로부터의 ID 번호의 문의 신호의 송신 (스텝 S17) 에 대해, 축전 회로 (25) 의 전압이 소정값 미만인 경우 응답하지 않는다. 응답했을 경우, 기폭 뇌관 (10) 의 제어용의 전력과 뇌관 점화부 (13) 의 점화용의 전력이 축전 회로 (25) 에 충분히 축전되어 있다. 수전 코일 (12) 이 ID 번호의 문의 신호를 수신하고 (스텝 S18), 수신 회로 (24a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S19). 제어 회로 (21) 는, 기폭 뇌관 (10) 의 ID 번호를 송신 회로 (24b) 에 송신한다 (스텝 S20). 송신 회로 (24b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S21), 수전 코일 (12) 에 송신한다. 수전 코일 (12) 은, 변조한 신호를 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파로 송신한다 (스텝 S22).

도 5 를 참조하는 바와 같이 급전 코일 (53) 이 신호를 수신한다 (스텝 S23). 수신 회로 (62a) 가 신호를 복조하고 (스텝 S24), 제어 회로 (58) 에 송신한다. 제어 회로 (58) 는, 기폭 뇌관 (10) 의 ID 번호를 확인하고 (스텝 S25), 메모리 (60) 에 ID 번호를 기록한다. 제어 회로 (58) 는, 기폭 뇌관 (10) 의 ID 번호에 따른 기폭 지연 시간의 설정 신호를 송신 회로 (62b) 에 송신한다 (스텝 S26). 송신 회로 (62b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S27), 급전 코일 (53) 은, 예를 들어 주파수가 1 k ∼ 500 kHz 인 자계를 발생시켜 기폭 지연 시간의 설정 신호를 송신한다 (스텝 S28).

도 5 를 참조하는 바와 같이 수전 코일 (12) 이 신호를 수신하고 (스텝 S29), 수신 회로 (24a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S30). 메모리 (26) 는, 제어 회로 (21) 의 지령에 기초하여 기폭 지연 시간을 기록한다 (스텝 S31). 제어 회로 (21) 는, 기폭 지연 시간의 설정 완료의 신호를 송신 회로 (24b) 에 송신한다 (스텝 S32). 송신 회로 (24b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S33), 수전 코일 (12) 에 송신한다. 수전 코일 (12) 은, 변조한 신호를 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파로 송신한다 (스텝 S34).

도 5 를 참조하는 바와 같이 급전 코일 (53) 이 신호를 수신하고 (스텝 S35), 수신 회로 (62a) 가 신호를 복조하고 (스텝 S36), 제어 회로 (58) 에 송신한다. 제어 회로 (58) 는, 기폭 뇌관 (10) 의 기폭 지연 시간의 설정 완료를 확인한다 (스텝 S37). 표시부 (57) 는, 기폭 뇌관 (10) 의 충전 처리 (준비) 가 완료된 것을 표시한다 (스텝 S38).

도 2 에 나타내는 바와 같이 급전 장치 (52) 는, 뇌관 장전 유닛 (51) 의 붐 (50b) 의 단부에 형성된다. 이것 대신에 급전 장치 (52) 는, 붐 (50b) 과 상이한 장소에 형성된다. 예를 들어 급전 장치 (52) 는, 뇌관 장전 유닛 (51) 과 떨어져서 형성된다. 이와 같은 경우, 도 4 를 참조하는 바와 같이 작업자는, 충전 완료된 기폭 뇌관 (10) 을 급전 장치 (52) 의 통 본체 (52a) 로부터 발출한다 (도 6 의 스텝 S4). 작업자가 충전된 기폭 뇌관 (10) 을 폭약 송출 유닛 (50) 에 세트한다. 도 2 를 참조하는 바와 같이 뇌관 장전 유닛 (50) 은, 기폭 뇌관 (10) 과 폭약 (2) 을 장약공 (72) 에 장전한다 (스텝 S5). 기폭 뇌관 (10) 은, 뇌관 점화부 (13) 와 연결된 프라이머리 차지 (2a) 측을 앞쪽으로 하여 장전된다. 프라이머리 차지 (2a) 의 앞쪽에 복수의 세컨더리 차지 (2b) 가 장전된다. 장약공 (72) 의 입구가 봉지 부재 (73) 로 봉지된다. 작업자는, 중계 장치 (30) 를 삽입공 (74) 에 삽입한다 (스텝 S6). 제 2 송수신 안테나 (37) 를 갖는 안쪽 단 (31b) 은, 삽입공 (74) 의 입구에서 먼 안쪽에 배치된다. 제 1 송수신 안테나 (35) 를 갖는 앞쪽 단 (31a) 은, 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나와 하우징 (31) 에 지지된다.

도 3 을 참조하는 바와 같이 작업자는, 모든 기폭 뇌관 (10) 과 폭약 (2) 과 중계 장치 (30) 를 장전한 후, 막장면 (71) 으로부터 소정의 거리 떨어진 원격지에 발파 조작 장치 (40) 를 설치한다 (스텝 S7). 뇌관 장전 유닛 (51) (도 2 참조) 을 구비한 폭약 송출 유닛 (50) 은, 막장면 (71) 으로부터 소정의 거리 떨어진 원격지로 퇴피시킨다. 작업자는, 입력부 (41) 를 조작하여 기폭 뇌관 (10) 에 대해 기폭 준비 처리를 개시한다 (스텝 S8).

도 5 를 참조하는 바와 같이 발파 조작 장치 (40) 의 제어 회로 (43) 는, 입력부 (41) 로부터의 신호를 받아 뇌관 점화부 (13) 의 건전성의 양부를 확인하는 기폭 준비의 신호를 송신 회로 (46b) 에 송신한다 (도 8 의 스텝 S41). 송신 회로 (46b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S42), 송수신 안테나 (47) 가 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 무선 전파로 하향의 신호를 송신한다 (스텝 S43).

도 5 를 참조하는 바와 같이 중계 장치 (30) 의 제 1 송수신 안테나 (35) 가 하향의 신호를 수신하고 (스텝 S44), 제 1 안테나측 수신 회로 (36a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S45). 제어 회로 (32) 의 중계 처리기는, 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 고주파의 신호를 수신 처리하고, 1 k ∼ 500 kHz 의 저주파의 신호로 송신 처리한다 (스텝 S46). 제 2 안테나측 송신 회로 (38b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S47), 제 2 송수신 안테나 (37) 가 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파로 하향의 신호를 송신한다 (스텝 S48).

도 5 를 참조하는 바와 같이 수전 코일 (12) 이 하향의 신호를 수신하고 (스텝 S49), 수신 회로 (24a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S50). 저항 측정 회로 (28) 는, 제어 회로 (21) 로부터의 출력에 기초하여 뇌관 점화부 (13) 의 전기 저항을 측정한다 (스텝 S51). 제어 회로 (21) 는, 측정된 저항값으로부터 뇌관 점화부 (13) 의 건전성 (통전성) 의 양부를 판정한다 (스텝 S52). 제어 회로 (21) 는, 뇌관 점화부 (13) 의 건전성의 양부의 신호를 송신 회로 (24b) 에 송신한다 (스텝 S53). 송신 회로 (24b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S54), 수전 코일 (12) (예를 들어 송수신 안테나) 이 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파로 상향의 신호를 송신한다 (스텝 S55).

도 5 를 참조하는 바와 같이 제 2 송수신 안테나 (37) 가 상향의 신호를 수신하고 (스텝 S56), 제 2 안테나측 수신 회로 (38a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S57). 제어 회로 (32) 의 중계 처리기는, 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 저주파의 신호를 수신 처리하고, 1 M ∼ 10 GHz 의 고주파의 신호로 송신 처리한다 (스텝 S58). 제 1 안테나측 송신 회로 (36b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S59), 제 1 송수신 안테나 (35) 가 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 무선 전파로 상향의 신호를 송신한다 (스텝 S60).

도 5 를 참조하는 바와 같이 송수신 안테나 (47) 가 상향의 신호를 수신하고 (스텝 S61), 수신 회로 (46a) 가 신호를 변조 (예를 들어 복조) 한다 (스텝 S62). 제어 회로 (43) 는, 뇌관 점화부 (13) 의 건전성이 양호한 경우 (스텝 S63), 표시부 (42) 에 기폭 뇌관 (10) 의 기폭 준비가 완료된 취지를 표시시킨다 (스텝 S64). 제어 회로 (43) 는, 소정의 ID 번호의 기폭 뇌관 (10) 의 뇌관 점화부 (13) 의 건전성이 양호하지 않은 경우 (스텝 S63), 표시부 (42) 에 기폭 뇌관 (10) 의 ID 번호와 뇌관 점화부 (13) 의 건전성이 양호하지 않다는 취지를 표시시킨다. 작업자는, 기폭 준비 처리가 완료된 후, 입력부 (41) 를 조작하여 기폭 뇌관 (10) 에 대해 기폭 처리를 개시한다 (도 6 의 스텝 S9).

도 5 를 참조하는 바와 같이 작업자가 발파 조작 장치 (40) 의 입력부 (41) 를 조작하고, 제어 회로 (43) 가 입력부 (41) 로부터의 신호를 받아 기폭 신호를 송신 회로 (46b) 에 송신한다 (도 9 의 스텝 S71). 송신 회로 (46b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S72), 송수신 안테나 (47) 가 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 무선 전파로 하향의 신호를 송신한다 (스텝 S73). 중계 장치 (30) 의 제 1 송수신 안테나 (35) 가 하향의 신호를 수신하고 (스텝 S74), 제 1 안테나측 수신 회로 (36a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S75). 제어 회로 (32) 의 중계 처리기는, 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 고주파의 신호를 수신 처리하고, 1 k ∼ 500 kHz 의 저주파의 신호로 송신 처리한다 (스텝 S76). 제 2 안테나측 송신 회로 (38b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S77), 제 2 송수신 안테나 (37) 가 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파로 하향의 신호를 송신한다 (스텝 S78).

도 5 를 참조하는 바와 같이 수전 코일 (12) 이 하향의 신호를 수신하고 (스텝 S79), 수신 회로 (24a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S80). 제어 회로 (21) 는, 기폭 신호를 수신했을 때에 내부에 갖는 타이머를 기동시킨다. 타이머에 의한 시간이 메모리 (26) 에 기록된 기폭 지연 시간에 도달했는지의 여부를 판정한다 (스텝 S81). 판정은, 타이머의 카운트 시간이 기폭 지연 시간에 도달할 때까지 반복된다. 타이머의 카운트 시간이 기폭 지연 시간에 도달했을 경우, 제어 회로 (21) 가 기폭 스위치 (27) 에 온 신호를 출력한다 (스텝 S82). 기폭 스위치 (27) 가 온되어 접속 상태가 되고 (스텝 S83), 축전 회로 (25) 가 기폭 스위치 (27) 를 통해서 뇌관 점화부 (13) 에 송전한다 (스텝 S84). 뇌관 점화부 (13) 가 점화되고 (스텝 S85), 폭약 (2) (도 3 참조) 이 기폭된다.

상기 서술한 무선 기폭 시스템 (1) 에 의하면, 도 5 에 나타내는 바와 같이 발파 조작 장치 (40) 와 기폭 뇌관 (10) 과 중계 장치 (30) 를 갖는다. 발파 조작 장치 (40) 는, 막장면 (71) 으로부터 이간되어 설치되고 또한 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 송신한다. 기폭 뇌관 (10) 은, 막장면 (71) 의 장약공 (72) 에 장전되고 또한 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호를 수신하는 수전 코일 (12) 을 구비한다. 중계 장치 (30) 는, 제 1 하향 무선 신호를 수신하는 제 1 송수신 안테나 (35) 와, 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리하는 제어 회로 (32) 의 중계 처리기와, 제 2 하향 무선 신호를 송신하는 제 2 송수신 안테나 (37) 를 구비한다. 제 2 송수신 안테나 (37) 가 장약공 (72) 과 나란한 막장면 (71) 의 삽입공 (74) 에 장전된다.

따라서 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 은, 비교적 낮은 주파수인 제 2 주파수로 무선 교신한다. 예를 들어, 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과하는 낮은 주파수로 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 이 무선 교신한다. 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 은, 모두 막장면 (71) 에 형성된 장약공 (72) 또는 삽입공 (74) 에 설치되기 때문에, 서로 가까운 장소에 위치한다. 따라서 예를 들어 10 W 이하의 작은 전력의 무선 신호로 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 을 교신할 수 있다. 한편, 중계 장치 (30) 와 발파 조작 장치 (40) 는, 고주파인 제 1 주파수에 의해 무선 교신한다. 그 때문에 발파 대상인 터널 (70) 밖 등의 주변으로 신호가 새는 것을 방지할 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 은, 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 송신하는 수전 코일 (12) 을 갖는다. 중계 장치 (30) 는, 제 2 상향 무선 신호를 수신하는 제 2 송수신 안테나 (37) 와, 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리하는 제어 회로 (32) 의 중계 처리기와, 제 1 상향 무선 신호를 송신하는 제 1 송수신 안테나 (35) 를 갖는다. 발파 조작 장치 (40) 가 제 1 상향 무선 신호를 수신한다. 따라서 발파 조작 장치 (40) 로부터 중계 장치 (30) 를 통해서 기폭 뇌관 (10) 에 송신되는 하향의 무선 신호 뿐만 아니라, 그 반대의 상향의 무선 신호에 있어서도 전술한 효과를 얻을 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 폭약측 수신 안테나와 폭약측 송신 안테나가 공통의 수전 코일 (12) 이다. 제 1 수신 안테나와 제 1 송신 안테나가 공통의 제 1 송수신 안테나 (35) 이다. 제 2 수신 안테나와 제 2 송신 안테나가 공통의 제 2 송수신 안테나 (37) 이다. 따라서 무선 기폭 시스템 (1) 전체의 부품 점수를 줄일 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (30) 는, 삽입공 (74) 에 일부 또는 전부가 삽입되는 하우징 (31) 을 갖는다. 하우징 (31) 에 제 1 송수신 안테나 (35) 와 제 2 송수신 안테나 (37) 와 중계 처리기를 구비한 제어 회로 (32) 가 일체로 형성된다. 따라서 중계 장치 (30) 는, 하우징 (31) 을 통해서 발파 대상에 지지된다. 그 때문에 중계 장치 (30) 는, 간이하게 발파 대상에 삽입되고 또한 지지된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 하우징 (31) 은, 삽입공 (74) 의 안쪽에 설치되는 안쪽 단 (31b) 을 갖는다. 안쪽 단에 제 2 송수신 안테나 (37) 가 형성된다. 안쪽 단의 반대측의 하우징 (31) 의 앞쪽 단에 제 1 송수신 안테나 (35) 가 형성된다. 따라서 제 2 송수신 안테나 (37) 는, 장약공 (72) 의 안쪽에 장전된 기폭 뇌관 (10) 에 가까운 장소에 위치한다. 그 때문에 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 은, 예를 들어 10 W 이하의 작은 전력에 의한 신호로 교신할 수 있다. 한편, 제 1 송수신 안테나 (35) 는, 삽입공 (74) 의 개구에 가까운 장소에 위치한다. 그 때문에 제 1 송수신 안테나 (35) 는, 발파 대상을 구성하는 암반 등에 비교적 방해받는 일 없이, 발파 조작 장치 (40) 와 무선 신호에 의해 교신할 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 하우징 (31) 의 앞쪽 단 (31a) 이 제 1 송수신 안테나 (35) 와 함께 삽입공 (74) 으로부터 막장면 (71) 으로부터 튀어나와 설치된다. 따라서 중계 장치 (30) 와 발파 조작 장치 (40) 는, 발파 대상을 구성하는 암반 등에 차단되지 않고 무선 신호로 교신할 수 있다. 또 제 1 송수신 안테나 (35) 는, 발파 대상에 유지된 하우징 (31) 을 이용하여 막장면 (71) 으로부터 튀어나와 있다. 그 때문에 간이한 구조로 제 1 송수신 안테나 (35) 가 발파 대상에 지지된다.

도 5 를 참조하는 바와 같이 제 2 주파수는, 암반을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 이다. 제 1 주파수는, 1 MHz ∼ 10 GHz 이다. 따라서 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 은, 암반 내에서 바람직하게 무선 교신할 수 있다. 또 제 1 주파수와 제 2 주파수의 주파수대가 떨어져 있다. 그 때문에 제 1 주파수의 신호와 제 2 주파수의 신호가 혼신되는 것이 억제되어, 잘못된 통신을 방지할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 을 장약공 (72) 에 장전하는 뇌관 장전 유닛 (51) 을 갖는다. 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 장약공 (72) 에 장전하기 전의 기폭 뇌관 (10) 의 수전 코일 (12) 에 대해 제 2 주파수의 무선 신호로 통신 가능한 장전 유닛측 통신 장치 (55) 를 갖는다. 따라서 기폭 뇌관 (10) 과 장전 유닛측 통신 장치 (55) 를 통신시키는 공정과, 기폭 뇌관 (10) 을 장약공 (72) 에 장전하는 공정을 일련의 흐름으로 효율적으로 실시할 수 있다. 또한 장전 유닛측 통신 장치 (55) 로부터 수신하는 수전 코일 (12) 과, 중계 장치 (30) 로부터 수신하는 수전 코일 (12) 을 공통으로 할 수 있다. 그 때문에 기폭 뇌관 (10) 의 부품 점수를 줄일 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 기폭 뇌관 (10) 은, 동작용 에너지를 수신하는 수전 코일 (12) 과, 동작용 에너지를 축전하는 축전 회로 (25) 를 갖는다. 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 장약공 (72) 에 장전되기 전의 기폭 뇌관 (10) 의 수전 코일 (12) 에 동작용 에너지를 급전하는 급전 코일 (53) 을 갖는다. 따라서 축전 회로 (25) 는, 기폭 뇌관 (10) 을 장약공 (72) 에 장전하기 직전까지 동작용 에너지가 축전되어 있지 않은 상태를 유지할 수 있다. 그 때문에 기폭 뇌관 (10) 을 막장면 (71) 까지 운반할 때, 에너지가 낮은 안정적인 상태로 운반할 수 있다. 또 급전은, 장약공 (72) 에 장전하기 직전의 기폭 뇌관 (10) 에 대해 실시한다. 그 때문에 축전 회로 (25) 에 예를 들어 비교적 용량이 작은 콘덴서를 사용할 수 있다. 이렇게 하여 기폭 뇌관 (10) 의 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또 급전 시간을 짧게 할 수 있기 때문에 작업을 효율적으로 할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 장약공 (72) 에 장전되는 폭약을 송출하는 폭약 송출 유닛 (50) 에 뇌관 장전 유닛 (51) 이 형성된다. 따라서 기폭 뇌관 (10) 을 장약공 (72) 에 장전하는 공정과, 폭약을 장약공 (72) 의 기폭 뇌관 (10) 보다 앞쪽에 장전하는 공정을 일련의 흐름으로 효율적으로 실시할 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (30) 는, 제 2 송수신 안테나 (37) 와 중계 처리기를 구비한 제어 회로 (32) 와 제 1 송수신 안테나 (35) 를 갖는다. 제 2 송수신 안테나 (37) 는, 기폭 뇌관 (10) 으로부터 송신된 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 수신한다. 중계 처리기는, 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리한다. 제 1 송수신 안테나 (35) 는, 제 1 상향 무선 신호를 송신한다. 제 2 송수신 안테나 (37) 와 중계 처리기와 제 1 송수신 안테나 (35) 가 하우징 (31) 에 장착되어 있다. 따라서 발파 조작 장치 (40) 로부터 중계 장치 (30) 를 통해서 기폭 뇌관 (10) 에 송신되는 하향의 무선 신호 뿐만 아니라, 그 반대의 상향의 무선 신호에 있어서도 전술한 효과를 얻을 수 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이 발파 조작 장치 (40) 가 발파 대상으로부터 이간된 위치에 설치된다. 중계 장치 (30) 가 발파 대상의 삽입공 (74) 에 설치된다. 발파 조작 장치 (40) 와 중계 장치 (30) 의 제 1 송수신 안테나 (35) 가 서로 제 1 주파수인 1 MHz ∼ 10 GHz 의 무선 신호로 통신한다. 기폭 뇌관 (10) 이 발파 대상의 장약공 (72) 에 설치된다. 기폭 뇌관 (10) 과 중계 장치 (30) 의 제 2 송수신 안테나 (37) 가 서로 제 2 주파수인 1 kHz ∼ 500 kHz 의 무선 신호로 통신한다. 중계 장치 (30) 의 중계 처리기가 제 1 주파수의 신호를 수신 처리하고, 또한 제 2 주파수의 신호로 송신 처리한다. 또, 중계 장치 (30) 의 중계 처리기가 제 2 주파수의 신호를 수신 처리하고, 또한 제 1 주파수의 신호로 송신 처리한다.

따라서 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 은, 예를 들어 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 의 무선 신호로 교신한다. 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 은, 모두 막장면 (71) 에 형성된 장약공 (72) 또는 삽입공 (74) 에 설치되기 때문에, 서로 가까운 장소에 위치한다. 따라서 예를 들어 10 W 이하의 작은 전력의 무선 신호로 중계 장치 (30) 와 기폭 뇌관 (10) 을 교신할 수 있다. 한편, 중계 장치 (30) 와 발파 조작 장치 (40) 는, 비교적 높은 1 MHz ∼ 10 GHz 의 무선 신호로 교신한다. 그 때문에 발파 대상인 터널 (70) 밖 등의 주변으로 신호가 새는 것을 방지할 수 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이 발파 조작 장치 (40) 가 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 중계 장치 (30) 에 송신한다. 중계 장치 (30) 의 중계 처리기가 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리한다. 중계 장치 (30) 가 제 2 하향 무선 신호를 기폭 뇌관 (10) 에 송신한다. 따라서 발파 조작 장치 (40) 로부터 중계 장치 (30) 에 송신되는 제 1 주파수의 하향의 무선 신호는, 발파 대상인 터널 (70) 밖 등의 주변으로 새는 것을 방지할 수 있다. 중계 장치 (30) 로부터 기폭 뇌관 (10) 에 송신되는 제 2 주파수의 하향의 무선 신호는, 발파 대상을 구성하는 암반 등을 투과한다. 그 때문에 발파 조작 장치 (40) 로부터 중계 장치 (30) 를 통해서 기폭 뇌관 (10) 에 바람직하게 하향의 무선 신호를 송신할 수 있다.

본 개시의 다른 실시형태를 도 10, 11 에 따라 설명한다. 제 2 실시형태의 무선 기폭 시스템 (80) 은, 도 5 에 나타내는 무선 기폭 시스템 (1) 의 중계 장치 (30) 대신에 도 10 에 나타내는 중계 장치 (81) 를 갖는다. 중계 장치 (81) 는, 제 2 송수신 안테나 (37) (도 5 참조) 대신에 대략 원주 형상의 하우징 (82) 의 외주면에 원환상으로 권회된 수전 코일 (85) 을 갖는다. 수전 코일 (85) 은, 수전 코일 (85) 의 권취수는, 1 바퀴 이상이고 예를 들어 10 바퀴 이상이다. 수전 코일 (85) 은, 전자장에 노출됨으로써 전류를 발생시키고, 전류가 중계 장치 (81) 의 동작용의 전력으로서 사용된다. 수전 코일 (85) 은, 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 신호를 송수신하는 제 2 송수신 안테나를 겸한다.

도 10 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (81) 는, 전원 (33) (도 5 참조) 대신에 수전 코일 (85) 과 전기적으로 접속되는 동조 회로 (86) 와 정류 소자 (87) 와 축전 회로 (84) 를 갖는다. 동조 회로 (86) 는, 수전 코일 (85) 이 전력을 수신할 때에 발생한 전류의 수신 주파수에 동조한다. 정류 소자 (87) 는, 동조 회로 (86) 로부터 입력된 전류를 직류 전류로 정류한다. 축전 회로 (84) 는, 예를 들어 콘덴서 등이고, 정류 소자 (87) 로 정류된 전력을 중계 장치 (81) 의 각 전자 부품을 동작시키기 위한 전력으로서 비축한다.

도 11 에 따라 중계 장치 (81) 의 축전 회로 (84) 를 충전하는 처리의 플로를 설명한다. 중계 장치 (81) 의 충전 처리는, 도 6 에 나타내는 스텝 S5 와 스텝 S6 사이에서 실시된다. 먼저, 도 10 을 참조하는 바와 같이 장전 유닛측 통신 장치 (55) 의 제어 회로 (58) 는, 입력부 (56) 로부터의 입력 신호를 받아 급전 회로 (61) 를 통해서 급전 코일 (53) 에 전류를 출력한다 (도 11 의 스텝 S101). 급전 코일 (53) 은, 예를 들어 주파수가 1 k ∼ 500 kHz 인 자계를 발생시킨다 (스텝 S102). 중계 장치 (81) 의 수전 코일 (85) 은, 자계를 수신하여 전류를 발생시킨다 (스텝 S103). 동조 회로 (86) 는, 수전 코일 (85) 에서 발생한 전류의 주파수에 동조한다 (스텝 S104). 정류 소자 (87) 는, 수신한 전류를 직류 전류로 정류한다 (스텝 S105).

도 10 을 참조하는 바와 같이 축전 회로 (84) 는, 직류 전류가 공급됨으로써 전력을 비축한다 (스텝 S106). 장전 유닛측 통신 장치 (55) 로부터의 ID 번호의 문의 신호의 송신 (스텝 S107) 에 대해, 축전 회로 (84) 의 전압이 소정값 미만인 경우 응답하지 않는다. 응답했을 경우, 중계 장치 (81) 의 동작용의 전력이 축전 회로 (84) 에 충분히 축전되어 있다. 수전 코일 (85) 이 ID 번호의 문의 신호를 수신하고 (스텝 S108), 제 2 안테나측 수신 회로 (38a) 가 신호를 복조한다 (스텝 S109). 제어 회로 (83) 는, 축전 회로 (84) 의 ID 번호를 제 2 안테나측 송신 회로 (38b) 에 송신한다 (스텝 S110). 제 2 안테나측 송신 회로 (38b) 가 신호를 변조하고 (스텝 S111), 수전 코일 (85) 이 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 무선 전파로 신호를 송신한다 (스텝 S112).

도 10 을 참조하는 바와 같이 급전 코일 (53) 이 신호를 수신한다 (스텝 S113). 수신 회로 (62a) 가 신호를 복조하고 (스텝 S114), 제어 회로 (58) 에 송신한다. 제어 회로 (58) 는, 중계 장치 (81) 의 ID 번호의 응답을 확인하여 충전의 완료를 확인하고 (스텝 S115), 표시부 (57) 에 중계 장치 (81) 의 충전 처리가 완료된 것을 표시시킨다.

상기 서술한 무선 기폭 시스템 (80) 에 의하면, 도 10 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (81) 는, 뇌관 장전 유닛 (51) 의 급전 코일 (53) 로부터 동작용 에너지를 수신하는 수전 코일 (85) 과, 동작용 에너지를 축전하는 축전 회로 (84) 를 갖는다. 따라서 기폭 뇌관 (10) (도 5 참조) 에 급전하는 급전 코일 (53) 을 이용하여, 중계 장치 (81) 도 급전할 수 있다. 그 때문에 무선 기폭 시스템 (80) 전체의 부품 점수를 줄일 수 있다. 또한 중계 장치 (81) 를 삽입공 (74) 에 삽입하기 직전에 축전 회로 (84) 에 축전한다. 그 때문에 축전 회로 (84) 의 축전 용량을 통신에 필요한 최소한의 양으로 할 수 있다.

도 10 에 나타내는 바와 같이 뇌관 장전 유닛 (51) 이 발파 대상의 근방에 있어서 기폭 뇌관 (10) (도 1 참조) 과 중계 장치 (81) 에 무선 방식으로 급전한다. 뇌관 장전 유닛 (51) 이 축전된 기폭 뇌관 (10) 을 발파 대상의 장약공 (72) (도 1 참조) 에 장전한다. 뇌관 장전 유닛 (51) 이 축전된 중계 장치 (81) 를 발파 대상의 삽입공 (74) (도 1 참조) 에 장전한다. 따라서 기폭 뇌관 (10) 을 충전하고 또한 장약공 (72) 에 장전하는 공정, 혹은 중계 장치 (81) 를 충전하고 또한 삽입공 (74) 에 장전하는 공정을, 막장면 (71) 의 근방에 있어서 일련의 흐름으로 효율적으로 실시할 수 있다. 또 급전은, 장약공 (72) 에 장전하기 직전의 기폭 뇌관 (10), 혹은 삽입공 (74) 에 장전하기 직전의 중계 장치 (81) 에 대해 실시한다. 그 때문에 비교적 용량이 작은 콘덴서 등의 축전 회로 (25, 84) 를 사용할 수 있다. 이렇게 하여 기폭 뇌관 (10) 과 중계 장치 (81) 의 비용을 저렴하게 할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 급전 장치 (52) 는, 뇌관 장전 유닛 (51) 에 형성된다. 이 경우, 폭약 송출 유닛 (50) 에 의해 기폭 뇌관 (10) 이 뇌관 장전 유닛 (51) 에 보내진다. 기폭 뇌관 (10) 이 급전 장치 (52) 의 통 본체 (52a) 의 입구로부터 통 본체 (52a) 에 삽입된다. 급전 장치 (52) 에 의해 기폭 뇌관 (10) 이 충전되고, 그 후, 뇌관 장전 유닛 (51) 에 의해 기폭 뇌관 (10) 이 통 본체 (52a) 의 출구로부터 배출된다. 그 때문에 기폭 뇌관 (10) 은, 직선 상으로 이동하여 통 본체 (52a) 를 관통하고, 장약공 (72) 에 장전된다.

본 개시의 다른 실시형태를 도 12 에 따라 설명한다. 제 3 실시형태의 무선 기폭 시스템 (90) 은, 도 3 에 나타내는 무선 기폭 시스템 (1) 의 중계 장치 (30) 대신에 도 12 에 나타내는 중계 장치 (91) 를 갖는다. 중계 장치 (91) 는, 일단에 앞쪽 단 (92a) 을 구비하고 타단에 안쪽 단 (92b) 을 구비하는 원통상의 하우징 (92) 을 갖는다. 안쪽 단 (92b) 은, 장약공 (72) 에 삽입된 기폭 뇌관 (10) 과 대략 동일한 깊이의 삽입공 (74) 의 안쪽부에 배치된다. 앞쪽 단 (92a) 은, 삽입공 (74) 의 내방에 수용되고 안쪽 단 (92b) 보다 앞쪽에 배치된다.

도 12 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (91) 는, 앞쪽 단 (92a) 에 제 1 송수신 안테나 (93) 를 갖고, 안쪽 단 (92b) 에 제 2 송수신 안테나 (95) 를 갖는다. 제 1 송수신 안테나 (93) 는, 삽입공 (74) 의 앞쪽으로 연장되어 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나와 있다. 제 1 송수신 안테나 (93) 는, 땅속이나 암반 내를 투과하기 어려운 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz, 바람직하게는 100 MHz 이상, 예를 들어 920 MHz 의 무선 전파를 송수신한다. 제 2 송수신 안테나 (95) 는, 땅속이나 암반 내의 투과성이 양호한 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz, 바람직하게는 예를 들어 200 kHz 의 무선 전파를 송수신한다.

도 12 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (91) 는, 앞쪽 단 (92a) 측에 배치되는 제 1 모뎀 (94) 과, 안쪽 단 (92b) 측에 배치되는 제 2 모뎀 (96) 을 갖는다. 제 1 모뎀 (94) 과 제 2 모뎀 (96) 사이에는, 중계 처리기 (97) 와 도시 생략된 전원이 형성된다. 중계 처리기 (97) 는, 입력된 신호를 수신 처리하고, 상이한 주파수의 신호로 송신 처리한다. 제 1 모뎀 (94) 은, 제 1 송수신 안테나 (93) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 제 1 모뎀 (94) 은, 중계 처리기 (97) 를 통해서 제 2 모뎀 (96) 으로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다. 제 2 모뎀 (96) 은, 제 2 송수신 안테나 (95) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 제 2 모뎀 (96) 은, 중계 처리기 (97) 를 통해서 제 1 모뎀으로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다.

상기 서술한 무선 기폭 시스템 (90) 에 의하면, 도 12 에 나타내는 바와 같이 하우징 (92) 의 앞쪽 단 (92a) 이 삽입공 (74) 의 내방에 수용되어 설치된다. 제 1 송수신 안테나 (93) 가 앞쪽 단 (92a) 으로부터 삽입공 (74) 의 입구를 향하여 연장되고, 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나와 있다. 따라서, 삽입공 (74) 의 안쪽에 설치된 중계 장치 (91) 와 삽입공 (74) 의 외방의 발파 조작 장치 (40) 사이에서, 땅속이나 암반 내를 투과하기 어려운 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 제 1 주파수로 양호하게 송수신할 수 있다. 또한 하우징 (92) 을 삽입공 (74) 에 대해 컴팩트하게 할 수 있다. 그 때문에 중계 장치 (91) 를 삽입공 (74) 에 삽입하여 설치하기 쉽다.

본 개시의 다른 실시형태를 도 13 에 따라 설명한다. 제 4 실시형태의 무선 기폭 시스템 (100) 은, 도 3 에 나타내는 무선 기폭 시스템 (1) 의 중계 장치 (30) 대신에 도 13 에 나타내는 중계 장치 (101) 를 갖는다. 또한 무선 기폭 시스템 (100) 은, 제 2 중계 장치 (108) 를 갖는다. 중계 장치 (101) 는, 중계 장치 (91) (도 12 참조) 와 동일하게 구성된다. 중계 장치 (101) 의 하우징 (102) 의 안쪽 단 (102b) 은, 삽입공 (74) 의 안쪽부에 배치된다. 하우징 (102) 의 앞쪽 단 (102a) 은, 삽입공 (74) 의 내방에 수용되고 안쪽 단 (102b) 보다 앞쪽에 배치된다. 앞쪽 단 (102a) 에는, 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz, 바람직하게는 100 MHz 이상, 예를 들어 920 MHz 의 무선 전파를 송수신하는 제 1 송수신 안테나 (103) 가 형성된다. 안쪽 단 (102b) 에는, 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz, 바람직하게는 예를 들어 200 kHz 의 무선 전파를 송수신하는 제 2 송수신 안테나 (105) 가 형성된다.

도 13 에 나타내는 바와 같이 중계 장치 (101) 는, 앞쪽 단 (102a) 측의 제 1 모뎀 (104) 과, 안쪽 단 (102b) 측의 제 2 모뎀 (106) 과, 그 사이에 배치되는 중계 처리기 (107) 와 도시 생략된 전원을 갖는다. 중계 처리기 (107) 는, 입력된 신호를 수신 처리하고, 상이한 주파수의 신호로 송신 처리한다. 제 1 모뎀 (104), 제 2 모뎀 (106) 은, 각각 제 1 송수신 안테나 (103), 제 2 송수신 안테나 (105) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 제 1 모뎀 (104), 제 2 모뎀 (106) 은, 각각 중계 처리기 (107) 를 통해서 제 2 모뎀 (106), 제 1 모뎀 (104) 으로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다.

도 13 에 나타내는 바와 같이 제 2 중계 장치 (108) 는, 삽입공 (74) 의 입구에 설치된다. 제 2 중계 장치 (108) 는, 원통상의 하우징 (109) 을 갖는다. 하우징 (109) 은, 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나온 위치에 배치되는 앞쪽 단 (109a) 과, 삽입공 (74) 의 입구의 안쪽에 배치되는 안쪽 단 (109b) 을 갖는다. 앞쪽 단 (109a) 에 제 1 송수신 안테나 (110) 가 형성되고, 안쪽 단 (109b) 에 제 2 송수신 안테나 (112) 가 형성된다. 제 1 송수신 안테나 (110) 는, 앞쪽 단 (109a) 과 함께 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나와 있다. 제 1 송수신 안테나 (110), 제 2 송수신 안테나 (112) 는, 땅속이나 암반 내를 투과하기 어려운 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz, 바람직하게는 100 MHz 이상, 예를 들어 920 MHz 의 무선 전파를 송수신한다.

도 13 에 나타내는 바와 같이 제 2 중계 장치 (108) 는, 모뎀 (111) 과 중계 처리기 (113) 와 도시 생략된 전원을 갖는다. 모뎀 (111) 은, 제 1 송수신 안테나 (110) 또는 제 2 송수신 안테나 (112) 가 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조한다. 중계 처리기 (113) 는, 모뎀 (111) 으로부터 입력된 신호를 수신 처리하고, 동일한 주파수대의 신호로 재생성하여 송신 처리한다. 모뎀 (111) 은, 중계 처리기 (113) 로부터 송신된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다. 제 1 송수신 안테나 (110), 제 2 송수신 안테나 (112) 로부터 변조한 신호가 송신된다.

상기 서술한 무선 기폭 시스템 (100) 에 의하면, 도 13 에 나타내는 바와 같이 하우징 (102) 의 앞쪽 단 (102a) 이 삽입공 (74) 의 내방에 수용되어 설치된다. 삽입공 (74) 의 입구에는, 제 2 중계 장치 (108) 가 설치된다. 제 2 중계 장치 (108) 의 하우징 (109) 은, 앞쪽 단 (109a) 이 삽입공 (74) 의 입구로부터 튀어나와 있고, 또한 안쪽 단 (109b) 이 삽입공 (74) 의 내방에 수용된다. 따라서, 삽입공 (74) 의 안쪽에 설치된 중계 장치 (101) 와 삽입공 (74) 의 외방의 발파 조작 장치 (40) 사이에서, 땅속이나 암반 내를 투과하기 어려운 제 1 주파수로 양호하게 송수신할 수 있다. 또한 하우징 (102) 을 삽입공 (74) 에 대해 컴팩트하게 할 수 있다. 그 때문에 삽입공 (74) 의 안쪽에 설치되는 중계 장치 (101) 를 삽입공 (74) 에 삽입하기 쉽다.

본 개시의 하나의 형태를 상기 구조를 참조하여 설명했지만, 본 개시의 하나의 형태의 목적을 일탈하지 않고 많은 교대, 개량, 변경이 가능한 것은 당업자이면 분명하다. 따라서 본 개시의 하나의 형태는, 첨부된 청구항의 정신과 목적을 일탈하지 않는 모든 교대, 개량, 변경을 포함할 수 있다. 예를 들어 본 개시의 하나의 형태는, 상기 특별한 구조에 한정되지 않고, 하기와 같이 변경이 가능하다.

예를 들어 무선 기폭 시스템 (1, 80) 은, 상기 서술하는 바와 같이 터널 (70) 의 굴착 작업에 사용할 수 있다. 이것 대신에, 예를 들어 빌딩 등의 구조물의 파쇄 작업이나 해저의 굴착 작업에 적용해도 된다. 상기 실시형태의 기폭 뇌관 (10) 은, 송수신 안테나를 겸하는 수전 코일 (12) 을 갖는다. 이것 대신에 기폭 뇌관 (10) 은, 수전 코일 (12) 과는 별도의 송수신 안테나, 또는 수전 코일 (12) 과는 별도이고 또한 서로 별개인 수신 안테나와 송신 안테나를 가지고 있어도 된다. 동일하게 하여 중계 장치 (30) 는, 제 1 송수신 안테나 (35) 와 제 2 송수신 안테나 (37) 대신에, 서로 별개인 제 1, 제 2 수신 안테나와 제 1, 제 2 송신 안테나를 각각 가지고 있어도 된다. 발파 조작 장치 (40) 는, 송수신 안테나 (47) 대신에, 서로 별개인 수신 안테나와 송신 안테나를 각각 가지고 있어도 된다.

상기 실시형태의 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 송수신 안테나를 겸하는 급전 코일 (53) 을 갖는다. 이것 대신에 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 급전 코일 (53) 과는 별도의 안테나, 또는 급전 코일 (53) 과는 별도이고 또한 서로 별개인 수신 안테나와 송신 안테나를 가지고 있어도 된다. 동일하게 하여 중계 장치 (81) 는, 예를 들어 수전 코일 (85) 과는 별도의 제 2 송수신 안테나, 또는 수전 코일 (85) 과는 별도이고 또한 서로 별개인 제 2 수신 안테나와 제 2 송신 안테나를 가지고 있어도 된다.

상기 실시형태의 중계 장치 (30) 는, 하우징 (31) 에 제 1 송수신 안테나 (35) 와 제 2 송수신 안테나 (37) 와 중계 처리기를 구비한 제어 회로 (32) 가 일체로 형성되는 하우징 (31) 을 갖는다. 이것 대신에 중계 장치 (30) 는, 예를 들어 3 개의 하우징을 갖고, 3 개의 하우징 중 어느 것에 제 1 송수신 안테나 (35), 제 2 송수신 안테나 (37), 제어 회로 (32) 가 각각 형성되는 구성이어도 된다.

상기 실시형태의 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 뇌관 장전 유닛 (51) 에 장착된다. 이것 대신에 장전 유닛측 통신 장치 (55) 는, 예를 들어 뇌관 장전 유닛 (51) 과는 별개의 핸디 타입 등이어도 된다. 뇌관 장전 유닛 (51) 은, 복수의 장전 유닛측 통신 장치 (55) 를 가지고 있어도 된다. 뇌관 장전 유닛 (51) 과 폭약 송출 유닛 (50) 이 별개여도 된다. 뇌관 장전 유닛 (51) 에 의한 기폭 뇌관 (10) 의 충전 및 장약공 (72) 에 대한 장전은, 작업자가 근처에서 조작하여 실시해도 되고, 미리 준비된 프로그램에 따라 자동으로 실시해도 된다.

상기 실시형태의 기폭 뇌관 (10) 은, 1 개의 축전 회로 (25) 를 갖는다. 이것 대신에 기폭 뇌관 (10) 은, 예를 들어 축전 회로 (25) 를 2 개 가지고 있어도 된다. 이로써, 예를 들어 일방의 축전 회로 (25) 에 각 전자 부품의 동작용 에너지를 축전할 수 있고, 타방의 축전 회로 (25) 에 뇌관 점화부 (13) 의 점화용의 에너지를 축전할 수 있다. 기폭 뇌관 (10) 은, 예를 들어 미리 전력이 비축된 전원을 갖는 비충전식이어도 된다. 중계 장치 (91, 101), 제 2 중계 장치 (108) 의 전원은, 충전식과 비충전식 중 어느 것이어도 된다. 제 2 주파수로 수신한 신호를 동일한 제 2 주파수로 재생성하여 송신하는 제 2 중계 장치 (108) 를 예시하였다. 이것 대신에 제 2 중계 장치 (108) 는, 수신한 신호를 그대로 삽입공 (74) 의 내방 또는 외방에 송신해도 된다. 중계 장치 (30, 81) 는, 1 회의 발파에 대해 1 개 사용해도 되고 복수개 사용해도 된다. 제 1 주파수의 무선 신호는, 상향과 하향에서 동일한 주파수여도 되고, 예를 들어 1 M ∼ 10 GHz 의 범위 내에서 다른 주파수여도 된다. 제 2 주파수의 무선 신호는, 상향과 하향에서 동일한 주파수여도 되고, 예를 들어 1 k ∼ 500 kHz 의 범위 내에서 다른 주파수여도 된다. 중계 장치 (30) 는, 예를 들어 삽입공 (74) 의 앞쪽 단에만 배치되는 구성이어도 된다.

Claims (21)

1. 무선 기폭 시스템으로서,
   발파 대상으로부터 이간되어 설치되고 또한 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 송신하는 발파 조작 장치와,
   상기 발파 대상의 장약공에 장전되고 또한 상기 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호를 수신하는 폭약측 수신 안테나를 구비하는 기폭 뇌관과,
   상기 제 1 하향 무선 신호를 수신하는 제 1 수신 안테나와, 상기 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기와, 상기 제 2 하향 무선 신호를 송신하는 제 2 송신 안테나를 구비하는 중계 장치를 갖고,
   상기 제 2 송신 안테나가 상기 장약공과 나란한 상기 발파 대상의 삽입공에 장전되는 무선 기폭 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기폭 뇌관은, 상기 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 송신하는 폭약측 송신 안테나를 갖고,
   상기 중계 장치는, 상기 제 2 상향 무선 신호를 수신하는 제 2 수신 안테나와, 상기 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 상기 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기와, 상기 제 1 상향 무선 신호를 송신하는 제 1 송신 안테나를 갖고,
   상기 발파 조작 장치가 상기 제 1 상향 무선 신호를 수신하는 무선 기폭 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 폭약측 수신 안테나와 상기 폭약측 송신 안테나가 공통의 안테나이고,
   상기 제 1 수신 안테나와 상기 제 1 송신 안테나가 공통의 안테나이고,
   상기 제 2 수신 안테나와 상기 제 2 송신 안테나가 공통의 안테나인 무선 기폭 시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중계 장치는, 상기 삽입공에 일부 또는 전부가 삽입되는 하우징을 갖고, 상기 하우징에 상기 제 1 수신 안테나와 상기 제 2 송신 안테나와 상기 중계 처리기가 일체로 형성되거나,
   또는 상기 중계 장치는, 상기 삽입공에 삽입되는 복수의 하우징을 갖고, 상기 복수의 하우징 중 어느 것에 상기 제 1 수신 안테나가 형성되고, 상기 복수의 하우징 중 어느 것에 상기 제 2 송신 안테나가 형성되고, 상기 복수의 하우징 중 어느 것에 상기 중계 처리기가 형성되는 무선 기폭 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 하우징은, 상기 삽입공의 안쪽에 설치되는 안쪽 단을 갖고, 상기 안쪽 단에 상기 제 2 송신 안테나가 형성되고,
   상기 안쪽 단의 반대측의 상기 하우징의 앞쪽 단에 상기 제 1 수신 안테나가 형성되는 무선 기폭 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 하우징의 상기 앞쪽 단이 상기 제 1 수신 안테나와 함께 상기 삽입공으로부터 상기 발파 대상으로부터 튀어나와 설치되는 무선 기폭 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 주파수는, 암반을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 이고,
   상기 제 1 주파수는, 1 MHz ∼ 10 GHz 인 무선 기폭 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기폭 뇌관을 상기 장약공에 장전하는 뇌관 장전 유닛을 갖고,
   상기 뇌관 장전 유닛은, 상기 장약공에 장전하기 전의 상기 기폭 뇌관의 상기 폭약측 수신 안테나에 대해 상기 제 2 주파수의 무선 신호로 통신 가능한 장전 유닛측 통신 장치를 갖는 무선 기폭 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 기폭 뇌관은, 동작용 에너지를 수신하는 수전 코일과, 상기 동작용 에너지를 축전하는 콘덴서를 갖고,
   상기 뇌관 장전 유닛은, 상기 장약공에 장전되기 전의 상기 기폭 뇌관의 상기 수전 코일에 상기 동작용 에너지를 급전하는 급전 코일을 갖는 무선 기폭 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 중계 장치는, 상기 뇌관 장전 유닛의 상기 급전 코일로부터 동작용 에너지를 수신하는 수전 코일과, 상기 동작용 에너지를 축전하는 콘덴서를 갖는 무선 기폭 시스템.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장약공에 장전되는 폭약을 송출하는 폭약 송출 유닛에 상기 뇌관 장전 유닛이 형성된 무선 기폭 시스템.
12. 무선 기폭 시스템용 중계 장치로서,
    발파 대상으로부터 이간되어 설치된 발파 조작 장치로부터 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 수신하는 제 1 수신 안테나와,
    상기 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 상기 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기와,
    상기 제 2 하향 무선 신호를 상기 발파 대상의 장약공에 장전된 기폭 뇌관의 폭약측 수신 안테나에 송신하는 제 2 송신 안테나와,
    상기 제 1 수신 안테나와 상기 중계 처리기와 상기 제 2 송신 안테나가 장착된 하우징을 갖고, 상기 하우징이 상기 장약공과 나란한 상기 발파 대상의 삽입공에 장전되는 무선 기폭 시스템용 중계 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기폭 뇌관으로부터 송신된 상기 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 수신하는 제 2 수신 안테나와,
    상기 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 상기 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리하는 중계 처리기와,
    상기 제 1 상향 무선 신호를 송신하는 제 1 송신 안테나를 갖고,
    상기 제 2 수신 안테나와 상기 중계 처리기와 상기 제 1 송신 안테나가 상기 하우징에 장착되어 있는 무선 기폭 시스템용 중계 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 수신 안테나와 상기 제 1 송신 안테나가 공통의 안테나이고,
    상기 제 2 수신 안테나와 상기 제 2 송신 안테나가 공통의 안테나인 무선 기폭 시스템용 중계 장치.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 삽입공의 안쪽에 설치되는 상기 하우징의 안쪽 단에 상기 제 2 송신 안테나가 형성되고,
    상기 안쪽 단의 반대측의 상기 하우징의 앞쪽 단에 상기 제 1 수신 안테나가 형성되는 무선 기폭 시스템용 중계 장치.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 앞쪽 단이 상기 제 1 수신 안테나와 함께 상기 삽입공으로부터 상기 발파 대상으로부터 튀어나와 설치되는 무선 기폭 시스템용 중계 장치.
17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수는, 암반을 투과하는 1 kHz ∼ 500 kHz 이고,
    상기 제 1 주파수는, 1 MHz ∼ 10 GHz 인 무선 기폭 시스템용 중계 장치.
18. 무선 기폭 시스템을 사용한 무선 기폭 방법으로서,
    발파 대상으로부터 이간된 위치에 설치된 발파 조작 장치와 상기 발파 대상의 삽입공에 설치된 중계 장치의 제 1 안테나가 서로 제 1 주파수인 1 MHz ∼ 10 GHz 의 무선 신호로 통신하고,
    상기 발파 대상의 장약공에 설치된 기폭 뇌관과 상기 중계 장치의 제 2 안테나가 서로 제 2 주파수인 1 kHz ∼ 500 kHz 의 무선 신호로 통신하고,
    상기 중계 장치의 중계 처리기가 상기 제 1 주파수의 신호를 수신 처리하고 또한 상기 제 2 주파수의 신호로 송신 처리하고, 또, 상기 중계 장치의 상기 중계 처리기가 상기 제 2 주파수의 신호를 수신 처리하고 또한 상기 제 1 주파수의 신호로 송신 처리하는 무선 기폭 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 발파 조작 장치가 상기 제 1 주파수의 제 1 하향 무선 신호를 상기 중계 장치에 송신하고,
    상기 중계 장치의 상기 중계 처리기가 상기 제 1 하향 무선 신호를 수신 처리하고, 상기 제 2 주파수의 제 2 하향 무선 신호로 송신 처리하고,
    상기 중계 장치가 상기 제 2 하향 무선 신호를 상기 기폭 뇌관에 송신하는 무선 기폭 방법.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 기폭 뇌관이 상기 제 2 주파수의 제 2 상향 무선 신호를 상기 중계 장치에 송신하고,
    상기 중계 장치의 상기 중계 처리기가 상기 제 2 상향 무선 신호를 수신 처리하고, 상기 제 1 주파수의 제 1 상향 무선 신호로 송신 처리하고,
    상기 중계 장치가 상기 제 1 상향 무선 신호를 상기 발파 조작 장치에 송신하는 무선 기폭 방법.
21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    뇌관 장전 유닛이 상기 발파 대상의 근방에 있어서 상기 기폭 뇌관과 상기 중계 장치에 무선 방식으로 급전하고,
    상기 뇌관 장전 유닛이 축전된 상기 기폭 뇌관을 상기 발파 대상의 상기 장약공에 장전하고,
    상기 뇌관 장전 유닛이 축전된 상기 중계 장치를 상기 발파 대상의 상기 삽입공에 장전하는 무선 기폭 방법.

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