Brevet FR2506449A1 — publié le 19821126

Relais d'amorçage perfectionné pour explosifs. ta présente invention se rapporte à un relais d'amorçage pour explosifs à faible coefficient de transmission de détonation, en particulier pour explosifs non amorçables directement par détonateur ou cordeau détonant, comprenant une charge d'explosif principal et des moyens d'amorçage de cette charge. Dans de nombreuses exploitations, on utilise l'explosif pour effectuer l'abattage de roches ou de minerais, en particulier dans les carrières, les mines à ciel ouvert, les travaux publics. La méthode d'abattage consiste à creuser des trous plus ou moirs profonds le long du front de taille et à remplir ces trous d'explosifs qui, au moment de l'explosion, découpent une tranche de terrain. Ces trous, d'un diamètre généralement compris entre 60 et 150 mm, peuvent atteindre des profondeur de 50 m et plus. La quantité d'explosif utilisée est importante et peut atteindre plusieurs tonnes par tir. D'où l'intérêt d'employer des explosifs bon marché. Généralement, ces explosifs bon marché comme les explosifs AN-FO (nitrate-fuel), les explosifs en bouillie (slurry"), certains explosifs sous forme de gel, sont insensibles au détonateur et au cordeau détonant (faible sensibilité à l'onde explosive ou faible coefficient de transmission de détonation). Pour pouvoir prendre un régime de détonation, ils doivent être amorcés par un explosif puissant, sensible au détonateur ou au cordeau détonant, formant relais d'amorçage. Il existe sur le marché différents modèles de tels relais d'amorçage communément appelés "primer" ou "booster". Ces relais d'amorçage connus sont composés d'un ou plusieurs explosifs tassés, comprimés et/ou fondus contenus dans un boîtier, généralement étanche, muni d'un logement en forme de canal permettant de placer le dispositif d'amorçage. L'amor çage est effectue avec un cordeau détonant ou un détonateur placé, lors de la préparation du tir et du chargement de la mine, dans le canal central qui traverse axialement le relais. L'amorçage est relativement faible, pour deux raisons, d'une part, il y a interposition d'une cloison entre le cordeau détonant et l'explosif; d'autre part, la longueur utile du cordeau est égale à la longueur du relais, ce qui représente, pour un relais habituellement commercialisé, d'une longueur de 110 mm, et pour un cordeau standard de 12 g de penthrite au mètre, 1 g d'explosif actif pour l'amorçage. Pour cette raison, les relais connus comportent obligatoirement à l'intérieur, le long du canal central recevant le dispositif d'amorçage, une certaine quantité d'un explosif puissant tel que de la penthrite, servant de relais de détonation pour l'explosif principal et s'amorçant facilement. Cette quantité d'explosifs relais est généralement de l'ordre de 10 à 20 g. Par ailleurs, le trou de mine étant parfois rempli d'eau, tout au moins partiellement, le relais d'amorçage doit avoir une densité supérieure à 1 pour pouvoir s'enfoncer dans l'eau, et etre étanche, les explosifs utilisés étant généralement sensibles à l'humidité. C'est la raison pour laquelle on utilise le plus souvent un explosif fondu (tolite ou hexogène) ou comprimé, de densité supérieure à 1, et un boîtier parfaitement étanche. Or, ces explosifs sont de fabrication délicate et sont chers. La présente invention se rapporte à un relais d'amorçage qui se distingue des relais d'amorçage connus par une plus grande puissance d'amorçage, une fabrication plus simple, d'où un prix de revient plus faible, et une mise en oeuvre plus aisée. Le relais d'amorçage conforme à l'invention comprend, à l'intérieur d'un boîtier cylindrique fermé, un cordeau détonant d'une longueur nettement supérieure à celle dudit boîtier, disposé sous la forme d'un enroulement, ou en nappe, à l'intérieur ou autour de la charge d'explosif principal. En raison de la grande longueur de cordeau détonant et du contact direct de ce cordeau avec l'explosif principal, l'amor çage est très puissant. En raison de cet amorçage très puis sant, l'explosif principal ne doit pas nécessairement être un explosif puissant, donc cher. La masse de cordeau détonant donne à l'ensemble du relais une densité supérieure à 1, ce qui fait qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un explosif fondu ou comprimé de fabrication plus délicate et plus couteuse. L'explosif principal peut etre un explosif gel insensible à l'eau ou encartouché sous gaine étanche; le cordeau étant sous gaine imperméable, le-relais dans son ensemble n'a pas besoin d'etre étanche.Le raccordement du relais au cordeau d'amorçage du (cordeau maître) s'effectue facilement en reliant suivant le procédé habituel ce cordeau maître à l'ex trémité du cordeau détonant sortant du relais, par exemple au moyen d'un ruban adhésif. Enfin, la très grande puissance d'amorçage du relais augmente considérablement le rendement de l'explosif amorcé, ce qui permet de diminuer la masse totale d'explosif à mettre en oeuvre pour un travail déterminé. Dans le relais d'amorçage conforme à l'invention, le cordeau détonant peut etre enroulé en hélice ou en spirale. Dans le premier cas, le cordeau enroulé peut être noyé dans l'explosif principal, outre placé autour de ce dernier, c'est-à-dire entre ce dernier et la paroi latérale du boîtier. Dans le second cas, le cordeau enroulé peut etre placé contre une extrémité de la charge d'explosif principal. Oue le cordeau soit enroulé ou en nappe, il peut etre disposé en une ou plusieurs couches. Le cordeau peut etre enroulé à spires jointives ou non. De préférence, une extrémité du cordeau détonant contenu à l'intérieur du boîtier sort du boîtier, à une extrémité de ce dernier, en vue du raccordement à un dispositif d'amorçage (détonateur, cordeau détonant). En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail deux modes de réalisation illustratifs et non limitatifs d'un relais d'amorçage conforme à l'invention. Selon la figure I, un relais d'amorçage comprend un cordeau détonant 1 enroulé en hélice, à spires jointives, sur une seule couche avec un diamètre relativement faible. Le cordeau enroulé 1 est noyé dans un explosif 2 sensible au cordeau-détonant qui peut être liquide, pulvérulent, pâteux, comprimé ou fondu. L'explosif 2 avec le cordeau 1 noyé dans ce dernier est enfermé dans un tube 3, par exemple en carton ou en matière plastique, fermé à chacune de ses deux extrémités par un couvercle 4. Pour faciliter l'amorçage de ce relais, le cordeau enroulé 1 présente, à l'une de ses extrémités, une partie non enroulée 5 qui sort du relais à travers l'un des couvercles 4 pour permettre le liaison avec un dispositif d'amorçage (détonateur, cordeau détonant ordinaire ou à faible charge). Pour assurer la protection contre l'humidité, l'explosif 2, avec le cordeau 1, est encartouché dans une gaine 6 en matière plastique, fermée à ses deux extrémité. Selon la fig. 2, un cordeau détonant 1 est enroulé en hélice, à spires jointives sur une seule couche, avec un diamètre extérieur voisin du diamètre intérieur d'un boîtier 9 fermé à une extrémité. Après mise en place du cordeau 1 dans le boîtier 9, une cartouche d'explosifs 2 enfermée dans une gaine imperméable 6 est introduite à l'intérieur du cordeau enroulé 1. Le boîtier 9 est fermé à son autre extrémité à l'aide d'un couvercle 10 qui présente un trou pour le passage de l'extrémité libre 5 du cordeau, en vue du raccordement de ce dernier à un dispositif d'amorçage. Au lieu d'encartoucher l'explosif 2 dans une gaine 6, par exemple en polyéthylène ou en papier, on peut aussi utiliser l'explosif en le versant dans le boîtier contenant le cordeau détonant enroulé, avec ou sans tassement dans le cas d'explosif pulvérulent, ou en ménageant un logement pour le cordeau détonant enroulé qui, dans ce cas, est placé après chargement en explosif. Le boîtier peut être constitué, comme dans l'exemple de la fig. 1, par un tube en carton qui peut être rendu étanche, lorsque cela est nécessaire, par exemple en cas d'utilisation en vrac, sans encartouchage préalable, d'un explosif sensible à l'humidité, par trempage dans un bain de matière protectrice (paraffine, cire microcristalline, "Lucanol" ou tout autre produit approprié). Le boîtier peut aussi être moulé en matière plastique, avec un fond venant de moulage, comme sur la fig. 2. La fermeture est alors assurée par un couvercle également moulé en matière plastique, à emboîtement, et comportant un trou d'un diamètre égal à celui du cordeau détonant utilisé, pour laisser sortir l'extrémité du cordeau servant à l'amorçage. L'étanchéité peut être assurée au joint du couvercle et au passage du cordeau par un dépôt de matière adéquate (colle, vernis, cire, paraffine, etc...). Il y a lieu de noter que le cordeau détonant peut être enroulé à spires jointives ou non jointives sur une ou plusieurs couches. La longueur de cordeau détonant utilisée est fonction de l'effet désiré et de l'explosif à amorcer. Ti y q également lieu de noter qu'au lieu d'être enroulé en hélice, le cordeau détonant peut être enroulé en spirale, sur une ou plusieurs couches, cet enroulement en spirale étant placé contre l'une ou l'autre des extrémités de la charge d'explosif principal. Par ailleurs, au lieu d'être enroulé, le cordeau peut également être disposé en nappe, en ou plusieurs couches, autour ou à l'intérieur de l'explosif principal. Cette nappe est formée de méandres de cordeau, jointifs ou non répartis sur une surface cylindrique. On va donner ci-après deux exemples de fabrication de relais conformes à l'invention correspondant respectivement aux relais illustrés par les fig. 1 et 2. EXEMPLE 1 Pour la fabrication d'un relais d'amorçage suivant la fig. 1, on enroule 12 m de cordeau détonant à 12 g de penthrite au mètre, sur un mandrin de 10 mm de diamètre, à spires jointives, sur trois couches,. en laissant une extrémité libre non enroulée (5) de 400 mm de long. Dans une gaine (6) en polyéthylène, fermée à une extrémité, ayant un diamètre de 55 mm et une longueur de 260 mm, on confectionne une cartouche d'un explosif (2) du type gel, par exemple du TITAGEL 1200 fabriqué par la Société des Explosifs Titanite, d'un poids nominal de 800 g. On introduit cette cartouche dans un tube de carton (3) de 60 mm de diamètre et de 270 mm de longueur fermé à une extrémité par un couvercle en carton (4) fixé par sertissage (8) du tube de carton (3). On plonge ensuite l'enroulement de cordeau (1) dans la masse d'explosif (2) en laissant dépasser l'extrémité libre (5) du cordeau.On ferme la cartouche par une ligature (7) serrée autour de l'extrémité (5) du cordeau. On obture le tube de carton (3) au moyen d'un couvercle (4) percé d'un trou, pour le passage de l'extrémité libre (5) du cordeau, et on sertit ce couvercle. EXEMPLE 2 Pour la réalisation d'un relais d'amorçage suivant la fig. 2, on enroule 7 m de cordeau détonant à 20 g de penthrite au mètre sur un diamètre de 46 mm, à spires jointives, sur une couche, en laissant une extrémité libre (5) de 250 mm de long. On introduit cet enroulement de cordeau (1) dans un boîtier (9) en matière plastique moulée, de 60 mm de diamètre et de 270 mm de longueur. Dans une gaine en polyéthylène (6), fermée à une extrémité, de 46 mm de diamètre et de 260 mm de longueur, on confectionne une cartouche d'un explosif (2) du type nitraté pulvérulent, par exemple S90 ou N 31-R, d'une masse nominale de 500 g. On ferme la cartouche au moyen d'un clip ou d'une ligature non visible sur la figure. On introduit la cartouche dans le boîtier (9), à l'intérieur de l'enroulement de cordeau détonant (1) et on ferme le boîtier à l'aide d'un couvercle (10) en matière plastique moulée, percé d'un trou pour laisser sortir l'extrémité libre (5) du cordeau. REVENDICATIONS 1. Relais d'amorçage pour explosifs à faible coefficient de transmission de détonation, en particulier pour explosifs non amorçables directement par détonateur ou cordeau détonant, comprenant une charge d'explosif principal et des moyens d'amorçage de cette charge, caractérisé par le fait qu'il comprend, à l'intérieur d'un boîtier cylindrique fermé, un cordeau détonant d'une longueur nettement supérieure à celle dudit boîtier, disposé sous la forme d'un enroulement ou en nappe à l'intérieur ou autour de la charge d'explosif principal. 2. Relais d'amorçage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le cordeau est enroulé en hélice. 3. Relais d'amorçage suivant la revendication 1, carac térisé par le fait que le cordeau est enroulé en spirale. 4. Relais d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le cordeau est enroulé en plusieurs couches. 5. Relaus d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le cordeau détonant est enroule à spires jointives. 6. Relais d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le cordeau détonant est enroulé à spires non jointives. 7. Relais d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une extré- mité du cordeau détonant sort du boîtier à une extrémité de ce dernier pour permettre le raccordement à un dispositif d'amorcage (détonateur, cordeau détonant).