JP2003314999A - 新規プレスプリティング方式 - Google Patents
新規プレスプリティング方式Info
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Abstract
岩盤切断効果を高めることが出来るプレスプリティング
方式を提供すること。 【解決手段】比重が(ρ)0.50〜0.70である粒
状爆薬を穿孔の孔底に装填すること及びその装薬上部に
空間室を設けることから成るプレスプリティング方式。
Description
所、土地造成等の採掘、切土の最終法面や地下空洞の掘
削最終残壁面周辺の岩盤損傷を抑えることにより、平滑
な仕上がりを可能とするための安価且効果的なプレスプ
リティング方式を提供するものである。
ングの装薬方式は、第1図に示すごとく、〜に大別
出来る。
の小薬包を等間隔に配置させるため、導爆線にそれをデ
ーピング固定する方式であり、また、は穿孔に沿って
小径、長尺物薬包を配置させる方式である。及びの
両者とも、薬包と孔壁との間の空隙により装薬の爆発に
伴って発生する衝撃圧及びガス圧を孔のあらゆる位置で
均等に与え、また、その空隙によりそれらの圧力を適度
な大きさまで低下させることによりプレスプリティング
孔間の岩盤に切断効果を与えるものである。国内の石灰
石鉱山及び砕石所等の諸現場において、以前は、プレス
プリティングにの方式が使われていたが、小径、長尺
ものの含水爆薬が市場に現れてからは、の方式が多く
採用されるようになった。この理由は、の方式は、事
前に導爆線に爆薬包を一定の間隔に多数貼り付けるとい
う煩雑な作業を伴い、また、その装薬及びそのアクセサ
リー等の高い費用に較べ、小径、長尺ものの含水爆薬
(例えば、商品名:PSアイレマイト)を用いるの方
式を用いれば、その薬包を単に孔中に吊り下ろす単純な
作業で済み、それに係わる装薬費用もよりは少なくて
すむという利点があるためである。また、以前の鋭敏な
ダイナマイト及び導爆線に替えて、摩擦、衝撃に鈍感
で、安全性のある含水爆薬を使用するということも理由
の一つである。然し、の方式は、鈍感で、しかも小
径、長物の含水爆薬を用いるが故に、運搬、穿孔への装
填等取り扱い中の薬包の曲がりやねじれによって、部分
的に、その爆薬固有の限界薬径(PSアイレマイトの限
界薬径:15mm)以下の径に狭まることによる爆轟中
断(孔の途中での爆轟が中断)が起きた結果、岩盤の切
断不良になるという問題が時々発生する。それを防ぐに
は、注意深く、慎重且丁寧な取り扱いが必要となるが、
その作業には多くの手間を伴う。
装薬部を設け、各装薬間に込め物を施す、いわゆるデッ
キ装薬の方式である。その作業は、爆薬装填、込め物装
填の繰り返しを伴う煩雑であり、時間と労力を要する。
また、その場合、穿孔周辺岩盤の過破砕を抑え、切断効
果を高めるためには、極少量の装薬部分を多数設ける必
要があり、それだけ起爆する為の親ダイ(雷管+ダイナ
マイト)の数が多くなり、その装薬にかかる費用及び手
間がさらに増大する。本来、我が国において、この方式
は主に長孔のベンチ発破等で、装薬量を抑え、装薬長を
確保するために用いられており、プレスプリティングと
して採用されことは少ない。また、この方式では、装薬
に接している岩盤部と込め物に接している岩盤部とで、
局部的に圧力の不均衡が生じ、孔に沿って均等な切断効
果が得られ難いといくこともの方式が受け入れられな
い理由の一つである。
を流し込み、その上部に設けた空間によって、爆発ガス
圧を減少させて岩盤切断効果を与える非常に簡単、且、
安価な方式であり、アメリカ合衆国、オーストラリア他
の大規模露天掘鉱山等で数多く採り入れられている方式
である。それらの内、は穿孔内に込め物をせず、その
上部が開放されたままの状態にする方式である。一方、
は穿孔上部の定めた位置に、専用プラグ、エアーバッ
グ等で塞栓を施したその上に、砂又は繰り粉で込め物を
することによって、装薬上部に空間室を設けたものであ
る。方式は、その装薬上部の開放された空間への爆発
ガスの膨張、拡散により弱まった圧力を利用し、岩盤へ
切断効果を与えるものである。その場合、発生したガス
が孔中で膨張、拡散するとともに、孔内の圧力は減少す
るので、装薬部から離れるとともに、言い換えれば、上
部の孔口に近づくほど、その孔壁にかかる圧力値は減少
する。また、同時に孔口が完全に開放されているので、
孔内圧力は時間とともに急激に減衰する。
は、孔の上部まで破断に必要な大きさの圧力を孔壁に与
えてやらねばならないが、上部でその圧力を孔壁に与え
た時点では、すでに、装薬に近い穿孔下部において膨張
初期の過剰なガス圧力が働きを終えて、過剰破砕を起こ
していることになる。従っての方式は、穿孔長に沿っ
たどの位置でも均等な破断効果を得るのが難しい。つま
り、ある条件では、孔の上部付近部が破断せず、また、
他の条件では全体の破断は達成されるが、孔底装薬付近
で過破砕が生じる結果となりやすい。
込め物を施し、孔底装薬とその塞栓との間に空間室を設
けた方式である。この場合、爆発ガスがその空間室内で
膨張するとともに、その圧力を下げながら、次第にその
中で均等化する。その圧力ガスは、穿孔間の岩盤の破断
が終了するまでの間、その空間室内に一定の大きさで閉
じ込められているので、必要量の爆薬を使用し、その膨
張ガス圧力が岩盤切断に充分なレベルに有れば、穿孔の
長さに沿ったあらゆる位置で均一な圧力を与えることが
できるので、より効果的な岩盤切断効果が期待でき
る。
果を損なう一つの問題がある。つまり、底部装薬が起爆
され、爆轟が進むと同時に孔壁周辺岩盤に衝撃波が生ま
れ、遠くに減衰しながら伝播していく。(これを初期衝
撃波という。)この初期衝撃波が大きいと、それは、そ
の後の孔中で爆発ガスが膨張し始めるまでの初期の短時
間の間に、孔底装薬周辺の岩盤に大きな損傷即ち過破砕
を与えるので、平滑な岩盤切断結果を達成するのに悪影
響を及ぼす。この衝撃圧による損傷の範囲は、その衝撃
波強度が岩盤のせん断強度を超えた領域とされる(工業
火薬協会編、新発破ハンドブック、平成元年)。この方
式は、我が国では実施された例はほとんどないが、方
式と同様に、アメリカ合衆国、オーストラリアで実施さ
れており、特に、最近では、欧州等、小孔径を使う比較
的小規模の鉱山、砕石所においても、数多くの実績が重
ねられている。
辺の過破砕範囲を減らすとともに、穿孔壁に、均等且岩
盤切断に充分な発生ガス圧を与えることにより、従来方
式で最も多く採用されている上記方式と同等又はそれ
以上の岩盤切断効果を高めることが出来るプレスプリテ
ィング方式を提供することを目的とする。
を解決するため鋭意研究した結果、低比重の粒状爆薬を
穿孔に装薬する際に空間を設けることで、上記課題が解
決できることを見出し本発明を完成した。即ち本発明は
(1)比重が(ρ)0.50〜0.70である粒状爆薬
を穿孔の孔底に装填すること及びその装薬上部に空間室
を設けることから成るプレスプリティング方式、(2)
粒状爆薬の爆轟速度(D)が1500〜2200m/s
ecである上記(1)記載のプレスプリティング方式、
(3)火薬の力(f)が6700〜8850l・Kg/
cm2である上記(1)又は(2)記載のプレスプリテ
ィング方式に関する。
式は例えば第2図に示す方式である。粒状爆薬は、孔底
にバルク装填する。爆薬の上部には空間室を設ける。こ
の際、第2図におけるように、の方式と同様に穿孔内
上部の所定の位置に孔栓をし、その上に込め物を施す。
〜0.70の範囲にある低比重粒状爆薬(以下、単に低
比重粒状爆薬をいう)であれば市販のものが使用でき、
その品質に特に制限はない。本発明の方式を採用するこ
とで、初期衝撃圧を低減させ、穿孔底部周辺の過破砕範
囲を減らすとともに、穿孔壁に、均等且岩盤切断に充分
な発生ガス圧を与えることにより、従来方式で最も多く
採用されている方式と同等又はそれ以上の岩盤切断効
果を高めることが出来るが、衝撃力の観点から爆轟速度
(D)が1500〜2200m/secの低比重粒状爆
薬を使用するのが好ましく、また、穿孔内爆発ガス圧力
の観点から火薬の力(f)が6700〜8850l・K
g/cm2の低比重粒状爆薬を使用するのが好ましい。
薬(いずれも日本化薬(株)製)は、下記表1に示す特
性値を有し、表1に示したように他のバルク状爆薬(例
えば、硝安油剤爆薬)に比べ、低比重及び低爆速であ
り、通常の硝安油剤爆薬に比べ、岩盤に与えられる初期
の衝撃波強度が下記の計算結果の如く小さく、岩盤切断
効果の悪化につながる過破砕を少なくすることが出来
る。
波(一種の衝撃波)が岩盤中へ透過したものであるの
で、その強さは爆轟波圧力に依存する。この爆轟圧力
(PD)は爆薬密度と爆轟速度より算出できる(Qua
rry Management、24、4、23−2
1、1998)。
ルク装填し、穿孔上部の定められた位置に、孔を塞ぐた
めの栓及びその上部に砂込めすることによって、爆薬を
起爆した後の初期爆轟波に続く生成ガスの圧力を低下さ
せ、均一化させるとともに、その圧力を持続化させるた
めの空間室を設ける方法であるが、具体的に、プレスプ
リティング孔の穿孔間隔及び装薬量を決定するための計
算手順(石井、西田他、最新発破技術、森北出版、19
84)を下記式(1)〜(3)に示した。
の圧力(Kg/cm2) (アベル・ノーベルの式) Ps=f・L/(V−α・L) (1) f:火薬の力(l・Kg/cm2) L:装薬量(Kg) V:装薬体積+空間室容積(l) α:コボリューム(l/Kg) α=1.5/(1.33+1.26ρe) ρe:爆薬密度(Kg/l)
(2) St:引張強度(Kg/cm2) Φb:穿孔径(cm)
状爆薬(1)、低比重粒状爆薬(2)及び低比重粒状爆
薬(3)を使用した場合の装薬量(所望する穿孔内圧力
Pbから算出される)、装薬長(穿孔径と爆薬密度から
算出される)及び装薬比(装薬長/穿孔長)の値を示し
た。その結果より、本発明で好ましく使用する低比重粒
状爆薬(1)〜(3)を使用したその装薬比は、0.1
7〜0.24の範囲にある。
た孔間隔からなる穿孔中に、低比重粒状爆薬の前記計算
結果から得られた量を流し込み装填し、且つ、例えば、
プラグ又はエアーバッグ等の塞栓により装薬との間に空
間室を設け、その塞栓の上部に込め物を施す。表3に従
来のプレスプリティング方式(PS方式)と本発明の方
式と特徴の比較を示した。
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
に低比重粒状爆薬(2)4.0Kgをバルク装填(装薬
長2.0m)し、穿孔の入り口から込め物2.0mを詰
めて塞いだ。穿孔間隔を0.9mとし、20個の穿孔に
つき同じ作業を繰り返した後、プレスプリティングを実
施した。その結果孔底部周辺岩盤に損傷を与えることな
く実施できた。
え、孔に沿ったどの位置でも均一且良好な岩盤切断を与
えることが出来、また、粒状の爆薬を使用するため、小
径で、長尺物の含水爆薬包を用いたの方式に比べ、優
れた作業性を有し、且、安価な爆薬を使用するため、装
薬にかかる費用を減少させることともに、のような爆
轟中断による効果不良を防ぐこと出来る。
各方式の説明図
Claims (3)
- 【請求項1】比重が(ρ)0.50〜0.70である粒
状爆薬を穿孔の孔底に装填すること及びその装薬上部に
空間室を設けることから成るプレスプリティング方式。 - 【請求項2】粒状爆薬の爆轟速度(D)が1500〜2
200m/secである請求項1記載のプレスプリティ
ング方式。 - 【請求項3】火薬の力(f)が6700〜8850l・
Kg/cm2である請求項1又は2記載のプレスプリテ
ィング方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002120003A JP2003314999A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 新規プレスプリティング方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002120003A JP2003314999A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 新規プレスプリティング方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003314999A true JP2003314999A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29536351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002120003A Pending JP2003314999A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 新規プレスプリティング方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003314999A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322096A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Ohbayashi Corp | スムースブラスティング発破工法 |
JP2009299949A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | ロケット搭載子弾放出装置 |
CN104897013A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-09-09 | 贵州大学 | 一种主动卸压的径向真空间隔装药装置 |
JP2018021744A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社Skテック | 爆薬の分散装薬方法 |
-
2002
- 2002-04-23 JP JP2002120003A patent/JP2003314999A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018021744A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社Skテック | 爆薬の分散装薬方法 |
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