JP2004502917A - 雷管を備えた起爆薬を穿孔内に提供する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、雷管７付き起爆薬３を積み込むのに適した装置であって、穿孔に爆薬を装填するための装薬ホース２１を用いて穿孔内に配置されるようになっている装置に関するものである。本発明は、装薬ホース２１の出口に挿入され、装薬ホース２１に放出可能に保持され、爆薬が装薬ホース２１から導出される時に装薬ホース２１から放出されるのに適した筒状プラグ１を含む。穿孔に装薬する方法、および説明した装置用の装薬手段もまた含まれる。

Description

【０００１】
本発明は、ばらの爆薬（バルク爆発物）全体を装填するための装薬ホースに挿入するための起爆薬および雷管を備えた装置に関するものである。ばらの爆薬全体を装填する際の装置の使用方法と、この装置を使用して装填する装薬手段についても説明する。
【０００２】
岩石空洞および岩石トンネルを爆発させる際には、岩石に孔を掘削し、その穿孔に爆薬、好ましくはばらの爆薬を、爆薬点火のための起爆薬および雷管とともに装填するのが一般的である。爆薬、起爆薬、および雷管は、しばしばその目的のために設計された特定の装置、またはシステムを用いて穿孔内に装填される。爆薬は、粉状、パスタまたはゲル状、あるいは懸濁液または乳濁液状であってよい。
【０００３】
穿孔は、水平から垂直／上向きまでさまざまな方向とすることができる。主として安全性の理由により、穿孔から一定距離離れて装填できることがしばしば望まれる。その理由は、穿孔が接近しづらいためと、穿孔の上部または前面の領域が危険であるため、およびこの方法での作業がより迅速で安全に遂行できるためである。
【０００４】
遠隔操作によって穿孔内にばらの爆薬を装填する各種のシステムが知られている。これらのシステムは、ばらの爆薬が込められたホース又は棒状体を供給するシステム、および必要な雷管付き起爆薬を挿入するための分岐管を含んでいる。ホース、または棒状体は、通常は１ｃｍから１５ｃｍの直径を有し、一般的には可撓性の材料、たとえばゴムまたはプラスチックで作られている。雷管付き起爆薬は、ばらの爆薬が込められたホースの前部に押し込まれ、その後装填場所、通常は穿孔の奥底まで押し込まれる。起爆薬は、しばしばある種の容器に収容されるか、あるいは皮膜で包装されており、そこに雷管が押し込まれて「ソーセージ状」ユニットを形成している。
【０００５】
先行技術の例が、スウェーデン公開７５０６５９３−８、および４６５　５６６に示されている。
【０００６】
ＳＥ−４６５　５６６には、可撓性のホースまたは棒状体の供給手段、および装薬ユニットが示されている。この供給装置は、ホースまたは棒状体を搬送するためのホイールまたはバンドと、雷管付き起爆薬を装填するための供給ユニットを備えた分岐管とを含む。
【０００７】
ＳＥ　７５０６５９３−８には、爆薬を穿孔に装填するための装置が示されている。装置は、この装置に糸巻き状に巻かれた導火線または電線を含む。
【０００８】
これら公開公報では、雷管付き起爆薬は、供給ホースの先端部に保持されており、その状態で穿孔内に押し込まれるように示されている。しかし、特定の場合には、試みた装填を中断して爆発用具を取り出さなければならなくなることが生じる。このような作業は、先行技術に示された装置では困難である。さらに、穿孔が下向きに傾斜しているか、あるいは垂直の場合、雷管が穿孔内に「落下」することが問題となる可能性がある。そのような穿孔は、しばしば水または他の流体で満たされており、それによって雷管付き起爆薬が、装填されたばらの爆薬の外部の水によって取り囲まれるようになっており、これはばらの爆薬の点火に影響し得る。
【０００９】
本発明によれば、穿孔への装填に関連する上述の、およびその他の欠点を無くすことができる。本発明は、穿孔への爆薬装填用の装薬ホースを用いて、穿孔に提供されることになっている雷管付き起爆薬を含むのに適した装置に関するものである。装置は、装薬ホースの開口部に押込まれるのに適した薬包型プラグであって、装薬ホースに放出可能に保持されて、爆薬が装薬ホースから流れ出す段階になって装薬ホースから解放または放出されるようになっている薬包型プラグを含む。装置は、解放端と閉鎖端を有し、一般的には、解放端を通して起爆薬が充填され、閉鎖端を先にして装薬ホース内に装填される。雷管は装置内に配置され、起爆薬は解放端を通して充填される。あるいは、雷管用の穴を空けた塞栓またはシールを解放端に形成することもできる。装置を所定の位置に配置する際には、雷管を装置によって保護することが好ましい。
【００１０】
薬包型プラグを用いて、装薬ホースの出口を密封する必要は必ずしもない。なぜなら、プラグで装薬ホースの出口を必ずしも密封しなくても、ばらの爆薬の流量と粘度により、プラグを押し出すのに充分な力がかけられるからである。薬包（カートリッジ）は、チューブとカートリッジの間の摩擦により装薬ホース内に放出可能に固定されており、ばらの爆薬が装薬ホースから流れ出す時に、この摩擦力は打ち負かされる。ばらの爆薬は、ポンプで装薬ホースに送り込んでも良いし、あるいは重力で流し込んでも良い。
【００１１】
さらに、本発明は、穿孔へ爆薬を装填するための装薬ホースを用いて穿孔に提供される、雷管と起爆薬とが一体化された装置を用いて、発破対象の穿孔に雷管付き起爆薬を提供する方法を含む。ここで、起爆薬および雷管は薬包型プラグに挿入されており、プラグは装薬ホースの出口に押し込まれて、ホースが穿孔に挿入されている間は装薬ホース内に放出可能に固定され、ばらの爆薬が装薬ホースから導出される時に、プラグは、ばらの爆薬によって装薬ホースから放出される。
【００１２】
本発明はまた、供給ユニットと、偏向部に結合された入口部および出口部を有する分岐管と、搬送通路と、案内管と、装薬ホースとを含む装薬手段の使用方法についても説明する。ここで、供給ユニットは、案内管を通して分岐管の出口部に装薬ホースを供給するのに適合されており、前記方法は、
装薬ホースの一端が案内管内に配置されるように供給ユニットを用いて案内管内に装薬ホースを挿入する段階と、
装置を搬送通路に挿入する段階と、
装置を、搬送通路を通して、分岐管の出口部に設置された停止装置の方に向けて分岐管内へ搬送する段階と、
装薬ホースが装置の外側に案内されるように装薬ホースを供給する段階と、
装置を保持した装薬ホースが、分岐管の出口部を通して穿孔の奥底まで搬送されるように停止装置を解放する段階とを含んでいる。
【００１３】
本発明はまた、穿孔にばらの爆薬を装填するための装薬手段を含み、この装薬手段は、装薬ホース供給用の供給ユニットと、装薬ホース案内用の案内管と、装置を分岐管に挿入するための搬送通路とを含んでいる。装薬手段は、装薬ホースが装置の外側に導入される時まで分岐管の出口部に装置を保持する停止装置を更に含む。
【００１４】
当業者には周知のとおり、装置には起爆薬および雷管が装填されている。装置は、孔、通常は岩石の穿孔又は発破孔に装填する前に、装薬ホースの端部に手動で、または自動的に挿入することが可能である。穿孔に装薬ホースを挿入するのに先立って、ばらの爆薬が装薬ホースから導出され、これによってばらの爆薬が装置を装薬ホースから押し出し、それによって装置がばらの爆薬に包囲されて穿孔に留まる。装薬ホースが穿孔を通して抜き出される間、ばらの爆薬は装薬ホースから流出し続け、穿孔は所定量のばらの爆薬で満たされる。雷管は、電線、または導火線という通常の手段で、当業者には周知の雷管に点火する装置に連絡されている。
【００１５】
この装薬手段は、スウェーデンの公開ＳＥ−４６５　５６６に記載のものと類似であると思えるかもしれないが、本発明の手段は、分岐管（スウェーデン公開では案内管５０と標記）に停止装置をも含んでいる。分岐管は、二つの部分が互いに一定の角度を形成するように偏向部またはベントに接続された二つのほぼ直線の部分を含む。案内管は、ほぼ直線の部分に対してほぼ直線の延長部を、ならびにもう一つのほぼ直線の部分に対して一定の角度を形成するように、この偏向部において分岐管に結合されている。装置が、分岐管に挿入後、停止装置に突き当たって「駐車」することができるように、案内管の延長部を形成している分岐管の直線部には停止装置が設置されている。装薬ホースが装置を覆うように導入されるまで装置を停止させる限り、停止装置は、各種の方法で制御することができる。例えば、装薬ホースが装置を覆うように配置された状態、および装薬ホースが装置の搬送を許容する位置にある状態を表示するために、装薬ホース用の計測器を使用することも可能である。この装薬ホースが装置の搬送を許容する位置は、案内管が分岐管に変わる前の領域に存在する。停止装置は、電気的に、空気圧で、または水圧で制御可能である。この処理を感知および制御するのに光電池（フォトセル）またはその他の手段も使用可能である。
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の具体例を説明する。
【００１７】
図１は、薬包またはプラグ１と、および摩擦部分２とを有する、本発明の簡単な具体例としての装置Ａを示している。摩擦部分２は、装置Ａと一体の部品であっても良い。あるいは、摩擦部分は、装置Ａに脱着可能に結合されていても良く、それによって、たとえばさまざまな直径を有する装薬ホースに対応して必要に応じて変更することもできる。装置Ａはまた、複数の摩擦部分２を備えることもできる。図Ａ−Ａは、薬包１の断面図である。装置Ａは、プラスチック、厚紙、または他の適当な材料で制作されるのが好ましく、また解放端と、この例では尖形に示されている閉鎖端とを有するように図示されている。閉鎖端は、半円形、平面、あるいは他の形にすることも可能であるが、装薬ホース２１に挿入するのを容易にするような形であることが有利である。解放端は、雷管７を挿入するための開口を有する塞栓その他適切な部材で密封することもできる。装薬ホース２１の端部への挿入は、手動または自動的に実施することができるが、この件については後述するものとする。装薬ホース２１に挿入される前に、装置Ａには起爆薬３が充填され、また起爆薬３に雷管７が挿入される。装置Ａに起爆薬３を事前充填／製造することができ、あるいは起爆薬３を後から、たとえば使用の直前に充填することもできる。雷管７は、安全性の理由から、使用前に装填されることは通常はない。雷管７および起爆薬３は、当技術分野では良く知られた構成部品である。摩擦および固定部分２は、ばらの爆薬が装薬ホース２１から導出されて装置Ａを押し出す前に、薬包１が装薬ホース２１から落脱しないようにしている。摩擦部分２は、一枚の薄いフィン２として図示されているが、他の形や数を採用することも可能である。図３では、３つのフィンを示す。摩擦部分２は、装置Ａが装薬ホース２１に挿入された際にその壁面に向って撓むように、弾性体であるべきである。摩擦部分２は、たとえばそれにＶ字形（図示せず）の切欠きを入れて弾性を発現させても良いし、装置Ａをそれぞれ異なる寸法を有する装薬ホース２０内の所定の位置に保持できるように、さまざまな寸法を持たせても良い。摩擦部分２は、また、案内機能を含むように形成しても良い。この事は、装薬ホース２１を用いて自動または半自動的に装填する際にとりわけ重要である。
【００１８】
図２は、図１に類似しているが、さらに幾つかの詳細を示している。薬包またはプラグ１は、ここでは中実の端部フランジ４を備えている。フランジ４は装薬ホース２１の１つの端縁または出口に位置し、装置Ａが装薬ホース２１の奥深くに移動するのを防ぐと共に、薬包１、および装薬ホース２１を穿孔に挿入する際に両方を保護する。フランジ４はまた、自動装填の際に装置Ａを停止装置１９に突き当てて停止させるという機能も有している。さらに、フランジ４は、薬包１に起爆薬３を充填する際に装置を保持するには有用である。図は、また、装置Ａ内に破線で起爆薬３、雷管７、および保護キャビティ５を示している。キャビティ５は、穿孔に挿入する間に、雷管７を保護するために含まれてきた。キャビティは最も簡単な形態では、必要な量の起爆薬が薬包１を完全に充填しないように、薬包１を少し長い寸法にすることによって備え付けることが可能である。
【００１９】
図３は、分岐管９内に配置された、図１および図２からの装置Ａを示している。しかし、装置Ａにはさらに薬包１の外周にシール８が環装されている。シール８の目的は、エア・シューターのように加圧エアを用いて装置Ａを搬送できるように、薬包１と分岐管９または搬送通路１４との間の隙間を密封するためである。この事は、自動装填時にはとりわけ有用である。シーリング・リング８は、装薬装置内の装薬ホース２１から漏出したばらの爆薬を掃拭、または移送させるという機能も有している。
【００２０】
図４は、既知の装薬手段を示し、図３に示した装置Ａが、本発明のさらなる特徴による停止装置１９に向って移動中である。装薬手段は、案内管１５、および偏向された分岐管１６、１７、１８を含む。偏向された分岐管１６、１７、１８は、二つのほぼ直線の部分、すなわち偏向部１７に結合された入口部と出口部１６、１８をそれぞれ有し、この二つの部分１６、１８は互いに所定の角度を形成している。案内管１５は、直線の出口部１８の延長部となるように偏向部１７に結合されている。案内管１５と、分岐管１７、１８の偏向および直線出口部とを通して装薬ホースを導入できるように、案内管１５と偏向部１７の間には開口２０が配置されている。
【００２１】
停止装置１９は、装置Ａが突き当てられて停止する固定用ピン１２であって、装薬ホースが装置Ａの外周に導入されるまで装置Ａを保持する固定用ピン１２を含む。停止装置１９は、純粋に機械的に示されており、固定用ピン１２が装置Ａを解放するように装薬ホース２１によってホイール１３が動かされると、「装填準備完了」したホースが分岐管の出口部１８側から導出可能となる。しかし、停止装置１９は、装薬ホース２１が装置Ａを覆うように導入される時まで装置Ａを停止させている限り、他の方法によって制御することも可能である。例えば、装薬ホース２１が装置Ａを覆うように配置された時、および装薬ホース２１が装置Ａの搬送を許容する位置にある時を表示するために、装薬ホース２１用の計測器（図示せず）を使用することも可能である。装薬ホース２１が装置Ａの搬送を許容する位置は、分岐管１７、１８に変わる前の案内管１５の領域１０内にある。固定用ピン１２は、代わりに電気的に、空気圧で、水圧で、またはこれらの組み合わせで制御可能である。この処理を感知および制御するために、光電池、あるいは他の手段も使用可能である。装置Ａを加圧エアで停止装置１９まで搬送しようとする場合には、加圧されたエアが過度に漏洩しないように、案内管１５は、装薬ホース２１に対して適度に小さな隙間しか有していないことが望ましい。もちろん必要であれば、シールを配置することもできる。しかし、装置Ａは他の方法でも搬送可能であり、これは重要ではない。蒸気処理、または被駆動ロールがその例である。符号１４は、装置Ａを分岐管１６、１７、１８へ搬送するための通路を示す。これが、装薬ホースを十分な距離（僅か数十メートル）だけ離れて装填することを可能にし、また安全性に関する重要な利点も有している。
【００２２】
図５は、図４に類似しているが、装薬ホース２１を搬送する前であって、装置Ａが停止装置１９のほうの位置に配置されているのを示している点で異なる。
【００２３】
図５に示す装薬装置を用いて穿孔に装填する本発明の方法の例は、
装薬ホース２１を案内管１５の領域１０に配置する段階と、
装置Ａを搬送または供給通路１４の端部（図示せず）に挿入する段階と、
装置Ａが、搬送通路１４の端部（図示せず）から、停止装置１９に突き当たって停止する分岐管の出口端１８まで完全に押されるように、加圧エアを搬送通路１４内に供給する段階と、
装置Ａを覆ってフランジ４に到達するまで装薬ホース２１を搬送する段階と、
停止装置１９を解放する段階と、
装薬ホース２１を、供給ユニット（図示せず）または他の方法を用いて、発破対象の孔、例えばトンネルまたは岩石キャビティ（図示せず）を爆破するための穿孔に導く段階と、
ポンプ（図示せず）または他の方法によって装薬ホース２１内のばらの爆薬に圧力をかけ、それによって装置Ａを装薬ホース２１から穿孔内へと押し出して、穿孔を規定量のばらの爆薬で満たし、同時に装薬ホースを穿孔から抜き出すようにする段階と、を含む。
ばらの爆薬は、すべての水、あるいは他の流体を排除する。装薬ホース２１は、案内管１５の領域１０まで完全に抜き出され、装置Ａは、新たな穿孔を装填するための新しい装置によって装薬ホース２１を再び「装填」するよう準備される。
【００２４】
いくつかの例示は、本発明の具体例を示すことのみを企図したもので、本発明は、特許請求の範囲の記載によってのみその範囲を定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
雷管付き起爆薬を含むのに適した本発明の装置であって、案内および摩擦部分を備え、破線により中空であることが示された装置の図、および装置の断面図である。
【図２】
端部フランジを備えた図１の装置の図であって、起爆薬、雷管、および雷管を含むキャビティを破線で示す図である。
【図３】
分岐管内に配置された図２の装置の図であって、装置が、シーリング・リングと３つの案内および摩擦部分とをさらに含んでおり、雷管が装置に部分的に挿入された状態を示す図と、この装置の断面図である。
【図４】
装薬手段内に配置された図３の装置の図であって、装置が、搬送通路から停止装置に向って移動中である図である。
【図５】
図４の装薬手段の図であって、装置が、停止装置に突き当てられて保持されている状態を示す図である。

Claims (11)

1. 雷管（７）を備えた起爆薬（３）を搭載するのに適した装置（Ａ）であって、穿孔内に爆薬を装填するための装薬ホース（２１）を用いて穿孔内に提供されるようになっている装置（Ａ）において、
   前記装置が、前記装薬ホース（２１）の出口に押し込まれるようになっている薬包型プラグ（１）であって、前記装薬ホース（２１）に放出可能に保持されて、前記爆薬が前記装薬ホース（２１）から導出される時に前記装薬ホース（２１）から放出されるようになっている薬包型プラグ（１）を有しており、また前記薬包（１）が、外側フランジ（４）を含んでいることを特徴とする装置（Ａ）。
2. 前記装置（Ａ）が、装置（Ａ）の薬包（１）の外径に配置された１または複数の案内および摩擦部分（２）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記外側フランジ（４）が、装薬手段内で前記装置（Ａ）によって保持されるのに適していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記装置（Ａ）を前記装薬ホース（２１）の前方の位置に空気圧により搬送することができるように、前記装置（Ａ）が、前記装置（Ａ）と搬送通路（１４）との間に密封用シール（８）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記装置（Ａ）に挿入される前記雷管（７）が保護されるよう、前記装置（Ａ）が、規定量の起爆薬を配備するのに必要な長さより長く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. ばらの爆薬を穿孔内に装填するための装薬手段であって、該装薬手段が、装薬ホース（２１）を供給するための供給ユニットと、前記装薬ホース（２１）を案内するための案内管（１５）と、前記装置（Ａ）を挿入するための搬送通路（１４）と、実質的に直線の部分、および偏向部（１７）に結合されたそれぞれ入口部と出口部（１６、１８）を有する分岐管とを有しており、前記２つの部分（１６、１８）が互いに所定の角度を形成している装薬手段において、
   前記装薬手段は、前記装薬ホース（２１）が前記装置（Ａ）の外側に導入されるまで、前記装置（Ａ）を前記分岐管の前記出口部（１８）に保持する停止装置（１９）をさらに含むことを特徴とする装薬手段。
7. 前記停止装置（１９）は、前記装置（Ａ）が前記装薬ホース（２１）の出口に充分に位置づけられた時に前記装置（Ａ）を解放する手段を有することを特徴とする請求項４に記載の装薬手段。
8. 雷管（７）を備えた起爆薬（３）を搭載するのに適した装置であって、ばらの爆薬を穿孔内に装填するための装薬ホース（２１）を用いて穿孔内に提供されるようになされた装置を用いて、雷管（７）を備えた起爆薬（３）を、発破対象の穿孔内に提供する方法において、
   前記起爆薬（３）および雷管（７）が、薬包型プラグ（１）内に挿入されており、該プラグ（１）が、前記装薬ホース（２１）の出口に挿入され、また前記装薬ホース（２１）を前記穿孔に挿入する際には前記出口に放出可能に固定されており、前記プラグ（１）は、前記ばらの爆薬が前記装薬ホースから導出される時に、前記ばらの爆薬によって前記装薬ホース（２１）から放出されることを特徴とする、雷管（７）を備えた起爆薬（３）の提供方法。
9. 供給ユニットと、偏向部（１７）に結合された入口部と出口部（１６、１８）を有する分岐管と、搬送通路（１４）と、案内管（１５）と、装薬ホース（２１）とを含む装薬ユニットを備え、前記供給ユニットが、前記案内管（１５）を通して前記分岐管の前記出口部（１８）に前記装薬ホース（２１）を搬送するようになっている請求項８に記載の提供方法において、
   前記装薬ホース（２１）の一端が前記案内管（１５）内に配置されるように、前記装薬ホース（２１）を前記供給ユニットによって前記案内管（１５）内に挿入する段階と、
   前記装置（Ａ）を、前記搬送通路（１４）に挿入する段階と、
   前記装置（Ａ）を、前記搬送通路（１４）を経由して、前記装置（Ａ）が前記分岐管（１６、１７、１８）の前記出口部（１８）に設置された停止装置（１９）に到達するまで搬送する段階と、
   前記装薬ホース（２１）が前記装置（Ａ）の外側に導入されるように前記装薬ホース（２１）を供給する段階と、
   前記装置（Ａ）を備えた前記装薬ホース（２１）が、前記分岐管の前記出口部（１８）から導き出されることができるように、前記停止装置（１９）を解放する段階とを含むことを特徴とする提供方法。
10. 請求項８に記載の方法において、
    ばらの爆薬が配置される穿孔内の位置へ前記装薬ホース（２１）を供給する段階と、
    前記装置（Ａ）が、前記ばらの爆薬によって前記装薬ホース（２１）から押し出されるように、前記ばらの爆薬をポンプで圧送する段階とをさらに含むことを特徴とする提供方法。
11. ばらの爆薬用の装薬ホース内における、請求項１に記載の前記装置（Ａ）の使用。