JP2006308177A - 爆薬装填機および爆薬装填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力容器を用いなくても比較的簡単な構造で定量的に爆薬を供給できる爆薬装填機を提供する。
【解決手段】爆薬装填機11は、粒状の爆薬を収容する収容部本体13の上部に爆薬投入口部14を有するとともに下部に爆薬落下口部18を有する非密封型の爆薬収容容器12を備えている。この爆薬収容容器12の爆薬落下口部18に、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21を接続する。この計量バルブ21の下側に、この計量バルブ21を経て供給した定量の爆薬をいったん収容するとともに装填ホース22を経て爆薬装填対象部に供給する爆薬保持容器23を接続する。この爆薬保持容器23内に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置24を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、隧道掘進、採石、採鉱などの産業用爆破作業に利用される産業用爆薬の装填に好適に用いることが可能な爆薬装填機および爆薬装填方法に関する。

隧道掘進、採石、採鉱などの発破現場においては、爆薬の装填作業の簡便化や爆薬取扱い時の安全性の確保という観点から、爆薬の装填作業の機械化が要望されるようになってきている。爆薬の機械装填作業を行うためには、使用される爆薬がより安全である必要があり、硝安油剤爆薬すなわちＡＮＦＯ爆薬をローダなどによって機械装填する方法が鉱山や採石場などで実用化されている。

さらに、現在一般に使用されている爆薬装填機の１つに、容積式計量器付き爆薬装填機がある。例えば、内部に硝安油剤爆薬を収納するホッパと、このホッパの下部に入口側開閉弁（第１の開閉手段）を介して設けられた容積式計量器と、この容積式計量器の下部に出口側開閉弁（第２の開閉手段）を介して設けられた移送管と、ホッパ内に圧縮空気（加圧気体）を供給するための配管設備とから概略構成された硝安爆薬装填機がある。上記容積式計量器内には、内部の容積を調整するために容積可変手段が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、電磁式流量センサ、温度センサ、液面センサをバルク含水爆薬またはその中間体の装填装置に設置することにより、経路の詰まりや空運転を検知し、安全な装填作業を可能にした爆薬装填機がある（例えば、特許文献２参照）。

また、上記のようなホッパ式の爆薬装填機に対して、爆薬を圧力容器に入れ、この圧力容器内を加圧して爆薬を供給する爆薬装填システムがある（例えば、特許文献３、４参照）。
特開２０００−９７６００号公報（第５頁、図４） 特開２００３−２８６００号公報（第４頁、図１） 特表２０００−５１３４２９号公報（第７頁、図１） 特開２００４−３３３０８０号公報（第３頁）

特許文献１に記載された爆薬装填機は、内部の容積を調整するための容積可変手段などを有する容積式計量器の構造が複雑になる問題がある。

特許文献２に記載された爆薬装填機は、電磁式流量センサ、温度センサ、液面センサなどにより、経路の詰まりや空運転を自動検知できるが、センサの故障、誤作動に対応できない問題がある。

特許文献３、４に記載された爆薬装填システムは、装置自体非常に簡素でメンテナンス性などに優れてはいるが、圧力容器であるために、爆薬装填中に爆薬が足りなくなったときは、爆薬の追加のために圧力容器の圧力を開放する必要があり、爆薬の追加が容易ではない。また、装填する場所に応じて、威力の異なる爆薬などの数種類の爆薬を同時に装填することにより、発破作業が効率的になると考えられるが、この圧力容器を使用した装填機の場合は、１個の圧力容器に装填ホースを複数本接続しても１種類の爆薬しか装填できない。さらに、この圧力容器の場合、容器内を加圧しているため、爆薬の種類によっては、タンク内で爆薬のブリッジが起こりやすいという問題がある。

このため、圧力容器を用いることなく、比較的簡単な機械構造で、定量的に爆薬を供給でき、また、数種類の爆薬を同時に供給可能な爆薬装填機および爆薬装填方法が要望されている。

さらに、通常、爆薬を入れる容器はステンレスなどの材質で製作されるため、容器内の状況が目視で確認できず、ブリッジが起きた場合、ブリッジが解消されるまで容器の適当な箇所を木槌などで叩きブリッジを解消する必要がある。また、爆薬容器の形状としては、使用される爆薬の安息角を考慮して設計されるが、３０度程度の角度の逆円錐形が一般的である。この容器下部付近については、爆薬の荷重が掛かりやすいため、爆薬の種類によっては、容器内で爆薬のブリッジが起こりやすいという問題がある。特に、トンネルなどの湿気が多い場所で使用される場合、爆薬の吸湿により、爆薬容器から爆薬が排出されるバルブの手前で爆薬が塊化することで適正に爆薬が排出されないという問題が生じる。異常に爆薬が塊化した場合には、計量バルブ周辺の配管を解体し、塊化した爆薬を除去する作業も必要となる。

このため、爆薬容器内で爆薬が吸湿などによりブリッジが起きた場合、どの場所でブリッジを起こしているか確認でき、さらに直接容器内に棒状の道具を挿入して容易にブリッジが解消できる構造をもつ爆薬装填機が要望されている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、圧力容器を用いなくても比較的簡単な構造で定量的に爆薬を供給できる爆薬装填機を提供することを目的とし、また、爆薬を入れる容器内で発生した爆薬のブリッジを短時間で解消して爆薬装填作業の効率を向上できる爆薬装填機を提供することを目的とし、さらに、これらの爆薬装填機を用いて、数種類の爆薬を同時に供給可能な爆薬装填機を提供することを目的とし、また、これらの爆薬装填機を用いた爆薬装填方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、爆薬を収容する収容部本体の上部に爆薬投入口部を有するとともに該収容部本体の下部に爆薬落下口部を有する非密封型爆薬収容容器と、この非密封型爆薬収容容器の爆薬落下口部に接続されたバルブであってタイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブと、この計量バルブを経て供給された定量の爆薬をいったん収容するとともに装填ホースを経て爆薬装填対象部に供給する爆薬保持容器と、この爆薬保持容器内に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置とを具備した爆薬装填機である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の爆薬装填機における非密封型爆薬収容容器が、爆薬落下口部に対して設置され爆薬の入らない空間部を形成する仕切板と、この仕切板により形成された空間部を通して爆薬落下口部の内部を目視可能な覗き窓とを具備したものである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の爆薬装填機において、覗き窓に開閉可能に設けられた透視板を具備したものである。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の爆薬装填機において、非密封型爆薬収容容器と計量バルブの間に開閉自在に設けられた開閉板を具備したものである。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の爆薬装填機が、複数台まとめて設置されたものである。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか記載の爆薬装填機における爆薬を、粒状の爆薬としたものである。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の爆薬装填機における粒状の爆薬を、１粒当りの平均重量０．０３〜５ｇに成型された油中水滴型エマルション爆薬としたものである。

請求項８記載の発明は、請求項６記載の爆薬装填機における粒状の爆薬を、硝安油剤爆薬としたものである。

請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか記載の爆薬装填機を用いて爆薬を発破孔に装填する爆薬装填方法である。

請求項１記載の発明によれば、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブは、簡単な構造でありながら装填量の過不足を防ぐことが可能で、かつ、この計量バルブを介して、圧力容器でなく爆薬の補充などが容易にできる非密封型爆薬収容容器と、圧縮空気供給装置から圧縮空気の供給を受ける爆薬保持容器とを分離したので、装填時間の短縮および作業効率を向上させることができる。すなわち、爆薬を収容する非密封型爆薬収容容器の爆薬落下口部に、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブを接続し、この計量バルブを経て供給された定量の爆薬を爆薬保持容器にいったん収容するとともに、圧縮空気供給装置からこの爆薬保持容器内に供給された圧縮空気により、爆薬保持容器内の爆薬を装填ホースを経て爆薬装填対象部に供給するので、圧力容器を用いなくても、比較的簡単な構造で定量的に爆薬を効率良く供給できる爆薬装填機を提供できる。

請求項２記載の発明によれば、爆薬を収容する非密封型爆薬収容容器内の爆薬落下口部またはその近傍で爆薬の吸湿などによるブリッジが発生した場合、非密封型爆薬収容容器に設けられた仕切板と覗き窓とにより、爆薬のブリッジが発生した事実と、ブリッジ発生箇所とを、外部から容易に確認でき、非密封型爆薬収容容器に振動を加えるなどしてブリッジ解消に迅速に対処でき、爆薬装填作業の効率を向上できる爆薬装填機を提供できる。

請求項３記載の発明によれば、覗き窓に透視板が開閉可能に設けられたので、爆薬を収容する非密封型爆薬収容容器内で爆薬のブリッジが発生したら、この透視板を開けて、覗き窓から直接容器内に挿入した道具を用いて爆薬のブリッジを容易に解消でき、爆薬装填作業の効率を向上できる。

請求項４記載の発明によれば、非密封型爆薬収容容器と計量バルブとの間に開閉板を開閉自在に設けたので、装薬作業終了後に開閉板を閉め、開閉板と計量バルブの間に存在する爆薬を排出させておくと、次の装薬作業前に開閉板を開いたときに、開閉板上で爆薬が塊化したブリッジ状態にあるかどうかを覗き窓から容易に確認することができる。

請求項５記載の発明によれば、複数台まとめて設置された爆薬装填機により、異種の爆薬を同時に供給でき、発破現場において、現場の状況を考慮しながら異種の粒状の爆薬を定量的に装填できる。

請求項６記載の発明によれば、圧力容器を用いなくても比較的簡単な構造で定量的に、粒状の爆薬を爆薬装填対象部に効率良く装填できる。

請求項７記載の発明によれば、圧力容器を用いなくても比較的簡単な構造で定量的に、１粒当りの平均重量０．０３〜５ｇに成型された粒状の油中水滴型エマルション爆薬を爆薬装填対象部に効率良く装填できる。

請求項８記載の発明によれば、圧力容器を用いなくても比較的簡単な構造で定量的に、粒状の硝安油剤爆薬を爆薬装填対象部に効率良く装填できる。

請求項９記載の発明によれば、圧力容器を用いなくても定量的に爆薬を爆薬装填対象部に効率良く装填できる爆薬装填方法を提供できる。

以下、本発明を、図１に示された第１の実施の形態、図２および図３に示された第２の実施の形態、図４に示された第３の実施の形態、図５および図６に示された第４の実施の形態を参照しながら詳細に説明するが、本発明がこれらの実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもない。

先ず、図１に示された第１の実施の形態を説明する。

この図１に示された爆薬装填機11は、圧力容器ではない非密封型爆薬収容容器（以下、この非密封型爆薬収容容器を「爆薬収容容器12」という）を有し、この爆薬収容容器12は、爆薬を収容する収容部本体13の上部に爆薬投入口部14が設けられ、この爆薬投入口部14に蓋15がヒンジ16により開閉自在に取付けられ、この爆薬投入口部14の内側には、異物混入防止用の金網17が設けられ、また、収容部本体13の下部には爆薬落下口部18が設けられている。

この爆薬収容容器12の爆薬落下口部18に、タイマの秒時設定により開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21が接続され、この計量バルブ21の下部に、この計量バルブ21を経て供給された定量の爆薬をいったん収容するとともに装填ホース22を経て爆薬装填対象部としての発破孔に供給する爆薬保持容器23が接続され、この爆薬保持容器23内に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置24が設置されている。

爆薬収容容器12は、圧力容器でなければ、どのような形状でも構わないが、図示されたものは、単純な逆円錐形のホッパタイプである。爆薬収容容器12の容量は、爆薬の使用量に応じて決まるが、１個の爆薬収容容器12は、例えば５０〜１００ｋｇ容量で設計される。

計量バルブ21は、爆薬収容容器12の下部に配置され、タイマにより開閉秒時を制御することで爆薬収容容器12内の爆薬を定量的に爆薬保持容器23に供給するものであるが、粒状の爆薬を定量的かつ安定して供給できれば、どのような形態のものでも構わない。計量バルブ21の位置は、爆薬収容容器12と爆薬保持容器23の間に設置され、爆薬収容容器12中の粒状の爆薬が自然落下により計量バルブ21を通過し、爆薬保持容器23に収容される。

計量バルブ21の種類としては、例えば球体の直径方向に貫通穴が穿設されたボール21aを回動することにより通路を開閉するボールバルブ、またはゲートにより通路を遮蔽するゲートバルブなどが挙げられる。

この計量バルブ21を制御する制御盤25はタイマ（図示せず）を内蔵し、このタイマの秒時設定により、空圧配管中に設けられたエア電磁弁を制御して、エアモータ、エアシリンダなどのエアアクチュエータ（図示せず）により開閉駆動される計量バルブ21の開閉時間を制御する。タイマの秒時設定を変更することで、爆薬の供給量を調整することができ、細かい供給量の設定も可能となる。計量バルブ21は、タイマで制御される電動モータによって開閉駆動しても良い。

この計量バルブ21の配管径は、例えば３０〜１００ｍｍが好ましい。流動性の悪い爆薬を使用する場合には、６０〜９０ｍｍの配管径を選択することが好ましい。配管径が大きくなると、供給量の精度が低下する傾向があり、小さくなると配管での閉塞という問題が生じることを考慮して計量バルブ21の配管径を決定する。

タイマは、制御盤25内に複数個設置しておき、各タイマに異なる爆薬供給量を設定しておけば、制御盤25に接続された操作スイッチ26により、これらのタイマを選択できるようにしておくことで、操作スイッチ26のボタン操作により最適な爆薬供給量を容易に選択して装填することができる。

爆薬保持容器23は、その上部に接続された圧縮空気供給配管27より圧縮空気の供給を受けて、この圧縮空気により内部の爆薬を下部に設けられた爆薬送出口部28に接続された装填ホース22を介して発破孔に装填する。この爆薬保持容器23は、どのような形態のものでも構わないが、タイマで制御される計量バルブ21の下部に設置され、計量バルブ21を通過した粒状の爆薬をいったん収容する。この爆薬保持容器23の容量は、発破の規模にもよるが、２〜６ｋｇの容量が好ましい。

装填ホース22は、発破現場の発破孔の径によって変えられるが、通常トンネル現場においては内径が１５〜４０ｍｍのものが使用される。また、発破現場により異なるので一概には言えないが、装填ホース22の外径は好ましくは３５ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下のものが使用される。装填ホース22の全長は、通常３０〜５０ｍあれば、実際の現場で十分使用可能である。装填ホース22の発破孔に挿入される箇所の外径が発破孔の径より小さければ、その箇所以外には径の大きなホースを使用し、内径が２種類以上のホースを接続することも可能である。また、装填ホース22の先端に長さ１〜３ｍの円筒状の部品を接続することも可能である。

供給量が増加時に装填ホース22内で爆薬が閉塞する問題を防止するために、装填ホース22が接続される爆薬保持容器23の爆薬送出口部28に、内管29aおよび外管29bの２重管29を設け、内管29aの内側で爆薬保持容器23からの爆薬を送るとともに、外管29bに接続された圧縮空気供給配管30より、内管29aと外管29bとの隙間を経て２重管29内に圧縮空気を送込み、この圧縮空気により爆薬を圧送することも可能である。

圧縮空気供給装置24は、圧縮空気の発生源であるコンプレッサなどの空圧源31と、この空圧源31に接続された空圧配管32とを備え、空圧配管32には、空圧源31から供給された圧縮空気の圧力を調整する第１の減圧弁33および第２の減圧弁34と、これらの減圧弁33，34により圧力調整された圧縮空気をそれぞれの開閉動作により供給・停止する第１のエアブローバルブ35および第２のエアブローバルブ36とが設けられている。

第１のエアブローバルブ35は、圧縮空気供給配管27を介して爆薬保持容器23の上部に接続され、第２のエアブローバルブ36は、圧縮空気供給配管30を介して２重管29に接続されている。空圧源31から供給される吐出空気流量は、爆薬収容容器12の数量にもよるが、好ましくは３．５ｍ^３／分以上、より好ましくは５ｍ^３／分以上である。

装填ホース22および爆薬保持容器23に供給される圧縮空気の圧力は、使用するホース径により供給状態が変化するために一概には言えないが、減圧弁33，34により、０．１〜０．５ＭＰａ、好ましくは０．２〜０．４ＭＰａの範囲に設定される。この圧縮空気の圧力を変化させることで、爆薬の装填比重を調整し、威力を制御することも可能である。

計量バルブ21、圧縮空気供給装置24のエアブローバルブ35，36などは、制御盤25から供給されるエア操作圧により開閉制御される。この制御盤25には、タイマと、このタイマにより作動されるエア電磁弁が内蔵され、このエア電磁弁から出力されたエア操作圧により、計量バルブ21およびエアブローバルブ35，36が開閉制御される。制御盤25には、タイマの設定を選択するための操作スイッチ26と共に、タイマやエア電磁弁などを駆動する電源37が接続されている。

この爆薬装填機11においては、粒状の爆薬を装填することが可能である。例えば、硝安油剤爆薬すなわちＡＮＦＯ爆薬のような粒状を呈した爆薬や、油中水滴型エマルション爆薬を粒状に成型したものが使用可能である。ＡＮＦＯ爆薬は、ポーラスプリル硝酸アンモニウムと軽油などの燃料油を攪拌混合して得られる通常のＡＮＦＯ爆薬が使用可能である。

粒状の油中水滴型エマルション爆薬は、例えば次のようにして製造される。硝酸アンモニウムなどの酸化剤を約８５〜９５℃の水に溶解させ酸化剤水溶液を得る。次いで約８５〜９５℃に加熱されたマイクロクリスタリンワックスなどの油類とソルビタン脂肪酸エステルなどの乳化剤および必要に応じてエチレン酢酸ビニル共重合体などの樹脂を加えた混合物に、十分攪拌しながら前述の酸化剤水溶液を徐々に添加する。でき上がった油中水滴型エマルションにガラスマイクロバルーンなどの微小中空体、必要に応じて他の添加剤を加えて、捏和機で混合し、油中水滴型エマルション爆薬を得る。次いで得られた爆薬を押出し成型機などで成型する。爆薬の形状については取り扱いやすい粒状であれば特に限定されるものではなく、成型に使用する成型機によって任意な形に成型される。粒状の爆薬は１粒当たりの平均重量が０．０３〜５ｇの範囲に成型するのが好ましく、その大きさは形状により一概には言えないが円柱状の場合、通常直径３〜１０ｍｍ、長さ３〜１５ｍｍ程度が好ましい。また、成型された爆薬にタルクなどの付着防止剤をまぶしてもよい。

次に、図１に示された爆薬装填機11を用いて爆薬を装填する際の各部分の動作の一例を以下に説明する。

爆薬収容容器12の爆薬投入口部14に付随の蓋15を開けて、異物混入防止用の金網17を仕込み、爆薬投入口部14より金網17を通して爆薬収容容器12内に粒状の爆薬を投入する。任意の爆薬供給量に対する計量バルブ21の開く時間を制御盤25内のタイマで設定する。この計量バルブ21が開くタイマ設定時間は、制御盤25に接続された操作スイッチ26により任意に選択することが可能である。

操作スイッチ26により設定された制御盤25内のタイマがオン信号を出力すると、制御盤25内のエア電磁弁が開き、このエア電磁弁から供給されたエア操作圧により計量バルブ21のエアアクチュエータが作動して計量バルブ21が設定時間開くことで、爆薬収容容器12内の粒状の爆薬の設定時間相当量が自重で爆薬保持容器23内に定量供給される。

設定時間後、タイマにより計量バルブ21が閉まると同時に、爆薬保持容器23の上部に接続された第１のエアブローバルブ35が開き、第１の減圧弁33により圧力調整された圧縮空気が爆薬保持容器23に送られると、この圧縮空気により爆薬保持容器23内の粒状の爆薬は、２重管29を通って装填ホース22へと送出され、この装填ホース22を通って発破孔へ装填される。このとき、第２のエアブローバルブ36も同時に開き、第２の減圧弁34により圧力調整された圧縮空気が２重管29から装填ホース22の内部に直接供給されるので、装填ホース22内で爆薬が閉塞するおそれを防止できる。

第１のエアブローバルブ35および第２のエアブローバルブ36は、圧縮空気により装填ホース22内の粒状の爆薬を完全に排出してから閉じるように設定すると良い。

このように図１に示された爆薬装填機11を用いて、粒状の爆薬を発破孔に装填する爆薬装填方法が実施される。このとき、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21は、簡単な構造でありながら装填量の過不足を防ぐことが可能で、かつ、この計量バルブ21を介して、圧力容器でなく爆薬の補充などが容易にできる非密封型の爆薬収容容器12と、圧縮空気供給装置24から圧縮空気の供給を受ける爆薬保持容器23とを分離したので、装填時間の短縮および作業効率を向上させることができる。

すなわち、爆薬を収容する非密封型の爆薬収容容器12の爆薬落下口部18に、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21を接続し、この計量バルブ21を経て供給された定量の爆薬を爆薬保持容器23にいったん収容するとともに、圧縮空気供給装置24からこの爆薬保持容器23内に供給された圧縮空気により、爆薬保持容器23内の爆薬を装填ホース22を経て発破孔に供給するので、圧力容器を用いなくても、比較的簡単な構造で定量的に爆薬を効率良く供給できる爆薬装填機11を提供できる。

次に、図２および図３に示された第２の実施の形態を説明する。なお、図１に示された第１の実施の形態と同様の部分には、同一符号を付して、その説明を簡略化する。

図２および図３に示された爆薬装填機11は、粒状の爆薬を収容する収容部本体13の上部に爆薬投入口部14を有するとともに下部に爆薬落下口部18を有する非密封型爆薬収容容器（以下、この非密封型爆薬収容容器を「爆薬収容容器12」という）と、この爆薬収容容器12の爆薬落下口部18に接続されタイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21と、この計量バルブ21を経て供給された定量の爆薬をいったん収容するとともに装填ホース22を経て爆薬装填対象部としての発破孔に供給する爆薬保持容器23と、この爆薬保持容器23内に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置（図１と同様であるため図示せず）とを具備している。

圧力容器ではない爆薬収容容器12は、逆円錐形の収容部本体13の一側部に平側面部41が設けられ、爆薬収容容器12の内部には、爆薬投入口部14の反対側に爆薬の入らない空間部42を形成する仕切板43が、平側面部41と平行に爆薬落下口部18に対して設置され、この仕切板43により平側面部41側に形成された空間部42を通して容器内部、特に爆薬落下口部18の内部を目視可能な覗き窓44が、収容部本体13の平側面部41に設けられ、この覗き窓44にガラス板または合成樹脂板などの透視板45が、図示されないスライドガイドに沿って、または図示されないヒンジを支点に、開閉可能に設けられている。また、爆薬収容容器12と計量バルブ21との間に、例えば差込式の開閉板としてのダンパ46が開閉自在に設けられている。

このように、爆薬収容容器12の内部は、垂直方向に設置された仕切板43により、図２左側の爆薬が投入される爆薬収容部47と、図２右側の爆薬が入らない空間部42とに区画形成され、空間部42側に位置する爆薬収容容器12の平側面部41には、爆薬収容容器12の内部、特に爆薬落下口部18の内部を目視できる覗き窓44および透視板45が設置されている。覗き窓44の透視板45は開閉可能な構造とし、覗き窓44の大きさは、必要に応じてブリッジを解消するための棒状の道具が入る大きさで設計される。

ダンパ46は、爆薬収容容器12と計量バルブ21の間に挿入設置されたものであり、このダンパ46を閉めた際に、爆薬収容容器12と計量バルブ21の間に３００ｍｌ以上、より好ましくは５００ｍｌ以上の空間48を有するように設置される。ダンパ46は手動または機械的に開閉が可能なものとする。

そして、装薬作業終了後に、ダンパ46を閉めることで、このダンパ46から計量バルブ21の間に存在している爆薬を排出させておくことで、計量バルブ21の上部には空間48が設けられ、ダンパ46の上の部分だけに爆薬が存在するようにする。爆薬が吸湿などにより塊化しても、装薬作業前にダンパ46を開いた際に、塊化しているかどうか付属の覗き窓44から確認可能で、吸湿により塊化した爆薬によるブリッジであっても、覗き窓44からすぐに取り除くことが可能である。

この爆薬装填機11においては、粒状の爆薬を装填することが可能である。例えば、硝安油剤爆薬すなわちＡＮＦＯ爆薬のような粒状を呈した爆薬や、油中水滴型エマルション爆薬を粒状に成型したものが使用可能である。これらの爆薬の製造方法や、爆薬の１粒当りの平均重量は、既に説明したので、省略する。

次に、この図２および図３に示された実施の形態の作用効果を説明する。

爆薬収容容器12の蓋15を開け、爆薬投入口より異物混入防止用の金網17を通して、仕切板43の図示左側に形成された爆薬収容部47のみに爆薬を投入すると、仕切板43の図示右側の空間部42には爆薬が入らず、その空間部42を通して覗き窓44から爆薬収容容器12の内部、特に爆薬落下口部18を監視することができるので、計量バルブ21より上側の箇所で粒状の爆薬が塊状になって自重落下しなくなるブリッジ現象が発生したら、その状態およびブリッジ箇所を覗き窓44を通して外部から容易に確認することができ、ブリッジ解消のための処置を行なえる。

爆薬のブリッジを解消する方法は、木槌などで爆薬収容容器12を軽く叩いて振動を与えることで、ブリッジを解消するか、覗き窓44を開いて、ここから棒状の道具を挿入してブリッジを迅速に解消させる。

さらに、ブリッジ対策として、装薬作業終了後にダンパ46を閉め、ダンパ46と計量バルブ21の間に存在する爆薬を排出させておくと、次の装薬作業前にダンパ46を開いたときに、ダンパ46上で爆薬が塊化したブリッジ状態にあるかどうかを覗き窓44から容易に確認することができる。

このように、発破現場で使用される機械装填用の爆薬装填機11において、爆薬を収容する爆薬収容容器12内の爆薬落下口部18またはその近傍で爆薬の吸湿などによるブリッジが発生した場合でも、爆薬収容容器12に設けられた仕切板43と覗き窓44とにより、爆薬のブリッジが発生した事実と、ブリッジ発生箇所とを、外部から容易に確認でき、爆薬収容容器12に振動を加えるなどしてブリッジ解消に迅速に対処でき、爆薬装填作業の効率を向上できる爆薬装填機11を提供できる。また、覗き窓44が透視板45が開閉可能に設けられたので、爆薬を収容する爆薬収容容器12内で爆薬のブリッジが発生したら、この透視板45を開けて、覗き窓44から直接容器内に挿入した棒状の道具を用いて、発生した爆薬のブリッジを容易に解消でき、爆薬装填作業の効率を向上できる。

なお、図２および図３に示された爆薬装填機11を用いて、粒状の爆薬を発破孔に装填する爆薬装填方法が実施される際の各部分の動作は、図１に示されたものと同様である。すなわち、爆薬を収容する爆薬収容容器12の爆薬落下口部18から、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21を経て、定量の爆薬を爆薬保持容器23にいったん収容し、圧縮空気供給装置24からこの爆薬保持容器23内に供給された圧縮空気により、爆薬保持容器23内の爆薬を装填ホース22を経て爆薬装填対象部に供給する。

したがって、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21は、簡単な構造でありながら装填量の過不足を防ぐことが可能で、かつ、この計量バルブ21を介して、圧力容器でなく爆薬の補充などが容易にできる非密封型の爆薬収容容器12と、圧縮空気供給装置24から圧縮空気の供給を受ける爆薬保持容器23とを分離したので、装填時間の短縮および作業効率を向上させることができる。

次に、図４は、仕切板43の変形例を示す第３の実施の形態であり、この仕切板43は、必ずしも図２に示されるように収容部本体13の上部から垂直に設置される必要はなく、爆薬が自然落下により落下できれば、図４に示されるように覗き窓44の上側で平側面部41から仕切板43を斜め下方へ突出するように設置することで、この仕切板43と覗き窓44の透視板45との間に空間部42を形成するようにしても良い。要するに、仕切板43により形成された空間部42を通して覗き窓44の透視板45より爆薬落下口部18の内部を目視可能とすれば良い。なお、図２に示された実施の形態と同様の部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。

次に、図５および図６に示された第４の実施の形態を説明する。

この実施の形態は、図２および図３に示された爆薬装填機11、または図４に示された爆薬装填機11の一式を、複数台まとめて設置したもので、フレーム構造物51に３台の爆薬装填機11a，11b，11cを背中合わせに取付ける。これらの個々の爆薬装填機11a，11b，11cは、図２および図３に示された爆薬装填機11、または図４に示された爆薬装填機11と同様であるから、対応する箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。

これらの爆薬装填機11a，11b，11cは、爆薬収容容器12の収容部本体13の平側面部41を外側に向けるとともに、逆円錐形の背面部を相互に背中合わせとなるように、各爆薬収容容器12をフレーム構造物51に設置すると、これらの３台の爆薬装填機11a，11b，11cをコンパクトにまとめることができる。

そして、個々の爆薬装填機11a，11b，11cは、図２および図３に示された爆薬装填機11、または図４に示された爆薬装填機11と同様に、粒状の爆薬を発破孔に装填する爆薬装填方法を実施する。すなわち、爆薬を収容する爆薬収容容器12の爆薬落下口部18から、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21を経て、定量の爆薬を爆薬保持容器23にいったん収容し、圧縮空気供給装置24からこの爆薬保持容器23内に供給された圧縮空気により、爆薬保持容器23内の爆薬を装填ホース22を経て発破孔に供給する。

このように、タイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブ21は、簡単な構造でありながら装填量の過不足を防ぐことが可能で、かつ、この計量バルブ21を介して、圧力容器でなく爆薬の補充などが容易にできる爆薬収容容器12と、圧縮空気供給装置24から圧縮空気の供給を受ける爆薬保持容器23とを分離したので、装填時間の短縮および作業効率を向上させることができる。

また、複数台の爆薬装填機11a，11b，11cの爆薬収容容器12内に異種の爆薬を収容して、複数台の爆薬装填機11a，11b，11cから２種類以上の異種の爆薬を同一の発破孔に同時に供給することで、発破現場において、現場の状況を考慮しながら異種の粒状の爆薬を定量的に装填でき、装填時間の短縮および作業効率の向上を図れる。

次に、図１に示された爆薬装填機11の性能試験を実施したので、その説明をする。

（実施例１）
ＡＮＦＯ爆薬を、図１に示された爆薬装填機11（装填ホース22：内径２５ｍｍ、外径３０ｍｍ、長さ３０ｍ）に入れ、タイマにより爆薬収容容器12の下部に接続された計量バルブ21の開閉時間を制御することで、実際の発破孔１孔当たりの爆薬量（０．４〜３．０ｋｇ）を定量的に供給できるかを確認した。

（実施例２）
直径４ｍｍ、長さ４ｍｍに成型した油中水滴型エマルション（１粒当りの平均重量；０．５ｇ）爆薬を、図１に示された爆薬装填機11（装填ホース22：内径３２ｍｍ、長さ２５ｍ＋内径２５ｍｍ、長さ５ｍ）に入れ、タイマにより爆薬収容容器12の下部に接続された計量バルブ21の開閉時間を制御することで、実際の発破孔１孔当たりの爆薬量（０．４〜３．０ｋｇ）を定量的に供給できるかを確認した。

（比較例１）
ＡＮＦＯ爆薬を、圧力容器内の圧力を０．２ＭＰａ、圧縮空気の圧力を０．２ＭＰａ、装填ホースを内径２５ｍｍ、外径３０ｍｍ、長さ３０ｍに設定したＡＮＦＯ装填機（株式会社カヤテック製 商品名：ＫＹ−１）を用いて、予めキャリブレーションし作成した検量線を基に、供給時間を制御することで、実際の発破孔１孔当たりの爆薬量（０．４〜３．０ｋｇ）を定量的に供給できるかどうかを確認した。その結果、安定的な供給をすることは可能であるが、爆薬の追加のためには、いったん圧力容器内の圧縮空気を開放する手間がかかること、および数種類の爆薬を同時に装填できないことが確認された。

（比較例２）
直径４ｍｍ、長さ４ｍｍに成型した油中水滴型エマルション爆薬を、圧力容器内の圧力を０．３ＭＰａ、圧縮空気の圧力を０．３ＭＰａ、装填ホースを内径２５ｍｍ、外径３０ｍｍ、長さ３０ｍに設定したＡＮＦＯ装填機（株式会社カヤテック製 商品名：ＫＹ−１）を用いて、予めキャリブレーションし作成した検量線を基に、供給時間を制御することで、実際の発破孔１孔当たりの爆薬量（０．４〜３．０ｋｇ）を定量的に供給できるかを確認した。その結果、圧力容器内で爆薬がブリッジ現象を起こし、安定的な供給をすることができなかった。

次に、下記の表１に、実施例１、実施例２、比較例１において得られた爆薬供給量（各２回実測）を示す。

この表１から明らかなように、タイマにより爆薬収容容器12の下部に設置された計量バルブ21の開閉時間を制御して爆薬を供給することにより、従来の圧力容器を有するＡＮＦＯ装填機と同等に設定爆薬量からのバラツキが小さく、機械装填時に生じる爆薬量の過不足を防ぐことが可能である。

次に、図２および図３に示された爆薬装填機11の性能試験を実施したので、その説明をする。

（実施例３）
図２および図３に示された爆薬装填機11において、直径４ｍｍ、長さ４ｍｍに成型した油中水滴型エマルション爆薬５０ｋｇを、爆薬収容容器12内に７日間放置した。放置後、爆薬装填機11から２ｋｇの爆薬を、爆薬収容容器12の下部に設けられた計量バルブ21の開閉時間をタイマにより制御することで供給する供給試験を実施したときに、計量バルブ21の上部でブリッジしていることが、覗き窓44の透視板45を通して目視で確認できた。計量バルブ21の上部を爆薬収容容器12の外から木槌で叩くことによりブリッジが解消されることも、覗き窓44の透視板45を通して目視で確認できた。その後、すぐに通常の手順で装薬を継続することができた。

（比較例３）
圧力容器を用いたＡＮＦＯ装填機（株式会社カヤテック製 商品名：ＫＹ−１）において、上記爆薬５０ｋｇを圧力容器内に７日間放置した。このＡＮＦＯ装填機は予めキャリブレーションし作成した検量線を基に、供給時間を制御することで、実際の発破孔１孔当たりの爆薬量を定量的に供給できるものである。７日間放置後、ＡＮＦＯ装填機から２ｋｇの爆薬を供給する供給試験を実施したときに、所定の供給量が排出されず、その後、３回爆薬の排出を試みたが、爆薬が排出されることはなく、圧力容器の内部でブリッジしていると予想された。適当な場所を圧力容器の外から木槌で叩きながら、５回爆薬の排出を試みたときに、ようやく爆薬が排出され、ブリッジが解消した。

実施例３、比較例３から明白なように、従来のＡＮＦＯ装填機ではブリッジの発生場所が特定できないため、適当に圧力容器の外から木槌で叩く程度の処置しかできず、ブリッジの解消に時間を要するが、実施例３の爆薬装填機11においては、爆薬収容容器12内で爆薬のブリッジが発生した場合、容易にブリッジの場所が覗き窓44の透視板45を通して目視により特定でき、さらに、覗き窓44の透視板45を開けて、ブリッジ解消用の道具をブリッジ発生箇所まで直接挿入することも可能であるから、ブリッジの解消にも時間がかからず、装填作業の中断が短くなり、作業効率を向上させることができた。

本発明に係る爆薬装填機の第１の実施の形態を示す概要図である。 同上爆薬装填機の第２の実施の形態を示す爆薬収容容器の一部を破断した側面図である。 同上爆薬装填機の第２の実施の形態を示す正面図である。 同上爆薬装填機の第３の実施の形態を示す爆薬収容容器の一部を破断した側面図である。 同上爆薬装填機の第４の実施の形態を示す平面図である。 同上爆薬装填機の第４の実施の形態を示す正面図である。

符号の説明

11，11a，11b，11c 爆薬装填機
12 非密封型爆薬収容容器としての爆薬収容容器
13 収容部本体
14 爆薬投入口部
18 爆薬落下口部
21 計量バルブ
22 装填ホース
23 爆薬保持容器
24 圧縮空気供給装置
42 空間部
43 仕切板
44 覗き窓
45 透視板
46 開閉板としてのダンパ

Claims (9)

1. 爆薬を収容する収容部本体の上部に爆薬投入口部を有するとともに該収容部本体の下部に爆薬落下口部を有する非密封型爆薬収容容器と、
   この非密封型爆薬収容容器の爆薬落下口部に接続されたバルブであってタイマにより開閉時間を制御することで定量の爆薬を計量する計量バルブと、
   この計量バルブを経て供給された定量の爆薬をいったん収容するとともに装填ホースを経て爆薬装填対象部に供給する爆薬保持容器と、
   この爆薬保持容器内に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と
   を具備したことを特徴とする爆薬装填機。
2. 非密封型爆薬収容容器は、
   爆薬落下口部に対して設置され爆薬の入らない空間部を形成する仕切板と、
   この仕切板により形成された空間部を通して爆薬落下口部の内部を目視可能な覗き窓と
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の爆薬装填機。
3. 覗き窓に開閉可能に設けられた透視板
   を具備したことを特徴とする請求項２記載の爆薬装填機。
4. 非密封型爆薬収容容器と計量バルブの間に開閉自在に設けられた開閉板
   を具備したことを特徴とする請求項２または３記載の爆薬装填機。
5. 請求項１乃至４のいずれか記載の爆薬装填機が、複数台まとめて設置された
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の爆薬装填機。
6. 爆薬は、粒状の爆薬である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の爆薬装填機。
7. 粒状の爆薬は、
   １粒当りの平均重量０．０３〜５ｇに成型された油中水滴型エマルション爆薬である
   ことを特徴とする請求項６記載の爆薬装填機。
8. 粒状の爆薬は、
   硝安油剤爆薬である
   ことを特徴とする請求項６記載の爆薬装填機。
9. 請求項１乃至８のいずれか記載の爆薬装填機を用いて爆薬を発破孔に装填する
   ことを特徴とする爆薬装填方法。

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