JP2008064408A

JP2008064408A - カートリッジ爆薬及び爆薬の装填方法

Info

Publication number: JP2008064408A
Application number: JP2006244790A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Adachi; 孝宏安達
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】本発明は、流動性爆薬を用いたトンネル発破において、流動性爆薬を孔底まで容易かつ確実に密装填できるカートリッジ爆薬を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るカートリッジ爆薬の代表的な構成は、流動性爆薬とともに発破孔２０に装填して起爆する親ダイ１０であって、前記カートリッジ爆薬の径は、発破孔２０の径の４４％以下で、かつ前記カートリッジ爆薬の径は、発破孔２０の径の２００％以下であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、発破孔に装填された流動性爆薬を起爆する際のカートリッジ爆薬及び爆薬の装填方法に関するものである。

従来、硝安油剤爆薬（以下ＡＮＦＯという）やバルクエマルション爆薬やスラリー爆薬などの流動性がある流動性爆薬を発破孔に装填して起爆する為に、予め発破孔の孔底に、爆薬を紙やプラスチックフィルムなどで包装したカートリッジ爆薬を装填しておいて、これを親ダイとして起爆させている。

親ダイの代表例として、薬包（カートリッジ爆薬）に電気雷管を取り付けたものが非特許文献１に記載されている。

近年、例えば特許文献１に記載されているスラリー爆薬や非特許文献２に記載されているバルクエマルション爆薬など、装填機およびそれに装着されたホースあるいはパイプ（以下、装填パイプという）を介して流動性爆薬を発破孔に直接装填する方法がトンネル発破に使用されている。

ここで言うトンネル発破とは鉄道、自動車道、人道、水、電気、ガス、通信を目的としたもの、水力地下発電所、石油地下備蓄基地、ＬＰガス地下備蓄基地、地下空洞ダムなどの地下や山復に建設された空間、更に、炭坑や鉱山などの坑内を掘削する発破も含む。

流動性爆薬を用いたトンネル発破においては、発破孔の一番奥である孔底に親ダイを装填し、それに密着するように流動性爆薬を装填していく。具体的には、まず、親ダイを装填パイプで孔底まで押し込むか、流動性爆薬の排出で押し出されるように装填パイプ先端内部に排出口から親ダイを挿入しておき、装填パイプを孔底まで挿入する。その後、装填パイプ先端より流動性爆薬を排出しながら装填パイプを引き抜いて流動性爆薬を装填する。

流動性爆薬のメリットは、発破孔に隙間無く密に爆薬を装填する事ができるため、爆薬の爆発エネルギーを岩盤に直接伝えられ、岩盤の起砕が良くなるのである。発破にカートリッジ爆薬のみを用いた場合は、発破孔とカートリッジ爆薬の間に隙間ができるため、爆薬の爆発エネルギーを岩盤に直接伝えられず、流動性爆薬を用いた場合に比べ、岩盤の起砕が良くない。

労働省安全衛生部安全課編、「発破技士テキスト」、第１０版、中央労働災害防止協会、平成２年３月５日、ｐ．６１特開２００３−１４６７８９号公報田口琢也他、「バルク装填エマルション爆薬」、社団法人火薬学会１９９９年度年会講演要旨集、社団法人火薬学会、１９９９年５月１３日、通巻第５０号、ｐ．１６５−１６６

しかしながら、流動性爆薬を用いた発破においても、親ダイを装填した後に流動性爆薬を装填していく場合、親ダイと発破孔の内壁の隙間が小さいため流動性爆薬が親ダイの周囲に回り込む事ができず、親ダイ周囲に隙間ができるため孔底周囲の起砕が悪くなるという問題があった。トンネル発破では、現在は削孔に用いるビットの径は４３ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍなどで、実際の発破孔の径はそれらよりも約５ｍｍ大きくなる。一般的に用いられるカートリッジ爆薬の径は、２５ｍｍ、３０ｍｍなどで、長さは１００ｍｍ以上である。

本発明は、流動性爆薬を用いたトンネル発破において、流動性爆薬を孔底まで容易かつ確実に密装填できるカートリッジ爆薬及び爆薬の装填方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係るカートリッジ爆薬の代表的な構成は、流動性爆薬とともに発破孔に装填して起爆するカートリッジ爆薬であって、前記カートリッジ爆薬の径は、前記発破孔の径の４４％以下で、かつ前記カートリッジ爆薬の長さは、前記発破孔の径の２００％以下であることを特徴とする。

本発明に係る爆薬の装填方法の代表的な構成は、前記親ダイを発破孔の孔底に装填すると共に、前記発破孔に装填パイプを装入し、続いて該装填パイプを引きながら、前記親ダイと前記発破孔の間に流動性爆薬を装填することを特徴とする。

本発明のカートリッジ爆薬及び爆薬の装填方法を用いることにより、流動性爆薬を孔底まで容易かつ確実に密装填することができる。

本発明に係る爆薬の装填方法の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る親ダイ１０の構成図である。図１に示すように、親ダイ１０は、カートリッジ爆薬１、雷管３を有している。カートリッジ爆薬１は、雷管３を挿入し、紙や樹脂フィルムなどの包装材２で包装されている。

図２は親ダイ１０を発破孔２０に装填する図である。図２に示すように、親ダイ１０を装填パイプ３０内に挿入し、発破孔２０の孔底に装填パイプ３０を挿入し、装填機（不図示）のポンプを始動させて装填パイプ３０を引きながら、親ダイ１０と発破孔２０の間に流動性爆薬を装填する。なお、親ダイ１０の装填はこの方法に限定されるものではなく、親ダイ１０を装填パイプ３０先端で押しながら装填してもよい。

カートリッジ爆薬１には、雷管３で起爆できるものが使用可能であり、例えば膠質ダイナマイト、含水爆薬、ペントライト、高性能爆薬（ペンスリット、ＴＮＴ、ＲＤＸ、ＨＭＸなど）とワックスやプラスチックなどと混合した爆薬を用いることができる。確実に流動性爆薬を起爆することができ、安全性の点も考慮すれば、含水爆薬を使用する事が好ましい。特に流動性爆薬への起爆力が大きいという点ではペントライトやシート爆薬の使用が好ましい。いずれのカートリッジ爆薬１も包装材２で包装することができる。

カートリッジ爆薬１の寸法としては、カートリッジ爆薬１の径Ｄ１０は、使用する雷管３の径Ｄ３より大きく、発破孔２０の径Ｄ２０の４４％以下、好ましくは使用する雷管３の径Ｄ３より大きく、発破孔２０の径Ｄ２０の３６％以下が良い。

また、カートリッジ爆薬１の長さＬ１は、使用する雷管３の長さＬ３より長く、発破孔２０の径Ｄ２０の２００％以下、好ましくは使用する雷管３の長さＬ３より長く、発破孔２０の径Ｄ２０の１６０％以下が良い。

このような寸法であれば、カートリッジ爆薬１に雷管３を挿入して固定する事ができ、流動性爆薬を装填する際に、親ダイ１０の周囲の隙間に流動性爆薬が回り込んで、発破孔２０の孔底まで容易かつ確実に密装填することが可能で、孔底周囲の岩盤の起砕が良い。

装填パイプ３０の内径Ｄ３０は一般的に２０ｍｍから３５ｍｍであり、親ダイ１０を装填パイプ３０内に挿入して発破孔２０に押し込む場合は、カートリッジ爆薬１の外径Ｄ１０は装填パイプ３０の内径Ｄ３０に比べて小さいことが望ましい。

雷管３には、電気式雷管、非電気式雷管などがあり、いずれの雷管３を用いてもよい。雷管３の寸法と形状は、例えば径Ｄ３は６ｍｍから１０ｍｍ、長さＬ３は４０ｍｍから１００ｍｍの円筒状のものを使用する事ができる。

次にカートリッジ爆薬１の実施例、比較例について説明する。

［実施例１〜４］
旭化成ケミカルズ株式会社製６号瞬発電気雷管３をそれぞれ挿入した、径Ｄ１０が１８ｍｍで長さＬ１０が８０ｍｍ（実施例１）と、径Ｄ１０が１８ｍｍで長さＬ１０が１００ｍｍ（実施例２）と、径Ｄ１０が２２ｍｍで長さＬ１０が８０ｍｍ（実施例３）と、径Ｄ１０が２２ｍｍで長さＬ１０が１００ｍｍ（実施例４）との４種類の親ダイ１０を用意する。

そして、親ダイ１０の装填には、内径２２ｍｍ、外径２６ｍｍ、長さ２ｍのポリカーボネート製の装填パイプ３０を使用し、流動性爆薬にはスラリー爆薬を使用し、装填機には１０ｋｇ／分の装填能力のあるものを使用した。発破孔には、一端が閉塞された内径５０ｍｍの透明アクリルパイプを使用した模擬の発破孔２０を代用した。

第一の装填方法としては、作製したそれぞれの親ダイ１０を装填パイプ３０内に手で挿入し、模擬の発破孔２０の底に装填パイプ３０を挿入、装填機のポンプを始動させて装填パイプ３０を引きながら、親ダイ１０を排出させ、続いて流動性爆薬を装填する。

第二の装填方法としては、模擬の発破孔２０の底に、作製したそれぞれの親ダイ１０を装填パイプ３０先端で押しながら装填し、続いて流動性爆薬を装填する。なお、径Ｄ１０が２２ｍｍ以上の実施例３、４では、第二の装填方法のみを行った。

装填が完了した後、親ダイ１０の周囲を観察した結果、表１に示すように、いずれの場合も、隙間無く流動性爆薬が装填されている事を確認した。

［比較例１〜５］
比較例１では、径Ｄ１０が２５ｍｍで長さＬ１０が８０ｍｍの親ダイ１０を使用した。比較例２では、径Ｄ１０が２５ｍｍで長さＬ１０が１００ｍｍの親ダイ１０を使用した。比較例３では、径Ｄ１０が１８ｍｍで長さＬ１０が１４０ｍｍの親ダイ１０を使用した。比較例４では、径Ｄ１０が２２ｍｍで長さＬ１０が１４０ｍｍの親ダイ１０を使用した。

その他の模擬の発破孔２０、装填パイプ３０、流動性爆薬にはスラリー爆薬、装填機、装填方法は、比較例１〜４と同様のもの、方法を用いた。なお、径Ｄ１０が２２ｍｍ以上の比較例１、２、４では、第二の装填方法のみを行った。

装填が完了した後、親ダイ１０の周囲を観察した結果、表１に示すように、いずれの場合も隙間が存在し、流動性爆薬が密に装填されていない事を確認した。

本発明のカートリッジ爆薬は、流動性爆薬を用いたトンネル発破において、流動性爆薬を孔底まで容易かつ確実に密装填でき、孔底周囲の岩盤の起砕を向上させることに好適に利用できる。

本実施形態に係るカートリッジ爆薬の構成図である。カートリッジ爆薬を模擬の発破孔に装填する図である。

符号の説明

Ｄ …径
Ｌ …長さ
１ …カートリッジ爆薬
２ …包装材
３ …雷管
１０ …親ダイ
２０ …発破孔
３０ …装填パイプ

Claims

流動性爆薬とともに発破孔に装填して起爆するカートリッジ爆薬であって、前記カートリッジ爆薬の径は、前記発破孔の径の４４％以下で、かつ前記カートリッジ爆薬の長さは、発破孔の径の２００％以下であることを特徴とするカートリッジ爆薬。
請求項１記載のカートリッジ爆薬に雷管を挿入してなることを特徴とする親ダイ。
請求項２に記載の親ダイを発破孔の孔底に装填すると共に、前記発破孔に装填パイプを装入し、続いて該装填パイプを引きながら、前記親ダイと前記発破孔の間に流動性爆薬を装填することを特徴とする爆薬の装填方法。