JP2013148302A - Method and system of controlled blasting - Google Patents

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Satoru Ito
哲 伊藤
Hisayoshi Kurokawa
尚義 黒川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To take a sufficient vibration suppression measure by predicting with high precision a relationship between a vibration speed and an amount of charged explosive for each step.SOLUTION: A controlled blasting system 1 includes a vibrometer 2 configured to measure a vibration speed at the time of controlled blasting for each step and an arithmetic operation processing device 3 configured to calculate an amount of charged explosive for next controlled blasting for each step by using a measurement result of the vibrometer. The arithmetic operation processing device includes a prediction part 4 configured to mutually associate an amount of charged explosive per step used for controlled blasting and a vibration speed when the controlled blasting is performed with the amount of charged explosive by using a vibration coefficient, a vibration coefficient calculation part 5 configured to calculate a vibration coefficient by using a preset amount of used charged explosive per step and a measured speed when the controlled blasting is performed with the amount of used charged explosive, a limit charged explosive amount calculation part 6 configured to calculate a limit amount of charged explosive corresponding to a predetermined target speed by using the calculated vibration coefficient, and a charged explosive amount evaluation part 7 configured to evaluate the amount of used charged explosive used for next controlled blasting by using the excess amount and the reserve amount of the above-described amount of used charged explosive for the limit amount of charged explosive.

Description

本発明は、主として山岳トンネルの発破掘削に適用される制御発破方法及びシステムに関する。   The present invention relates to a controlled blasting method and system mainly applied to blast excavation in a mountain tunnel.

山岳トンネルを施工するにあたっては、地山条件等を勘案しながら、発破掘削、機械掘削といった掘削方式を適宜選定するとともに、発破掘削の場合には、近隣に存在する住宅等の保安物件に悪影響が出ないよう、適切な振動対策を講じなければならない。   When constructing a mountain tunnel, digging methods such as blasting excavation and mechanical excavation should be selected as appropriate, taking into account the natural conditions, etc. Appropriate anti-vibration measures must be taken to prevent it from coming out.

振動を低減する対策としては、MS段発電気雷管やDS段発電気雷管といった段発電気雷管を用いて、一回あたりの放出エネルギーを低減しつつ起爆時刻をずらしながら次々に爆発させる制御発破が有効である。   As a measure to reduce vibration, controlled blasting that uses a staged electrical detonator such as an MS staged electrical detonator or a DS staged electrical detonator to explode one after another while shifting the explosion time while reducing the energy released per time. It is valid.

振動は、変位(cm)、速度(cm/s)、加速度(cm/s2)といった値が物理量となるが、地盤や建物の被害との関係では速度が代表的な指標となり、振動規制法においても、速度から求めた振動レベルが振動規制の対象となっている。 For vibration, values such as displacement (cm), speed (cm / s), and acceleration (cm / s 2 ) are physical quantities, but speed is a representative index in relation to damage to the ground and buildings. The vibration level obtained from the speed is also subject to vibration regulation.

そのため、発破による振動を低減するにあたっては、一例として、次の予測式、
V=K・Wm・Dn
V;速度(cm/s)
K;振動係数
W;段あたりの装薬量(kg)
D;発破箇所からの距離(m)
m;0.5〜1.0
n;-2前後
によって制御発破時の速度Vを推定するとともに、次式、
VL=20・logV+81〜84
VL;振動レベル
から振動レベルVLを推定できることを用いて、規制値を上回らない振動レベルから装薬量を逆算し、該装薬量で制御発破を行うという振動低減対策が講じられている。なお、発破の分野においては、上述したVを一般に「変位速度」と呼んでいるが(非特許文献1)、本明細書では、振動に関する一般的な用語として速度と呼ぶこととする。
Therefore, in reducing vibration due to blasting, as an example, the following prediction formula,
V = K ・ W m・ D n
V: Speed (cm / s)
K: Vibration coefficient
W: Amount of charge per step (kg)
D: Distance from blast location (m)
m; 0.5-1.0
n: The speed V at the time of control blasting is estimated by about -2, and the following equation:
VL = 20 ・ logV + 81-84
VL: Taking measures to reduce the vibration level by using the fact that the vibration level VL can be estimated from the vibration level, the charge amount is calculated backward from the vibration level not exceeding the regulation value, and the control blasting is performed with the charge amount. In the blasting field, V described above is generally called “displacement speed” (Non-patent Document 1), but in this specification, it is called speed as a general term related to vibration.

特開2006−90573号公報JP 2006-90573 A

「あんな発破 こんな発破」、日本火薬工業会、平成14年3月28日発行“Such Blasting Such Blasting”, Japan Explosives Industry Association, issued on March 28, 2002

しかしながら、振動係数Kについては、m,nに応じていくつか提案がなされているものの、トンネル発破の場合には、いずれも芯抜き時と払い時の2ケースが提案されているのみであって(非特許文献1)、振動予測には精度面でおのずと限度があるという問題を生じていた。   However, although some proposals have been made regarding the vibration coefficient K depending on m and n, in the case of tunnel blasting, only two cases of centering and payment are proposed. (Non-Patent Document 1), there is a problem that vibration prediction is naturally limited in accuracy.

ちなみに、発破工事を行う前に発破試験による振動計測を行うことで、速度Vと振動係数Kとの関係を予め求めておき、発破工事の際には、設定された目標速度(管理値)に対応する振動係数Kを上述の関係から求めた上、これらを上述の予測式に当てはめることで、装薬量Wを逆算する方法が提案されている(特許文献1)。   By the way, by performing vibration measurement by blast test before blasting work, the relationship between speed V and vibration coefficient K is obtained in advance, and at the time of blasting work, the set target speed (control value) is set. A method has been proposed in which the corresponding vibration coefficient K is obtained from the above-described relationship, and by applying these to the above-described prediction formula, the charge amount W is calculated backward (Patent Document 1).

かかる方法によれば、目標速度が厳しい場合にはより小さな振動係数Kを用い、目標速度が緩和できる場合には大きめの振動係数Kを用いるといった振動係数Kの使い分けができるが、各段に適した振動係数Kが定まるわけではないため、振動速度と装薬量との関係を各段について予測するにはやはり限度があり、結果として十分な振動抑制対策を講じることは困難である。   According to such a method, the vibration coefficient K can be used properly when the target speed is severe, such that the smaller vibration coefficient K is used, and when the target speed can be relaxed, the larger vibration coefficient K can be used. Since the vibration coefficient K is not determined, there is still a limit in predicting the relationship between the vibration speed and the amount of charge for each stage, and as a result, it is difficult to take sufficient vibration suppression measures.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、振動速度と装薬量との関係を各段ごとに高い精度で予測することで十分な振動抑制対策を講じることが可能な制御発破方法及びシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and is capable of taking sufficient vibration suppression measures by predicting the relationship between vibration speed and charge amount with high accuracy for each stage. It is an object to provide a method and system.

上記目的を達成するため、本発明に係る制御発破方法は請求項1に記載したように、N段からなる制御発破を行う際に段あたりの装薬量をWi(i=1,2,3・・・N)、前記制御発破を行う位置から距離Dだけ離間した地点における段ごとの振動の速度をVi(i=1,2,3・・・N)、段ごとの振動係数をKi(i=1,2,3・・・N)としたとき、前記装薬量Wi、前記速度Vi及び前記振動係数Kiのうち、いずれか二つを、次の予測式、
i=Ki・Wi m・Dn (1)
m,n;定数
に適用することで他の一つを予測する制御発破方法であって、
予め設定された段あたりの使用装薬量W′iで行われる制御発破時の振動の速度を段ごとの計測速度V′iとして前記地点で計測し、
前記使用装薬量W′iと前記計測速度V′iとを、前記予測式における前記装薬量Wiと前記速度Viにそれぞれ代入することにより、前記振動係数Kiを算出し、
予め定められた目標速度V0を前記予測式に適用することにより、速度Viが目標速度V0に一致するときの装薬量を段ごとの限界装薬量W"iとして算出し、
前記計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの超過量の総和WT1を、
WT1=Σ(W′i−W"i) (2)
とするとともに、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの余裕量の総和WT2を、
WT2=Σ(W"i−W′i) (3)
としたとき、前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2以下である場合には、該超過量の総和WT1を、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段において速度Viが目標速度V0以下となるように該段に振り分けるとともに、該振分け後の装薬量を次の制御発破に用いる使用装薬量とし、
前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2を上回る場合には、次の制御発破に用いる使用装薬量を再設定し、
前記計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には、前記使用装薬量W′iを次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とするものである。
To achieve the above object, a control blasting method according to the present invention as described in claim 1, the charge amount per stage when performing control blasting of N stages W i (i = 1,2, 3 ... N), V i (i = 1,2,3 ... N) and the vibration coefficient for each step at the point separated by the distance D from the position where the control blasting is performed. When Ki (i = 1, 2, 3... N), any two of the charge amount W i , the speed V i, and the vibration coefficient K i are expressed by the following prediction formula:
V i = K i · W i m · D n (1)
m, n; a control blasting method that predicts the other by applying to a constant,
The vibration speed at the time of control blasting performed at a preset charge amount W ′ i per step set is measured at the point as the measurement speed V ′ i for each step,
The vibration coefficient K i is calculated by substituting the used charge amount W ′ i and the measured speed V ′ i into the charge amount W i and the speed V i in the prediction formula, respectively.
By applying a predetermined target speed V 0 to the prediction formula, the amount of charge when the speed V i matches the target speed V 0 is calculated as the limit charge amount W ″ i for each stage,
The sum WT 1 of the excess amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i at the stage where the measured speed V ′ i exceeds the target speed V 0 ,
WT 1 = Σ (W ′ i −W ″ i ) (2)
And the total sum WT 2 of the surplus amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i in the stage where the measurement speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 ,
WT 2 = Σ (W " i -W ' i ) (3)
If the sum WT 1 of the excess amount is equal to or less than the sum WT 2 of the surplus amount, the sum WT 1 of the excess amount is set to a stage where the measured speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0. velocity V i are together distributed to stepped so that the target speed V 0 or less, the used charge amount using the charge amount after vibrating into the following control blasting in,
When the total amount WT 1 of the excess amount exceeds the total amount WT 2 of the margin amount, the charge amount used for the next control blasting is reset,
When the measured speed V ′ i is equal to or lower than the target speed V 0 at all stages, the used charge amount W ′ i is set as a new used charge amount in the next control blasting.

また、本発明に係る制御発破方法は、j段において前記使用装薬量W′jが前記限界装薬量W"jを上回っているとき、前記使用装薬量W′iが前記限界装薬量W"iに達していない段が前記j段以降の段に存在する場合には、それらのうちの最初の段となるk段(j<k≦N)に前記j段における超過量、すなわち、
ΔW=W′j−W"j (4)
を振り分け、前記使用装薬量W′iが前記限界装薬量W"iに達していない段が前記j段以降の段に存在しない場合には、1段若しくは2段又はそれ以降のs段(1,2≦s<j)に前記j段における超過量を振り分けるものである。
The control blasting method according to the present invention, 'when j exceeds the limit charge amount W "j, the use charge amount W' the use charge amount W in j-i is the limit charge If there are stages that do not reach the amount W ″ i in the stages after the j stage, the excess in the j stage, that is, the k stage (j <k ≦ N) that is the first stage among them, that is, ,
ΔW = W ′ j −W ″ j (4)
If there is no stage in which the used charge amount W ′ i does not reach the limit charge quantity W ″ i in the stage after the j stage, the first stage, the second stage, or the s stage after that The excess amount in the j-th stage is assigned to (1, 2 ≦ s <j).

また、本発明に係る制御発破システムは請求項3に記載したように、N段からなる制御発破を行う際に段あたりの装薬量をWi(i=1,2,3・・・N)、前記制御発破を行う位置から距離Dだけ離間した地点における振動の段ごとの速度をVi(i=1,2,3・・・N)、段ごとの振動係数をKi(i=1,2,3・・・N)としたとき、前記装薬量Wi、前記速度Vi及び前記振動係数Kiのうち、いずれか二つを、次の予測式、
i=Ki・Wi m・Dn (1)
m,n;定数
に適用することで他の一つを予測する予測部を備えた制御発破システムであって、
予め設定された段あたりの使用装薬量W′iで制御発破を行ったときの振動の速度を段ごとの計測速度V′iとして前記地点で計測する振動計と、
前記使用装薬量W′iと前記計測速度V′iとを、前記予測式における前記装薬量Wiと前記速度Viにそれぞれ代入することにより、前記振動係数Kiを算出する振動係数算出部と、
予め定められた目標速度V0を前記予測式に適用することにより、速度Viが目標速度V0に一致するときの装薬量を段ごとの限界装薬量W"iとして算出する限界装薬量算出部と、
次の制御発破に用いる使用装薬量を評価する装薬量評価部とを備え、
該装薬量評価部は、前記計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの超過量の総和WT1を、
WT1=Σ(W′i−W"i) (2)
とするとともに、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの余裕量の総和WT2を、
WT2=Σ(W"i−W′i) (3)
としたとき、前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2以下である場合には、該超過量の総和WT1を、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段において速度Viが目標速度V0以下となるように該段に振り分けるとともに、該振分け後の装薬量を次の制御発破に用いる使用装薬量とし、
前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2を上回る場合には、次の制御発破に用いる使用装薬量を再設定し、
前記計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には、前記使用装薬量W′iを次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とするようになっているものである。
Further, as described in claim 3, the control blasting system according to the present invention sets the amount of charge per stage when performing the control blasting consisting of N stages as W i (i = 1,2,3... N ), V i (i = 1,2,3... N) for each stage of vibration at a point separated from the position where the control blasting is performed by a distance D, and K i (i = i = i for each stage). 1, 2, 3... N), any two of the charge amount W i , the speed V i and the vibration coefficient K i are expressed by the following prediction formula:
V i = K i · W i m · D n (1)
m, n; a control blasting system including a prediction unit that predicts the other by applying to a constant,
A vibration meter that measures the vibration speed at the point as the measurement speed V ′ i for each stage when the control blasting is performed at a preset charge amount W ′ i per stage;
A vibration coefficient for calculating the vibration coefficient K i by substituting the used charge amount W ′ i and the measured speed V ′ i into the charge amount W i and the speed V i in the prediction formula, respectively. A calculation unit;
By applying a predetermined target speed V 0 to the prediction formula, the amount of charge when the speed V i matches the target speed V 0 is calculated as the limit charge amount W ″ i for each stage. A dose calculator,
A charge amount evaluation unit for evaluating the amount of charge used for the next controlled blast,
The charge amount evaluation unit calculates a sum WT 1 of the excess amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i at the stage where the measurement speed V ′ i exceeds the target speed V 0 .
WT 1 = Σ (W ′ i −W ″ i ) (2)
And the total sum WT 2 of the surplus amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i in the stage where the measurement speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 ,
WT 2 = Σ (W " i -W ' i ) (3)
If the sum WT 1 of the excess amount is equal to or less than the sum WT 2 of the surplus amount, the sum WT 1 of the excess amount is set to a stage where the measured speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0. velocity V i are together distributed to stepped so that the target speed V 0 or less, the used charge amount using the charge amount after vibrating into the following control blasting in,
When the total amount WT 1 of the excess amount exceeds the total amount WT 2 of the margin amount, the charge amount used for the next control blasting is reset,
When the measured speed V ′ i is equal to or lower than the target speed V 0 at all stages, the used charge amount W ′ i is set as a new used charge amount in the next control blasting. It is.

本発明に係る制御発破方法及びシステムは、N段からなる制御発破に適用されるものであって、制御発破を行う位置から距離Dだけ離間した地点に振動計を設置し、該振動計で制御発破時の振動の速度を段ごとに計測するとともに、拡張された予測式を用いて演算処理を行うことにより、制御発破に起因する振動の速度が目標速度に一致するように段あたりの装薬量を算出して限界装薬量とし、該限界装薬量と実際の使用装薬量との過不足を調整した上、これを次の制御発破に用いる段あたりの使用装薬量とする。   The control blasting method and system according to the present invention is applied to control blasting consisting of N stages, and a vibration meter is installed at a point separated by a distance D from the position where the control blasting is performed, and is controlled by the vibration meter. The speed of vibration at the time of blasting is measured for each stage, and calculation processing is performed using the extended prediction formula, so that the charge per stage is adjusted so that the speed of vibration caused by control blasting matches the target speed. The amount is calculated to be the limit charge amount, and after adjusting the excess and deficiency between the limit charge amount and the actual use charge amount, this is set as the use charge amount per stage used for the next control blasting.

すなわち、本発明に係る制御発破方法及びシステムにおいては、まず、所定切羽への制御発破に用いる段あたりの使用装薬量をW′iとして予め設定する。 That is, in the control blasting method and system according to the present invention, first, the amount of charge used per stage used for control blasting to a predetermined face is preset as W ′ i .

次に、使用装薬量W′iで行われる制御発破時の振動の速度を段ごとの計測速度V′iとして振動計で計測する。 Next, the vibration speed at the time of control blasting performed with the amount of charge W ′ i used is measured with a vibrometer as the measurement speed V ′ i for each stage.

次に、使用装薬量W′iと計測速度V′iとを、装薬量Wiおよび速度Viとしてそれぞれ、次式、
i=Ki・Wi m・Dn (1)
m,n;定数
に代入することで、段ごとの振動係数Kiを算出する。ここで、(1)式は、段ごとの振動予測に適用できるように従来の振動予測式を拡張したものである。
Next, a 'and i measuring velocity V' used charge amount W and i, respectively as Sokusuriryou W i and the speed V i, the following equation,
V i = K i · W i m · D n (1)
m, n; by substituting the constant, for calculating a vibration coefficient K i for each stage. Here, Equation (1) is an extension of the conventional vibration prediction equation so that it can be applied to vibration prediction for each stage.

次に、振動規制法等による規制値を考慮しながら、監視すべき目標値として目標速度V0を予め設定し、該目標速度V0を(1)式の速度Viに代入することによって、速度Viが目標速度V0に一致するときの段ごとの限界装薬量W"iを算出する。 Next, a target speed V 0 is set in advance as a target value to be monitored while taking into consideration a regulation value according to the vibration regulation law or the like, and the target speed V 0 is substituted into the speed V i in the equation (1). The limit charge amount W ″ i for each stage when the speed V i matches the target speed V 0 is calculated.

このような算出を行えば、計測速度V′iが目標速度V0よりも大きい段では、使用装薬量W′iが限界装薬量W"iをどの程度上回っているのかを超過量として把握し、計測速度V′iが目標速度V0以下の段では、使用装薬量W′iが限界装薬量W"iをどの程度下回っているのかを余裕量として把握することができる。 If such a calculation is performed, when the measured speed V ′ i is higher than the target speed V 0 , it is determined as an excess amount how much the used charge amount W ′ i exceeds the limit charge amount W ″ i. When the measured speed V ′ i is equal to or lower than the target speed V 0 , it is possible to grasp as a margin amount how much the used charge amount W ′ i is below the limit charge amount W ″ i .

そして、これらの把握に基づき、計測速度V′iが目標速度V0よりも大きい段における超過量を、計測速度V′iが目標速度V0以下の段にその余裕量に応じて振り分けるとともに、振分け後の装薬量を次の制御発破に用いる使用装薬量とすれば、次の制御発破において生じるであろう振動による速度を各段ごとで目標速度V0以下に概ね抑制することが可能となり、かくして振動抑制対策がより合理的なものとなる。 Then, based on these grasping, 'the excess amount i is the larger stages than the target speed V 0, the measuring velocity V' measured velocity V with distributed i is in accordance with the allowance to the target speed V 0 following stage, If the amount of charge after distribution is the amount of charge to be used for the next controlled blast, the speed due to vibration that will occur in the next controlled blast can be generally suppressed to the target speed V 0 or less for each stage. Thus, vibration suppression measures become more rational.

加えて、トンネル掘削においてはその進行に伴って地盤条件が変化するが、本発明においては、変化する地盤条件に追随する形で装薬量が見直され、次の発破に用いる使用装薬量に反映されるため、上述の振動抑制対策をトンネル全体にわたって確実に維持することが可能となる。   In addition, in tunnel excavation, the ground conditions change with the progress, but in the present invention, the amount of charge is reviewed to follow the changing ground conditions, and the amount of charge used for the next blasting is reduced. Therefore, the above-described vibration suppression measures can be reliably maintained throughout the tunnel.

振分けは、装薬量が上乗せされる段において上乗せ後に速度Viが目標速度V0以下となるように行う必要があり、それが可能となる前提としてさらに、計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における超過量の総和WT1が、計測速度V′iが目標速度V0以下である段における余裕量の総和WT2以下であることが必要となる。 The distribution needs to be performed so that the speed V i becomes equal to or lower than the target speed V 0 after the addition in the stage where the charge amount is added. As a premise that this is possible, the measurement speed V ′ i is further set to the target speed V 0. excess amount of total WT 1 in stage greater than 0, measured velocity V 'i that is required is the sum WT 2 following allowance in the target speed V 0 or less is stepped.

すなわち、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2以下であるときは、超過量の振分けによる振動抑制が可能であるため、該超過量を適宜振り分け、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2を上回るときは、超過量の振分けによる振動抑制対策は不可能と判断できるので、次の制御発破に用いる使用装薬量をあらたな観点で別途再設定する。 That is, when the excess sum WT 1 is less than or equal to the surplus amount total WT 2 , vibration suppression by distribution of the excess amount is possible. Therefore, the excess amount is appropriately distributed, and the excess sum WT 1 is the surplus amount. when exceeding the sum WT 2, since it can be determined to be impossible vibration suppression by excess amount of the distribution, to reset separately using charge amount in new perspective for use in the next control blasting.

一方、計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には、あらたな振動抑制対策を施す必要がないと判断できるため、使用装薬量W′iをそのまま次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とすればよい。 On the other hand, the measuring velocity V 'in the case where i is the target speed V 0 or less in all the stages, it can be determined that there is no need to perform a new vibration control measures, uses charge amount W' directly next control i What is necessary is just to use the new charge amount in blasting.

(1)式におけるm,nの具体的数値は、従来の予測式に準じて適宜選択することが可能であり、例えばmを0.5〜1.0、nを−2前後とすることができる。   Specific numerical values of m and n in the formula (1) can be appropriately selected according to a conventional prediction formula. For example, m is set to 0.5 to 1.0, and n is set to around −2. it can.

N段からなる制御発破においては、1段が芯抜き、2段以降が払いとなる場合が一般的であるが、本発明において芯抜きを含めた全段を適用対象とするか、それとも2段以降の払いのみを適用対象とするかは任意である。   In control blasting consisting of N stages, it is common that one stage is cored, and the second and subsequent stages are paid. However, in the present invention, all stages including the centering are applied, or two stages. Whether to apply only subsequent payments is optional.

振動計は、制御発破に伴う振動の速度を計測できる限り、どこに設置するかは任意であって、例えば制御発破を行っているトンネル内に設置したり、並行する既設のトンネルに配置したりすることが可能である。   Vibrometers can be installed anywhere as long as the speed of vibration associated with controlled blasting can be measured. For example, they can be installed in tunnels that are under controlled blasting or placed in parallel existing tunnels. It is possible.

計測速度V′iが目標速度V0を上回る段で生じた超過量をどの段にどのような手順で振り分けるかは任意であり、例えば余裕量が大きい段から優先的に振り分ける構成が可能であるが、j段において前記使用装薬量W′jが前記限界装薬量W"jを上回っているとき、前記使用装薬量W′iが前記限界装薬量W"iに達していない段が前記j段以降の段に存在する場合には、それらのうちの最初の段となるk段(j<k≦N)に前記j段における超過量、すなわち、
ΔW=W′j−W"j (4)
を振り分け、前記使用装薬量W′iが前記限界装薬量W"iに達していない段が前記j段以降の段に存在しない場合には、1段若しくは2段又はそれ以降のs段(1,2≦s<j)に前記j段における超過量を振り分ける構成としたならば、発破パターンを大きく変更することなく、かつ確実に超過量を振り分けて振動を抑制することが可能となる。
It is arbitrary which procedure is used to distribute the excess amount generated at the stage where the measured speed V ′ i exceeds the target speed V 0. For example, a configuration in which the excess amount is preferentially distributed from the stage having a large margin amount is possible. However, when the used charge amount W ′ j exceeds the limit charge amount W ″ j in the j-th stage, the use charge amount W ′ i does not reach the limit charge amount W ″ i. Is present in the jth and subsequent stages, the excess in the jth stage, i.e., the kth stage (j <k ≦ N) which is the first stage among them, that is,
ΔW = W ′ j −W ″ j (4)
If there is no stage in which the used charge amount W ′ i does not reach the limit charge quantity W ″ i in the stage after the j stage, the first stage, the second stage, or the s stage after that If the configuration is such that the excess amount in the j-th stage is distributed to (1, 2 ≦ s <j), vibration can be suppressed by reliably distributing the excess amount without significantly changing the blasting pattern. .

本実施形態に係る制御発破システムを示したブロック図。The block diagram which showed the control blasting system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る制御発破方法の実施手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the implementation procedure of the control blasting method which concerns on this embodiment. 引き続き本実施形態に係る制御発破方法の実施手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the implementation procedure of the control blasting method which concerns on this embodiment continuously.

以下、本発明に係る制御発破方法及びシステムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of a control blasting method and system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態に係る制御発破システムを示したブロック図である。同図に示すように、本実施形態に係る制御発破システム1は、N段からなる制御発破を行ったときに該制御発破に起因する振動の速度を段ごとに計測する振動計2と、該振動計の計測結果を用いて次の制御発破に用いる段あたりの装薬量を算出する演算処理装置3とから構成してある。   FIG. 1 is a block diagram showing a control blasting system according to the present embodiment. As shown in the figure, the control blasting system 1 according to the present embodiment includes a vibrometer 2 that measures the speed of vibration caused by the control blasting for each stage when performing the control blasting composed of N stages, It is comprised from the arithmetic processing unit 3 which calculates the amount of charges per stage used for the next control blasting using the measurement result of a vibrometer.

振動計2は、例えば3方向振動速度計を採用すればよい。   As the vibrometer 2, for example, a three-way vibration velocimeter may be adopted.

演算処理装置3は、現場事務所等に設置されたパソコンを用いて構成してあるとともに、上述した振動計2による計測結果を無線を介して受信し該計測結果を演算処理できるようになっている。   The arithmetic processing unit 3 is configured by using a personal computer installed in a field office or the like, and can receive the measurement result by the vibration meter 2 described above via radio and perform arithmetic processing on the measurement result. Yes.

ここで、演算処理装置3には、制御発破に用いる段あたりの装薬量とその装薬量で制御発破を行ったときの振動の速度とを振動係数を用いて互いに関連付ける予測部4と、予め設定された段あたりの使用装薬量とその使用装薬量で制御発破を行ったときの振動の計測速度とを用いて上述の振動係数を算出する振動係数算出部5と、算出された振動係数を用いて予め定められた目標速度に対応した限界装薬量を算出する限界装薬量算出部6と、算出された限界装薬量に対する上述した使用装薬量の過不足、すなわち超過量と余裕量とを用いて次の制御発破に用いる使用装薬量を評価する装薬量評価部7とを備える。   Here, the arithmetic processing unit 3 includes a prediction unit 4 that associates the amount of charge per stage used for control blasting and the speed of vibration when performing control blasting with the amount of charge using a vibration coefficient, A vibration coefficient calculation unit 5 that calculates the vibration coefficient described above using a preset charge amount per stage and a vibration measurement speed when control blasting is performed with the charge amount used; and The limit charge amount calculation unit 6 that calculates a limit charge amount corresponding to a predetermined target speed using a vibration coefficient, and the above-described amount of use charge with respect to the calculated limit charge amount, that is, the excess A charge amount evaluation unit 7 that evaluates the amount of charge to be used for the next controlled blast using the amount and the surplus amount is provided.

予測部4、振動係数算出部5、限界装薬量算出部6及び装薬量評価部7は、上述したパソコンを構成するCPU、ハードディスク、メモリーといったハードウェアとその上で動作するソフトウェアとで構成すればよい。   The prediction unit 4, the vibration coefficient calculation unit 5, the limit charge amount calculation unit 6 and the charge amount evaluation unit 7 are configured by hardware such as a CPU, a hard disk, and a memory constituting the personal computer described above and software operating on the hardware. do it.

予測部4は、段あたりの装薬量をWi(i=1,2,3・・・N)、制御発破を行う位置から距離Dだけ離間した地点における振動の段ごとの速度をVi(i=1,2,3・・・N)、段ごとの振動係数をKi(i=1,2,3・・・N)としたとき、装薬量Wi、速度Vi及び振動係数Kiのうち、いずれか二つを、次の予測式、
i=Ki・Wi m・Dn (1)
m;0.5〜1.0
n;-2前後
に適用することで他の一つを予測するようになっている。
Prediction unit 4, charge amount W i (i = 1,2,3 ··· N ) per stage, speed V i of each stage of the vibration at the point where only the distance D from the position for controlling blasting (i = 1,2,3... N), where the vibration coefficient for each stage is Ki (i = 1,2,3... N), the amount of charge W i , the speed V i and the vibration Any two of the coefficients K i are expressed by the following prediction formula:
V i = K i · W i m · D n (1)
m; 0.5-1.0
By applying it around n; -2, the other one is predicted.

振動係数算出部5は、予め定められた段あたりの使用装薬量W′iとその使用装薬量で制御発破を行ったときの段ごとの計測速度V′iとを(1)式の装薬量Wiと速度Viにそれぞれ代入することにより、同式の振動係数Kiを算出できるようになっている。 The vibration coefficient calculation unit 5 uses the predetermined amount of charge W ′ i per step and the measurement speed V ′ i for each step when the control blasting is performed with the amount of charge used as shown in equation (1). By substituting each of the charged amount W i and the velocity V i , the vibration coefficient K i of the same equation can be calculated.

限界装薬量算出部6は、予め定められた目標速度V0を(1)式に適用することにより、速度Viが目標速度V0に一致するときの装薬量を段ごとの限界装薬量W"iとして算出できるようになっている。 The limit charge amount calculation unit 6 applies the predetermined target speed V 0 to the equation (1), thereby determining the charge amount when the speed V i matches the target speed V 0. It can be calculated as a dose W " i .

装薬量評価部7は、計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における限界装薬量W"iに対する使用装薬量W′iの超過量の総和WT1を、
WT1=Σ(W′i−W"i) (2)
とし、計測速度V′iが目標速度V0以下である段における限界装薬量W"iに対する使用装薬量W′iの余裕量の総和WT2を、
WT2=Σ(W"i−W′i) (3)
としたとき、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2以下である場合には、該超過量の総和WT1を、計測速度V′iが目標速度V0以下である段において速度Viが目標速度V0以下となるように該段に振り分けるとともに、該振分け後の装薬量を次の制御発破に用いる使用装薬量とするようになっている。
The charge amount evaluation unit 7 calculates the sum WT 1 of the excess amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i at the stage where the measurement speed V ′ i exceeds the target speed V 0 .
WT 1 = Σ (W ′ i −W ″ i ) (2)
And the sum WT 2 of the surplus amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i in the stage where the measurement speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 ,
WT 2 = Σ (W " i -W ' i ) (3)
When the excess amount sum WT 1 is less than or equal to the surplus amount sum WT 2 , the excess amount sum WT 1 is used as the speed V in the stage where the measured speed V ′ i is less than or equal to the target speed V 0. The i is distributed to the stage so that it is equal to or less than the target speed V 0, and the amount of charge after the distribution is used as the amount of charge used for the next control blasting.

また、装薬量評価部7は、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2を上回る場合には、キーボード等の入力装置(図示せず)を介して次の制御発破に用いる使用装薬量を再設定し、計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には、使用装薬量W′iを次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とするようになっている。 Further, when the total amount WT 1 of the excess amount exceeds the total amount WT 2 of the surplus amount, the charge amount evaluation unit 7 uses the device used for the next control blasting via an input device (not shown) such as a keyboard. When the dose is reset and the measured speed V ′ i is less than or equal to the target speed V 0 at all stages, the used charge W ′ i is set as the new used charge in the next control blast. It has become.

本実施形態に係る制御発破システム1を用いてN段からなる制御発破を行うには、図2に示したフローチャートに示すようにまず、所定切羽への制御発破に用いる段あたりの使用装薬量をW′i(kg)として設定する(ステップ101)。 In order to perform control blasting consisting of N stages using the control blasting system 1 according to the present embodiment, first, the amount of charge used per stage used for control blasting to a predetermined face as shown in the flowchart of FIG. Is set as W ′ i (kg) (step 101).

制御発破は、例えばMS段発電気雷管やDS段発電気雷管を用いて起爆時刻をずらす構成とすることが可能である。   Control blasting can be configured to shift the detonation time using, for example, an MS stage electric detonator or a DS stage electric detonator.

次に、上述した使用装薬量W′i(kg)で行われる制御発破時の振動の速度を段ごとの計測速度V′i(cm/s)として振動計2で計測する(ステップ102)。 Next, the vibration speed at the time of control blasting performed with the amount of charge W ′ i (kg) used is measured by the vibrometer 2 as a measurement speed V ′ i (cm / s) for each step (step 102). .

振動計2は、制御発破によって掘削を行うトンネルの既掘削箇所や掘削中のトンネルの側方に位置する既設トンネルに設置することが可能である。   The vibrometer 2 can be installed in an existing excavation site of a tunnel to be excavated by controlled blasting or an existing tunnel located on the side of the tunnel being excavated.

次に、使用装薬量W′iと計測速度V′iとを、(1)式の装薬量Wiと速度Viにそれぞれ代入することで、段ごとの振動係数Kiを算出する(ステップ103)。 Next, the vibration coefficient K i for each stage is calculated by substituting the used charge amount W ′ i and the measurement speed V ′ i into the charge amount W i and the speed V i in equation (1), respectively. (Step 103).

次に、監視すべき目標値として目標速度V0を予め設定し、該目標速度V0を(1)式の速度Viに代入することによって、速度Viが目標速度V0に一致するときの段ごとの限界装薬量W"iを算出する(ステップ104)。 Next, preset target speed V 0 as a target value to be monitored, by substituting the target speed V 0 (1) to the speed V i of the expression, when the speed V i is equal to the target speed V 0 The limit charge amount W ″ i for each stage is calculated (step 104).

目標速度V0は、振動規制法等による規制値を考慮しながら、制御発破を行う地点から振動計2の設置箇所までの距離Dに応じて適宜設定すればよいが、本実施形態では目標速度V0を3cm/sとする。 The target speed V 0 may be set as appropriate according to the distance D from the point where the control blasting is performed to the place where the vibrometer 2 is installed, while taking into account the restriction value according to the vibration restriction law or the like. V 0 is set to 3 cm / s.

次に、算出された限界装薬量W"i及び使用装薬量W′iを用いて、計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における限界装薬量W"iに対する使用装薬量W′iの超過量の総和WT1を、次式、
WT1=Σ(W′i−W"i) (2)
で算出するとともに、計測速度V′iが目標速度V0以下である段における限界装薬量W"iに対する使用装薬量W′iの余裕量の総和WT2を、次式、
WT2=Σ(W"i−W′i) (3)
で算出する(ステップ105)。
Next, using the calculated limit charge amount W ″ i and the use charge amount W ′ i , use charge for the limit charge amount W ″ i at the stage where the measured speed V ′ i exceeds the target speed V 0. The sum WT 1 of the excess amount of the amount W ′ i is expressed by the following equation:
WT 1 = Σ (W ′ i −W ″ i ) (2)
And the sum WT 2 of the surplus amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i in the stage where the measured speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 is expressed by the following equation:
WT 2 = Σ (W " i -W ' i ) (3)
(Step 105).

次に、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2を上回るときは(ステップ106,NO)、超過量の振分けによる振動抑制対策が不可能と判断できるので、次の制御発破に用いる使用装薬量をあらたな観点で別途再設定する(ステップ107)。 Next, when the excess amount sum WT 1 exceeds the surplus amount sum WT 2 (step 106, NO), it can be determined that the vibration suppression countermeasure by the distribution of the excess amount is impossible, so that it is used for the next control blasting. The charge amount is separately reset from a new point of view (step 107).

一方、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2以下であって(ステップ106、YES)かつ計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には(ステップ108,NO)、あらたな振動抑制対策を施す必要がないと判断できるため、使用装薬量W′iをそのまま次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とする(ステップ109)。 On the other hand, when the sum WT 1 of the excess amount is equal to or less than the sum WT 2 of the surplus amount (step 106, YES) and the measured speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 in all stages (step 108, NO) Since it can be determined that it is not necessary to take a new vibration suppression measure, the used charge amount W ′ i is directly used as the new used charge amount in the next control blasting (step 109).

次に、超過量の総和WT1が余裕量の総和WT2以下であって(ステップ106、YES)かつ計測速度V′iがいずれかの段において目標速度V0を上回っている場合には(ステップ108,YES)、超過量の振分けによる振動抑制が可能であるため、計測速度V′iが目標速度V0を上回る段で生じている超過量を以下の手順に従って他の段に振り分ける。なお、説明の便宜上、本実施形態では、払いのための2段以降を使用装薬量の評価対象とし、芯抜きのための1段は評価対象外とする。 Next, when the sum WT 1 of the excess amount is equal to or less than the sum WT 2 of the surplus amount (step 106, YES), and the measured speed V ′ i exceeds the target speed V 0 at any stage ( In step 108, YES), vibration suppression by distribution of excess amount is possible. Therefore, the excess amount generated at the stage where the measured speed V ′ i exceeds the target speed V 0 is distributed to other stages according to the following procedure. For convenience of explanation, in the present embodiment, the second and subsequent stages for payment are the evaluation targets for the amount of used charge, and the first stage for core removal is excluded from the evaluation target.

すなわち、算出された限界装薬量W"iと使用装薬量W′iとを各段(i=2,3・・・N)で比較し、それらのうち、j段において使用装薬量W′jが限界装薬量W"jを上回っているとき、使用装薬量W′iが限界装薬量W"iに達していない段、いわば余裕量を有する段がj段以降の段に存在する場合には(ステップ110,YES)、それらのうちの最初の段となるk段(j<k≦N)にj段における超過量、すなわち、
ΔW=W′j−W"j (4)
を振り分ける(ステップ111)。
That is, the calculated limit charge amount W ″ i and the use charge amount W ′ i are compared at each stage (i = 2, 3,... N), and among them, the use charge quantity at the j-th stage. When W ′ j exceeds the limit charge amount W ″ j , the stage where the charge amount W ′ i used does not reach the limit charge amount W ″ i , that is, the stage having a margin amount is the stage after the j stage. (Step 110, YES), the excess amount in the jth stage in the kth stage (j <k ≦ N) which is the first stage of them, that is,
ΔW = W ′ j −W ″ j (4)
(Step 111).

一方、余裕量を有する段がj段以降の段に存在しない場合には(ステップ110,NO)、2段及びそれ以降のs段(2≦s<j)にj段における超過量を振り分ける(ステップ112)。   On the other hand, when there is no stage having a margin in the jth and subsequent stages (step 110, NO), the excess amount in the jth stage is allocated to the second stage and the subsequent s stages (2 ≦ s <j) ( Step 112).

表1は、N=5としたときの振分け例である。

Figure 2013148302
Table 1 shows an example of distribution when N = 5.
Figure 2013148302

同表の例では、(1)式における距離Dを20m、mを0.75、nを−2としてあり、2段を例に説明すると、使用装薬量W′2が4.8kg、計測速度V′2が3.5cm/sであるので、これらを(1)式に代入することで、振動係数K2が432となり、また、目標速度V0を3cm/sとしたので、限界装薬量W"2は3.9kgとなる。 In the example in the table, there distance D 20 m, a m 0.75, n as 2 in (1), explaining the two-stage example, use charge amount W '2 is 4.8 kg, measured Since the speed V ′ 2 is 3.5 cm / s, by substituting these into the equation (1), the vibration coefficient K 2 becomes 432, and the target speed V 0 is 3 cm / s. The dose W " 2 is 3.9 kg.

ここで、2段及び5段においては、計測速度V′iが目標速度V0を上回っており、使用装薬量W′iは、限界装薬量W"iに対して超過となっているのに対し、3段及び4段においては、計測速度V′iが目標速度V0以下となっており、使用装薬量W′iは、限界装薬量W"iに対して余裕がある状態となっている。また、超過量の総和WT1が1.1kgであるのに対し、余裕量の総和WT2は2.5kgであるので、超過量の振分けが可能な状態となっている。 Here, in the second stage and the fifth stage, the measurement speed V ′ i exceeds the target speed V 0 , and the used charge amount W ′ i exceeds the limit charge quantity W ″ i . On the other hand, in the third and fourth stages, the measurement speed V ′ i is equal to or lower than the target speed V 0 , and the used charge amount W ′ i has a margin with respect to the limit charge quantity W ″ i . It is in a state. Further, since the sum WT 1 of the excess amount is 1.1 kg, the sum WT 2 of the surplus amount is 2.5 kg, so that the excess amount can be distributed.

したがって、2段及び5段における各超過量を3段以降及び4段以降にそれぞれ振り分ける。具体的には、まず2段における超過量ΔWが(4)式より0.9kgとなるので、これを、該段以降で余裕量が生じている最初の段として3段が存在するため、まず3段に振り分ける。   Therefore, each excess amount in the second and fifth stages is allocated to the third and subsequent stages and the fourth and subsequent stages, respectively. Specifically, since the excess amount ΔW in the second stage is 0.9 kg from the equation (4), since there are three stages as the first stage in which a margin occurs after the stage, Distribute to 3 levels.

次に、3段では当初の余裕量が0.2kgであったものの、2段からの振分け量0.9kgが上乗せされるため、結果的に0.7kgの超過となるため、これを、該段以降で余裕量が生じている最初の段、すなわち4段に超過量の0.7kgを振り分ける。   Next, in the third stage, the initial margin amount was 0.2 kg, but since the distribution amount 0.9 kg from the second stage is added, the result is an excess of 0.7 kg. The excess amount of 0.7 kg is allocated to the first stage where a margin is generated after the stage, that is, the fourth stage.

ここで、4段では、2.3kgの余裕があるため、0.7kgの超過量を吸収することが可能である。   Here, in the fourth stage, since there is a margin of 2.3 kg, it is possible to absorb an excess amount of 0.7 kg.

次に、5段において0.2kgの超過となっているため、これを振り分ける必要があるが、該段以降で余裕量が生じている最初の段が存在しないため、最初の2段に戻る。そして、該段以降で余裕量が生じている最初の段として4段が存在するため、該4段に超過量の0.2kgを振り分ける。   Next, since it exceeds 0.2 kg in the 5th stage, it is necessary to distribute this. However, since there is no first stage that has a margin after that stage, the process returns to the first 2nd stage. Then, since there are four stages as the first stage where a margin occurs after the stage, the excess amount of 0.2 kg is distributed to the four stages.

ここで、4段では、1.6kgの余裕があるため、0.2kgの超過量を吸収することが可能である。   Here, since there is a margin of 1.6 kg in the fourth stage, it is possible to absorb an excess amount of 0.2 kg.

表1の例ではこの時点で振分けが完了するとともに、次の制御発破に用いる使用装薬量が同表の最右欄のように確定するが、一般的には、限界装薬量W"iに対する使用装薬量W′iの超過がすべての段で解消されるまで、ステップ110〜112を繰り返し行う。 In the example of Table 1, the distribution is completed at this time, and the amount of charge to be used for the next control blast is determined as shown in the rightmost column of the same table, but in general, the limit amount of charge W " i Steps 110 to 112 are repeated until the excess of the used charge amount W ′ i with respect to is resolved in all stages.

以上説明したように、本実施形態に係る制御発破システム1及びそれを用いた制御発破方法によれば、計測速度V′iが目標速度V0よりも大きい段では、使用装薬量W′iが限界装薬量W"iをどの程度上回っているのかを超過量として把握し、計測速度V′iが目標速度V0以下の段では、使用装薬量W′iが限界装薬量W"iをどの程度下回っているのかを余裕量として把握することができるので、これらの把握に基づき、計測速度V′iが目標速度V0よりも大きい段における超過量を、計測速度V′iが目標速度V0以下の段にその余裕量に応じて振り分けるようにすれば、次の制御発破において生じるであろう振動による速度を各段ごとで目標速度V0以下に概ね抑制することが可能となり、かくして振動抑制対策がより合理的なものとなる。 As described above, according to the control blasting system 1 and the control blasting method using the control blasting system 1 according to the present embodiment, in the stage where the measured speed V ′ i is larger than the target speed V 0 , the amount of charge used W ′ i Is exceeding the limit charge amount W " i as an excess amount, and when the measurement speed V ' i is less than the target speed V 0 , the charge amount W' i used is the limit charge amount W Since it is possible to grasp how much is below i as a margin, based on these grasps, the excess amount at the stage where the measured speed V ′ i is larger than the target speed V 0 is determined as the measured speed V ′ i. Is distributed according to the amount of margin to the speed below the target speed V 0, the speed due to vibration that will occur in the next control blasting can be substantially suppressed to the target speed V 0 or less for each stage. Thus, vibration suppression measures become more rational .

また、本実施形態に係る制御発破システム1及びそれを用いた制御発破方法によれば、トンネル掘削の進行に伴って変化する地盤条件に追随する形で装薬量が見直され、次の発破に用いる使用装薬量へと反映されるため、上述の振動抑制対策をトンネル全体にわたって確実に維持することが可能となる。   In addition, according to the control blasting system 1 and the control blasting method using the same according to the present embodiment, the amount of charge is reviewed in the form of following the ground conditions that change as the tunnel excavation progresses, and the next blasting is performed. Since this is reflected in the amount of charge used, it is possible to reliably maintain the above-described vibration suppression measures throughout the tunnel.

また、本実施形態に係る制御発破方法によれば、j段で超過しているとき、該j段以降に余裕がある段が存在する場合には、それらのうちの最初の段となるk段(j<k≦N)にj段における超過量ΔWを振り分け、余裕がある段がj段以降に存在しない場合には、2段又はそれ以降のs段(2≦s<j)に超過量ΔWを振り分けるようにしたので、発破計画を大きく変更することなく、超過量を確実に振り分けて振動を抑制することが可能となる。   In addition, according to the control blasting method according to the present embodiment, when there are more than j stages, and there is a stage with a margin after the j stages, the k stage which is the first stage among them. (J <k ≦ N) is assigned an excess amount ΔW at j stage, and if there is no margin after j stages, the excess amount is at 2 stages or subsequent s stages (2 ≦ s <j). Since ΔW is distributed, the excess amount can be reliably distributed and vibration can be suppressed without greatly changing the blasting plan.

1 制御発破システム
2 振動計
4 予測部
5 振動係数算出部
6 限界装薬量算出部
7 装薬量評価部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control blasting system 2 Vibrometer 4 Prediction part 5 Vibration coefficient calculation part 6 Limit charge amount calculation part 7 Charge amount evaluation part

Claims (3)

N段からなる制御発破を行う際に段あたりの装薬量をWi(i=1,2,3・・・N)、前記制御発破を行う位置から距離Dだけ離間した地点における段ごとの振動の速度をVi(i=1,2,3・・・N)、段ごとの振動係数をKi(i=1,2,3・・・N)としたとき、前記装薬量Wi、前記速度Vi及び前記振動係数Kiのうち、いずれか二つを、次の予測式、
i=Ki・Wi m・Dn (1)
m,n;定数
に適用することで他の一つを予測する制御発破方法であって、
予め設定された段あたりの使用装薬量W′iで行われる制御発破時の振動の速度を段ごとの計測速度V′iとして前記地点で計測し、
前記使用装薬量W′iと前記計測速度V′iとを、前記予測式における前記装薬量Wiと前記速度Viにそれぞれ代入することにより、前記振動係数Kiを算出し、
予め定められた目標速度V0を前記予測式に適用することにより、速度Viが目標速度V0に一致するときの装薬量を段ごとの限界装薬量W"iとして算出し、
前記計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの超過量の総和WT1を、
WT1=Σ(W′i−W"i) (2)
とするとともに、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの余裕量の総和WT2を、
WT2=Σ(W"i−W′i) (3)
としたとき、前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2以下である場合には、該超過量の総和WT1を、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段において速度Viが目標速度V0以下となるように該段に振り分けるとともに、該振分け後の装薬量を次の制御発破に用いる使用装薬量とし、
前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2を上回る場合には、次の制御発破に用いる使用装薬量を再設定し、
前記計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には、前記使用装薬量W′iを次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とすることを特徴とする制御発破方法。
Charge amount W i per stage when performing control blasting of N stages (i = 1,2,3 ··· N), for each stage at the point where only the distance D from the position for the control blasting When the vibration speed is V i (i = 1,2,3... N) and the vibration coefficient for each stage is K i (i = 1,2,3. Any one of i , the speed V i and the vibration coefficient K i is expressed by the following prediction formula:
V i = K i · W i m · D n (1)
m, n; a control blasting method that predicts the other by applying to a constant,
The vibration speed at the time of control blasting performed at a preset charge amount W ′ i per step set is measured at the point as the measurement speed V ′ i for each step,
The vibration coefficient K i is calculated by substituting the used charge amount W ′ i and the measured speed V ′ i into the charge amount W i and the speed V i in the prediction formula, respectively.
By applying a predetermined target speed V 0 to the prediction formula, the amount of charge when the speed V i matches the target speed V 0 is calculated as the limit charge amount W ″ i for each stage,
The sum WT 1 of the excess amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i at the stage where the measured speed V ′ i exceeds the target speed V 0 ,
WT 1 = Σ (W ′ i −W ″ i ) (2)
And the total sum WT 2 of the surplus amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i in the stage where the measurement speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 ,
WT 2 = Σ (W " i -W ' i ) (3)
If the sum WT 1 of the excess amount is equal to or less than the sum WT 2 of the surplus amount, the sum WT 1 of the excess amount is set to a stage where the measured speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0. velocity V i are together distributed to stepped so that the target speed V 0 or less, the used charge amount using the charge amount after vibrating into the following control blasting in,
When the total amount WT 1 of the excess amount exceeds the total amount WT 2 of the margin amount, the charge amount used for the next control blasting is reset,
When the measured speed V ′ i is equal to or lower than the target speed V 0 at all stages, the used charge amount W ′ i is set as a new used charge amount in the next control blasting. Blasting method.
j段において前記使用装薬量W′jが前記限界装薬量W"jを上回っているとき、前記使用装薬量W′iが前記限界装薬量W"iに達していない段が前記j段以降の段に存在する場合には、それらのうちの最初の段となるk段(j<k≦N)に前記j段における超過量、すなわち、
ΔW=W′j−W"j (4)
を振り分け、前記使用装薬量W′iが前記限界装薬量W"iに達していない段が前記j段以降の段に存在しない場合には、1段若しくは2段又はそれ以降のs段(1,2≦s<j)に前記j段における超過量を振り分ける請求項1記載の制御発破方法。
When the used charge amount W ′ j exceeds the limit charge amount W ″ j in the j-th stage, the stage where the use charge amount W ′ i does not reach the limit charge amount W ″ i is When there are j stages and subsequent stages, the excess in the j stage is added to the k stages (j <k ≦ N) which is the first stage among them, that is,
ΔW = W ′ j −W ″ j (4)
If there is no stage in which the used charge amount W ′ i does not reach the limit charge quantity W ″ i in the stage after the j stage, the first stage, the second stage, or the s stage after that The control blasting method according to claim 1, wherein an excess amount in the j-th stage is allocated to (1, 2 ≦ s <j).
N段からなる制御発破を行う際に段あたりの装薬量をWi(i=1,2,3・・・N)、前記制御発破を行う位置から距離Dだけ離間した地点における振動の段ごとの速度をVi(i=1,2,3・・・N)、段ごとの振動係数をKi(i=1,2,3・・・N)としたとき、前記装薬量Wi、前記速度Vi及び前記振動係数Kiのうち、いずれか二つを、次の予測式、
i=Ki・Wi m・Dn (1)
m,n;定数
に適用することで他の一つを予測する予測部を備えた制御発破システムであって、
予め設定された段あたりの使用装薬量W′iで制御発破を行ったときの振動の速度を段ごとの計測速度V′iとして前記地点で計測する振動計と、
前記使用装薬量W′iと前記計測速度V′iとを、前記予測式における前記装薬量Wiと前記速度Viにそれぞれ代入することにより、前記振動係数Kiを算出する振動係数算出部と、
予め定められた目標速度V0を前記予測式に適用することにより、速度Viが目標速度V0に一致するときの装薬量を段ごとの限界装薬量W"iとして算出する限界装薬量算出部と、
次の制御発破に用いる使用装薬量を評価する装薬量評価部とを備え、
該装薬量評価部は、前記計測速度V′iが目標速度V0を上回る段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの超過量の総和WT1を、
WT1=Σ(W′i−W"i) (2)
とするとともに、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段における前記限界装薬量W"iに対する前記使用装薬量W′iの余裕量の総和WT2を、
WT2=Σ(W"i−W′i) (3)
としたとき、前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2以下である場合には、該超過量の総和WT1を、前記計測速度V′iが目標速度V0以下である段において速度Viが目標速度V0以下となるように該段に振り分けるとともに、該振分け後の装薬量を次の制御発破に用いる使用装薬量とし、
前記超過量の総和WT1が前記余裕量の総和WT2を上回る場合には、次の制御発破に用いる使用装薬量を再設定し、
前記計測速度V′iがすべての段において目標速度V0以下となる場合には、前記使用装薬量W′iを次の制御発破におけるあらたな使用装薬量とするようになっていることを特徴とする制御発破システム。
The charge amount per stage when performing control blasting of N stages W i (i = 1,2,3 ··· N ), stages of the vibration at the point where only the distance D from the position for the control blasting V i (i = 1,2,3... N) and the vibration coefficient for each stage as K i (i = 1,2,3... N) Any one of i , the speed V i and the vibration coefficient K i is expressed by the following prediction formula:
V i = K i · W i m · D n (1)
m, n; a control blasting system including a prediction unit that predicts the other by applying to a constant,
A vibration meter that measures the vibration speed at the point as the measurement speed V ′ i for each stage when the control blasting is performed at a preset charge amount W ′ i per stage;
A vibration coefficient for calculating the vibration coefficient K i by substituting the used charge amount W ′ i and the measured speed V ′ i into the charge amount W i and the speed V i in the prediction formula, respectively. A calculation unit;
By applying a predetermined target speed V 0 to the prediction formula, the amount of charge when the speed V i matches the target speed V 0 is calculated as the limit charge amount W ″ i for each stage. A dose calculator,
A charge amount evaluation unit for evaluating the amount of charge used for the next controlled blast,
The charge amount evaluation unit calculates a sum WT 1 of the excess amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i at the stage where the measurement speed V ′ i exceeds the target speed V 0 .
WT 1 = Σ (W ′ i −W ″ i ) (2)
And the total sum WT 2 of the surplus amount of the used charge amount W ′ i with respect to the limit charge amount W ″ i in the stage where the measurement speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0 ,
WT 2 = Σ (W " i -W ' i ) (3)
If the sum WT 1 of the excess amount is equal to or less than the sum WT 2 of the surplus amount, the sum WT 1 of the excess amount is set to a stage where the measured speed V ′ i is equal to or less than the target speed V 0. velocity V i are together distributed to stepped so that the target speed V 0 or less, the used charge amount using the charge amount after vibrating into the following control blasting in,
When the total amount WT 1 of the excess amount exceeds the total amount WT 2 of the margin amount, the charge amount used for the next control blasting is reset,
When the measured speed V ′ i is equal to or lower than the target speed V 0 at all stages, the used charge amount W ′ i is set as a new used charge quantity in the next control blasting. Control blasting system characterized by.
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