JP7340417B2 - perforation charging system - Google Patents
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Description
本発明は、穿孔装薬システムに関する。 TECHNICAL FIELD This invention relates to perforating charge systems .
山岳トンネルの施工に主に用いられるNATM(New Austrian Tunneling Method)工法では、発破工程、ズリ出し工程、及びコンクリート材料吹付工程を1サイクルとして所定距離ごとに繰返すことにより、トンネルを軸方向に構築していく。発破工程では、切羽に穿孔された発破孔に爆薬を装填し、爆薬を用いて切羽の岩盤を破砕する。岩盤の硬さは発破工程毎に異なるため、装薬量等の装填条件を発破工程毎に設定することが好ましく、特許文献1には、装填条件を発破工程毎に設定する発破システムが開示されている。
The NATM (New Austrian Tunneling Method) method, which is mainly used for constructing mountain tunnels, constructs tunnels in the axial direction by repeating the blasting process, scraping process, and concrete material spraying process every predetermined distance as one cycle. To go. In the blasting process, explosives are loaded into blast holes drilled in the face, and the rock at the face is crushed using the explosives. Since the hardness of rock differs for each blasting process, it is preferable to set loading conditions such as the amount of charge for each blasting process, and
特許文献1に開示された発破システムでは、発破を行なったときの計測情報を基に、発破孔の数、発破孔の長さ及び装薬量を計算し発破パターンを設計する。次に、設計された発破パターンに基づいて発破孔を穿孔し爆薬を装填する。
In the blasting system disclosed in
特許文献1に開示されたシステムでは、爆薬の装填条件は、1サイクル前の発破工程において得られた情報を基に設定される。1サイクル前の発破工程において得られた情報は、破砕済みの岩盤に関する情報であり、破砕しようとしている岩盤の硬さとは異なる。そのため、岩盤の硬さに合わせて装填条件を設定することができず、岩盤を適切に破砕できないおそれがある。
In the system disclosed in
本発明は、岩盤を適切に破砕することを目的とする。 The object of the present invention is to appropriately crush rock.
また、本発明は、岩盤に発破孔を穿孔すると共に発破孔に爆薬を装填する穿孔装薬システムであって、発破孔を穿孔する穿孔装置と、発破孔に爆薬を装填する装薬装置と、装薬装置による爆薬の装填を管理する装薬管理装置と、穿孔装置を移動自在に支持する第1移動台車と、装薬装置を移動自在に支持する第2移動台車と、第1移動台車及び穿孔装置の移動を制御する穿孔コントローラと、第2移動台車及び装薬装置の移動を制御する装薬コントローラと、を備え、装薬管理装置は、穿孔装置による穿孔作業において収集され岩盤の硬さに関する穿孔情報を取得する情報取得部と、情報取得部により取得された穿孔情報に基づいて、爆薬の装填条件を導出する装填条件導出部と、を備え、装薬装置は、装填条件導出部により導出された装填条件に基づいて、発破孔に爆薬を装填し、穿孔コントローラは、穿孔情報を取得すると共に、発破孔の位置情報を第1移動台車の位置及び穿孔装置の位置に基づいて取得し、情報取得部は、穿孔情報と発破孔の位置情報とを取得し、装填条件導出部は、穿孔情報に基づいて爆薬の装填条件を導出すると共に爆薬の装填条件を発破孔の位置情報と合わせて記憶し、装薬コントローラは、第2移動台車の位置及び装薬装置の位置に基づいて装薬装置の位置情報を取得すると共に、取得された装薬装置の位置情報と発破孔の位置情報に基づいて装薬装置を誘導して移動させ、装薬装置は、発破孔の位置情報と合わせて記憶された装填条件に基づいて、発破孔に爆薬を装填する。 The present invention also provides a drilling/charging system for drilling a blasting hole in rock and loading an explosive into the blasting hole, comprising a drilling device for drilling the blasting hole, a charging device for loading the explosive into the blasting hole, A charge management device that manages the loading of explosives by the charge device, a first movable trolley that movably supports the perforation device, a second movable trolley that movably supports the charge device, a first movable trolley, and The charge management device includes a drilling controller that controls the movement of the drilling device, and a charge controller that controls the movement of the second movable cart and the charge device, and the charge management device collects information on rock hardness collected during drilling operations by the drilling device. The loading device includes an information acquisition unit that acquires perforation information about The blasting hole is loaded with explosives based on the derived loading conditions, and the drilling controller acquires drilling information and positional information of the blasting hole based on the position of the first movable cart and the position of the drilling device. , the information acquisition unit acquires perforation information and blast hole position information, and the loading condition derivation unit derives explosive loading conditions based on the perforation information and combines the explosive loading conditions with the blast hole position information. The charge controller acquires the position information of the charge device based on the position of the second movable cart and the position of the charge device, and also stores the acquired position information of the charge device and the position information of the blast hole. The charging device is guided and moved based on the blast hole position information, and the charging device loads the explosive into the blast hole based on the loading conditions stored together with the blast hole position information.
本発明によれば、岩盤を適切に破砕することができる。 According to the present invention, rock can be appropriately crushed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る装薬管理装置、穿孔装薬システム及び装薬管理方法について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a charge management device, a perforation charge system, and a charge management method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
山岳トンネル等の施工に主に用いられるNATM工法では、発破工程、ズリ出し工程、及びコンクリート材料吹付工程を1サイクルとして例えば1~3mごとに繰返すことにより、トンネルTを軸方向に構築していく。発破工程では、図1に示すように、切羽Sにおける岩盤に複数の発破孔1を穿孔し、図2に示すように発破孔1に爆薬2を装填し、爆薬2を爆発させて切羽Sの岩盤を破砕する。なお、図1は、穿孔装置10による穿孔作業が行なわれている状態を示しており、図2は、装薬装置20による装薬作業が行なわれている状態を示している。
In the NATM construction method, which is mainly used for constructing mountain tunnels, etc., the tunnel T is constructed in the axial direction by repeating the blasting process, sloughing process, and concrete material spraying process as one cycle, for example, every 1 to 3 meters. . In the blasting process, as shown in FIG. 1, a plurality of
切羽Sにおける岩盤を適切に破壊するためには、爆薬2による破砕範囲を管理することが有効である。爆薬2による破砕範囲は、岩盤の硬さと、爆薬2の量(装薬量)、爆薬2の種類及びレイアウト等によって定まる。切羽Sにおける岩盤の硬さはサイクル毎に異なるため、破砕しようとしている岩盤の硬さに合わせて爆薬2を発破孔1に装填することが求められている。
In order to appropriately destroy the rock mass in the face S, it is effective to control the crushing range by the explosives 2. The crushing range by the explosive 2 is determined by the hardness of the rock, the amount of the explosive 2 (charge amount), the type and layout of the explosive 2, and the like. Since the hardness of the rock at the face S differs from cycle to cycle, it is required to load the explosive 2 into the
本実施形態に係る装薬管理装置30、穿孔装薬システム100及び装薬管理方法では、以下に示す構成により、発破孔1に装填される爆薬2の量、種類及びレイアウト等の条件(以下、「爆薬2の装填条件」とも称する)が、穿孔作業において収集された穿孔情報に基づいて設定される。したがって、破砕しようとしている岩盤の硬さに合わせて爆薬2を発破孔1に装填することができ、岩盤を適切に破砕することができる。
In the
以下、装薬管理装置30、穿孔装薬システム100及び装薬管理方法について、詳述する。
Hereinafter, the
図1及び図2に示すように、穿孔装薬システム100は、穿孔装置10と、装薬装置20と、装薬装置20による爆薬2の装填を管理する装薬管理装置30と、岩盤の内壁Wの形状を測定する形状測定装置70と、を備えている。穿孔装置10及び装薬装置20は、それぞれ、第1移動台車40及び第2移動台車50に移動自在に支持されている。穿孔作業時には、図1に示すように第1移動台車40が切羽Sの近傍で停車する。装薬作業時には、図2に示すように、第1移動台車40に代えて第2移動台車50が切羽Sの近傍で停車する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drilling and
穿孔装置10は、図1に示すように、一端にビット11が取付けられたロッド12と、ロッド12の他端を支持するドリフタ13と、ドリフタ13の移動を案内するガイドセル14と、を備えている。ドリフタ13が不図示の駆動機構によりガイドセル14に沿って往復移動すると、ロッド12がガイドセル14に沿って往復移動する。
As shown in FIG. 1, the
ドリフタ13は、ロッド12に回転力を付与可能であると共に打撃力を付与可能である。切羽Sにおける岩盤にビット11を押付けた状態でビット11を回転させると共にビット11を用いて岩盤を打撃することにより、発破孔1が穿孔される。
The
第1移動台車40は、伸縮自在なブーム41の基端を揺動自在に支持しており、ブーム41の先端に穿孔装置10のガイドセル14が揺動自在に支持されている。ブーム41は、不図示の駆動機構により第1移動台車40に対して揺動すると共に伸縮する。ブーム41の揺動及び伸縮に伴って、穿孔装置10が上下左右に移動する。穿孔装置10のガイドセル14は、不図示の駆動機構によりブーム41に対して揺動する。ガイドセル14の揺動に伴って、穿孔装置10の向き(ロッド12の向き)が変化する。
The first
第1移動台車40の移動、ブーム41の揺動及び伸縮、並びに穿孔装置10の揺動及び駆動は、穿孔コントローラ42によって制御される。穿孔コントローラ42は、制御プログラム等を実行するCPU(Central Processing Unit)と、CPUにより実行される制御プログラムを記憶するROM(Read-Only Memory)と、CPUの演算結果等を記憶するRAM(Random Access Memory)と、を備えるマイクロコンピュータであり、1つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
The movement of the first
穿孔コントローラ42は、トンネルT内に予め定められた基準点Pに対して穿孔装置10の位置情報を取得可能である。具体的には、穿孔コントローラ42は、基準点Pに対する第1移動台車40の位置と、第1移動台車40に対する穿孔装置10の位置と、を用いて、基準点Pに対する穿孔装置10の位置を算出し、算出された位置を穿孔装置10の位置情報として取得する。
The
基準点Pに対する第1移動台車40の位置は、基準点Pに設けられたトータルステーション60と、第1移動台車40に搭載されたプリズム61と、を用いることにより検出される。第1移動台車40に対する穿孔装置10の位置は、例えば、ブーム41の揺動角度を検出するセンサ、ブーム41の伸縮量を検出するセンサ、及び穿孔装置10のガイドセル14の揺動角度を検出するセンサを用いることにより検出される。
The position of the first moving
穿孔作業時における穿孔装置10の位置は、発破孔1の位置に相当する。したがって、基準点Pに対する穿孔装置10の位置情報を取得することにより、発破孔1の位置情報を取得することができる。取得された発破孔1の位置情報は、不図示の記憶部に記憶され収集される。
The position of the
また、穿孔コントローラ42は、穿孔情報を取得可能である。穿孔情報は、岩盤の硬さに関する情報であり、具体的には、発破孔1の穿孔に要したエネルギ(穿孔エネルギ)及び時間(穿孔時間)である。穿孔エネルギは、例えば、ロッド12に加えられる回転トルク、ロッド12の回転数、ロッド12に加えられる打撃圧、ロッド12の打撃回数を用いて算出される。穿孔エネルギが高く穿孔時間が長いほど、岩盤が硬いことを意味する。取得された穿孔情報は、不図示の記憶部に記憶され収集される。
Further, the
図2に示すように、装薬装置20は、爆薬2を送出するホース21と、ホース21を繰出す繰出部22と、繰出部22を支持する支持部23と、を備えている。ホース21は、不図示の爆薬貯留部に接続されている。不図示の送出機構により、爆薬2は爆薬貯留部からホース21に供給されホース21から送出される。
As shown in FIG. 2, the charging
爆薬2は、例えば、硝酸アンモニウムを主剤とし5%以上の水を含有する含水爆薬、硝酸アンモニウムに油剤を混合したANFO(Anmonium Nitrate Fuel Oil explosive)、スムースブラスティング工法用のSB爆薬である。
爆薬貯留部には複数種類の爆薬2が貯留されており、ホース21に供給される爆薬2の種類は、不図示の選択機構により選択される。
The explosive 2 is, for example, a hydrous explosive containing ammonium nitrate as a main ingredient and 5% or more water, ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil explosive) in which an oil agent is mixed with ammonium nitrate, or an SB explosive for the smooth blasting method.
A plurality of types of explosives 2 are stored in the explosive storage section, and the type of explosives 2 supplied to the
繰出部22が発破孔1の近傍でホース21を繰出すと、ホース21が発破孔1に挿入される。ホース21が発破孔1に挿入された状態でホース21から爆薬2を送出することにより、発破孔1に爆薬2が装填される。ホース21から送出される爆薬2の量を制御することにより、装薬量を制御することができる。繰出部22は、ホース21を繰戻し可能であり、ホース21から爆薬2を送出しながらホース21を繰戻す。ホース21の繰戻し速度を制御することによっても、装薬量を制御することができる。また、ホース21の繰戻し速度の制御により、発破孔1内での爆薬2のレイアウトを制御することができる。
When the
第2移動台車50は、第1移動台車40と同様に、伸縮自在なブーム51の基端を揺動自在に支持しており、ブーム51の先端に装薬装置20の支持部23が揺動自在に支持されている。ブーム51は、不図示の駆動機構により第2移動台車50に対して揺動すると共に伸縮する。ブーム51の揺動及び伸縮に伴って、装薬装置20が上下左右に移動する。装薬装置20の支持部23は、不図示の駆動機構によりブーム51に対して揺動する。支持部23の揺動に伴って、装薬装置20の向き(繰出部22の向き)が変化する。
Like the first moving
第2移動台車50の移動、ブーム51の揺動及び伸縮、並びに装薬装置20の揺動及び駆動は、装薬コントローラ52によって制御される。装薬コントローラ52は、穿孔コントローラ42と同様に、マイクロコンピュータであり、1つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
The movement of the second
装薬コントローラ52は、基準点Pに対して装薬装置20の位置情報を取得可能である。具体的には、装薬コントローラ52は、基準点Pに対する第2移動台車50の位置と、第2移動台車50に対する装薬装置20の位置と、を用いて、基準点Pに対する装薬装置20の位置を算出し、算出された位置を装薬装置20の位置情報として取得する。
The
基準点Pに対する第2移動台車50の位置は、トータルステーション60と、第2移動台車50に搭載されたプリズム62と、を用いることにより検出される。第2移動台車50に対する装薬装置20の位置は、例えば、ブーム51の揺動角度を検出するセンサ、ブーム51の伸縮量を検出するセンサ、及び装薬装置20の支持部23の揺動角度を検出するセンサを用いることにより検出される。
The position of the second moving
装薬コントローラ52は、穿孔コントローラ42により取得された発破孔1の位置情報を取得可能であり、発破孔1の位置情報と装薬装置20の位置情報とに基づいて装薬装置20を誘導して移動させてもよい。具体的には、装薬コントローラ52は、装薬装置20の位置情報が発破孔1の位置情報と略一致するように装薬装置20を移動させる。装薬装置20の位置情報が発破孔1の位置情報と略一致する状態は、装薬装置20が発破孔1の近傍に位置する状態である。
The
また、装薬コントローラ52は、装薬情報を取得可能である。装薬情報は、発破孔1に実際に装填された爆薬2に関する情報であり、具体的には、発破孔1に実際に装填された爆薬2の量(装薬量)、種類及びレイアウトである。取得された装薬情報は、不図示の記憶部に記憶され収集される。
Further, the
形状測定装置70は、例えば、3Dスキャナである。発破工程後に形状測定装置70を用いて内壁Wの形状を測定することにより、爆薬2による破砕範囲を確認することができる。測定された内壁Wの形状は、不図示の記憶部に形状情報として記憶される。なお、形状測定装置70は、図1に示す例では第1移動台車40に搭載されているが、第1移動台車40とは別の場所(例えばトンネルTの内壁W)に設けられていてもよい。
The
装薬管理装置30は、穿孔コントローラ42、装薬コントローラ52及び形状測定装置70と通信可能である。装薬管理装置30は、図1及び図2に示す例では第2移動台車50に搭載されているが、第1移動台車40に搭載されていてもよいし、第1移動台車40及び第2移動台車50から分離されて(例えば事務所に設けられて)いてもよい。
The
装薬管理装置30は、穿孔コントローラ42及び装薬コントローラ52と同様に、マイクロコンピュータであり、1つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
The
図3に示すように、装薬管理装置30は、穿孔コントローラ42、装薬コントローラ52及び形状測定装置70により収集される情報を取得する情報取得部31と、爆薬2の装填条件を導出する装填条件導出部32と、導出された装填条件を補正する補正部33と、装填条件を穿孔コントローラ42へ出力する出力部34と、を備えている。情報取得部31、装填条件導出部32、補正部33及び出力部34は、装薬管理装置30の機能を仮想的なユニットとしたものである。
As shown in FIG. 3, the
情報取得部31は、穿孔装置10による穿孔作業において収集された穿孔情報と発破孔1の位置情報を複数の発破孔1毎に取得する。また、情報取得部31は、装薬装置20による装薬作業において収集された装薬情報を複数の発破孔1毎に取得する。更に、情報取得部31は、爆薬2による破砕後の岩盤における内壁Wの形状情報を取得する。
The
装填条件導出部32は、穿孔情報に基づいて、装薬装置20を用いた爆薬2の装填条件を導出する。具体的には、装填条件導出部32は、岩盤の硬さに関する情報と装薬条件との関係を示すテーブルを参照して、穿孔情報に対応する爆薬2の装填条件を導出する。テーブルは、予め行われる実験により作成されてもよいし、施工済みの山岳トンネル等の工事において収集された岩盤の硬さに関する情報と装填条件とを用いて作成されてもよい。装填条件導出部32は、テーブルに代えて、予め定められた数式を用いて、取得された穿孔情報に対応する爆薬2の装填条件を導出してもよい。
The loading
装填条件導出部32が穿孔情報に基づいて爆薬2の装填条件を導出するため、爆薬2の装填条件は、発破孔1が穿孔された岩盤の硬さに応じて設定される。したがって、破砕しようとしている岩盤の硬さに合わせて爆薬2を発破孔1に装填することができ、岩盤を適切に破砕することができる。
Since the loading
また、装填条件導出部32は、複数の発破孔1の穿孔情報に基づいて、又は、複数の発破孔1毎に取得された穿孔情報に基づいて、爆薬2の装填条件を導出する。そのため、爆薬2の装填条件は、発破孔1が穿孔された位置での岩盤の硬さに応じて設定される。したがって、破砕しようとしている岩盤内での硬さの分布に合わせて装填条件を変えて爆薬2を発破孔1に装填することができ、岩盤をより適切に破砕することができる。
Moreover, the loading condition derivation|leading-out
なお、装填条件導出部32は、複数の発破孔1毎に爆薬2の装填条件を導出してもよいし、複数の発破孔1をグループに分け、爆薬2の装填条件をグループ毎に導出してもよい。
Note that the loading
更に、装填条件導出部32は、導出した複数の装填条件を発破孔1の位置情報と合わせて記憶する。これにより、導出された複数の装填条件が発破孔1の位置情報と関連付けられる。
Furthermore, the loading
補正部33は、1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状に基づいて、装填条件導出部32により導出された装填条件を補正する。例えば、補正部33は、1サイクル前の発破工程後に取得された内壁Wの形状情報と、予め定められた設計形状情報と、を比較し、内壁Wの形状が設計形状と略一致するか否かを判断する。内壁Wの形状が設計形状と略一致している場合には、装填条件導出部32により導出された装填条件を補正しない。内壁Wの形状が設計形状よりも小さい場合には、装填条件導出部32により導出された装填条件を、爆薬2による破砕範囲が大きくなるように補正する。内壁Wの形状が設計形状よりも大きい場合には、装填条件導出部32により導出された装填条件を、爆薬2による破砕範囲が小さくなるように補正する。補正量は、例えば、1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状、1サイクル前の穿孔情報及び装薬情報を用いて算出される。なお、補正部33は、内壁Wの形状情報と設計形状情報との比較に基づいて装填条件を補正する形態に限られず、1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状のみを用いて装填条件を補正してもよい。
The
補正部33は、爆薬2による破砕範囲が大きくなるように装填条件を補正する場合には、例えば、装薬量を増やす、威力の大きい種類に変更する、又は、発破孔1内における爆薬2の密度が高くなるレイアウトに変更する。また、爆薬2による破砕範囲が小さくなるように装填条件を補正する場合には、例えば、装薬量を減らす、威力の小さい種類に変更する、又は、発破孔1内における爆薬2の密度が低くなるレイアウトに変更する。
When correcting the loading conditions so that the blasting range of the explosive 2 is increased, the
補正後の装填条件は、発破孔1の位置情報と合わせて記憶される。これにより、補正後の複数の装填条件が発破孔1の位置情報と関連付けられる。
The corrected loading conditions are stored together with the position information of the
補正部33が1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状と予め定められた設計形状とに基づいて爆薬2の装填条件を補正するため、爆薬2の装填条件は、爆薬2による実際の破砕範囲と岩盤の硬さとに応じて設定される。したがって、岩盤をより適切に破砕することができる。
Since the
出力部34は、補正後の装薬条件を、装薬コントローラ52に出力する。装薬コントローラ52は、装薬条件に応じて装薬装置20(図2参照)を制御し、爆薬2を発破孔1に装填する。そのため、爆薬2は、破砕しようとしている岩盤の硬さに合わせて発破孔1に装填される。したがって、岩盤を適切に破砕することができる。
The
装薬コントローラ52は、発破孔1の位置情報と合わせて記憶された装填条件に基づいて装薬装置20を制御する。具体的には、装薬コントローラ52は、記憶された複数の爆薬2の装填条件から、装薬装置20の位置に対応する装填条件を抽出し、抽出された装填条件に基づいて装薬装置20を制御する。そのため、爆薬2を複数の発破孔1の各々に、装填条件を入れ違えることなく装填することができる。したがって、岩盤をより適切に破砕することができる。
The
次に、装薬管理方法及び穿孔装薬方法について、図4を参照して説明する。装薬管理方法は、発破孔1の穿孔が完了し発破孔1への装填が行われる前に実行される。図4に示すステップS402~S405が装填管理方法に相当する。ここでは、1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状が形状測定装置70によって測定されているものとする。
Next, the charge management method and the perforation charge method will be explained with reference to FIG. 4. The charge management method is executed before the drilling of the
ステップS401では、第1移動台車40を切羽Sの近傍で停車させ、穿孔装置10を用いて発破孔1を切羽Sにおける岩盤に穿孔する。このとき、穿孔情報を取得する。このとき、穿孔情報と共に発破孔1の位置情報を取得する。取得された穿孔情報及び発破孔1の位置情報を、不図示の記憶部に記憶し収集する。
In step S401, the first
ステップS402では、ステップS401にて収集された穿孔情報を取得する(情報取得ステップ)。このとき、発破孔1の位置情報及び1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状情報を取得する。
In step S402, the drilling information collected in step S401 is acquired (information acquisition step). At this time, the positional information of the
ステップS403では、ステップS402にて取得された穿孔情報に基づいて、爆薬2の装填条件を導出する(装填条件導出ステップ)。導出された装填条件は、発破孔1の位置情報と合わせて記憶される。
In step S403, loading conditions for the explosive 2 are derived based on the perforation information acquired in step S402 (loading condition derivation step). The derived loading conditions are stored together with the position information of the
ステップS404では、ステップS403にて導出された装填条件を、1サイクル前の発破工程後における内壁Wの形状と予め定められた設計形状とに基づいて補正する(補正ステップ)。補正後の装填条件は、発破孔1の位置情報と合わせて記憶される。ステップS405では、ステップS404にて補正された装填条件を発破孔1の位置情報と共に装薬コントローラ52に出力する。
In step S404, the loading conditions derived in step S403 are corrected based on the shape of the inner wall W after the blasting process one cycle before and the predetermined design shape (correction step). The corrected loading conditions are stored together with the position information of the
ステップS402~ステップS405は、全ての発破孔1の穿孔が終わってから実行されてもよいし、1つの発破孔1の穿孔が終わる度に実行されてもよい。
Steps S402 to S405 may be executed after all the blast holes 1 have been drilled, or may be executed every time one
ステップS406では、第1移動台車40を第2移動台車50と入れ替えて第2移動台車50を切羽Sの近傍で停車させ、ステップS405にて出力された装填条件に基づいて装薬装置20を制御し発破孔1に爆薬2を装填する。このとき、装薬情報を取得する。
In step S406, the first
なお、第1移動台車40と第2移動台車50との入れ替えは、ステップS402~ステップS405と並行して行なってもよい。
Note that the replacement of the first
ステップS407では、発破孔1に装填された爆薬2を爆発させて切羽Sの岩盤を破砕する。ステップS408では、形状測定装置70を用いて、破砕後の内壁Wの形状を測定し、形状情報として記憶する。形状情報は、次のサイクルにおける補正ステップ(ステップS404)にて用いられる。
In step S407, the explosive 2 loaded in the
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are achieved.
装薬管理装置30及び装薬管理方法では、穿孔情報に基づいて爆薬2の装填条件を導出する。そのため、爆薬2の装填条件は、発破孔1が穿孔された岩盤の硬さに応じて設定される。したがって、破砕しようとしている岩盤の硬さに合わせて爆薬2を発破孔1に装填することができ、岩盤を適切に破砕することができる。
In the
また、複数の発破孔1毎に取得された穿孔情報に基づいて、爆薬2の装填条件を導出する。そのため、爆薬2の装填条件は、発破孔1が穿孔された位置での岩盤の硬さに応じて設定される。したがって、破砕しようとしている岩盤内での硬さの分布に合わせて装填条件を変えて爆薬2を発破孔1に装填することができ、岩盤をより適切に破砕することができる。
Furthermore, loading conditions for the explosive 2 are derived based on the perforation information acquired for each of the plurality of blast holes 1. Therefore, the loading conditions for the explosive 2 are set depending on the hardness of the rock at the position where the
また、発破孔1に装填された爆薬2による発破後の岩盤における内壁Wの形状と予め定められた設計形状とに基づいて爆薬2の装填条件を補正する。そのため、爆薬2の装填条件は、爆薬2による実際の破砕範囲と岩盤の硬さとに応じて設定される。したがって、岩盤をより適切に破砕することができる。
Furthermore, the loading conditions for the explosive 2 are corrected based on the shape of the inner wall W of the rock after blasting with the explosive 2 loaded into the
穿孔装薬システム100では、装薬装置20は、導出された爆薬2の装薬条件に基づいて、爆薬2を発破孔1に装填する。そのため、爆薬2は、破砕しようとしている岩盤の硬さに合わせて設定された装填条件で発破孔1に装填される。したがって、岩盤を適切に破砕することができる。
In the
また、装薬装置20は、発破孔1の位置情報と合わせて記憶された装填条件に基づいて、発破孔1に爆薬2を装填する。そのため、爆薬2を複数の発破孔1の各々に装填条件を入れ違えることなく装填することができる。したがって、岩盤をより適切に破砕することができる。
Further, the charging
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. do not have.
発破孔1の穿孔後に水又はエアを用いて発破孔1の内部を洗浄し、その後、爆薬2を装填してもよい。
After drilling the
穿孔コントローラ42、装薬コントローラ52及び装薬管理装置30が1つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
The
上記実施形態では、穿孔装置10が第1移動台車40に移動自在に支持されており装薬装置20が第2移動台車50に移動自在に支持されているが、本発明はこの形態に限られない。図5に示すように、穿孔装置10及び装薬装置20の両方が共通の移動台車140に移動自在に支持されていてもよい。
In the embodiment described above, the
図5に示す例では、移動台車140は、伸縮自在なブーム141a,141bの基端を揺動自在に支持している。ブーム141aの先端に穿孔装置10が揺動自在に支持されており、ブーム141bの先端に装薬装置20が揺動自在に支持されている。移動台車140の移動、ブーム141a、141bの揺動及び伸縮、並びに穿孔装置10及び装薬装置20の揺動及び駆動は、穿孔装薬コントローラ142によって制御される。穿孔装薬コントローラ142は、穿孔情報と、穿孔装置10の位置に基づいて移動台車140に対する発破孔1の位置情報と、移動台車140に対する装薬装置20の位置情報と、を取得すると共に、取得された発破孔1の位置情報と装薬装置20の位置情報とに基づいて装薬装置20を移動させる。装薬装置20は、発破孔1の位置情報と合わせて記憶された装填条件に基づいて、発破孔1に爆薬2を装填する。そのため、爆薬2を複数の発破孔1の各々に装填条件を入れ違えることなく装填することができる。したがって、岩盤をより適切に破砕することができる。
In the example shown in FIG. 5, the
図5に示す例では、装薬管理装置30は、移動台車140から分離されているが、移動台車140に搭載されていてもよい。また、穿孔装薬コントローラ142及び装薬管理装置30が1つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
In the example shown in FIG. 5, the
図示を省略するが、穿孔装置10及び装薬装置20は、共通のブームに支持されていてもよい。この場合、穿孔装置10及び装薬装置20は、ブームの先端に設けられる回転軸を中心とする同心円上に配置されることが好ましい。穿孔装置10及び装薬装置20を同心円上に配置し回転軸周りに回転させることで、装薬装置20を発破孔1の近傍に発破孔1の角度で容易に移動させることができ、容易に爆薬2を発破孔1に装填することができる。また、発破孔1の内部を洗浄するための洗浄装置(図示省略)を穿孔装置10及び装薬装置20と共に同心円上に配置してもよい。この場合には、洗浄装置を発破孔1の近傍に発破孔1の角度で容易に移動させることができ、容易に発破孔1の内部を洗浄することができる。
Although not shown, the
1・・・発破孔
2・・・爆薬
10・・・穿孔装置
20・・・装薬装置
30・・・装薬管理装置
31・・・情報取得部
32・・・装填条件導出部
33・・・補正部
40・・・第1移動台車
42・・・穿孔コントローラ
50・・・第2移動台車
52・・・装薬コントローラ
100・・・穿孔装薬システム
140・・・移動台車
142・・・穿孔装薬コントローラ
1... Blasting hole 2...
Claims (1)
前記発破孔を穿孔する穿孔装置と、
前記発破孔に前記爆薬を装填する装薬装置と、
前記装薬装置による前記爆薬の装填を管理する装薬管理装置と、
前記穿孔装置を移動自在に支持する第1移動台車と、
前記装薬装置を移動自在に支持する第2移動台車と、
前記第1移動台車及び前記穿孔装置の移動を制御する穿孔コントローラと、
前記第2移動台車及び前記装薬装置の移動を制御する装薬コントローラと、を備え、
前記装薬管理装置は、
前記穿孔装置による穿孔作業において収集され前記岩盤の硬さに関する穿孔情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得された前記穿孔情報に基づいて、前記爆薬の装填条件を導出する装填条件導出部と、を備え、
前記装薬装置は、前記装填条件導出部により導出された前記装填条件に基づいて、前記発破孔に前記爆薬を装填し、
前記穿孔コントローラは、前記穿孔情報を取得すると共に、前記発破孔の位置情報を前記第1移動台車の位置及び前記穿孔装置の位置に基づいて取得し、
前記情報取得部は、前記穿孔情報と前記発破孔の位置情報とを取得し、
前記装填条件導出部は、前記穿孔情報に基づいて前記爆薬の装填条件を導出すると共に前記爆薬の装填条件を前記発破孔の位置情報と合わせて記憶し、
前記装薬コントローラは、前記第2移動台車の位置及び前記装薬装置の位置に基づいて前記装薬装置の位置情報を取得すると共に、取得された前記装薬装置の位置情報と前記発破孔の位置情報に基づいて前記装薬装置を誘導して移動させ、
前記装薬装置は、前記発破孔の位置情報と合わせて記憶された前記装填条件に基づいて、前記発破孔に前記爆薬を装填する、
穿孔装薬システム。 A drilling charge system for drilling a blast hole in bedrock and loading an explosive into the blast hole,
a drilling device for drilling the blast hole;
a charging device for loading the explosive into the blast hole;
a charge management device that manages loading of the explosive by the charge device;
a first movable trolley movably supporting the drilling device;
a second movable trolley movably supporting the charge device;
a drilling controller that controls movement of the first movable cart and the drilling device;
A charge controller that controls movement of the second movable cart and the charge device,
The charge management device includes:
an information acquisition unit that acquires drilling information regarding the hardness of the rock mass collected during drilling work by the drilling device;
a loading condition derivation unit that derives loading conditions for the explosive based on the perforation information acquired by the information acquisition unit;
The charging device loads the explosive into the blast hole based on the loading condition derived by the loading condition deriving unit ,
The perforation controller acquires the perforation information and the position information of the blast hole based on the position of the first movable cart and the position of the perforation device,
The information acquisition unit acquires the perforation information and the position information of the blast hole,
The loading condition deriving unit derives loading conditions for the explosive based on the perforation information and stores the loading conditions for the explosive together with position information of the blast hole,
The charge controller acquires position information of the charge device based on the position of the second movable cart and the position of the charge device, and also combines the acquired position information of the charge device and the position of the blast hole. guiding and moving the charge device based on position information;
The charging device loads the explosive into the blast hole based on the loading condition stored together with the position information of the blast hole.
perforation charge system.
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