JPH04138600U - スムースブラステイング用爆薬薬筒及び連結ジヨイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】チャンネル効果現象を完全に抑制し、爆薬薬包
の装入が簡単で、かつ装薬孔で重なり合うことなく正確
に装薬できるスムースブラスティング用爆薬薬筒を提供
する。 【構成】スムースブラスティング用爆薬薬筒を90°〜12
0 °の中心角をなす幅で、かつ長手方向に中心軸とほぼ
平行に延在するスリットが円筒壁に設けられている合成
樹脂製の円筒体とし、更にスムースブラスティング用爆
薬薬筒用の連結ジョイントをその円筒体の壁の一部分を
長手方向に中心軸と平行に連続して内側に凸に湾曲させ
た、スムースブラスティング用爆薬薬筒の円筒体の外径
とほぼ等しい内径を有する合成樹脂製の円筒体とし、加
えて上記スムースブラスティング用爆薬薬筒と連結ジョ
イントとを使用してスムースブラスティング用爆薬薬筒
連結体を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、発破、特にスムースブラスティング（以下SBと称する) 発破工法の ようないわゆる軽装填発破等で問題となるチャンネル効果現象を抑制し得る構造 を有し、かつ爆薬薬包の装填が容易なスムースブラスティング用爆薬薬筒及び連 結ジョイントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般にSB発破工法は、装薬孔周辺に及ぼす爆薬の破壊力を制御することにより 、特定の方向にのみ破壊効果を与えようという工法である。この工法は、装薬孔 内に爆薬を低密度で装填して爆発させ、爆薬の空隙中の空気により爆薬の爆轟の 際の衝撃力を弱めると共に、爆発ガスの膨張力を有効に利用して、対象物を、例 えば岩盤を破砕するというよりは、むしろ切断するという考えに基づいている。 従来からSB発破においては、経験上、デカップリング指数（装薬孔径／爆薬径 ）を1.5 〜３程度で発破を行っている。SB発破用火薬類としては、爆薬の安全性 や安定性を考慮し、かつ低爆速であることもあって、含水爆薬を使用し、その寸 法は、一般的には薬径17〜23mm程度、薬長300 〜1000mm程度である。 近年、穿孔機械等の改良によって長孔の穿孔が簡単になるに伴い、長孔装薬発 破が盛んになり、上記の小口径、小薬量のSB発破用含水爆薬を使用する場合にお いても一度に複数個用いて発破作業を行うことが一般的になっている。

【０００３】 従来、爆薬の折れ曲がりを防ぐためにSB発破の長孔装薬において使用する爆薬 薬筒として、実開昭第52-62384号公報に開示されているような、ポリエチレン, 塩化ビニル等の合成樹脂製の円筒体を用いた爆薬薬筒、或いは、図６に示すよう に、合成樹脂製平板を円筒形に巻いて一端が他端の上に重なるように巻合した重 複部を有する略円筒体の爆薬薬筒が既知である。 また、複数の爆薬薬包を繋げるための連結ジョイントとして、図７に示す合成 樹脂製筒状体であって、該筒状体の両端部方向から中央部方向に向かって前記筒 状体の内径がそれぞれ減少していくような傾きの内壁と、該内壁から外壁に貫通 する複数個の軸方向に略々平行の溝とを設けてなるものが実公昭60-42320号公報 に開示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

長孔装薬発破方法は、経済的な効果が大きい反面、爆薬を複数個用いるため爆 薬の装填作業に時間を要して作業効率が悪く、また穿孔長の短い発破方法に比べ 、チャンネル効果現象（衝撃波が空隙中を先行して、それが未反応の薬包を圧縮 し爆轟中断を生じる現象）を起こし易いという問題を有している。 そのため、爆薬薬包の折れ曲がりを防いでチャンネル効果現象を抑制し、かつ 装薬し易くするために、上述の従来型爆薬薬筒が用いられるが、種々の問題を有 していた。その１は、いずれの種類の爆薬薬筒もそのチャンネル効果現象の抑制 効果が不完全であることであった。そのため、薬包間に異物が介在した場合、殉 爆不良を起こす可能性が高かった。その２は、発破現場で爆薬薬包を爆薬薬筒に 装入するのに要する手間が掛り過ぎることであった。その３は、デカップリング 係数が２以上の場合には、連結ジョイントを使用しないと、爆薬薬筒同士が重な って爆薬の配置に誤差が生じ、対象物を掘削予定線通りに破壊できないことであ った。 上述の問題に鑑み、本考案の目的は、チャンネル効果現象を完全に抑制し、爆 薬薬包の装入が簡単で、かつ装薬孔で重なり合うことなく正確に装薬できるスム ースブラスティング用爆薬薬筒及びその連結ジョイントを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、研究の末、本考案に係る次の特徴を有するスムースブラスティン グ用爆薬薬筒と連結ジョイントとスムースブラスティング用爆薬薬筒連結体によ り、上記目的を達成した。 本考案の第１は、合成樹脂製の円筒体からなり、その円筒壁に90°〜120 °の 中心角をなす幅で、かつ長手方向に中心軸とほぼ平行に延在するスリットが設け られていることを特徴のスムースブラスティング用爆薬薬筒である。 本考案の第２は、上述のスムースブラスティング用爆薬薬筒の円筒体の外径と ほぼ等しい内径を有する合成樹脂製の円筒体からなり、その円筒体の壁の一部分 が、中心軸と平行に長手方向に連続して内側に凸に湾曲していることを特徴とす るスムースブラスティング用爆薬薬筒用の連結ジョイントである。 本考案の第３は、前述のスムースブラスティング用爆薬薬筒のスリットと上述 の連結ジョイントの湾曲部分とが重なり合わない配置で、スムースブラスティン グ用爆薬薬筒の一方の端部が連結ジョイントにその一方の端部から嵌入されてお り、更に別のスムースブラスティング用爆薬薬筒の一方の端部が連結ジョイント にその他方の端部から嵌入されて、２個のスムースブラスティング用爆薬薬筒が 連結され、同様にして所望の数のスムースブラスティング用爆薬薬筒が連結ジョ イントを介して連結体に連結されていることを特徴とするスムースブラスティン グ用爆薬薬筒連結体である。

【０００６】 以下に、本考案を添付図面を参照してより詳細に説明する。 図１は、本考案に係るスムースブラスティング用爆薬薬筒１０の一実施例に爆 薬薬包が収容された状態を示す斜視図である。図２は、爆薬薬包が装着された図 １に示す本考案に係るスムースブラスティング用爆薬薬筒１０の断面図である。 スムースブラスティング用爆薬薬筒１０は、長手方向に中心軸とほぼ平行なス リット１２を円筒壁１４に有する円筒体１６からなっている。円筒体１６の材質 は、合成樹脂であれば特に制限がなく、好適には衝撃に対して強く、水平に保持 した場合に反り、捩れ等の変形の小さいポリエチレン，ポリカーボネート等が適 している。

【０００７】 円筒体１６の内径は、爆薬薬包１８との間に隙間ができないような径で、かつ 装薬孔径に応じた寸法に設定すべきであるが、一般的には内径は15〜30mm程度が 好ましい。また、円筒壁１４の肉厚は、変形しない程度の厚さであれば特に制限 は無く、好適には0.2 〜2.5mm 程度である。円筒体１６の長さは、爆薬薬包１８ の両端部がスムースブラスティング用爆薬薬筒１０の両端面と丁度一致するか多 少外方にはみ出るように爆薬薬包１８を装着できる長さであるが、装薬孔の深さ 、又は用途に応じて変化させ得る。円筒体１６の長さは、好適には、300 〜1000 mm程度であり、穿孔長が長くなった場合は連結ジョイントを用いて複数のスムー スブラスティング用爆薬薬筒を連結して使用する。

【０００８】 スリット１２の幅は、開き過ぎて中心角１３が大きくなり過ぎると、爆薬薬包 １８が円筒体１６から外れ易くなり、狭すぎて中心角１３が小さくなり過ぎると 爆薬薬包１８を嵌め込むのが困難になり、かつチャンネル効果現象の影響を受け 易くなるため、90°〜120 °の中心角１３になる幅が適している。 図３は、連結ジョイントの一実施例を示す斜視図である。連結ジョイント２０ は、その内径が円筒体１６の外径とほぼ同じ円筒体２２からなり、連結ジョイン ト２０がスムースブラスティング用爆薬薬筒１０から簡単には滑り動かないよう な寸法になっている。

【０００９】 円筒体２２の壁の一部分が中心軸と平行に長手方向に連続して内側に凸に湾曲 して形成された湾曲部分２４は、爆薬薬包１８を収容したスムースブラスティン グ用爆薬薬筒１０の円筒壁を湾曲部分２４で押圧し締めつけてスムースブラステ ィング用爆薬薬筒１０と連結ジョイント２０との連結を確実にするために設けて ある。湾曲部分２２の凸の大きさは、特に限定されないが、スムースブラスティ ング用爆薬薬筒１０との関係から上述の目的に適った寸法とする。即ち、好適に は、中心角１３が大きいスリット１２の円筒体１６には、内側に大きい凸の湾曲 部分２２を有する連結ジョイント２０を使用する。中心角１３の小さいスリット １２の円筒体には、逆に内側に小さい凸の湾曲部分２２を有する連結ジョイント ２０を使用する。 連結ジョイント５の円筒体２２の材質は、スムースブラスティング用爆薬薬筒 １０の円筒体１６と同様に合成樹脂であれば特に制限はないが、好適には衝撃に 対して強く、水平にした場合に反り、捩れ等の変形の小さいポリエチレン，ポリ カーボネート等が適している。また、円筒体２２の肉厚は、一般的に0.2 〜2.5m m 程度の厚さが好ましい。円筒体２２の長さは、特に制限はないが、一般的には 50〜150mm 程度で十分である。

【００１０】 以下に、スムースブラスティング用爆薬薬筒１０同士を連結ジョイント２０ を使用して連結し、スムースブラスティング用爆薬薬筒連結体を形成する方法を 説明する。図４は、爆薬薬包を嵌め込んだスムースブラスティング用爆薬薬筒１ ０の一方の端部を連結ジョイント２０の一方の端部から連結ジョイント２０に嵌 入した部分の断面図である。先ず、図４（ａ）に示すように、スムースブラステ ィング用爆薬薬筒１０のスリット１２と連結ジョイント２０の湾曲部分２４との 位置を位置合わせして、爆薬薬包を嵌め込んだスムースブラスティング用爆薬薬 筒１０の一方の端部に連結ジョイント２０の一方の端部を付き合わせ、連結ジョ イント２０のほぼ中央部までスムースブラスティング用爆薬薬筒１０を嵌入する 。次に、図４（ｂ）に示すように、スムースブラスティング用爆薬薬筒１０を固 定し、湾曲部分２４がスリット１２から外れた位置に来るまで連結ジョイント２ ０を回転する。これにより、図４（ｂ）から判る通り、スムースブラスティング 用爆薬薬筒１０は、円筒壁１４を押圧して締めつけている湾曲部分２４により、 連結ジョイント２０から脱着しないように保持される。

【００１１】 図５は爆薬薬包を嵌め込んだスムースブラスティング用爆薬薬筒１０同士を連 結ジョイント２０により連結して形成されたスムースブラスティング用爆薬薬筒 連結体の斜視図である。実際の装薬の際には、上記の方法を繰り返し行うことに よって、図５に示すように、必要な本数の爆薬が装薬されたスムースブラスティ ング用爆薬薬筒連結体を形成することができる。

【００１２】

【実施例】

以下に、本考案を実施例に基づき添付図面を参照してより具体的に、特に本考 案に係るスムースブラスティング用爆薬薬筒のチャンネル効果現象の抑制効果を 実験データにより説明する。 実施例１ 本考案に係るスムースブラスティング用爆薬薬筒１０として、内径21mm、厚さ 0.5mm 、長さ3000mmのポリカーボネート製円筒体に中心角110 °の幅のスリット を設けたものを作製した。一方、表１に示すような組成のエマルション爆薬をポ リエチレンフィルムで薬径20mm、長さ600mm 、薬量200gの爆薬薬包１８に包装し 、作製したスムースブラスティング用爆薬薬筒にその爆薬薬包５本を嵌め込み爆 薬体を調製した。次いで、図８のように調製した爆薬体を装薬孔として使用する パイプ呼び径25Ａの鉄管２６の中に装填し、1.5 のデカップリング係数で装薬し た。６号雷管２８を図８に示すような位置に装着して起爆させ、爆薬体の爆轟伝 播性試験を行った。 表２に雷管装着部の薬包の端面からの距離変化に伴う爆速の変化を抵抗線プロ ーブ法によって測定した結果を示す。

【００１３】 表１ 単位：重量％ ┌─────────┬─────┐ │硝酸アンモニウム │ 76.78 │ │硝酸ナトリウム │ 4.57 │ │水 │ 10.98 │ │乳化剤 ａ │ 1.75 │ │炭素質燃料 ｂ │ 3.40 │ │気泡保持剤 ｃ │ 2.52 │ └─────────┴─────┘ ａ：ソルビタンモノオレエート ｂ：ワックスレックス602 （モービル社製） ｃ：Q-CEL 500 （ザ・ピーキュー社製）

【００１４】 実施例２ 装薬孔として呼び径32Ａの鉄管を使用し、それに爆薬を装填し、1.95のデカッ プリング係数で装薬したこと以外は、実施例１と同様にして爆薬体を装薬して同 様に爆轟伝播性試験を行った。結果を表２に示す。 実施例３ 装薬孔として呼び径40Ａの鉄管を使用し、それに爆薬を装填し、2.25のデカッ プリング係数で装薬したこと以外は、実施例１と同様にして爆薬体を装薬して同 様に爆轟伝播性試験を行った。結果を表２に示す。

【００１５】 実施例４ 本考案に係るスムースブラスティング用爆薬薬筒１０として、内径21mm、厚さ 0.5mm 、長さ600mm のポリカーボネート製円筒体に中心角110 °の幅のスリット を設けたものを作製した。更に、本考案に係る連結ジョイント２０として内径23 mm、厚さ0.5 mm、長さ100 mmのポリカーボネート製円筒体に幅７mmで1.5 mm内側 に凸の湾曲部分２２を有するものを作製した。 一方、表１に示す組成のエマルション爆薬をポリエチレンフィルムで薬径20mm 、長さ600mm 、薬量200gに爆薬薬包に包装し、作製したスムースブラスティング 用爆薬薬筒１０にその爆薬薬包を嵌め込んだ。次いで、爆薬薬包を嵌め込んだス ムースブラスティング用爆薬薬筒５本を作製した連結ジョイントにより連結し、 爆薬薬包を収容した本考案に係るスムースブラスティング用爆薬薬筒連結体を形 成した。 この爆薬薬筒連結体を実際の岩盤に設けた装薬孔に装薬し、装薬の作業性を調 べた。その結果、作業性は良好であり、装薬孔内に正しい状態で爆薬薬筒が装薬 されていた。

【００１６】 比較例１ スリットの幅の中心角が80°であること以外は、実施例１と同様にして爆薬体 を装薬し、同様に爆轟伝播性試験を行った。結果を表２に示す。 比較例２ スリットの幅の中心角が80°であること以外は、実施例２と同様にして爆薬体 を装薬し、同様に爆轟伝播性試験を行った。結果を表２に示す。 比較例３ スリットの幅の中心角が80°であること以外は、実施例３と同様にして爆薬体 を装薬し、同様に爆轟伝播性試験を行った。結果を表２に示す。 比較例４ スリットの幅の中心角が140 °であること以外は、実施例４と同様にして爆薬 薬筒連結体を形成し、装薬の状態と装薬作業性を調べた。その結果、爆薬薬包が 爆薬薬筒から外れ易いため作業性が悪く、また装薬孔内でも爆薬薬包が一部爆薬 薬筒から外れており、このままの状態では、爆薬の破壊力を制御した有効な発破 を行えないと判断した。

【００１７】

【表２】 上記の爆轟伝播性の試験結果は、スリットの中心角が80°の爆薬薬筒を用いた 比較例１から３では、薬包端面から100cm 前後のところでチャンネル効果現象に よる爆轟中断が発生したことを示している。これに対し、本考案に係るスムース ブラスティング用爆薬薬筒を使用した実施例１〜３では、デカップリング係数の 広い範囲にわたりいずれの場合も安定した爆速で完爆し、チャンネル効果現象が 確実に抑制されたことを示した。

【００１８】

【考案の効果】

本考案は、特定の形状の円筒体を爆薬薬筒及び連結ジョイントとして使用する ことにより、SB発破工法のような軽装填発破等で問題となるチャンネル効果現象 を十分に抑制してデカップリング係数の広い範囲にわたり安定した爆速で爆薬を 完爆させ、かつ装填時の作業性を格段に改善することができる。本考案に係るス ムースブラスティング用爆薬薬筒を使用することにより、SB発破工法のような軽 装填発破の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案に係るスムースブラスティング
用爆薬薬筒の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図２は、図１に示す本考案に係るスムースブラ
スティング用爆薬薬筒の一実施例の断面図である。

【図３】図３は、本考案に係る連結ジョイントの一実施
例を示す斜視図である。

【図４】図４（ａ）は爆薬薬包を嵌め込んだ本考案に係
るスムースブラスティング用爆薬薬筒を本考案に係る連
結ジョイントに嵌入した重ね合わせ部の断面図であり、
図４（ｂ）はスムースブラスティング用爆薬薬筒が嵌入
している連結ジョイントを回転させて湾曲部分でスムー
スブラスティング用爆薬薬筒を押圧し、締めつけている
状態の重ね合わせ部の断面図である。

【図５】図５は、爆薬薬包を嵌め込んだスムースブラス
ティング用爆薬薬筒連結体の斜視図である。

【図６】図６は、従来の爆薬薬筒の斜視図である。

【図７】図７は、従来の連結ジョイントの断面図であ
る。

【図８】図８は、爆轟伝播性試験の概要を示す模式断面
図である。

【符号の説明】

１ 爆薬薬包 ２ 従来の爆薬薬筒 ３ 重複部 ５ 従来の連結ジョイント ６ 仕切溝 ８ 補強用パイプ ９ 溝 １０ スムースブラスティング用爆薬薬筒 １２ スリット １３ スリットの中心角 １４ 円筒壁 １６ 円筒体 １８ 爆薬薬包 ２０ 連結ジョイント ２２ 連結ジョイントの円筒体 ２４ 湾曲部分 ２６ 鉄管 ２８ 雷管

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製の円筒体からなり、その円筒
   壁に90°〜120 °の中心角をなす幅で、かつ長手方向に
   中心軸とほぼ平行に延在するスリットが設けられている
   ことを特徴とするスムースブラスティング用爆薬薬筒。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したスムースブラスティ
   ング用爆薬薬筒の前記円筒体の外径とほぼ等しい内径を
   有する合成樹脂製の円筒体からなり、その円筒体の壁の
   一部分が、長手方向に中心軸と平行に連続して内側に凸
   に湾曲していることを特徴とするスムースブラスティン
   グ用爆薬薬筒用の連結ジョイント。
3. 【請求項３】 請求項１に記載したスムースブラスティ
   ング用爆薬薬筒のスリットと請求項２に記載した連結ジ
   ョイントの湾曲部分とが重なり合わない配置で、前記ス
   ムースブラスティング用爆薬薬筒の一方の端部が前記連
   結ジョイントにその一方の端部から嵌入されており、更
   に別の前記スムースブラスティング用爆薬薬筒の一方の
   端部が前記連結ジョイントにその他方の端部から嵌入さ
   れて、２個のスムースブラスティング用爆薬薬筒が連結
   され、同様にして所望の数の前記スムースブラスティン
   グ用爆薬薬筒が前記連結ジョイントを介して連結体に連
   結されていることを特徴とするスムースブラスティング
   用爆薬薬筒連結体。