JPH06201300A - せん孔爆破における安全装薬量決定方法 - Google Patents

せん孔爆破における安全装薬量決定方法

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JPH06201300A
JPH06201300A JP36131792A JP36131792A JPH06201300A JP H06201300 A JPH06201300 A JP H06201300A JP 36131792 A JP36131792 A JP 36131792A JP 36131792 A JP36131792 A JP 36131792A JP H06201300 A JPH06201300 A JP H06201300A
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Yasuji Nakajima
靖二 中島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1自由面及び2自由面における集中及び棒状
の装薬を含む爆破において、最小抵抗線Wと破壊半径乃
至せん孔間隔長Dの長さが同一または相違する場合に、
安全装薬量Lを算定することができる。 【構成】 破壊岩盤体積VをD1×D2×W、D×W1
×W2またはD1×D2×(W+N)もしくはD×(W
1+N)×W2として、(D1=D2)=W、(W1=
W2)=D及び(D1=D2)<W、(W1=W2)>
Dの場合に、安全装薬量Lの値をL=k×Vで算定し、
(D1=D2)>W及び(W1=W2)<Dの場合に
は、それぞれ、(D1=D2)=W及び(W1=W2)
=Dの値に換算して、安全装薬量Lを算定する。kは安
全係数であって、0.25〜0.45の範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、せん孔爆破における
安全装薬量の決定方法に関し、更に詳言すれば、1自由
面における集中装薬爆破に限定されず、2自由面におけ
る集中装薬爆破、1自由面における棒状装薬爆破及び2
自由面における棒状装薬爆破の場合においても、安全装
薬量を決定し得る方法に関し、より一層更に詳言すれ
ば、上記の各場合において、最小抵抗線Wに対するせん
孔間隔長乃至破壊半径Dの長さが異なる場合において
も、安全装薬量を決定し得る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1で示すように、従来、一点集中装薬
方式による発破係数c値は、ハウザーの式 L=cW3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) L:装薬量(kg) c:発破係数 W:最小抵抗線(m) 前記(1)式を変形して、発破係数c値は、 c=L/W3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) が周知である。
【0003】ただし、このハウザーの式が成立するに
は、 1.装薬量Lが一点集中装薬方式であること、 2.1自由面発破であること、 3.自由面G上の破壊半径D1及びD2が等しく、か
つ、それらと最小抵抗線Wとが等しいW=D1=D2の
関係であること、 を条件とする。
【0004】従って、前記漏斗孔の体積V V=1/3×π×D1×D2×W において、W=D1=D2を条件とし、そして、π≒3
であるから V=W3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) となり、この(3)式を前記(2)式に代入すれば、 c=L/V・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) つまり、発破係数c値は、一点集中装薬量Lとその装薬
量によって破壊される岩盤の体積Vとの比率(割合)で
あって、しかも、その体積Vを形成する3つの長さW、
D1、D2が互いに等しい関係にあるときにのみ限定し
て成立することが認められる(日本産業火薬会昭和60
年10月1日発行新版産業火薬第198〜200頁参
照)。
【0005】従って、前記ハウザーの式を基準としたと
きは、、一点集中装薬方式における上記以外の場合、す
なわち、(D1=D2)<W及び、(D1=D2)>
W、並びに2自由面発破のすべて、更に、棒状装薬方式
のすべての場合において、発破係数C値を算定すること
が不可能であり、それ故、前記ハウザーの式は実際上利
用困難であった。
【0006】他方において、従来、棒状装薬方式による
斉発発破において、図2で示すように、装薬量Lの算定
式として L=c×H×D1×D2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5) (5)式を変形して、発破係数c値は、 c=L/H×D1×D2=L/V・・・・・・・・・・・・・・・・(6) ただし、2つの孔間隔長D1とD2及び穿孔長Hとの関
係は、 (D1=D2)<H・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7) ここで、H:せん孔長 D1:せん孔間隔長 D2:せん孔間隔長 L:装薬量 V:装薬量Lによる破壊岩盤体積(H×D1×D2) が周知である(通商産業省土地公害局編、社団法人全国
火薬類保安協会平成3年1月発行「火薬類保安教本シリ
ーズ17こんなときこんな火薬をこんな使い方で」第4
5〜46頁参照)。
【0007】しかしながら、このような従来の棒状装薬
における発破係数c値の決定に対して、本願発明者は、
特願平4−86716号において、前記せん孔長Hを装
薬長Nと最小抵抗線W(装薬量Lの上端部と自由面Gと
の間の距離)とに区分し、その最小抵抗線WがW=D1
=D2またはW≒D1≒D2である条件を充足する限り
において、発破係数c値の算定が可能であり、それを安
全発破の尺度として、利用し得るものとした。
【0008】更に、本願発明者は、特願平4−1714
64号において、(D1=D2)<Wまたは(D1=D
2)>Wの場合であっても、それらの関係を、D1=D
2=Wの条件に換算して、発破係数c値を算定すること
を可能ならしめ、それを安全発破の尺度として、利用し
得るものとした。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の安全装薬量
決定方法は、ハウザーの式が成立し得ない条件下におけ
るせん孔爆破を、無理にハウザーの式の諸条件に合わせ
る手段を使って、ハウザーの式に由来する発破係数c値
に適合させようとするものであった。従って、煩雑であ
って、理解し難い憾があり、一般的でない憂いがあっ
た。
【0010】この発明の第1の目的は、せん孔爆破にお
ける安全装薬量の算定に当って、制約の厳しいハウザー
の式に回帰して考える方式から解放され、独自の理解し
易い安全装薬量決定方法を提供することにある。
【0011】この発明の第2の目的は、1自由面におけ
る集中装薬爆破及び棒状装薬爆破は勿論のこと、2自由
面における集中装薬爆破及び棒状装薬爆破にも通用し得
る汎用性を備えた安全装薬量決定方法を提供することに
ある。
【0012】この発明の第3の目的は、最小抵抗線Wに
対するせん孔間隔長乃至破壊半径Dの長さが異なる場合
においても安全装薬量を決定し得る方法を提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】1自由面における集中装
薬爆破において、 W:装薬の表面と自由面との間の最短距離(最小抵抗
線) D1、D2:破壊半径またはせん孔間隔長 ただし、D1=D2 V:破壊岩盤体積(D1×D2×W) L:装薬量(k×V) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (D1=D2)=W及び(D1=D2)<Wの場合に、
安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (D1=D2)>Wの場合には、(D1=D2)=Wの
値に換算して、安全装薬量Lを算定する。
【0014】2自由面における集中装薬爆破において、 W1:装薬の表面と第1自由面G1との間の最短距離
(最小抵抗線) W2:装薬の表面と第2自由面G2との間の最短距離
(最小抵抗線) ただし、W1=W2 D:破壊半径またはせん孔間隔長 V:破壊岩盤体積(D×W1×W2) L:装薬量(k×V) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (W1=W2)=D及び(W1=W2)>Dの場合に、
安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (W1=W2)<Dの場合には、(W1=W2)=Dの
値に換算して、安全装薬量Lを算定する。
【0015】1自由面における棒状装薬爆破において、 W:装薬の上端と自由面との間の最短距離(最小抵抗
線) N:装薬長 D1、D2:破壊半径またはせん孔間隔長 ただし、D1=D2 V:破壊岩盤体積(D1×D2×(W×N)) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (D1=D2)=W及び(D1=D2)<Wの場合に、
安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (D1=D2)>Wの場合には、(D1=D2)=Wの
値に換算して、安全装薬量Lを算定する。
【0016】2自由面における棒状装薬爆破において、 W1:装薬の上端と第1自由面G1との間の最短距離
(最小抵抗線) W2:装薬の上端と第2自由面G2との間の最短距離
(最小抵抗線) ただし、W1=W2 N:装薬量 D:破壊半径またはせん孔間隔長 V:破壊岩盤体積(D×(W1×N)×W2) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (W1=W2)=D及び(W1=W2)>Dの場合に、
安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (W1=W2)<Dの場合には、(W1=W2)=Dの
値に換算して、安全装薬量Lを算定する。
【0017】安全係数kの安全範囲は、0.25〜0.
45である。
【0018】
【実施例】
1自由面(G)における集中装薬爆破の場合(図3参
照) 基本式 破壊岩盤体積V=D1×D2×W ただしD1=D2 装薬量L=k×V 安全係数k=L/V=(0.25〜0.45)
【0019】(D1=D2)=Wの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、D1=D2=W=2.1mとすれば、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 L=(0.25〜0.45)×9.26=(2.32〜
4.17)kg
【0020】(D1=D2)<Wの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、D1=D2=1.5m、W=2.1mとすれ
ば、 V=1.5×1.5×2.1=4.73m3 L=(0.25〜0.45)×4.73=(1.18〜
2.13)kg
【0021】(D1=D2)>Wの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、D1=D2=3.1m、W=2.1mとすれ
ば、 D1=D2=W=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 L=(0.25〜0.45)×9.26=(2.32〜
4.17)kg
【0022】(D1=D2)=Wの場合における安全係
数kの検討 例えば、D1=D2=W=2.1m、L=4.17kg
とすれば、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 k=4.17/9.26=0.45kg/m3 評価:安全範囲内において最強の破壊が得られ、作業効
率最高。
【0023】(D1=D2)<Wの場合における安全係
数kの検討 例えば、D1=D2=1.5m、W=2.1m、L=
0.95kgとすれば、 V=1.5×1.5×2.1=4.73m3 k=0.95/4.73=0.20kg/m3 評価:破壊が弱過ぎて能率が悪い。
【0024】(D1=D2)>Wの場合における安全係
数kの検討 例えば、D1=D2=3.1m、W=2.1m、L=
2.78kgとすれば、 D1=D2=W=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 k=2.78/9.26=0.30kg/m3 評価:安全範囲内における中位置。
【0025】2自由面(G1、G2)における集中装薬
爆破の場合(図4参照) 基本式 破壊岩盤体積V=D×W1×W2 ただしW1=W2 装薬量L=k×V 安全係数k=L/V=(0.25〜0.45)
【0026】(W1=W2)=Dの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、W1=W2=D=2.1mとすれば、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 L=(0.25〜0.45)×9.26=(2.32〜
4.17)kg
【0027】(W1=W2)>Dの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、W1=W2=2.1m、D=1.5mとすれ
ば、 V=2.1×2.1×1.5=6.62m3 L=(0.25〜0.45)×6.62=(1.66〜
2.98)kg
【0028】(W1=W2)<Dの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、W1=W2=2.1m、D=3.1mとすれ
ば、 W1=W2=D=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 L=(0.25〜0.45)×9.26=(2.32〜
4.17)kg
【0029】(W1=W2)=Dの場合における安全係
数kの検討 例えば、W1=W2=D=2.1m、L=4.17kg
とすれば、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 k=4.17/9.26=0.45kg/m3 評価:安全範囲内において最強の破壊が得られ、作業効
率最高。
【0030】(W1=W2)>Dの場合における安全係
数kの検討 例えば、W1=W2=2.1m、D=1.5m、L=
3.31kgとすれば、 V=1.5×2.1×2.1=6.62m3 k=3.31/6.62=0.50kg/m3 評価:安全範囲を超えて危険、飛石が生じる。
【0031】(W1=W2)<Dの場合における安全係
数kの検討 例えば、W1=W2=2.1m、D=3.1m、L=
3.52kgとすれば、 W1=W2=D=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×2.1=9.26m3 k=3.52/9.26=0.38kg/m3 評価:安全範囲内における中位置である。
【0032】1自由面(G)における棒状装薬爆破の場
合(図5参照) 基本式 破壊岩盤体積V=D1×D2×(W+N) ただしD1=D2、Nは装薬長 装薬量L=k×V 安全係数k=L/V=(0.25〜0.45)
【0033】(D1=D2)=Wの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、D1=D2=W=2.1m、N=1.4mとす
れば、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 L=(0.25〜0.45)×15.44=(3.86
〜6.95)kg
【0034】(D1=D2)<Wの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、D1=D2=1.5m、W=2.1m、N=
1.4mとすれば、 V=1.5×1.5×(2.1+1.4)=7.88m
3 L=(0.25〜0.45)×7.88=(1.97〜
3.55)kg
【0035】(D1=D2)>Wの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、D1=D2=3.1m、W=2.1m、N=
1.4mとすれば、 D1=D2=W=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 L=(0.25〜0.45)×15.44=(3.86
〜6.95)kg
【0036】(D1=D2)=Wの場合における安全係
数kの検討 例えば、D1=D2=W=2.1m、N=1.4m、L
=6.18kgとすれば、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 k=6.18/15.44=0.40kg/m3 評価:安全範囲内において比較的強力な破壊が得られ
る。
【0037】(D1=D2)<Wの場合における安全係
数kの検討 例えば、D1=D2=1.5m、W=2.1m、N=
1.4m、L=4.73kgとすれば、 V=1.5×1.5×(2.1+1.4)=7.88m
3 k=4.73/7.88=0.60kg/m3 評価:危険で飛石が生じるから装薬量Lの値をもっと減
ずること。
【0038】(D1=D2)>Wの場合における安全係
数kの検討 例えば、D1=D2=3.1m、W=2.1m、N=
1.4m、L=6.95kgとすれば、 D1=D2=W=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 k=6.95/15.44=0.45kg/m3 評価:安全範囲内において最強、作業効率よし。
【0039】2自由面(G1、G2)における棒状装薬
爆破の場合(図6参照) 基本式 破壊岩盤体積V=D×(W1+N)×W2 ただしW1=W2、Nは装薬長 装薬量L=k×V 安全係数k=L/V=(0.25〜0.45)
【0040】(W1=W2)=Dの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、W1=W2=D=2.1m、N=1.4mとす
れば、 V=2.1×2.1×2.1=15.44m3 L=(0.25〜0.45)×15.44=(3.86
〜6.95)kg
【0041】(W1=W2)>Dの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、W1=W2=2.1m、D=1.5m、N=
1.4mとすれば、 V=1.5×2.1×(2.1+1.4)=11.03
3 L=(0.25〜0.45)×11.03=(2.76
〜4.96)kg
【0042】(W1=W2)<Dの場合における安全装
薬量Lの決定 例えば、W1=W2=2.1m、D=3.1m、N=
1.4mとすれば、 W1=W2=D=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 L=(0.25〜0.45)×15.44=(3.86
〜6.95)kg
【0043】(W1=W2)=Dの場合における安全係
数kの検討 例えば、W1=W2=D=2.1m、N=1.4m、L
=6.95kgとすれば、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 k=6.95/15.44=0.45kg/m3 評価:安全範囲内において最強の破壊が得られ、作業効
率最高。
【0044】(W1=W2)>Dの場合における安全係
数kの検討 例えば、W1=W2=2.1m、D=1.5m、N=
1.4m、L=3.86kgとすれば、 V=1.5×2.1×(2.1+1.4)=11.03
3 k=3.36/11.03=0.35kg/m3 評価:安全範囲内における中位置。
【0045】(W1=W2)<Dの場合における安全係
数kの検討 例えば、W1=W2=2.1m、D=3.1m、N=
1.4m、L=6.95kgとすれば、 W1=W2=D=2.1mの場合に換算して、 V=2.1×2.1×(2.1+1.4)=15.44
3 k=6.95/15.44=0.45kg/m3 評価:安全範囲内において最強の破壊が得られ、作業効
率最高。
【0046】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、飛石
の生じない安全爆破をもたらす基本単位を最小抵抗線W
とし、その最小抵抗線を含む破壊岩盤体積Vと安全係数
k(通常0.25〜0.45)との積をもって安全装薬
量Lと定めたので、最小抵抗線Wと破壊半径乃至せん孔
間隔長Dとの関係を、必ずしも等しく設定することを要
せず、W=D及びW>Dの場合でも算定が可能であり、
W<Dの場合にはW=Dの値に換算して、安全装薬量を
算定することが可能となった。従って、せん孔爆破の実
務においてその利用範囲が広く、これによって、危険な
爆破をあらかじめ回避することが可能となったから、施
工時の安全に寄与することを絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来周知のハウザーの式が適用される1自由面
集中装薬爆破における各部相互の関係を示す説明図、
【図2】従来周知の2自由面棒状装薬爆破における各部
相互の関係を示す説明図、
【図3】本発明による1自由面集中装薬爆破における各
部相互の関係を示す説明図、
【図4】本発明による2自由面集中装薬爆破における各
部相互の関係を示す説明図、
【図5】本発明による1自由面棒状装薬爆破における各
部相互の関係を示す説明図、
【図6】本発明による2自由面棒状装薬爆破における各
部相互の関係を示す説明図、
【符号の説明】
G 1自由面 G1、G2 2自由面 W 装薬の表面(又は上端面)と自由面との間の最短距
離(最小抵抗線) W1 装薬の表面(又は上端面)と第1自由面G1との
間の最短距離(最小抵抗線) W2 装薬の表面(又は上端面)と第2自由面G2との
間の最短距離(最小抵抗線) D、D1、D2 破壊半径またはせん孔間隔長 V 破壊岩盤体積 L 装薬量 k 破壊岩盤単位または安全係数 N 装薬長
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年2月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】1自由面における棒状装薬爆破において、 W:装薬の上端と自由面との間の最短距離(最小抵抗
線) N:装薬長 D1、D2:破壊半径またはせん孔間隔長 ただし、D1=D2 V:破壊岩盤体積(D1×D2×(W+N)) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (D1=D2)=W及び(D1=D2)<Wの場合に、
安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (D1=D2)>Wの場合には、(D1=D2)=Wの
値に換算して、安全装薬量Lを算定する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】2自由面における棒状装薬爆破において、 W1:装薬の上端と第1自由面G1との間の最短距離
(最小抵抗線) W2:装薬の上端と第2自由面G2との間の最短距離
(最小抵抗線) ただし、W1=W2 N:装薬量 D:破壊半径またはせん孔間隔長 V:破壊岩盤体積(D×(W1+N)×W2) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (W1=W2)=D及び(W1=W2)>Dの場合に、
安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (W1=W2)<Dの場合には、(W1=W2)=Dの
値に換算して、安全装薬量Lを算定する。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1自由面における集中装薬爆破におい
    て、 W:装薬の表面と自由面との間の最短距離(最小抵抗
    線) D1、D2:破壊半径またはせん孔間隔長 ただし、D1=D2 V:破壊岩盤体積(D1×D2×W) L:装薬量(k×V) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (D1=D2)=W及び(D1=D2)<Wの場合に、
    安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (D1=D2)>Wの場合には、(D1=D2)=Wの
    値に換算して、安全装薬量Lを算定すること、 を特徴とするせん孔爆破における安全装薬量決定方法。
  2. 【請求項2】 2自由面における集中装薬爆破におい
    て、 W1:装薬の表面と第1自由面G1との間の最短距離
    (最小抵抗線) W2:装薬の表面と第2自由面G2との間の最短距離
    (最小抵抗線) ただし、W1=W2 D:破壊半径またはせん孔間隔長 V:破壊岩盤体積(D×W1×W2) L:装薬量(k×V) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (W1=W2)=D及び(W1=W2)>Dの場合に、
    安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (W1=W2)<Dの場合には、(W1=W2)=Dの
    値に換算して、安全装薬量Lを算定すること、 を特徴とするせん孔爆破における安全装薬量決定方法。
  3. 【請求項3】 1自由面における棒状装薬爆破におい
    て、 W:装薬の上端と自由面との間の最短距離(最小抵抗
    線) N:装薬長 D1、D2:破壊半径またはせん孔間隔長 ただし、D1=D2 V:破壊岩盤体積(D1×D2×(W+N)) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (D1=D2)=W及び(D1=D2)<Wの場合に、
    安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (D1=D2)>Wの場合には、(D1=D2)=Wの
    値に換算して、安全装薬量Lを算定すること、 を特徴とするせん孔爆破における安全装薬量決定方法。
  4. 【請求項4】 2自由面における棒状装薬爆破におい
    て、 W1:装薬の上端と第1自由面G1との間の最短距離
    (最小抵抗線) W2:装薬の上端と第2自由面G2との間の最短距離
    (最小抵抗線) ただし、W1=W2 N:装薬量 D:破壊半径またはせん孔間隔長 V:破壊岩盤体積(D×(W1+N)×W2) k:破壊岩盤単位(L/V)または安全係数 としたとき、 (W1=W2)=D及び(W1=W2)>Dの場合に、
    安全装薬量Lの値を L=k×V で算定し、 (W1=W2)<Dの場合には、(W1=W2)=Dの
    値に換算して、安全装薬量Lを算定すること、 を特徴とするせん孔爆破における安全装薬量決定方法。
  5. 【請求項5】 安全係数kの値が0.25〜0.45の
    範囲内であることを特徴とする請求項1、2、3または
    4に記載のせん孔爆破における安全装薬量決定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6155172A (en) * 1997-12-16 2000-12-05 Nakajima; Yasuji Method for setting parameters for blasting using bar-like charge
JP2014167202A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Kajima Corp 解体方法

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JPH04165299A (ja) * 1990-10-30 1992-06-11 Yasuji Nakajima 2自由面への穿孔発破における装薬量決定方法

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