JPH06263579A - 非電気導火管作動用ミニ雷管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非電気導火管付雷管の伝播作動の際、不着火、
不発事故を無くす非電気導火管作動用ミニ雷管を提供す
る。 【構成】従来の非電気導火管作動用ミニ雷管起爆薬下部
にさらに添装薬及び不活性物質を配置したミニ雷管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はベンチ発破、トンネル発
破等の爆薬の起爆手段として用いる非電気導火管付雷管
を起爆する非電気導火管作動用ミニ雷管に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】爆薬を使用して、岩石、構造物を破壊す
るための発破に供う起爆手段として、工業雷管と導爆線
の組合せから多数発破が可能な電気雷管へと移行し、更
には電気エネルギーを全く必要としない非電気導火管付
雷管へと変革を遂げようとしている。非電気導火管の大
きな特徴は、雷によってつくられる雷磁場、電波、レー
ダー波、漏洩電流等で通常の電気雷管が暴発の可能性が
あるのに対して、全くこれらの影響を受けないので安全
とされている。図４は非電気導火管付雷管であり、１は
非電気導火管を示し、外径約３．０mm、内径約１．５mm
の合成樹脂チューブ内壁面に、シクロテトラメチレンテ
トラニトラミンと粉末アルミニウム等の混合物が付着さ
せてあり、その一端には雷管体２が取付けられ、他端か
らの非電気燃焼信号により、衝撃波がチューブ内で生起
され、雷管体内に充填されたＤＤＮＰ（ジアゾジニトロ
フェノール）、アジ化鉛、トリシネート等の起爆薬３を
起爆させるのみならず、遅延を得るための伝火薬４、延
時薬５を着火させ、所定の燃焼時間を確保した後、起爆
薬を起爆させ、続いてその下部に配置された例えばペン
トリット、テトリル、ヘキソーゲン及びシクロトリメチ
レントリニトラミンとトリニトロトルエン混合物等のよ
り威力の強い添装薬６を爆発させ、雷管体外に隣接する
爆薬を起爆させるものである。但し、非電気導火管付雷
管とはいえ、上記したように他端からの非電気燃焼信号
が必要であり、従来よりその方法として、ただ単に作動
させるだけであれば一定の衝撃波を与える発破器、又
は、電気雷管を使用すれば可能である。

【０００３】しかし、電気雷管は上述したように電気信
号による起爆のため暴発の危険があり、又一方、衝撃波
を伝える発破器は複数の非電気導火管１を瞬時又は一定
の正確な遅延時間を得た後に作動させようとすれば大が
かりで高価な装置が必要であった。さらに近年これらの
欠点を補うために非電気導火管１を複数本、瞬時又は、
一定の遅延時間を得た後に作動するミニ雷管が使用され
るようになった。図５は、図４の非電気導火管１を作動
させるための従来技術によるミニ雷管である。名称の通
り非電気導火管付雷管に比較すると全長が約１／２〜１
／３と小さく、非電気導火管１を作動させるのが目的で
爆薬を起爆させる能力はない。１は非電気導火管、２は
雷管体、３は起爆薬、５は遅延時間を得るための延時薬
であり、該延時薬は瞬時に作動させる場合は不要であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術のミニ雷管は延時薬の有無にかかわらず起爆薬
３の起爆方向終端部よりモンロー効果によるメタルジェ
ットを形成し、目標物体に衝突すると強い破壊効果を生
み、時には、このメタルジェットが種々悪影響を与える
ことがある。本発明は、これらのメタルジェットを防止
すると共に非電気導火管１を正又は、逆結線にしても正
常に作動するミニ雷管を開発するものである。例えば図
３において、従来の非電気導火管作動用ミニ雷管７を使
用し非電気導火管付雷管１２を作動させるためにその他
端部の非電気導火管位置を隣接させ、非電気導火管１１
より燃焼信号を与えると、ミニ雷管７の衝撃波により隣
接する非電気導火管１は作動するが非電気導火管１がミ
ニ雷管７の底部に位置するとモンロー効果により発生す
るメタルジェットの飛翔速度が５，０００〜１０，００
０m/sec と速く、非電気導火管１の燃焼速度約２０００
／sec を上回るため、燃焼中の非電気導火管１は破壊、
切断され、ミニ雷管１２へ燃焼信号が到達しなくなり、
発破作業にとっても致命的な不発現象が発生する。

【０００５】更には、図２に示すようにミニ雷管７に導
火管付雷管を結線する場合、一般に合成樹脂製コネクタ
ー、又は、テープ巻付等が採用されるが、9 に示すよう
に起爆方向と平行する正方向結線の場合は１００％確実
に伝播作動するのに対して、８に示すように逆結線の場
合は確実な伝播作動が期待できなかった。実際の発破現
場では往々にして、これら逆結線による雷管不発、又は
メタルジェットによる非電気導火管の破壊、切断による
雷管不発等が発生していたが、本発明の目的はこれら非
電気導火管付雷管の不発事故を皆無とするためのミニ雷
管を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため種々研究の結果、起爆薬の下部に、添装薬と
不活性物質を入れることによりメタルジェットを遮断、
制御すると共に、爆発方向の反射、制御も同時に行い非
電気導火管の正、逆結線いずれの場合でも確実な伝播作
動を可能にしたものである。即ち、本発明は、起爆薬の
下部に添装薬と不活性物質を順次配置したことを特徴と
する非電気導火管作動用ミニ雷管、に関する。

【０００７】本発明に使用される添装薬としては通常の
雷管に使用される添装薬が使用され、例えばペントリッ
ト、テトリル、ヘキソーゲン等が挙げられる。添装薬の
薬量は５０〜２００mgが好ましい。５０mg以下ではその
効果が少なく、２００mg以上では「明り発破」として地
上でミニ雷管を作動させる必要上、コネクター材料又は
ミニ雷管近傍の砂礫飛散、爆発音の増大、雷管体破片飛
散等で人体に危害を及ぼす心配があるので好ましくな
い。

【０００８】本発明に使用される不活性物質は火薬類に
よって反応しない無機材料、有機材料の粉末をミニ雷管
底部に圧搾充填するか、又は、例えば板状に切断、成型
されたものを埋め込むのが好ましい。具体的にはミニ雷
管底部に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボ
ネート、塩化ビニール等の有機材料の成型品、又は、粉
末を圧搾充填、もしくは胴、鉄、及びその合金の成型品
及び火薬類と反応しない例えば酸化カルシウム、酸化ケ
イ素、酸化アルミニウム等の非結晶水酸化物、及び塩化
カリウム、塩化ナトリウム等の塩類からなる無機材料の
粉末を充填するのが好ましい。

【０００９】不活性物質の量は５０〜５００mgが好まし
い。量が５０mg以下ではメタルジェットの遮断、爆発方
向の反射制御効果が少なく、５００mg以上多量に使用し
ても効果は変わらず雷管体が長くなり、雷管体コストに
影響を与え不経済であるので好ましくない。

【００１０】次に本発明を図面に従ってさらに具体的に
説明する。図１は本発明による非電導火管作動用ミニ雷
管の１例を示す断面図であり、２は銅、アルミニウム、
鉄及びその合金材料で深絞り加工をした外径約７．５mm
の雷管体である。この雷管体底部に不活性物質１０を充
填し、さらにその上に添装薬６を充填する。５は遅延時
間を得るための延時薬であり、瞬時に作動させる必要の
ある場合は不要である。１はミニ雷管を作動させるため
の外径約３．０mm、内径約１．５mmの合成樹脂チューブ
内壁面にシクロテトラメチレンテトラニトラミンと粉末
アルミニウム等の混合物が付着させてある非電気導火管
であり、開放一端面より非電気燃焼信号を与えると延時
薬５又は、起爆薬３、添装薬６の順に反応が進み、その
最下部の不活性物質１０によって反応は遮断、制御され
る。従って本発明によるミニ雷管底部に非電気導火管が
位置してもメタルジェットは遮断、制御されるため非電
気導火管の破壊、切断は発生しない。

【００１１】又、実際の発破現場ではミニ雷管に非電気
導火管を取付ける場合、図２の９のようにミニ雷管起爆
方向と平行結線（正結線）の場合は問題なしとし、人的
ミスによる符号８のように逆結線が往々にして発生し、
確実な伝播作動が期待できなかったが本発明では添装薬
と不活性物質を使用することにより、正、逆結線を問わ
ず確実な伝播作動を可能にする。なお、図１において、
１３は塞栓であり、例えば耐水、耐湿性の優れたニトリ
ルブタジエン系ゴム塞栓が使用される。

【００１２】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに具体的に説
明する。表１は本発明の実施例と従来法を含めた比較例
をまとめた表である。

【００１３】

【表１】 表１ 本発明の実施例 比較例 １ ２ ３ １ ２ ３ ミニ雷管の諸元 延時薬（mg) なし 200 なし なし 200 なし 起爆薬（mg) 50 100 200 200 100 200 添装薬（mg) 50 50 200 なし 50 200 不活性物質（mg) 200 50 50 なし なし なし 作動確率 正 結線 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 逆 結線 100/100 100/100 100/100 86/100 89/100 92/100 メタルジェットによる 非電気導火管の切断 0/10 0/10 0/10 3/10 4/10 6/10

【００１４】備考１．作動確率とは、ミニ雷管から非電
気導火管への伝播作動を示し、正、逆結線の場合の分母
は試料数、分子は確実な伝播作動した数値を示す。（Ｎ
＝１００） ２．メタルジェットによる非電気導火管の切断とは、故
意にミニ雷管底部に非電気導火管を位置させ、分母は試
料数、分子はメタルジェットによる破断、切断数を示
す。

【００１５】実施例１、比較例１ 表１．実施例１に示すように瞬時にミニ雷管を作動させ
る必要上、延時薬は使用せず、起爆薬としてＤＤＮＰ５
０mg、添装薬としてペントリットを５０mg使用し、添装
薬下部に不活性物質としてアルミニウム金属板を打抜
き、切削加工したものを２００mg挿入し、図２の９に示
すように非電気導火管付雷管を正結線及び、８に示すよ
うに逆結線とし、それぞれ１００本の非電気導火管付雷
管への伝播率を求めた結果、いずれも１００％伝播作動
した。又、図３に示すような形で本発明のミニ雷管底部
に故意に非電気導火管付雷管の非電気導火管部を位置さ
せ、メタルジェットによる切断の有無と雷管部分の作動
確認をした結果、試料１０本の全数が切断がなく、雷管
部分も全数完爆した。その他不活性物質として粉状アル
ミニウムを同質量充填し実験したが全く同じ結果が得ら
れた。

【００１６】一方、従来法の比較例１として表１に示す
通り上記起爆薬２００mg、添装薬及び不活性物質の無い
ミニ雷管を製作し、同じ実験を実施した結果、非電気導
火管付雷管の正結線では試料数１００本全数が伝播作動
したが、逆結線の場合、１４本の伝播不作動となり作動
確率は８６％であった。又、ミニ雷管底部の非電気導火
管の切断が１０本中３本あり、雷管部分も３本不発とな
った。以上の結果が示す如く、本発明に使用する添装薬
底部の不活性物質がモン口ー効果によるメタルジェット
を遮断、制御し適量の添装薬使用が非電気導火管逆結線
不作動に極めて効果があることがわかる。

【００１７】実施例２、比較例２ 表１．実施例２の本発明のミニ雷管に於て、４２±３ms
の正確な遅延秒時を得るためジルコニウム、クロム酸バ
リウム系の高燃焼速度延時薬を２００mg使用し、実施例
１で述べた起爆薬としてアジ化鉛を１００mg、添装薬と
してペントリットを５０mg使用し、添装薬下部に不活性
物質としてポリエチレン成型品の質量５０mgの板を挿入
し非電気導火管付雷管を正、逆結線でそれぞれ１００本
の伝播確率を求めた結果、本ミニ雷管に非電気燃焼信号
を与えて平均４２．５ms後にいずれも１００％伝播作動
した。又、本ミニ雷管底部に故意に非電気導火管付雷管
の非電気導火管部を位置させ、モンロー効果によるメタ
ルジェットでの切断の有無を確認した結果、試料数１０
本の全数共に切断はなく、非電気導火管付雷管は完爆し
た。不活性物質をポリエチレン粉末を同質量圧搾充填し
ても全く同じ結果が得られた。

【００１８】一方表１の比較例２に示す通り、上記高燃
速延時薬を２００mg使用し、上記の起爆薬を１００mg、
添装薬を５０mg、不活性物質なしのミニ雷管を製作し、
非電気導火管部を正、逆それぞれ１００本の伝播確率を
求めた結果、非電気燃焼信号を与えて平均４２．７ms後
に正結線は全数伝播作動したが、逆結線は１１本の伝播
不作動を生じ作動確率として８９％となった。又、ミニ
雷管底部に故意に非電気導火管部を位置させミニ雷管を
作動させたところ試料数１０本中４本が切断され雷管部
分が不発となった。以上の結果添装薬使用により逆結線
の伝播確率は比較例１にくらべてわずかに上昇したが全
数作動するまでに至らなかった。これは比較例２のミニ
雷管が不活性物質を使用していないために爆薬方向の反
射がなく、爆発方向と平行には衝撃波が伝播作動するが
逆結線の場合は伝播作動が不確実である事を示すもので
ある。又、ミニ雷管底部に位置する非電気導火管の切断
も不活性物質がないためメタルジェットの遮断ができず
発生するものであり、これら比較例のミニ雷管と本発明
のミニ雷管では明らかに有意差が認められる。本発明
は、ただ単に適量の添装薬を使用するだけでなく、その
底部に不活性物質を併せ使用することにより爆発方向の
反射制御の相乗効果を生み、より安定したミニ雷管の提
供が可能となる。

【００１９】実施例３ 表１の本発明による実施例３に示すように起爆薬として
ＤＤＮＰ２００mg、添装薬としてのヘキソーゲン２００
mg、不活性物質として非結晶水酸化物の酸化ケイ素粉末
を５０mg充填し、図１、に示すニトリルブタジェン系ゴ
ム塞栓１３と非電気導火管１を雷管体２にクリンプし、
非電気導火管付雷管を図２の符号９のように正結線、符
号８に示すように逆結線をし、符号１の非電気導火管よ
り非電気燃焼信号を与えたところ爆発音は起爆薬、添装
薬が多いため相当大きいが４．５ms後に正、逆いずれも
全数伝播作動した。不活性物質としてこの他に酸化アル
ミニウム、タルク等の無結晶水酸化物を使用したがいず
れも同様な結果が得られ全数完爆した。

【００２０】一方、比較例３として、上記の起爆薬２０
０mg、添装薬２００mgを不活性物質を入れないミニ雷管
を製作し、非電気導火管付雷管を正、逆結線各々１００
本で伝播作動を確認した結果、正結線は全数伝播作動
し、逆結線は８本の伝播不作動が発生し、作動確率は９
２％となった。又、ミニ雷管底部に非電気導火管を位置
させミニ雷管を作動させた結果、１０本中６本がメタル
ジェットにより切断され、雷管部分は６本の不発ガ発生
した。以上のように本発明のミニ雷管と比較例のミニ雷
管では明らかに有意差が認められる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のミニ雷管はメタルジェットによ
る非電気導火管の切断を皆無とすると共に、ともすれば
発破現場に於る非電気導火管付雷管の逆結線の場合でも
確実な伝播作動を可能とし、より確実な発破作業の遂行
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１例を示す非電気導火管付ミニ雷管の
断面図である。

【図２】非電気導火管付ミニ雷管を非電気導火雷管付雷
管へ結線する例を示す説明図である。

【図３】ミニ雷管底部に故意に非電気導火管付雷管の非
電気導火管部を位置させた説明図である。

【図４】非電気導火管付雷管の１部断面図である。

【図５】従来の非電気導火管付ミニ雷管の断面図であ
る。

【符号の説明】

１．非電気導火管 ２．雷管体 ３．起爆薬 ４．伝火薬 ５．延時薬 ６．添装薬 ７．非電気導火管作動用ミニ雷管 ８．逆方向結線 ９．正方向結線 １０．不活性物質 １１．ミニ雷管の非電気導火管 １２．非電気導火管付雷管 １３．塞栓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】起爆薬の下部に添装薬と不活性物質を順次
   配置したことを特徴とする非電気導火管作動用ミニ雷
   管。