KR101855098B1 - 폭약의 충격파로부터 뇌관 불발을 방지하기 위한 뇌관 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뇌관과 폭약을 별도의 보호장치에 장착하여 사용함으로써 사압현상이 발생될수 있는 뇌관을 미리 보호하여 뇌관을 정상적으로 완전 기폭시킬 수 있으며, 이에 의하여 발파공에 불발 뇌관이 잔류하지 않도록 하는 기술에 관한 것으로, 양단이 개방되며 길이방향으로 연장되는 관 형태의 케이스 ; 상기 케이스의 개방된 일단에 장착되되, 뇌관이 장착되기 위한 공간으로서 중앙을 따라 길이방향으로 연장되는 뇌관 장착공이 형성되며, 상기 뇌관 장착공을 감싸는 형태로 배치되는 관 형태의 금속재 보강관이 내장되며, 상기 뇌관 장착공을 감싸는 관 형태의 공기 완충실이 형성되는 뇌관 보호대 ; 상기 케이스의 타단을 막으면서 상기 뇌관 보호대와의 사이에 폭약 수용공간을 형성하는 덮개부재 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 뇌관 보호대는, 길이방향 양단부가 개방된 상기 뇌관 장착공과 길이방향 일단부가 상기 폭약 수용공간을 향하여 개방된 상기 공기 완충실이 형성된 뇌관 보호대 몸체와, 상기 공기 완충실의 개방된 길이방향 일단부를 막으면서 상기 뇌관 보호대 몸체에 장착되어 상기 공기 완충실을 밀폐하는 공기 완충실용 덮개와, 상기 뇌관 장착공의 길이방향 외측 단부를 덮으면서 상기 뇌관 보호대 몸체에 장착되는 뇌관 장착공용 덮개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

폭약의 충격파로부터 뇌관 불발을 방지하기 위한 뇌관 보호 장치{Detonator protector preventing misfire by explosive dynamic shockwave}

본 발명은 뇌관을 보호하기 위한 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 먼저 기폭된 뇌관의 기폭에 따른 폭약의 폭발에너지가 암반 또는 물을 통해 인접 발파공으로 전파되어 나중에 기폭되어질 뇌관의 지연화약(또는 전자IC)을 파괴시켜 뇌관이 정상 기폭되지 못하는, 즉 뇌관 불발을 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.

주지하다시피 산업용 화약의 발전은 근래 많은 발전을 이루어 왔다. 이에 따라 뇌관 또한 전기뇌관(전기식 뇌관이라고도 함.) 및 비전기뇌관(비전기식 뇌관이라고도 함.)으로부터 전자뇌관(전자식 뇌관이라고도 함.)에까지 이르게 되었다.

도 1은 종래의 뇌관들의 기폭 구조를 도시한 것이다.

전기뇌관과 비전기뇌관은 관체 내부에 기폭을 위한 기폭화약과 지연시차를 부여하기 위한 지연화약 등을 구비하며, 전자뇌관은 관체 내부에 기폭화약과 지연시차를 부여하기 위한 전자IC 등을 구비하고 있다.

일반적으로 뇌관의 관체는 1,000kg/c㎡ 압력 이하에서는 내부의 지연화약(전기뇌관 또는 비전기뇌관의 경우)이나 전자IC(전자뇌관의 경우)의 파괴가 발생하지 않아 정상 기폭될 수 있지만, 그 이상의 압력에서는 내부의 기폭화약이 정상 폭발되기 이전에 관체의 파괴나 변형 등으로 인하여 지연화약 또는 전자IC 부분이 파괴되어 뇌관이 불발 상태로 발파공속에 잔류하게 된다.

이와 같이 뇌관이 불발되는 현상을 일반적으로 사압 현상(Dead pressure)이라 부르며, 사압 현상이라 함은 뇌관이 일정압력 이상의 압력을 받게 되어 뇌관 자체가 훼손되어 정상기폭이 불가능하게 되는 것을 말하며, 폭약이 폭발성을 잃게 되어 정상 폭발되지 않는 것 또한 사압 현상이라고 말한다.

이러한 사압현상은 주로 발파공 사이의 간격이 좁은 터널의 심발공이나 한 발파공에 두 개 이상의 뇌관을 시간적으로 분리 기폭시키는 분산장약(Deck charge)법을 사용하는 발파에서 흔히 발생되며, 특히 발파공 내에 물이 존재하는 경우 물이 폭발에너지를 용이하게 인접 발파공으로 전달시켜 인접 발파공 내부의 뇌관 및 폭약에 쉽게 사압현상을 발생시킨다.

발파작업이 완료된 후 사압현상에 의하여 잔류된 폭약은 파쇄된 암반의 제거과정에서 쉽게 흐트러져 2차적인 사고의 위험성이 적으나, 잔류된 뇌관은 사압에도 불구하고 뇌관의 관체 내부에 기폭화약 부분이 파괴되지 않고 그대로 남게 되어 작은 외부의 충격에도 기폭화약이 쉽게 폭발되기 쉽기 때문에 사고의 가능성을 항상 가지고 있게 된다.

상기와 같은 사압 현상을 방지하기 위하여 종래에는 발파공 사이의 간격를 증가시키거나 발파공 속의 물을 제거하기 위하여 노력하고 있지만, 이러한 방식에 의하여는 사압현상이 원천적으로 방지될 수 없다.

대한민국 등록실용신안 제20-0244815호 (2001. 8.20. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 뇌관과 폭약을 별도의 보호장치에 장착하여 사용함으로써 사압현상이 발생될수 있는 뇌관을 미리 보호하여 뇌관을 정상적으로 완전 기폭시킬 수 있으며, 이에 의하여 발파공에 불발 뇌관이 잔류하지 않도록 하는 기술을 제공하고자 한다.

즉 본 발명은 먼저 기폭된 뇌관의 기폭에 따른 폭약의 폭발에너지가 암반 또는 물을 통해 인접 발파공으로 전파되어 나중에 기폭되어질 뇌관의 지연화약(또는 전자IC)을 파괴시켜 뇌관이 정상 기폭되지 못하는, 즉 뇌관 불발을 방지하기 위한 뇌관 보호 장치에 관한 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 양단이 개방되며 길이방향으로 연장되는 관 형태의 케이스 ; 상기 케이스의 개방된 일단에 장착되되, 뇌관이 장착되기 위한 공간으로서 중앙을 따라 길이방향으로 연장되는 뇌관 장착공이 형성되며, 상기 뇌관 장착공을 감싸는 형태로 배치되는 관 형태의 금속재 보강관이 내장되며, 상기 뇌관 장착공을 감싸는 관 형태의 공기 완충실이 형성되는 뇌관 보호대 ; 상기 케이스의 타단을 막으면서 상기 뇌관 보호대와의 사이에 폭약이 수용되는 공간인 폭약 수용공간을 형성하는 덮개부재 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 뇌관 보호대는, 길이방향 양단부가 개방된 상기 뇌관 장착공과 길이방향 일단부가 상기 폭약 수용공간을 향하여 개방된 상기 공기 완충실이 형성된 뇌관 보호대 몸체와, 상기 공기 완충실의 개방된 길이방향 일단부를 막으면서 상기 뇌관 보호대 몸체에 장착되어 상기 공기 완충실을 밀폐하는 공기 완충실용 덮개와, 상기 뇌관 장착공의 길이방향 외측 단부를 덮으면서 상기 뇌관 보호대 몸체에 장착되는 뇌관 장착공용 덮개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같이 본 발명은, 뇌관과 폭약을 별도의 보호장치에 장착하여 사용함으로써 뇌관을 사압 현상으로부터 보호하여 뇌관의 정상적 기폭을 유도하여, 발파공에 불발 뇌관이 잔류하지 않도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 뇌관들의 기폭 구조를 도시한 것,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 뇌관 보호 장치의 단면도,
도 3은 도 2의 분리 단면도,
도 4는 도 3의 뇌관 보호대의 단면도,
도 5는 도 4의 분리 단면도,
도 6은 도 2의 사시도,
도 7은 도 3의 사시도,
도 8 및 도 9는 도 5의 사시도,
도 10은 도 2의 뇌관 보호 장치에 폭약과 뇌관이 마련된 상태의 예시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 뇌관 보호 장치의 단면도이며, 도 3은 도 2의 분리 단면도이며, 도 4는 도 3의 뇌관 보호대의 단면도이며, 도 5는 도 4의 분리 단면도이며, 도 6은 도 2의 사시도이며, 도 7은 도 3의 사시도이며, 도 8 및 도 9는 도 5의 사시도이며, 도 10은 도 2의 뇌관 보호 장치에 폭약과 뇌관이 마련된 상태의 예시도이다.

본 실시예의 뇌관 보호 장치는, 크게 케이스(100), 덮개부재(110), 뇌관 보호대(200) 등으로 이루어진다.

케이스(100)는 양단이 개방되며 길이방향으로 연장되는 관 형태로서, 임시적으로 폭약(10)과 뇌관 보호대(200)가 고정될 수 있으면 충분하다. 케이스(100)로서 지관(종이 관)을 이용할 수 있으며, 케이스(100)는 뇌관(20)을 보호하는 기능을 거의 수행하지 않는다고 볼 수 있다.

케이스(100)의 개방된 일단에는 뇌관 보호대(200)가 장착되며, 케이스(100)의 개방된 타단에는 덮개부재(110)가 장착된다.

아울러 케이스(100)의 내부, 구체적으로는 덮개부재(110)와 뇌관 보호대(200) 사이에는 폭약 수용공간(120)이 형성된다.

덮개부재(110)는 폭약(10)이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 케이스(110)의 타단을 막도록 마련되는 것으로서, 케이스(110)와 일체로 제작되거나, 본 실시예와 같이 플라스틱으로 별도로 제작되어 케이스(110)에 장착될 수 있다.

케이스(110)의 개방된 일단에 장착되는 뇌관 보호대(200)에 대하여 설명한다.

본 실시예의 뇌관 보호대(200)는, 뇌관 보호대 몸체(210)와, 공기 완충실용 덮개(220)와, 뇌관 장착공용 덮개(230) 등으로 이루어진다.

본 실시예에서 뇌관 보호대 몸체(210)는 플라스틱의 사출 성형에 의하여 제작된다. 뇌관 보호대 몸체(210)는 폭약(본 실시예의 뇌관 보호 장치의 외부에 배치된 폭약임.)의 충격파로부터 뇌관(20)을 보호하기 위하여 마련되는 것이다.

뇌관 보호대 몸체(210)에는 중앙을 따라 길이방향으로 연장되는 뇌관 장착공(211)이 형성되어 있다. 뇌관 장착공(211)의 길이방향 양단부는 개방되어 있다.

뇌관 장착공(211)에는 뇌관(20)이 장착되며, 뇌관(20)은 뇌관 보호대 몸체(210)에 의하여 외부의 충격으로부터 보호된다.

뇌관(20)의 장착시, 뇌관(20)의 선단부(기폭화약이 내장되어 있는 부위)는 뇌관 장착공(211)으로부터 폭약 수용공간(120)을 향하여 돌출되도록 장착되는 것이 바람직하다. 이는 뇌관(20)의 기폭화약의 폭발이 전방향에 걸쳐 폭약(10)으로 전달되기 위함이다(도 10 참조).

한편 뇌관 보호대 몸체(210)는 그 자체로서 뇌관(20)을 보호하는 역할을 하지만, 본 실시예는 금속재 보강관(212)과 공기 완충실(213)에 의하여 더욱더 강력하게 뇌관(20)을 보호한다.

금속재 보강관(212)은 금속재의 관 형태로서 뇌관 장착공(211)을 감싸는 형태로 뇌관 보호대 몸체(210)에 내장된다. 금속재 보강관(212)은 뇌관 보호대 몸체(210)의 강도를 증가시킴으로써 외부의 직접적인 충격으로부터 뇌관(20)을 보호하게 된다.

공기 완충실(213)은 뇌관 장착공(211)을 감싸는 관 형태로서 그 내부는 비어있어 공기가 채워진다.

한편 뇌관 보호대 몸체(210)에 형성된 공기 완충실(213)의 길이방향 일단부는 폭약 수용공간(120)을 향하여 개방되어 있으며, 공기 완충실용 덮개(220)가 공기 완충실(213)의 개방된 길이방향 일단부를 막으면서 뇌관 보호대 몸체(210)에 장착된다.

즉 공기 완충실(213)은 공기 완충실용 덮개(220)에 의하여 외부로부터 밀폐되는 구조를 가지며, 공기 완충실(213)은 폭발에 의한 충격파를 완충시키는 역할을 하게 되어 뇌관(20)을 보호하게 된다.

또한 본 실시예에서 공기 완충실용 덮개(220)는 링 형태를 가지며, 상기 공기 완충실에 삽입되어 장착되기 위한 마개용 돌출부(221)가 형성되며, 그 중앙에 뇌관(20)의 관통을 위한 개구부(222)가 형성되어 있다.

뇌관 보호대 몸체(210)에 형성된 뇌관 장착공(211)의 길이방향 내측 단부(폭약 수용공간을 향한 단부)는 개방된 상태가 유지되어야 한다.

그러나 뇌관 보호대 몸체(210)에 형성된 뇌관 장착공(211)의 길이방향 외측 단부(폭약 수용공간의 반대편을 향한 단부)는 물이 유입되는 것을 방지하고 아울러 물의 압력에 의하여 뇌관(20)이 내부로 밀려들어가는 것을 방지하기 위하여 뇌관 장착공용 덮개(230)에 의하여 덮여지는 것이 바람직하다.

한편 뇌관 보호대 몸체(210)의 길이방향 외측 단부에는 뇌관 장착공(211)의 단부로부터 방사상 방향으로 연장되는 홈 형태인 연장홈(214)이 형성되어 있다.

뇌관 장착공용 덮개(230)에는 뇌관 장착공(211)과 연장홈(214)의 형태에 대응하는 마개용 돌출부(231)가 형성되어 있다.

뇌관 장착공용 덮개(230)의 마개용 돌출부(231)가 뇌관 장착공(211)과 연장홈(214)에 삽입되면서 뇌관 장착공용 덮개(230)가 뇌관 보호대 몸체(210)에 장착된다.

연장홈(214)을 통하여 뇌관(20)의 각선 혹은 튜브 등이 배치될 수 있다.

상기와 같은 본 장치의 작용을 설명한다.

각종 터널 발파, 수직구 발파, 벤치 발파, 노천 발파, 분산장약(Deck Charge) 발파, 수중 발파 등의 각종 암반 굴착 발파 작업에 있어서, 먼저 기폭된 뇌관의 기폭에 따른 폭약의 폭발에너지가 암반 또는 물을 통하여 인접 발파공으로 전파되어 나중에 기폭되어질 뇌관의 지연화약(또는 전자IC)을 파괴시켜 뇌관이 정상 기폭되지 못하게 함으로써 불발 발파공을 만들게 된다.

이러한 현상은 발파공 사이의 간격이 매우 좁은 터널의 심발공, 물이 존재하는 발파공 및 한 발파공에 두 개 이상의 뇌관을 장약하는 분산장약 발파방법을 사용하는 경우 흔히 나타나게 되며, 정상 기폭되지 않고 잔류된 뇌관은 발파작업 후 암반의 제거 작업시 작은 충격에도 민감하여 2차적인 폭발위험성을 가지고 있어 작업 안전성에 많은 문제를 야기하게 된다.

본 뇌관 보호 장치는 폭약의 폭발에 의해 발생된 충격파로부터 뇌관이 정상 기폭될 수 있도록 뇌관을 보호할 수 있는 보호장치로서, 폭약(10) 및 뇌관(20)을 사압현상으로부터 보호할 수 있다.

즉 도 10과 같이 본 장치의 폭약 수용공간(120)에 폭약(10)을 채우고, 아울러 뇌관 장착공(211)에 뇌관(20)을 장착하여 사용함으로써 폭약(10)과 뇌관(20)을 보호할 수 있다.

이와 같은 구조로 발파공 외부에서 폭약(10)와 뇌관(20)을 본 장치에 미리 장전한 후, 본 장치를 발파공에 설치하면 발파공에의 장약 작업이 매우 용이하게 이루어질 뿐만 아니라 폭약 및 뇌관의 사압현상을 방지할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 폭약 20 : 뇌관
100 : 케이스 110 : 덮개부재
120 : 폭약 수용공간
200 : 뇌관 보호대
210 : 뇌관 보호대 몸체 211 : 뇌관 장착공
212 : 금속재 보강관 213 : 공기 완충실
214 : 연장홈
220 : 공기 완충실용 덮개 221 : 마개용 돌출부
222 : 개구부
230 : 뇌관 장착공용 덮개 231 : 마개용 돌출부

Claims (2)

1. 양단이 개방되며 길이방향으로 연장되는 관 형태의 케이스 ;
   상기 케이스의 개방된 일단에 장착되되, 뇌관이 장착되기 위한 공간으로서 중앙을 따라 길이방향으로 연장되는 뇌관 장착공이 형성되며, 상기 뇌관 장착공을 감싸는 형태로 배치되는 관 형태의 금속재 보강관이 내장되며, 상기 뇌관 장착공을 감싸는 관 형태의 공기 완충실이 형성되는 뇌관 보호대 ;
   상기 케이스의 타단을 막으면서 상기 뇌관 보호대와의 사이에 폭약이 수용되는 공간인 폭약 수용공간을 형성하는 덮개부재 ;
   를 포함하여 이루어지며,
   상기 뇌관 보호대는, 길이방향 양단부가 개방된 상기 뇌관 장착공과 길이방향 일단부가 상기 폭약 수용공간을 향하여 개방된 상기 공기 완충실이 형성된 뇌관 보호대 몸체와, 상기 공기 완충실의 개방된 길이방향 일단부를 막으면서 상기 뇌관 보호대 몸체에 장착되어 상기 공기 완충실을 밀폐하는 공기 완충실용 덮개와, 상기 뇌관 장착공의 길이방향 외측 단부를 덮으면서 상기 뇌관 보호대 몸체에 장착되는 뇌관 장착공용 덮개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폭약의 충격파로부터 뇌관 불발을 방지하기 위한 뇌관 보호 장치.
2. 삭제

Images