KR102324670B1 - 노천 발파공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노천 발파공법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 수평면과 경사면을 갖는 계단식 암반을 발파시 수평면 또는 경사면에 대구경의 무장약공을 천공하고 주변의 확장공과 장약공의 배치를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가시키며 진동을 저감시킬 수 있는 노천 발파공법에 관한 것이다.
본 발명의 노천 발파공법은 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
굴착장비를 이용하여 수평면(1)을 형성하는 단계(S10);
상기 수평면(1)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S20);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에 복수의 장약공(30)을 천공하는 단계(S30);
상기 S20단계와 S30단계를 반복하여 상기 수평면(1)에 복수의 열(1-1,1-2,,,)로 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S40);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S50);
경사면(2)과 가까운 1열(1-1)부터 2열(1-2), 3열(1-3)순으로 순차 기폭되며, 각 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 노천 발파공법은 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
굴착장비를 이용하여 수평면(1)을 형성하는 단계(S10);
상기 수평면(1)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S20);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에 복수의 장약공(30)을 천공하는 단계(S30);
상기 S20단계와 S30단계를 반복하여 상기 수평면(1)에 복수의 열(1-1,1-2,,,)로 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S40);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S50);
경사면(2)과 가까운 1열(1-1)부터 2열(1-2), 3열(1-3)순으로 순차 기폭되며, 각 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 노천 발파공법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 수평면과 경사면을 갖는 계단식 암반을 발파시 수평면 또는 경사면에 대구경의 무장약공을 천공하고 주변의 확장공과 장약공의 배치 및 발파순서를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가시키며 진동을 저감시킬 수 있는 노천 발파공법에 관한 것이다.
일반적으로, 건설 및 토목공사에서는 암반을 파쇄하기 위해 발파작업을 빈번하게 수행한다. 폭약을 이용한 발파작업은 기타 장애물을 폭약의 폭발력을 이용하여 손쉽게 제거한다는 장점이 있으나, 발파시 발생하는 진동과 소음이 주변의 건물이나 구조물에 영향을 미친다는 단점이 있다.
발파공정에서 폭원으로부터 전파되는 충격파는 거리에 따라 현저하게 감쇄하지만, 이때 발생하는 에너지의 일부는 탄성파의 형태로 변형되어 암반 내로 전파되면서 지반의 진동을 발생시킨다.
이때 발생하는 지반 진동을 발파진동(blast vibration)이라 부른다. 이러한 발파진동은 지진에 의한 진동에 비해 지속시간이 짧고 감쇠가 쉽게 일어나며 파형이 비교적 단순하다. 따라서 주변에 개활지가 형성된 작업장에서는 발파진동에 의한 문제가 거의 발생하지 않으나, 인근에 건물과 지하철 등과 같은 구조물이 있는 경우 발파진동은 심각한 문제를 야기할 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 최근에는 분산장약(Deck Charge) 방식을 이용한 발파공법이 주로 사용되고
있다. 분산장약 방식은 하나의 천공 내에 다수의 폭약을 장전한 후 이를 순차적으로 발파하는 방식이다. 일반적으로 천공 내에서 폭약을 한 곳에 집중해서 장약하여 발파하면 발파진동이 크게 발생하여 지반이 크게 약화시키는 단점이 있다. 분산장약은 폭약을 여러 단으로 나누어 장전하고 폭약 사이를 모래 등의 전색물로 충진하여 분리한 후 발파함으로써 발파진동을 줄이고 지반 약화를 방지하는 공법이다.
이러한 분산장약 공법에서 종래에는 분리된 다수의 장약을 동시에 폭파하거나 천공 방향으로 순차적으로 폭파하는 방식을 사용하였다. 암반에 다수의 천공을 형성한 후 각 천공에 깊이에 따라 다수의 폭약을 장전하고, 각 천공 내의 폭약을 천공의 깊이에 따라 얕은 곳에서 높은 곳으로 순차적으로 발파하는 것이다.
이러한 종래의 수직방향 순차발파 방식은 발파진동을 억제한다는 점에서는 유리하지만 한 천공 내에서 발파된 폭약의 발파효과가 주변으로 확산되지 못한다는 단점이 있다. 즉, 천공 내에 심도가 높은 곳에 위치한 폭약이 폭파하는 경우 인근 천공 중 미발파 상태의 천공에서는 모든 폭약이 미발파 상태이므로 암반이 단단한 상태를 유지하고 있어 발파효과가 미약하다는 단점이 있다. 따라서 부족한 발파력을 만회하기 위해서는 장약을 늘리거나 천공수를 늘려야 하는데, 이는 시공비를 증가시키고 시공기간을 지연시키는 원인이 된다.
(특허문헌 01) 국내등록특허공보 제10-1040787호
(특허문헌 02) 국내등록특허공보 제10-1185154호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 수평면과 경사면을 갖는 계단식 암반을 발파시 수평면 또는 경사면에 대구경의 무장약공을 천공하여 제3자유면이 형성되게 하고 주변의 확장공과 장약공의 배치 및 발파순서를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가시키며 진동과 소음을 저감시킬 수 있는 노천 발파공법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 노천 발파공법은 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
굴착장비를 이용하여 수평면(1)을 형성하는 단계(S10);
상기 수평면(1)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S20);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에 복수의 장약공(30)을 천공하는 단계(S30);
상기 S20단계와 S30단계를 반복하여 상기 수평면(1)에 복수의 열(1-1,1-2,,,)로 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S40);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S50);
경사면(2)과 가까운 1열(1-1)부터 2열(1-2), 3열(1-3)순으로 순차 기폭되며, 각 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
수평면 또는 경사면에 천공된 대구경의 무장약공이 제3자유면의 역할을 하고 확대공과 장약공의 배치 및 발파순서를 최적화시킴으로써 유효 파쇄면적이 증가하고 폭발시 발생한 충격압(폭발력)이 대구경의 무장약공으로 이동되면서 충격압이 전파되어 제3자유면인 대구경의 무장약공 주변에서 최소저항선을 중심으로 인장파괴를 증가시키므로 적은 장약량으로도 발파효과를 증가시키는 동시에 대구경의 무장약공에 의해 진동과 소음이 흡수되므로 발파시 진동과 소음을 크게 감소시켜 발파지역 주변의 민원을 방지할 수 있고 폭약 사용량의 감소로 발파작업에 따른 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 노천 발파공법에서 수평면의 수직 발파를 위한 실시예 1을 도시하는 사시도
도 2는 본 발명에 따른 노천 발파공법의 경사면 수평 발파를 위한 실시예 2를 도시하는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 노천 발파공법의 수평면 또는 경사면에 형성되는 무장약공과 확대공과 장약공의 배치상태 상세도
도 4는 본 발명에 따른 노천 발파공법의 확대공 배치 상세도
<4a-확대공의 삼각형 배치형태, 4b-확대공의 정사각형 배치형태, 4c-확대공의 마름모꼴 배치형태>
도 5는 본 발명에 따른 노천 발파공법에 사용되는 안포폭약의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 노천 발파공법의 경사면 수평 발파를 위한 실시예 2를 도시하는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 노천 발파공법의 수평면 또는 경사면에 형성되는 무장약공과 확대공과 장약공의 배치상태 상세도
도 4는 본 발명에 따른 노천 발파공법의 확대공 배치 상세도
<4a-확대공의 삼각형 배치형태, 4b-확대공의 정사각형 배치형태, 4c-확대공의 마름모꼴 배치형태>
도 5는 본 발명에 따른 노천 발파공법에 사용되는 안포폭약의 단면도
본 발명의 실시예 1에 의한 노천 발파공법은 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
굴착장비를 이용하여 수평면(1)을 형성하는 단계(S10);
상기 수평면(1)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S20);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에 복수의 장약공(30)을 천공하는 단계(S30);
상기 S20단계와 S30단계를 반복하여 상기 수평면(1)에 복수의 열(1-1,1-2,,,)로 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S40);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S50);
경사면(2)과 가까운 1열(1-1)부터 2열(1-2), 3열(1-3)순으로 순차 기폭되며, 각 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S60)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예 2에 의한 노천 발파공법은 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
상기 경사면(2)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S10-1);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에 복수의 장약공(30)을 천공하는 단계(S20-1);
상기 S10-1단계와 S20-1단계를 반복하여 상기 경사면(2)에 복수의 열(1-1,1-2,,,)로 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S30-1);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S40-1);
하부에서 상부를 향하는 1열(1-1), 2열(1-2), 3열(1-3), 4열(1-4) 순인 상향식 순차발파 또는 상부에서 하부를 향하는 4열(1-4), 3열(1-3), 2열(1-2), 1열(1-1) 순인 하향식 순차발파로 기폭하며, 각 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S50-1)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예 1에 의한 노천 발파공법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 노천 발파공법에서 수평면을 수직 발파하기 위한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수평면의 평면도로서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예 1은 수평면(1)에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면(2)으로 이루어진 2개의 자유면을 갖는 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 관한 것으로, 수평면(1)에 대구경의 무장약공(10)을 천공시켜 제3자유면의 형성과 확대공(20) 및 장약공(30)의 배치형태 및 발파순서를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가시킬 수 있게 수평면 형성단계(S10), 대구경의 무장약공 천공단계(S20), 확대공 및 장약공 천공단계(S30), 복수의 열로 대구경 무장약공, 확대공, 장약공 천공단계(S40), 장약단계(S50), 발파단계(S60)로 이루어진다.
상기 수평면 형성단계(S10)에서는 발파지역의 암반에서 평탄하지 않은 암반의 상부면을 굴착장비 등를 이용하여 상부면 암반을 제거하는 작업을 실시하여 암반의 상부에 평탄한 수평면(1)이 형성되게 한다.
상기 대구경의 무장약공 천공단계(S20)에서는 상기 수평면(1)에 제3자유면이 형성될 수 있게 천공장비를 이용하여 수평면(1)에 대구경의 무장약공(10)을 수직 천공한다.
상기 수평면(1)은 복수의 열로 발파구역이 구획되므로 경사면(2)으로부터 멀어지는 방향순으로 발파공 1열(1-1), 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3), 발파공 4열(1-4)이 구획별로 형성되고 상기 대구경의 무장약공(10)은 발파공 1열(1-1)의 중앙부에 형성되는 것이다.
상기 대구경의 무장약공(10)은 발파깊이에 따라 다르지만 대략 105~900mm의 크기로 형성하는 것이 바람직 하다.
상기 수평면(1)은 복수의 열로 발파구역이 구획되므로 경사면(2)으로부터 멀어지는 방향순으로 발파공 1열(1-1), 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3), 발파공 4열(1-4)이 구획별로 형성되고 상기 대구경의 무장약공(10)은 발파공 1열(1-1)의 중앙부에 형성되는 것이다.
상기 대구경의 무장약공(10)은 발파깊이에 따라 다르지만 대략 105~900mm의 크기로 형성하는 것이 바람직 하다.
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상기 대구경의 무장약공(10)은 발파지역에서 수평면(1)과 경사면(2) 2개의 자유면외에 제3자유면의 역할을 하게 되면서 발파시 발파진동과 소음을 크게 감소시켜 주고 적은 장약량에 의해서도 쉽게 발파가 이루질 수 있게 한다.
상기 확대공 및 장약공 천공단계(S30)에서는 상기 대구경의 무장약(10)공 주위로 복수의 확대공(20)을 천공한다.
상기 확대공(20)은 상기 대구경의 무장약공(10) 주위로 복수개가 천공되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 발파효율을 높일 수 있게 무장약공(10)을 중심으로 삼각 또는 정사각 또는 마름모꼴의 형태를 이루도록 천공되어 확대공(20)은 제3자유면 역할을 하는 상기 대구경의 무장약공(10)을 향하여 많은 균열과 파쇄력이 확보되게하여 발파효율이 높아질 수 있게 한다.
상기 장약공(30)은 상기 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에서 복수개가 일정간격으로 나란하게 천공되어 수평면(1)의 발파공 1열(1-1)에 복수의 장약공(30,30',30'')이 일정간격으로 이격되어 형성되게 한다.
상기 복수의 열로 대구경 무장약공, 확대공, 장약공 천공단계(S40)에는 상기 수평면(1)은 복수의 열로 발파구역이 구획되므로 발파공 1열(1-1)에 형성시킨 상기 대구경의 무장약공(10) 및 복수의 확대공(20)과 복수의 장약공(30)을 발파공 2열(1-2) 및 발파공 3열(1-3) 등에 동일한 방법으로 반복적으로 천공하여 수평면(1)에 일정간격으로 열 배치된 대구경의 무장약공(10a,10b,10c), 복수의 확대공(20a,20b,20c), 복수의 장약공(30a,30b,30c)이 천공되게 한다.
상기 장약단계(S50)에서는 상기 확대공(20,20a,,,)과 장약공(30,30a,,,) 내에 다수의 폭약을 장약한다.
상기 폭약은 단일장약, 분산장약 모두 적용 가능하며, 슬러리폭약, 정밀폭약, 안포폭약 등 모든 종류의 폭약을 사용할 수 있지만, 확대공(20) 및 장약공(20)에 물이 존재할 경우의 발파지역에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 표면에 파라핀(41)이 코팅된 안포폭약(40)을 사용하는 것이 바람직하다.
안포폭약은 폭약류 중 가장 저렴하고 안전성이 우수하여 발파 작업시 가장 많이 사용하는 폭약이나 물에 취약해서 암반에 물이 존재할 경우 안포폭약이 물과 접촉되어 발파효율이 떨어지고 정전기에 의해 위험성이 높아지는 문제가 발생하므로, 정전기 방지와 물이 존재하는 지역에서 폭약의 흡습 저감을 위해 안포폭약의 표면에 파라핀(41)이 코팅된 안포폭약(40)을 사용함으로써, 정전기에 의한 오폭발 방지와 폭약의 흡습을 효과적으로 감소시킬 수 있게 한다.
상기 폭약이 장약된 후에는 모래와 같은 통상의 전색물을 상기 확대공(20)과 장약공(20)에 채우는 전색작업을 실시 한다.
상기 노천 발파단계(S60)는 상기 확대공(20,20a,,,) 및 장약공(30,30a,,,)에 장약된 폭약을 기폭시키되, 경사면과 가까운 발파공 1열(1-1)부터 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3), 발파공 4열(1-4)의 순으로 순차기폭되며, 각 발파공 열에서는 상기 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 확대공(20)이 먼저 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')의 순으로 순차적으로 기폭되어 노천이 발파되게 한다.
상기 대구경의 무장약공(10) 주변으로 삼각 또는 정사각 또는 마름모꼴 형태로 배치된 복수의 확대공(20)은 시계방향 또는 반시계방향으로 순차적으로 기폭되게 하여 발파효율을 높일 수 있게 한다.
상기 노천 발파단계에서는 확장공과 장약공의 배치형태와 발파순서를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가키고 제3자유면의 역할을 하는 대구경의 무장약공(10)에 의해 폭발시 발생한 충격압(폭발력)이 대구경의 무장약공(10)으로 이동되면서 충격압이 전파되어 제3자유면인 대구경의 무장약공(10) 주변에서 최소저항선을 중심으로 인장파괴를 증가시키므로 적은 장약량으로도 발파효과를 증가시키는 동시에 대구경의 무장약공(10)에 의해 진동과 소음이 흡수되므로 발파시 진동과 소음을 크게 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 2에 의한 노천 발파공법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 노천 발파공법에서 경사면을 수평 발파하기 위한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 경사면의 정면도로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예 2는 수평면(1)에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면(2)으로 이루어진 2개의 자유면을 갖는 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 관한 것으로, 경사면(2)에 대구경의 무장약공(10)을 천공시켜 제3자유면의 형성과 확대공(20) 및 장약공(30)의 배치형태 및 발파순서를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가시킬 수 있게 경사면에 대구경의 무장약공 천공단계(S10-1), 확대공 및 장약공 천공단계(S20-1), 복수의 열로 대구경 무장약공, 확대공, 장약공 천공단계(S30-1), 장약단계(S40-1), 발파단계(S50-1)로 이루어진다.
경사면에 대구경의 무장약공 천공단계(S10-1)에서는 수평면(1)과 경사면(2)으로 이루어진 2개의 자유면을 갖는 암반에서 경사면(2)을 향하여 수평방향으로 발파 작업을 진행하며 경사면(2)에 제3자유면이 형성될 수 있게 경사면(2)의 하부측 중앙부에 대구경의 무장약공(10)을 수평방향으로 천공한다.
상기 경사면(2)은 복수의 열로 발파구역이 구획되므로 경사면(2)의 하부부터 상부를 향해 발파공 1열(1-1), 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3), 발파공 4열(1-4) 순으로 구획이 형성되므로 상기 대구경의 무장약공(10)은 발파공 1열(1-1)의 중앙부에 형성되는 것이다.
상기 경사면(2)에 천공된 대구경의 무장약공(10)은 수평면(1)과 경사면(2) 2개의 자유면외에 경사면에서 제3자유면의 역할을 하게 되면서 자유면의 효과를 최대화시킬 수 있게 하여 발파진동과 소음을 크게 감소시키며 대구경의 무장약공(10)에 의해 형성된 제3자유면의 상부 암석이 제3자유면을 향하여 인장력(중력)을 받게 되므로 적은 장약량에 의해서도 쉽게 발파가 이루어질 수 있게 한다.
상기 확대공 및 장약공 천공단계(S20-1)에서는 상기 대구경의 무장약(10)공 주위로 복수의 확대공(20)을 천공한다.
상기 확대공(20)은 경사면(2)에 형성된 상기 대구경의 무장약공(10) 주위로 형성되며, 발파효율을 높일 수 있게 상기 대구경의 무장약공(10)을 중심으로 삼각 또는 정사각 또는 마름모꼴의 형태를 이루도록 천공된다.
상기 확대공(20)은 주변 암반의 구속력이 약화된 상태에 있게 하는 대구경의 무장약공(10)을 향하여 많은 균열과 파쇄력이 확보되게 함으로써 발파효율이 높아져 노천을 용이하게 발파할 수 있게 한다.
상기 장약공(30)은 상기 대구경의 무장약공(10)과 동일한 수평선상에서 복수개가 일정간격으로 나란하게 천공되어 경사면(2)의 발파공 1열(1-1)에 복수의 장약공(30,30',30'')이 일정간격으로 이격되어 형성되게 한다.
상기 복수의 열로 대구경 무장약공, 확대공, 장약공 천공단계(S30-1)에는 상기 경사면(2)은 복수의 열로 발파구역이 구획되므로 발파공 1열(1-1)에 형성시킨 상기 대구경의 무장약공(10) 및 복수의 확대공(20)과 복수의 장약공(30)을 발파공 2열(1-2) 및 발파공 3열(1-3) 등에 동일한 방법으로 반복적으로 천공하여 경사면(2)에 일정간격으로 열 배치된 대구경의 무장약공(10a,10b,10c), 복수의 확대공(20a,20b,20c), 복수의 장약공(30a,30b,30c)이 천공되게 한다.
상기 장약단계(S40-1)에서는 상기 확대공(20,20a,,,)과 장약공(30,30a,,,) 내에 다수의 폭약을 장약하며, 상기 장약단계(S50)와 동일하게 폭약은 단일장약, 분산장약 모두 적용 가능하고, 슬러리폭약, 정밀폭약, 안포폭약 등 모든 종류의 폭약을 사용할 수 있지만, 확대공(20,20a,,,) 및 장약공(30,30a,,,)에 물이 존재할 경우의 발파지역에서는 표면에 파라핀(41)이 코팅된 안포폭약(40)을 사용하는 것이 바직하다.
상기 노천 발파단계(S50-1)는 하부에서 상부방향으로 순차기폭되게 발파공 1열(1-1), 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3), 발파공 4열(1-4) 순으로 발파되는 상향식 순차발파 또는 상부에서 하부방향으로 순차기폭되게 발파공 4열(1-4), 발파공 3열(1-3), 발파공 2열(1-2), 발파공 1열(1-1) 순으로 발파되는 하향식 순차발파로 기폭하며, 각 발파공 열에서는 상기 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 확대공(20)이 먼저 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')의 순으로 순차적으로 기폭되어 노천이 발파되게 한다.
상기 상향식 순차발파 또는 하향식 순차발파는 암석의 강도 또는 작업조건에 따라 결정되는 것이다.
상기 노천 발파단계에서는 확장공과 장약공의 배치형태와 발파순서를 최적화시킴으로써 발파효율을 증가키고 경사면(2)에서 제3자유면의 역할을 하는 대구경의 무장약공(10)에 의해 폭발시 발생한 충격압(폭발력)이 대구경의 무장약공(10)으로 이동되면서 충격압과 파쇄력이 전파되고 무장약공(10)의 제3자유면을 향하여 인장력(중력)이 발생되면서 적은 장약량에 의해서도 쉽게 발파가 이루어지며 진동과 소음이 흡수되므로 발파시 진동과 소음을 크게 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 게시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1-수평면
2-경사면
10,10a-대구경의 무장약공
20,20a-확대공
30,30a-장약공
40-안포폭약
41-파라핀
2-경사면
10,10a-대구경의 무장약공
20,20a-확대공
30,30a-장약공
40-안포폭약
41-파라핀
Claims (5)
- 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
굴착장비를 이용하여 수평면(1)을 형성하는 단계(S10);
상기 수평면(1)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S20);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10) 좌측과 우측에 나란하게 복수의 장약공(30)을 천공하여 발파공 1열(1-1)을 형성하는 단계(S30);
상기 발파공 1열(1-1)의 다음 열에 상기 S20단계와 S30단계를 반복하여 상기 발파공 1열(1-1)과 동일한 형상이며, 상기 경사면(2)으로부터 멀어지는 방향순으로 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3),,,이 순차적으로 상기 수평면(1)에 형성되게 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 복수의 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S40);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S50);
경사면(2)과 가까운 발파공 1열(1-1)부터 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3),,,순으로 순차 기폭되며, 각 발파공 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노천 발파공법. - 수평면에 대하여 수직 또는 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 이루어진 계단식 암반을 발파하는 발파공법에 있어서,
상기 경사면(2)에서 제3자유면이 형성되게 대구경의 무장약공(10)을 천공하는 단계(S10-1);
상기 대구경의 무장약공(10) 주변에 복수의 확대공(20) 및 대구경의 무장약공(10) 좌측과 우측에 나란하게 복수의 장약공(30)을 천공하여 발파공 1열(1-1)을 형성하는 단계(S20-1);
상기 경사면(2)이며 상기 발파공 1열(1-1)의 상부 열에 상기 S10-1단계와 S20-1단계를 반복하여 상기 발파공 1열(1-1)과 동일한 형상이며, 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3),,,이 상기 발파공 1열(1-1)의 상측에 순차적으로 형성되게 대구경의 무장약공(10a,10b,,,)과 복수의 확대공(20a,20b,,,) 및 복수의 장약공(30a,30b,,,)을 천공하는 단계(S30-1);
상기 확대공(20,20a,20b,,,,) 및 장약공(30,30a,30b,,,)에 폭약을 장약하는 단계(S40-1);
하부에서 상부를 향하는 발파공 1열(1-1), 발파공 2열(1-2), 발파공 3열(1-3), 발파공 4열(1-4) 순인 상향식 순차발파 또는 상부에서 하부를 향하는 발파공 4열(1-4), 발파공 3열(1-3), 발파공 2열(1-2), 발파공 1열(1-1) 순인 하향식 순차발파로 기폭하며, 각 발파공 열에서는 확대공(20)이 기폭된 후 대구경의 무장약공(10)과 가까이 위치한 장약공(30), 제2장약공(30'), 제3장약공(30'')순으로 순차적으로 기폭하여 노천을 발파하는 단계(S50-1)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노천 발파공법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 무장약공(10,10a,,)의 주변으로는 천공되는 복수의 확대공(20,20a,,,)은 삼각 또는 정사각 또는 마름모꼴 형태를 이루도록 천공되는 것을 특징으로 하는 노천 발파공법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 복수의 확대공(20,20a,,,)은 시계방향 또는 반시계방향으로 순차 기폭되는 것을 특징을 하는 노천 발파공법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 확대공(20,20a,,,)과 장약공(30,30a,,,)에 물이 존재할 경우 폭약의 흡습저감을 위해 파라핀(41)이 표면에 코팅된 안포폭약(40)을 장약하는 것을 특징으로 하는 노천 발파공법.
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| KR1020210056254A KR102324670B1 (ko) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 노천 발파공법 |
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| KR1020210056254A KR102324670B1 (ko) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 노천 발파공법 |
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