KR19990044672A - 비폭발식 암석 파쇄 방법, 장치 및 카트리지 - Google Patents

Abstract

비폭발식 암석 파쇄 방법이 개시되어 있다. 이러한 방법은 먼저 암석에 구멍을 천공함으로써 달성된다. 장약 시스템(22)이 그 뒤 구멍(12)에 인접하게 위치되고 추진제 카트리지(14)가 장약 시스템(22)내에 삽입된다. 추진제 카트리지(14)는 추진제(36', 36")와 추진제 점화 수단을 포함한다. 마지막으로, 추진제 카트리지(14)가 장약 시스템(22)을 지나 구멍내로 가압되어 추진제(36', 36")를 점화시킨다. 또한, 이러한 방법을 수행하기 위한 카트리지 및 장치가 개시되어 있다.

Description

비폭발식 암석 파쇄 방법, 장치 및 카트리지

과도한 크기의 암석 및 돌(boulders)은 지하 채광, 지상 채광, 노철광 및 채석장, 토목 및 관련 건설 작업장, 및 도시 재개발 공사장에서 실질적으로 세계적인 문제이다. 이하 상세한 설명의 목적으로, 암석과 돌의 용어는 서로 바꾸어 사용할 수 있는 것으로 여겨지며, 어느 용어의 사용도 어떠한 방식으로든 개시된 발명을 제한하는 것으로 해석되서는 안된다.

이상적인 암석 파쇄 과정은 적은 비용으로 최적의 입경 분포를 제공한다. 이것은 광산의 이송 시스템안에서 추가의 조정을 줄이고 차후 크기 감소의 필요성을 최소화할 수 있도록 가능한 작은 평균 입경을 갖는 암석 쇄설물의 생산을 요구한다. 지하 채광 작업은 너무 커서 자연적으로 광석 배출구와 광석 통로로부터 유동시킬수 없는 매우 큰 돌을 종종 생산한다. 또한, 매우 큰 암석은 적하 운송 설비용으로 너무 클 수도 있다. 암석은 또한 1차 파쇄에 대해 너무 클 수도 있어서 그것이 파쇄되기 전에 앞서서 더 크기를 감소시켜야만 한다.

이들 큰 암석은 폭약용 발파공의 부적합한 드릴링, 나쁜 폭약의 사용, 및 구멍 패턴의 부정확한 설계에 의해서 종종 형성된다. 이 큰 암석이 개발 토목 공사 장소로부터 제거될 수 있기 전에 2차 크기 축소에 의해서 크기를 감소시켜야만 한다. 또한, 블록 케이빙과 같은 일부 채광 방법은 큰 암석을 발생시키는 고유의 경향을 가지기 때문에 일반 용도에 따라 개별적으로 크기가 감소되어야 한다. 지하 채광 작업시 채광된 광석중 바람직스럽지 못한 산물로서 채석될 수 있는 큰 납작한 돌이나 암석이 생긴다. 이들 큰 판석과 암석은 또한 2차 암석 파쇄 작업에서 처리될 수 있어야 한다.

3개의 방법이 지하 작업에서 2차 크기 감소용으로 통상 채용된다. 제 1 방법(천공 및 발파 방법)에 따르면, 한 개 또는 몇 개의 구멍이 과도하게 큰 암석에 천공되어야 하고, 폭약이 구멍안에 설치되어 암석을 더 작은 조각으로 폭파시켜야 한다. 제 2 방법은 방향성 폭약[세이프트 차아지(shaped charges)]을 사용한다. 방향성 폭약은 간단히 암석 표면에 부착되며 해체된다. 이 방법은 암석을 파괴하거나, 암석이 드로우 포인트안에 박혀 있으면, 암석이 천공과 발파 방법에 의해서 크기가 감소되거나 적재 장치에 의해서 분리되는 적재 높이로 암석을 이동시킨다. 제 3 방법은 공기압식 또는 유압식 충격 해머를 사용하여 암석을 더 작은 파편으로 분할한다. 이 방법은 매우 시간이 많이 걸리며, 실질적으로 노동력을 요하고 고가의 중장비를 이용한다.

천공과 발파 방법 및 세이프트 차아지 방법에 있어서 폭약의 사용은 필수적인 문제가 있다. 이들 문제로는 발파에 앞서 발파 영역으로부터 채광 인부와 장비의 피난의 필요성, 발파 시기를 조절할 필요성, 및 인부가 작업장으로 돌아가 작업을 게속하기 전까지의 기간 동안 발파영역의 통풍의 필요성을 들 수 있다. 또한, 폭약의 사용은 폭약을 다루어 작업을 하는 일에 숙련된 인부를 필요로 한다. 또한, 2차 발파의 비용이 채광되는 톤당 비용에 비해서 비싸며 활동도는 파괴되는 단위 체적의 암석당 많이 소모되는 시간이다. 또한, 폭약의 사용은 종종 주변의 암석과 근처의 부차적인 구조체에 손상을 야기한다. 끝으로, 폭약 또는 세이프트 차아지의 사용은 암석이 머리 위에 매달려 있는 조건(소위 거꾸로 매달려 있음)에서 작업이 수행될 때 의외로 돌출하는 안전 문재가 있다.

과도한 크기의 암석이 또한 부정확한 천공 또는 발파구의 부정확한 충전, 발파중 폭약의 점화 오류, 적합치 못한 폭약의 사용 및 구멍 패턴 계획의 조정 오류로 인하여 채석하는 지상에서 보통 발생된다. 두가지 주요 방법은 2차 크기 감소용 지상 작업에서 보통 채용된다. 제 1 방법은 전술한 천공 및 발파 방법이다. 지상 작업 및 채석은 공기압과 유압 충격 해머를 이용하여 과도한 크기의 큰 암석을 보다 작게 분할한다. 이들 방법은 지하 작업의 2차 크기 감소 작업중 발생되는 문제와 유사한 문제가 있다.

토목과 건축 공사중, 적재 및 운반 장비에 의해서 처리될 수 없는 큰 암석이 때때로 나타난다. 이들 암석은 일반적으로 폭약을 사용하여 크기를 감소시킨다. 지하와 지상 채광에 있어서, 토목과 건축 공사중의 폭약의 사용은 발파를 도심에서 실시하는 경우에 부가의 문제를 제공하는데, 주변 구조체와 장비가 뛰겨 나가는 암석과 발파 진동에 의해 손상을 입는 경향이 항상 잠정적으로 있기 때문이다.

전술한 2 차 크기 감소용 폭발법은 비폭발 촉진제계 기술에 의해서 대체될 수 있다. 이들 기술은 더 안전하지만, 그러나 타격 장치, 카트리지, 및 흡수 매트를 설치하는데 요구되는 노동력으로 인하여 훨씬 시간이 많이 소모된다. 요즘의 비폭발 기술은 충전 장치를 수동으로 충전하기 때문에 비교적 안전하지 못하다. 반 데르 베스츄이첸(Van Der Westhuizen) 등의 미국 특허 제 4,900,092 호는 이러한 추진계 기술을 개시한다.

채광과 채굴 과정에서 과도한 크기의 암석을 효과적으로 처리함과 아울러 암석의 원래 덩어리의 채굴과 파괴가 채광에 있어 주요 관심사이다. 이 때문에, 채굴 처리률을 향상하고 보다 안전한 작업 환경을 형성하기 위해서 수년동안 많은 개발이 진행되었다. 새로운 개발 노력에 있어서 제 3의 중요 인자는 암석 채굴 과정이 연속적인 토대에 기초하여 수행될 수 있게 하는 첨단 공업 및 과학 기술에 초점을 맞추었다.

효율적으로 에너지를 써서 매우 단단한 암석을 파괴하고 파괴된 암석을 연속적인 토대에 기초하여 채굴할 수 있는 능력을 만족시키는 암석 파괴용 방법은 비 폭발 추진제계 기술을 사용한다. 이 방법은 다음과 같이 수행된다. 즉 그 바닥에서 몇인치 정도 점점 좁아지게 단차지게 한 단공을 한 덩어리의 암석 구조체에 천공하는 단계와, 군용 포신을 구멍속으로 삽입하고 이것을 구멍의 바닥으로 밀어 넣어 암석 숄더를 향한 포신에 인가되는 전방력에 의해서 기계적 밀봉을 형성하는 단계와, 포신내의 추진제계 카트리지를 발화시켜 구멍의 바닥에 압력을 가하고 한 덩어리의 구조체를 파괴시켜 체적이 작은 암석을 형성하는 단계를 수행한다. 또한, 추진제계 카트리지는 장전대의 단부상에 놓여질 수 있고 장전대는 구멍안에서 가압되어 카트리지를 구멍의 바닥에 배치시킨다. 단차진 구멍의 숄더에 대한 장전대의 힘은 밀봉을 형성한다.카트리지가 적절히 배치되고 밀봉이 형성되면, 카트리지는 점화 및 발화되어 암석을 파괴할 수 있다.

비폭발 기술은 와트손(Watson) 등의 미국 특허 제 5,308,149 호와 영 3세(Young, Ⅲ)의 미국 특허 제 5,098,163 호에 개시되어 있다. 와트손 등과 영 3세에 의해서 개시된 기술은 비교적 안전하지만, 훨씬 복잡하며, 취약하고 비싼 장비를 요한다. 또한, 추진제 카트리지(카트리지 비용)의 특이한 특성으로 인하여 이들 기술은 작동시키는데 비용이 많이 든다.

전술한 바와 같이, 종래의 암석 파괴 기술은 그들의 효과면에서 제한되어 있다. 상세하게는, 천공과 발파 기술은 사용되는 가장 일반적인 방법이지만 비용이 많이 들고, 안전하지 못하며, 시간이 많이 소모되며 주변환경에 해롭다. 방향성 폭약이 또한 일반적이지만, 그들은 효율이 떨어지며 사용 폭약으로 인하여 불안전하다. 미국 특허 제 4,900,092 호에 개시된 바와 같이, 비폭발 추진제계 기술은 비교적 안전하지만, 충격 장치, 카트리지, 및 흡수 매트를 설치하는데 요구되는 수동 작업으로 인하여 시간이 많이 소모된다.

또한, 고압수 방법(폭약 사용안함)은 암석의 고유의 강도를 극복하게 위해서 고압수와 고속 펄스를 필요로 한다. 물의 압력과 펄스 속도를 충분하게 발생시키는 것은 복잡하고 값 비싼 장치와구성요소를 요구한다. 또한, 고압수 방법은 성공적으로 작동시키기 위해서 최대 순도의 물 기준을 요망한다. 이들 장치는 또한 그들의 동작과 관련하여 특히 채광, 채석 및 건설 공사의 더럽고 거친 환경에서 매우 비싼 유지보수 비용이 든다.

미국 특허 제 5,308,149 호와 제 5098,163 호에 개시된 비폭발 기술은 비교적 안전하지만 매우 복잡하고 값비싼 장비를 필요로 한다. 결과적으로 이들을 동작시키는 것은 비용이 많이 든다. 또한, 이들 비폭발 기술은 점화 오류가 발생할 때 소음 문제가 있다. 이 기술은 또한 크고, 무거우며, 복잡하고 값비싸며 유지보수 비용이 많이 드는 군사용포를 요구한다. 이들 포형 암석 파괴 장치를 동작시키기 위해서, 이하의 포 구성요소 즉, 점화쇽과 낙석의 장력을 지탱할 수 있는 강하고 두껍고 내구성이 큰 포신과, 포신, 그 구성요소, 및 그와 일체적인 장비를 보호하는 반동 감쇠 기구와, 카트리지용 정확한 장전과 저장 장치를 포함한다.

이들 캐논은 또한 바람직스럽지 못한 위험을 형성한다. 상세하게는, 캐논은 재장전이 지면에 더 가까이서 행해지기 때문에 잠재적으로 안전하지 못하다. 또한 포신은 암석 구조체안에 천공 구멍안에 있고 이와 같이 카트리지가 점화된 후에 암석에 의한 손상에 노출되어 있다. 또한, 포 구성요소는 크고 무거우며, 추진제의 충격압과 관련된 무게와 반동력을 지지할 수 있는 무거운 구조체를 요구한다. 이들 조건은 종래에는 없는 더 무거운 붐을 부가로 요구하여 이외의 포 구성요소를 달게 하며, 더 무거운 붐은 더 무거운 종래에 없는 캐리어를 필요로 하며, 이들 모두 결과적으로 고 비용을 야기한다. 요약컨데, 이들 무겁고, 크고, 복잡하며 비싼 시스템은 이들이 사용될 수 있는 응용예에 있어서 거의 제한되지 않으며, 일반적으로 대규모의 채광 또는 건설 공사에 실시하기에 단지 적합할 것이다.

암석 파괴 동작용으로 요즘 이용가능한 방법과 장치를 고려한 후, 효율적이고, 안전하며, 비용이 저렴한 암석 파괴 작동용 방법, 장치, 및 카트리지에 대한 필요성이 있다는 것이 자명하다. 본 발명은 이러한 방법과 장치를 제공한다.

발명의 요약

따라서 본 발명의 목적은 비폭발식 암석 파쇄 방법을 제공하는 것이다. 이러한 방법은 먼저 암석에 구멍을 천공함으로써 달성된다. 설치 튜브와 노즐(장약 시스템의 구성요소임)이 그 뒤 구멍 칼라에 위치되고 추진제 카트리지가 원격 장약 튜브내에 삽입된다. 추진제 카트리지는 추진제와 추진제 점화 수단을 내포한다. 마지막으로, 추진제 카트리지가 추진제를 점화시키기에 충분한 힘으로 장약 시스템을 통해 구멍내로 또는 구멍에 인접하게 가압된다.

카트리지 공기 또는 물에 의해 장약 시스템을 통해 가압될 수 있다. 또한, 카트리지는 예컨대 푸쉬 로드를 포함하는 다른 구조체에 의해 장약 시스템을 통해 가압될 수 있다. 추진제 카트리지는 구멍내로, 또는 구멍의 바닥부로, 또는 장약 시스템의 단부로 가압될 수 있다. 추진제 카트리지의 점화는, 예컨대 액압 펄스에 의한 충격, 구멍의 바닥부에 대한 충격, 또는 푸쉬 로드의 힘으로부터의 충격을 포함하는 다양한 방법으로 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 비폭발식 암석 파쇄 기술에 사용되는 추진제 카트리지를 제공하는 것이다. 카트리지는 점화 매스 및 추진제 용기를 내장하는 카트리지 밀봉체를 포함한다. 추진제 카트리지는 또한 점화 매스가 추진제 용기와 접촉하도록 가압될 때 추진제를 점화시키는 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적은 비폭발식 암석 파쇄 장치를 제공하는 것이다. 이러한 장치는 암석 드릴과 상기 암석 드릴에 결합된 장약 시스템을 포함하는데, 상기 장약 시스템은 사진에 천공된 구멍에 근접하게 위치되기에 적합하다. 장약 시스템은 장약 시스템의 말단부(distal end)에 위치된 원격 장약 튜브와, 장약 시스템의 기단부(proximal end)에 위치된 설치 튜브와, 원격 장약 튜브와 설치 튜브를 연결하는 가용성 장약 호스를 구비한다. 이러한 장치는 또한 원격 장약 튜브내에 설치되어 장약 튜브와 가용성 호스를 통해 설치 튜브로 가압되기에 적합하며, 카트리지가 암석에 천공된 구멍내로 진입되고 카트리지내에 내포된 추진제가 점화된다.

본 발명의 기타 목적 및 장점은 본 발명의 특정 실시예를 나타내는 첨부된 도면과 관련하여 설명되는 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명은 기계식 암석 파괴 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비폭발식 암석 파쇄 방법, 장치 및 카트리지에 관한 것이다.

도 1은 암석 파괴 작업의 개략도,

도 2는 원격 장약 튜브의 단면도,

도 3a는 천공 작업의 개략도,

도 3b는 설치 작업의 개략도,

도 4는 압력 증가 장치의 한 형태에 대한 단면도,

도 5a는 압력 증가 장치의 다른 형태에 대한 단면도,

도 5b는 설치 튜브가 천공된 구멍내에 위치된 압력 증가 장치의 다른 형태에 대한 단면도,

도 6은 압력 증가 장치의 또 다른 형태에 대한 단면도,

도 7a는 추진제 카트리지의 단면도,

도 7b는 추진제 카트리지의 다른 실시예의 단면도,

도 7c는 추진제 카트리지의 또 다른 실시예의 단면도,

도 7d 및 도 7e는 각각 추진제 카트리지의 또 다른 실시예의 단면도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 변형된 이송 및 점화 시스템을 나타내는 단면도이다.

본 발명의 상세한 실시예가 본 명세서에 개시되어 있다. 그러나 개시된 실시예는 본 발명의 단지 예일 뿐이며, 다양한 형태로 실시될 수 있다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 상세한 내용은 제한되는 것으로 해석되지 않지만, 단지 본 발명을 사용하거나 및/또는 제조하는 방법을 당해 기술분야의 숙련자들에게 개시해 주는 기초로서 그리고 청구범위용 기초로서 이다.

본 발명은 지하와 지상 작업 양자에 비폭발 암석 파괴를 이용하는 방법과 장치를 제공한다. 본 발명은 폭파 작업에서 응고 구조체를 파괴하기 위해서 또한 사용될 수 있다.

요약컨데, 본 발명에 따라 수행되는 비폭발 암석 파괴는 우선 암석에 구멍을 천공함으로써 이루어진다. 장약 시스템은 그 때 천공 구멍안에 위치설정된다. 상세하게는, 장약 시스템의 설치 튜브와 노즐은 천공 구멍의 칼라에 위치되거나 또한 천공 구멍 내측에 완전히 또는 부분적으로 배치될 수 있다. 추진제와 추진제 점화용 구조체를 갖는 추진제 카트리지는 원격 장약 튜브안에 이 때 삽입된다. 끝으로, 추진제 카트리지는 장약 시스템을 통과하여 구멍속으로 추진제를 점화하기에 충분한 힘으로 가압된다. 추진제 카트리지는 구멍안에서 점화되거나 또한 설치 튜브와 노즐안에서 구멍에 근접한다. 밀봉된 구벙안의 추진제의 점화는 천공 구멍에 인접하여 암석의 파단을 야기하는 커다란 가스 압력을 형성한다.

도 1을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 먼저 구멍이 암석 또는 돌에 천공된다. 구멍은 암석 드릴(2)에 의해서 천공된다. 암석 드릴의 움직임은 드릴 공급부(4)에 의해서 제어된다. 암석 드릴(2)과 드릴 공급부(4)는 드릴링 캐리어(8)의 일부를 형성하는 드릴링 붐(boom)(6)상에 장착된다. 이러한 모든 장비는 통상적인 것이며, 본 발명의 사상으로부터 벗어남 없이 다양한 형태로 제공될 수 있다(도 1과 도 3a).

설치 튜브와 노즐(10)은 드릴 구멍(12)의 칼라에 위치하며(도 5a, 도 5b, 도 6, 도 8a, 도 8b), 점화 매스와 추진제 용기를 갖는 추진제 카트리지(14)(도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 도 7e)는 드릴링 캐리어(8)의 작업 플랫폼(18)상에 배치된 원격 장약 튜브(remote charging tube)(16)(도 2)내에 설치된다. 도 1을 참조하면, 장약 시스템(22)의 원격 장약 튜브(16)가 드릴링 캐리어(8)의 주몸체의 전방부에 고정되고 설치 튜브와 노즐(10)이 드릴 공급부(4)의 전방(기단)부에 고정된다. 원격 장약 튜브(16)와 설치 튜브(10)는 원격 장약 튜브(16)의 말단부로부터 설치 튜브와 노즐(10)의 기단부까지 연장되는 가요성 장약 호스(24)에 의해서 부착된다.

원격 장약 튜브(16)는 이하에서 보다 상세하게 설명될 추진제 카트리지(14)를 수납하도록 크기를 갖는 실린더형 주본체(26)를 구비한다. 주본체(26)는 추진제 카트리지를 원격 장약 튜브(16)안에 삽입하도록 개방되는 주밸브(28)를 구비한다. 주본체(26)는 또한 액체 공급 밸브(30)와 유체 공급 밸브(32)를 구비하며, 이들의 기능은 이하에서 더 상세히 기술된다.

앞서 설명한 바와 같이, 추진제 카트리지(14)는 장약 시스템(22)안에 삽입된다. 이것은 먼저 주밸브(28)를 개방하고 추진제 카트리지(14)를 원격 장약 튜브(16)의 주본체(26)속에 삽입함으로써 달성된다. 추진제 카트리지(14)는 그 뒤 원격 장약 튜브(16)의 전방 단부로 이동한다. 액체, 바람직하게는 물이, 주밸브(28)를 통해서 넘쳐 흐를때까지, 액체 공급 밸브(30)를 통해서 원격 장약 튜브(16)속으로 공급된다. 이것은 액체 기둥을 형성한다. 주밸브(28)와 액체 공급 밸브(30)가 폐쇄된다. 그 뒤 유체 공급 밸브(32)가 개방되어 수송 유체 매체, 바람직하게는 공기 또는 물이 추진제 카트리지(14) 후방에서 물기둥을 가압하도록 공급된다. 수송 유체 매체는 액체 기둥과 추진제 카트리지(14)를 원격 장약 튜브(16)로부터 드릴 구멍(12)의 바닥까지 충분한 힘으로 가압하거나 또는 액체의 압력을 증가시켜 점화 매스가 추진제 카트리지(12)안에서 전방으로 미끄럼운동하여 추진제 용기에 부닥친다. 이것은 추진제의 점화, 가스 압력의 발생, 및 드릴 구멍에 인접한 암석의 파쇄를 야기시킨다. 추진제를 점화시키는 충격은, 예컨대 드릴 구멍과의 충돌, 유체 압력 펄스, 푸시 로드와의 접촉 등을 포함하는 외력으로부터 발생될 수 있다.

추진제 카트리지(14)의 주변, 사이 및 후방에 있는 액체가, 추진제 카트리지내의 추진제가 점화될 때, 암석을 파괴하는 가스 압력의 용량을 향상시킨다. 보다 상세히 설명하면, 액체의 질량 및 속도가 발파압에 대항하게 작용하여 본 발명의 전체 효율을 증가시킨다.

전술한 바와 같이, 추진제 카트리지(14)는 장약 시스템(22)을 통해 구멍(12)으로 이동되어, 충격력 또는 액압 증가로 인한 힘이 추진제 카트리지(14)안에 수납된 추진제를 점화시킨다. 추진제의 점화는 압력을 발생시켜, 암석의 파쇄를 야기한다. 추진제 카트리지(14)의 구조의 가능한 형태가 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 및 도 7e에 도시되어 있다.

도 7a, 도 7b에 개시된 추진제 카트리지(14', 14")는 각기 점화 매스(firing mass)(36', 36")를 둘러싸는 카트리지 밀봉부(34', 34"), 성형된 안전핀 밀봉부(38', 38"), 추진제 용기(40', 40")를 구비한다. 추진제 용기(40', 40")에 대해서는, 고체 또는 액체 추진제로 충전된 단순한 작은 통이 바람직하다. 본 발명의 사상에서 벗어남 없이 다양한 추진제가 사용될 수 있음을 인지할 것이다. 추진제 용기(40', 40")는 점화 매스(36', 36")의 점화핀(44', 44")에 인접한 추진제 용기(40', 40")의 말단부에 배치된 점화 뇌관(42', 42")을 더 구비하고 있다. 뇌관(42', 42")은 #3 뇌관이 바람직하지만, 다른 뇌관이 본 발명의 정신으로부터 벗어남없이 사용될 수 있다.

점화 매스에 관해서는, 그 본체가 강철, 알루미늄, 목재, 플라스틱 등과 같은 무거운 고체 재료로 제조된다. 또한, 점화 매스의 무게와 모양은 특정 적용에 적합하게 변화될 수 있다. 점화 매스의 구조에 관해서는, 이것은 별개의 실린더형 매스(36')일 수 있고(도 7a 참조), 또는 점화 매스(36")는 카트리지 밀봉부(34")와 일체로 형성될 수 있다(도 7b 참조). 점화핀(44', 44")은 조기 발화에 대한 안전책으로 독립형 성형 핀 밀폐부(38', 38")와 합체되어 있다. 사용시, 드릴 구멍과 추진제 카트리지 밀폐부의 충돌 또는 액압 증가(예를들면, 액압 펄스)는 점화 매스가 전방으로 이동되게 하거나 및/또는 추진제 용기를 후방으로 이동되게 하여, 성형된 점화 핀 밀폐부가 구부러지거나 약화되어 점화 핀이 전방으로 이동하여 추진제 용기의 점화 뇌관을 치도록 한다. 이것은 뇌관을 점화시켜 추진제를 발화시킨다.

카트리지 밀폐부(34', 34")는 카트리지 밀폐부(34', 34")의 기단부에 합체된 환형 일체형 밀봉부(46', 46")를 더 포함한다. 도 7a와 도 7b에 도시된 바와 같이, 카트리지 밀폐부(34', 34")의 일체형 밀봉 단부(46', 46")는 장약 호스(24) 및 드릴 구멍(12)의 직경보다 다소 크게 설계된다. 이 장치는, 장약 시스템(22)을 통해 추진제 카트리지(14)를 추진시키는, 수송 유체 매체에 의해 제공되는 압력에 밀봉부(46', 46")를 노출시킨다. 실제로, 추진제 카트리지(14)가 장약 시스템안에 위치되거나 또는 장약 시스템(22)을 통해 가압될 때, 밀봉부(46', 46")는 추진제 카트리지(14) 뒤에 수송 유체 매체를 유지하여 수송 유체 매체가 추진제 카트리지(14) 주위로 누출되는 것을 방지한다. 카트리지 밀봉부의 기단부(34', 34")는 일체형 패러슈트(parachute)(48', 48")에 장약 시스템(22) 및 드릴 구멍(12)의 직경보다 다소 큰 날개를 결합시킨다. 패러슈트(48', 48")는, 추진제 카트리지(14)가 시스템을 통해 이동하는 동안, 추진제 카트리지(14)를 장약 시스템 및 드릴 구멍내의 중심에 유지시킨다. 패러슈트(48', 48")는 또한 충격을 확산시킬 수 있으며 추진제가 점화되어 가스 압력을 생성할 때 압력 밀봉부로서 작용한다.

보다 상세하게는, 액체 기둥과 수송 유체 매체가 밀봉부에 압력을 가하여, 추진제 카트리지를 장약 시스템을 통하여 드릴 구멍을 향하도록 가압한다. 밀봉부는 추진제 카트리지가 드릴 구멍에 부닥칠 때 다른 기능을 한다. 밀봉부는 드릴 구멍보다 약간 크게 될 수 있거나 또한 카트리지 삽입 및/또는 추진제 점화에 의해 야기되는 충격력 및/또는 압력에 기인하여 더 크게 되도록 제조될 수 있다. 이렇게 하여, 그 뒤에 물 기둥을 갖는 밀봉부는 드릴 구멍의 벽에 박히므로써 효과적인 압력 밀봉을 형성한다. 결과적으로, 추진제의 점화에 의해서 야기된 힘은 드릴 구멍내에 밀봉된다. 즉, 밀봉부는 구멍내에 점화된 추진제로부터의 압력 펄스를 갖는 배압(back pressure)을 생성하고 암석의 파쇄에 이용되는 에너지의 양을 극대화한다. 이것은 암석 파괴 공정의 효과를 증진시킨다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 사용은 성형된 안전핀 밀폐부(38', 38")의 제공에 의해서 그 안전성이 향상된다. 성형된 핀 밀폐부(38', 38")는 점화 매스(36', 36")와 점화 핀(44', 44") 사이에 위치되어 점화 뇌관(42', 42")과 점화 핀(44', 44")간의 바람직하지 못한 조기 접촉을 방지한다. 성형된 핀 밀폐부(38', 38")는 구멍 바닥에 대한 충격력 또는 액압 펄스로 인하여 파괴 또는 열화되어 점화핀이 뇌관속으로 침투되도록 하여 추진제를 점화할 수 있다.

카트리지 밀폐부는 종래의 강성 플라스틱재로 제조된 작은 실리더형 튜브가 바람직하다. 중간부는 점화 매스 추진 용기와 성형된 핀 밀폐부(안전 장치)를 지지한다. 이 중간부는 점화 매스와 추진제 용기보다 다소 작은 직경을 갖도록 설계되어, 점화 매스와 추진제 용기가 카트리지 용기내에서 확실히 안전하게 분리 보유된다. 결과적으로, 추진제의 점화를 촉진하기 위해 점화핀(44', 44")이 뇌관(42', 42")을 통과하기 전에, 카트리지 밀폐부 또는 추진제 용기가 (예컨대, 드릴 구멍과의 접촉 또는 액압 증가에 의한) 충분한 힘으로 충격을 받아야 한다. 실제로, 카트리지 밀폐부(34', 34")는 예를들어 구멍의 바닥부를 타격함으로써 또는 액압을 증가시킴으로써 야기되는 충분한 힘으로 충격을 받은 후에만 점화되도록 설계된다. 밀폐부의 형상은 임계 요소, 점화 매스, 추진제 용기, 뇌관, 및 점화 핀을 원격 장약 튜브, 장약 호스, 설치 튜브 및 노즐내에서 축방향으로 중심에 위치되며, 이들이 설치 시스템을 통하여 이동할 때, 불균일한 표면, 버(bur), 숄더 등과 같은 외적 충돌 힘으로부터 완전히 보호되도록 유지한다. 이것은 추진제의 뜻하지 않은 점화를 방지한다. 카트리지 밀폐부의 형상이 추진제 카트리지의 기본 구성요소를 보호하는 한, 본 발명의 정신으로부터 벗어남 없이 다양한 형상과 다양한 재료로 제조될 수 있다. 몇 개의 다른 추진제 카트리지 형상이 채용될 수 있다. 가장 간단한 형태에 있어서, 밀폐부는 그 자체가 일체형 점화 매스와 점화 핀을 가진다. 밀폐부는 또한 밀봉부를 합체시키도록 형성된다.

본 발명에 있어서, 추진제의 점화에 의해서 생성된 가스 압력 용량은, 그 총 길이의 약 1/3 길이를 갖는 추진체 용기(40', 40")를 카트리지 밀폐부(34', 34")의 외측에 위치시킴으로써 최적화된다. 이것은 충격시 추진제에 의해서 생성된 팽창된 가스 뒤에 카트리지 밀폐부(34', 34") 플라스틱을 유지한다. 결과적으로, 카트리지 밀폐부(34', 34")로부터의 플라스틱은 드릴 구멍의 바닥부로부터 이격되게 유지되며, 플라스틱이 구멍 바닥부에서 행할 수도 있는 어떠한 밀봉 효과도 방지하며 암석 파괴 효율의 저하가 제한된다.

다른 추진제 카트리지가 도 7c, 도 7d, 도 7e에 개시되어 있다. 도 7d에 개시된 추진제 카트리지에 대해서, 추진제 카트리지(14)는 카트리지 밀폐부(34''')와 일체적으로 형성된 추진제 용기(40''')를 구비한다. 추진제 용기(40''')는 고체 또는 액체 추진제(50)를 수용하도록 그 안에 형성된 공간을 가진다. 리세스(52)는 카트리지 밀폐부(34''')의 본체에 제공되어 있다. 리세스는 점화 매스(36'''), 점화 핀(44''') 및 점화 뇌관(42''')을 수용한다. 상세하게는, 점화 뇌관(42''')은 실질적으로 추진제 용기(40''')안에 형성된 공간내에 배치되며, 점화 매스(36''')는 점화 뇌관(42''')에 인접하게 리세스(52)내에 배치된다. 점화 핀(44''')은, 점화 매스(36''')로부터 점화 뇌관(42''')을 향하여 연장되게 배향된다.

본 실시예의 추진제 카트리지는 카트리지 밀폐부(34''')를 붕괴시킬 필요없이 추진제 카트리지가 점화되도록 한다. 상세하게는, 장약 시스템내의 압력 펄스가 점화 매스(36''')를 점화 뇌관(42''')을 향하여 이동하게 하며, 점화 핀(44''')을 점화 뇌관(42''')과 접촉하게 하여 추진제(50)를 점화시킨다.

도 7a와 도 7b에 도시된 실시예는 추진제 카트리지(14)의 단부에 환형의 일체형 밀봉부(46''')를 구비하고 있다. 전술한 바와 같이, 일체형 밀봉부는 장약 호스의 직경보다 다소 크며, 점화 과정에 바람직하게 적용될 수 있다.

도 7d와 도 7e에 개시된 추진제 카트리지는 탄성적으로 가용성인 후방 단부(54)를 갖는 카트리지 밀폐부(34''')를 가진다. 카트리지 밀봉부는 그 전방 단부에 고체 또는 액체 추진제(50)를 수용하는 일체형으로 형성된 추진제 용기(40'''')를 구비한다. 추진제 용기(40'''')는 카트리지 밀폐부(34'''')의 전방 단부(58)와, 카트리지 밀폐부(34'''')안의 중간지점에 형성된 벽(60)에 의해서 규정된다. 벽(60)은 이하에서 더 상세히 설명될 방식으로 추진제(50)를 점화시키도록 사용되는 점화 뇌관(42'''')을 지지한다.

추진제 카트리지는 점화 핀(44'''')을 지지하는 점화 매스(36'''')를 더 구비하고 있다. 도 7d에 도시된 바와 같이, 카트리지 밀폐부(34'''')가 압축된 형상으로 될 때 점화 매스(36'''')가 카트리지 밀폐부(34'''')의 후방 단부와 일치하도록 형성된다. 이렇게 하여, 카트리지 밀폐부(34'''')내에서의 점화 매스(36'''')의 이동이 방지된다. 그러나, 카트리지 밀폐부(34'''')가 장약 시스템(22)내에 위치되는 경우, 카트리지 밀폐부(34'''')의 후방 단부만이 압축된 형상으로 유지된다. 그 결과, 추진제 카트리지(14)가 장약 시스템(22)보다 더 큰 직경을 갖는 드릴 구멍(12)내로 진입될 때, 카트리지 밀폐부(34'''')의 후방 단부(54)가 개방되어 점화 매스(36'''')가 해제된다. 그 뒤, 점화 매스(36")가 전방으로 이동하여 점화 핀(44'''')이 점화 뇌관(42'''')을 쳐서 추진제(50)를 점화시킨다.

본 발명은 이미 공지된 기술에 비해 많은 장점을 갖는 비폭발식 암석 파쇄 방법, 장치 및 카트리지를 제공한다. 예를들면, 카트리지는 구멍이 천공되는 동안 장약 호스내에 장착될 수 있으며, 이러한 장착이 암석으로부터 이격된 위치에서 이루어질 수 있다. 또한, 비폭발식 추진제 카트리지의 사용은 숙련되고 자격증을 갖는 사람을 필요로 하지 않으며, 카트리지는 콤팩트하면서 암석을 깨는데 필요한 모든 아이템(item)과 특징들을 내포하며, 암석에 대한 구멍은 임의의 각도 및 공간적 배항으로 천공될 수 있고, 작업이 원격적으로 이루어지며, 추진제 가스 산물은 과다한 통풍 장치를 필요로 하지 않으며, 점화된 추진제에서 생성된 에너지는 암석에 틈을 발생시키고 기존의 틈을 확장하여 (이러한 처리에 포함되는 물에 의해) 날아가는 파편 및 제한된 먼지를 발생시키지 않으며, 구조적 및 환경적 손상에 대해 걱정할 필요없이 어느 때와 어느 장소에서도 암석을 파괴시킬 수 있다.

암석 파쇄를 위한 다른 장약 시스템 및 이와 관련된 방법이 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6에 개시되어 있다. 이 실시에에 따르면, 장약 시스템(22)은, 원격 장약 튜브(16)와, 전술한 바와 같은 원격 설치 튜브 및 노즐(10)과 결합된 장약 호스(24)를 구비한다. 이전 실시예와 같이, 원격 장약 튜브(16)는 장약 시스템(22)내에 카트리지를 위치시키기 위한 개구를 구비한다. 원격 장약 튜브는 또한, 증가된 수압의 적용이 이후에 보다 상세히 설명될 방식으로 카트리지(14)를 점화하도록 하는 장약 밸브(62)를 구비한다.

장약 시스템(22)은 이하의 방식으로 사용된다. 우선, 원격 장약 튜브(16)를 통해 공기를 밀어냄에 의해 장약 호스(24)가 비워진다. 그 뒤, 설치 튜브와 노즐(10)이 드릴 구멍(12)의 칼라상에 위치된다. 카트리지(14)가 원격 장약 튜브(16)내에 설치되며 주 밸브(28)가 폐쇄된다. 다음에, 공급액(feed liquid)이 카트리지(14) 후방에서 원격 장약 튜브(16)에 공급되어 카트리지(14)를 드릴구멍속으로 가압한다. 물이 구멍으로부터 외부로 넘칠 때, 카트리지(14)는 드릴 구멍내에 있어야만 한다. 끝으로, 이후에 보다 상세히 설명될 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6에 도시된 바와 같은 압력 증가 장치에 의해 장약 시스템내에서 수압이 증가된다. 증가된 수압은 점화 뇌관내에서 점화 핀을 가압하여 카트리지로 추진제를 점화시킨다.

변형예로서, 장약 시스템(22)은 전술한 방식으로 장약 시스템을 먼저 비움으로써 사용될 수 있다. 그 뒤, 설치 튜브와 노즐(10)이 드릴 구멍(12)내에 배치된다. 전술한 방식으로 카트리지(14)를 드릴 구멍으로 가압하는데 물이 사용된다. 노즐과 설치 튜브(10)가 구멍내에 전체 또는 부분적으로 또는 구멍의 칼라상에만 배치될 수 있다(도 5a, 도 5b, 및 도 6). 최종적으로, 압력 증가 장치에 의해서 수압이 장약 시스템(22)내에서 증가된다. 증가된 수압은 뇌관내의 점화핀을 가압하여 카트리지로 추진제를 점화시킨다.

증가된 수압은 다양한 방식으로 장약 시스템에 적용될 수 있다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 압력 증가 장치(64)가 개시되어 있다. 압력 증가 장치는 유압식 실린더 피스톤 및 로드(68)를 내장하는 유압식 실린더 보어(66)를 구비한다. 로드는 장약 시스템(22)내의 수압을 증가시키도록 가압수를 원격 장약 튜브(16)상의장약 밸브(62)에 대하여 가압하는 물 실린더(70)속으로 연장한다. 물은 물 공급관(72)에 의해서 물 실린더(70)내에 유지된다. 사용시, 기름이 유압식 실린더 작동 기름관(74)를 통하여 유압식 실린더 보어(66)에 선택적으로 공급된다. 기름은 피스톤과 로드가 이동하도록 하여 물 실린더(70)로부터의 가압수를 가압한다. 본 명세서에 개시된 실시예는 유압 실린더를 사용하지만, 공기압 실린더 또는 질소 가스 실린더와 같은 다른 구조체가 본 발명의 정신으로부터 벗어남없이 사용될 수 있다.

제 2 압력 증가 장치는 도 5a와 도 5b에 개시되어 있다. 압력 증가 장치(76)는 장약 시스템(22) 주위에 배치된 유압식 실린더 보어(78)를 구비한다. 유압 피스톤과 로드(80)는 유압식 실린더 보어(78)안에 내장되고 장약 시스템(22) 주위에 연장된다. 로드(80)는 개구(84)를 통하여 장약 시스템(22)과 유체 연통하는 물 실린더(82)내로 연장된다. 제 1 압력 증가 장치(64)에서와 같이, 유압식 피스톤과 로드(80)는 유압식 실린더 작동 기름관(86)에 의해서 공급되는 매개 유체에의해서 유압식 실린더 보어(78)내에서 작동된다. 따라서, 유압 실린더 보어(78)로부터 유압 실린더 피스톤 및 로드(80)를 연장함으로써, 가압수는 물 실린더(82) 밖으로 가압되어 장약 시스템(2)내의 수압을 증가시킨다.

제 3 압력 증가 장치(88)는 도 6에 개시되어 있으며, 설치 튜브와 노즐(10)에 인접하게 장약 시스템(22)과 유체 연통하는 유압식 실린더 보어(90)를 구비한다. 유압식 실린더 보어(90)는 유압식 실린더 피스톤과 로드(92)를 내장한다. 이전 실시예와 같이, 유압식 실린더 피스톤 및 로드(92)는 유압식 실린더 작동 기름관(94)을 통해 공급되는 기름에 의해서 작동된다. 사용시, 장약 시스템(22)내 수압을 증가시키기 위해서 유압식 실린더 피스톤 및 로드(92)는 실린더 보어(90)로부터 설치 튜브(10)로 연장되어 그 체적을 감소시킨다. 로드(92)는 최종 압축 단계에서 설치 튜브(10)내의 카트리지 공급용 개구(96)를 지나 연장되어 개구를 폐쇄하도록 설계된다. 또한, 유압 실린더 보어(90)와 유압식 실린더 피스톤 및 로드(92)는, 추진제가 점화되고 가스 압력에 의해서 야기되는 갑작스런 압력 증가로 인하여 물이 장약 호스(24)로부터 역류하여 나올 때, 충격 흡수기로서 작용한다.

제 4 압력 증가 장치는 단순히, 세차 등에 사용되는 상업적으로 매우 일반적인 고압 세척기일 수 있다.

도 8a와 도 8b를 참조하면, 추진제 카트리지(14)가 푸시 로드(98)의 도움을 받아 드릴 구멍(12)으로 이송될 수 있다. 따라서, 장약 시스템(22)을 통하여 추진제 카트리지(14)를 가압하는데 유압이 이용되지 않으며, 이것은 건조 이송으로 여겨진다.

본 실시예에 따르면, 추진제 카트리지(14)는 장약 튜브(16)내에 삽입된다. 추진제 카트리지(14)는 그 뒤, 장약 튜브(16), 장약 호스(24), 압력 증가 장치(102)의 이송 밸브(100) 및 설치 튜브와 노즐(104)를 통해서, 드릴 구멍(12)내에 또는 드릴 구멍(12)에 인접하게 적절히 위치될 때까지 가압된다. 압력 증가 장치(102)는 설치 튜브 및 노즐(104)과 일체로 형성되는데, 그 이유는 이하의 설명으로부터 자명해 질 것이다.

압력 증가 장치(102)는 장약 호스(24)와 설치 튜브 및 노즐(104) 사이를 유체 연통시키는 제 1 통로(106)을 가지며 압력 증가 장치(102)를 통한 가압화를 방지하는 이송 밸브(100)을 구비한다. 이송 밸브(100)는 또한 설치 튜브 및 노즐(104)내에 압축된 유체가 공급되게 하는 제 2 통로(108)를 구비한다. 사용시, 이송 밸브(100)는, 제 1 통로(106)가 설치 튜브 및 노즐(104)과 정렬되는 제 1 위치(도 8a 참조)와 제 2 통로(108)가 설치 튜브 및 노즐(104)과 정렬되는 제 2 위치(도 8b 참조) 사이에서 이동된다. 유압식 또는 공압식 제어 피스톤(110)이 이송 밸브(100)를 그 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시킨다.

일단 추진제 카트리지(14)가 드릴 구멍(12)내에 또는 드릴 구멍(12)에 인접하게 적절히 위치되면, 푸시 로드(98)가 제거되고 이송 밸브(100)가 그 제 2 위치로 이동된다. 그 뒤, 압력 증가 장치(102)가 추진제를 점화시키는데 사용된다. 보다 상세히 설명하면, 오일이 유압식 실린더 작동 오일관을 통하여 유압식 실린더 보어(112)에 공급되어 유압식 실린더와 피스톤 로드(116)를 전방으로 이동시킨다. 실린더와 피스톤 로드(116)의 전방 이동은 가압수를 가압하여 물 실린더(118)로부터 이송 밸브(100)내 제 2 통로(108)를 통하여 드릴 구멍(12)으로 이동시킨다. 가압수는 위에서 상세히 개시된 방식으로 추진제 카트리지(14)를 점화시킨다.

실린더 및 피스톤 로드(116)가 전방으로 이동되어 장약 시스템(22)내의 압력을 증가시킨 후, 실린더 및 실린더 로드를 후방으로 이동시키도록 유압식 실린더 동작 오일관(114)을 통하여 오일을 공급함으로써 실린더 및 피스톤 로드(116)가 그들의 원위치로 복귀된다. 물 실린더(118)와 유체 연통하는 물 공급관(120)에 의해 필요에 따라 부가의 물이 물 실린더(118)에 공급된다.

추진제 카트리지의 형상, 즉, 그 날개와 압력 밀봉부는, 압력이 추진제 카트리지를 점화하도록 제공될 때까지 추진제 카트리지를 드릴 구멍내에 적절히 위치된 상태로 남도록 한다. 이것은 추진제의 정확한 또한 제어된 점화를 가능하게 한다.

여러 가지 바람직한 실시예가 도시되어 있고 설명되어 있지만, 이러한 상세한 설명에 의해서 본 발명이 제한되는 것을 의도하는 것이 아니며, 오히려 첨부된 청구범위에서 규정하는 바와 같은 본 발명의 사상과 범주내에 있는 모든 변형 및 대안적 구조를 포함하도록 의도된다.

Claims (39)

1. 비폭발식 암석 파쇄 방법에 있어서,

   암석에 구멍을 천공하는 단계와,

   상기 구멍에 근접하게 장약 시스템을 위치시키는 단계와,

   추진제 및 상기 추진제를 점화하는 수단을 갖는 추진제 카트리지를 상기 장약 시스템내에 삽입시키는 단계와,

   상기 추진제 카트리지를 장약 시스템을 지나 상기 구멍내로 가압하는 단계와,

   상기 추진제를 점화시키는 단계를 포함하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   설치동안 상기 추진제 카트리지를 따라 상기 구멍내로 이동하는, 상기 추진제 카트리지의 말단부에 인접하게 액체 기둥을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 추진제 카트리지는 이송 유체 매체에 의해서 가압되는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 이송 유체 매체는 공기인 비폭발식 암석 파쇄 방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 이송 유체 매체는 물인 비폭발식 암석 파쇄 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 추진제 카트리지는 이송 유체 매체에 의해서 가압되는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 이송 유체 매체는 공기인 비폭발식 암석 파쇄 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 이송 유체 매체는 물인 비폭발식 암석 파쇄 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 추진제 카트리지는 푸시 로드에 의해서 장약 시스템을 통하여 가압되는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 추진제 카트리지는 점화 매스와 추진제 용기를 내장하는 카트리지 밀폐부를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 점화 수단은 상기 점화 매스상의 점화핀 및 상기 추진제 용기상의 뇌관을 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 추진제 카트리지는 상기 점화 매스와 상기 추진제 용기 사이에 위치되는 안전핀 밀폐부를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 점화 단계는, 상기 추진제 카트리지를 구멍에 부닥치게하여 추진제를 점화시키도록 상기 추진제 카트리지에 충분한 힘을 가하는 단계를 포함하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 점화 단계는 추진제를 점화시키도록 상기 추진제 카트리지에 충분한 압력을 가하는 단계를 포함하는 비폭발식 암석 파쇄 방법.
15. 비폭발식 암석 파쇄 기술에 사용되는 추진제 카트리지에 있어서,

    점화 매스와 추진제 용기를 내장하는 카트리지 밀폐부와,

    하우징 및 상기 하우징내에 저장되는 추진제를 갖는 추진제 용기와,

    상기 점화 매스가 용기와 접촉하도록 가압될 때 상기 추진제를 점화시키는 수단을 포함하는 추진제 카트리지.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 기단부와 말단부를 가지며, 상기 점화 매스는 상기 카트리지 밀폐부의 상기 말단부에 위치되며 상기 추진제 용기는 상기 카트리지 밀폐부의 상기 기단부에 위치되는 추진제 카트리지.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부의 상기 기단부는 가요성이고, 사전결정된 위치에서 상기 점화 매스를 해제하여 상기 점화 매스가 상기 추진제 용기와 접촉하여 상기 추진제를 점화시키도록 하는 추진제 카트리지.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 점화 매스는 상기 카트리지 밀폐부의 본체에 형성된 리세스내에 위치되어 압력 펄스가 상기 추진제 카트리지에 가해질 때 상기 점화 매스가 상기 추진제 용기와 접촉하게 되는 추진제 카트리지.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 리세스는 상기 카트리지의 상기 본체의 중앙부를 따라 형성되는 추진제 카트리지.
20. 제 15 항에 있어서,

    상기 점화 수단은 상기 점화 매스상의 점화핀과 상기 추진제 용기상의 뇌관을 구비하는 추진제 카트리지.
21. 제 15 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 상기 점화 매스와 상기 추진제 용기 사이에 위치되는 안전핀 밀폐부를 구비하는 추진제 카트리지.
22. 제 15 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 상기 점화 매스와 상기 추진제 용기 사이에 조기 접촉을 방지하도록 형성되어 있는 추진제 카트리지.
23. 제 15 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 실린더형 중앙부에 의해서 결합되는 기단 패라슈트와 말단 밀봉부를 구비하는 추진제 카트리지.
24. 제 15 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 그 말단부와 인접한 밀봉부를 구비하는 추진제 카트리지.
25. 제 15 항에 있어서,

    상기 점화 매스는 상기 카트리지 밀폐부와 일체적으로 형성되어 있는 추진제 카트리지.
26. 비폭발식 암석 파쇄 장치에 있어서,

    암석 드릴과,

    상기 암석 드릴과 결합되고 사전에 천공된 구멍에 근접하게 위치되기에 적합한 장약 시스템으로서, 그 말단부에 위치된 원격 장약 튜브와 그 기단부에 위치된 설치 튜브와 노즐을 구비하며, 또한 상기 원격 장약 튜브와 상기 설치 튜브와 노즐을 결합시키는 가요성 호스를 더 구비하는 상기 장약 시스템과,

    상기 원격 장약 튜브내에 배치되기에 적합하고 장약 시스템을 통해서 상기 설치 튜브와 노즐로, 그리고 상기 카트리지내에 내포된 추진제가 점화되는 상기 천공 구멍속으로 가압되는 추진제 카트리지를 포함하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 원격 장약 튜브는 상기 추진제 카트리지를 상기 장약 시스템과 보조를 맞추도록 하는 개구를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
28. 제 26 항에 있어서,

    상기 원격 장약 튜브는 상기 추진제 카트리지의 말단부에 액체 기둥의 제공을 가능하게 하는 액체 공급구을 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 원격 장약 튜브는, 상기 액체 기둥과 상기 추진제 카트리지를 상기 설치 튜브와 구멍을 향하여 가압하도록, 상기 액체 기둥과 상기 추진제 카트리지에 유체 압력의 제공을 가능하게 하는 액체 공급구을 더 구비하는 비 폭발 암석 파괴용 장치.
30. 제 26 항에 있어서,

    상기 원격 장약 튜브는, 상기 추진제 카트리지를 상기 설치 튜브를 통해 상기 구멍을 향하여 가압하도록, 상기 추진제 카트리지에 유체 압력의 제공을 가능하게 하는 유체 공급구을 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
31. 제 26 항에 있어서,

    상기 추진제 카트리지는 점화 매스와 추진제 용기를 내장하는 카트리지 밀폐부를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
32. 제 31 항에 있어서,

    상기 추진제 용기는 하우징과 상기 하우징내에 저장된 추진제를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
33. 제 32 항에 있어서,

    상기 점화 매스가 상기 추진제 용기와 접촉하도록 가압될 때 상기 추진제를 점화시키는 수단을 더 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
34. 제 33 항에 있어서,

    상기 점화 수단은 상기 점화 매스상의 점화 핀 및 상기 추진제 용기상의 뇌관을 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
35. 제 33 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 상기 점화 매스와 상기 추진제 용기 사이에 위치되는 안전 핀 밀폐부를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
36. 제 33 항에 있어서,

    상기 카트리지 밀폐부는 실린더형 중앙부에 의해서 연결된 기단 패러슈트와 말단 밀봉부를 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
37. 제 33 항에 있어서,

    상기 점화 수단은 상기 추진제 카트리지가 상기 드릴 구멍에 충돌할 때 상기 추진제가 점화되도록 하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
38. 제 37 항에 있어서,

    상기 장약 시스템은 상기 추진제 카트리지내에 내포된 상기 추진제를 점화시키기에 충분한 힘으로 상기 장약 시스템을 통해 상기 추진제 카트리지를 가압하는 수단을 구비하는 비폭발식 암석 파쇄 장치.
39. 제 33 항에 있어서,

    상기 점화 수단은 상기 추진제 카트리지가 인가된 압력을 받을 때 상기 추진제를 점화시키는 비폭발식 암석 파쇄 장치.