KR20010035147A - charge holders and center cut blasting method of use - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지하공동이나 암반사면 굴착을 위한 심발발파에 있어서, 장약공에 폭약을 둘러싸는 관형의 장약홀더를 삽입하고, 발파를 행하는 장약홀더 및 이를 이용한 발파방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast holder for inserting a tubular charge holder surrounding explosives in a blast hole for cavitation for underground cavities or rock slopes, and performing blasting, and a blasting method using the same.
일반적으로 심발발파는 지하공동이나 암반사면 굴착에서 자유면을 증가시킬 목적으로 최초로 실시하는 발파이다.In general, heart blasting is the first blasting for the purpose of increasing free surface in excavation of underground cavity or rock slope.
현재 국내외의 심발발파에서 널리 활용되고 있는 공법은 브이컷트(V-cut)와 번컷트(burn cut)공법 등이 있다.Currently widely used in domestic and overseas blasting is the V-cut (burn cut) method and the like.
번컷트 공법을 도 1를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The burn cut method will be described with reference to FIG. 1 as follows.
번컷트 공법은 심발의 중앙부에 무장약공(1)과 그 주위에 장약공(2)을 천공하고, 이 장약공(2)에는 폭약(3)을 장전시켜 무장약공(1)과 장약공(2) 사이의 암반을 무장약공(1)쪽으로 향하도록 파쇄시켜 굴착면이 형성되도록 발파하는 방법이다.The burn cut method drills the armed medicine ball (1) in the center of the heart and the charge ball (2) around it, and loads the explosive charge (3) in the arm ball (2) This is a method of blasting rock to form an excavation surface by crushing the rock face toward the armed medicine (1).
그러나 종래의 번컷트 공법은 장약공(2)과 무장약공(1)과의 간격을 10∼20cm로 유지하면서 천공해야 하므로 관통의 우려가 있으며, 더구나 대구경의 무장약공(1)을 천공할 때에는 천공시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, the conventional burn-cut method has to be punctured while maintaining the gap between the medicinal hole (2) and the armed medicine (1) at 10 to 20 cm, and there is a risk of penetration. Moreover, when drilling a large diameter armed medicine (1) There is a problem that takes a lot of time.
브이컷트 공법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The V-cut method will be described with reference to FIG. 2 as follows.
브이컷트 공법은 현재 국내에서 가장 널리 사용되는 방법으로 1자유면(4)에 대하여 통상 60∼70°정도의 경사를 가지고 장약공(2)을 천공하고 장약공(2)에 폭약을 장전시켜 발파시키는 방법이다.V-cutting method is the most widely used method in Korea at present, and it is generally 60-70 ° with respect to one free surface (4) and drills the hole (2) and loads the explosives in the hole (2) to blast This is how you do it.
그러나 종래의 브이컷트 공법은 발파효율을 높이기 위하여 1자유면(4)에 대하여 통상 60∼70°정도의 경사를 가지고 천공하기 때문에 굴진길이가 굴착단면에 의해 제약을 받고, 굴진길이는 터널폭의 0.6∼0.7배 정도가 한도이다.However, in the conventional V-cutting method, in order to increase the blasting efficiency, the drilling length is generally drilled with an inclination of about 60 to 70 ° with respect to one free surface 4, and thus the excavation length is limited by the excavation section, and the excavation length is The limit is about 0.6 to 0.7 times.
또한 천공길이에 비해 굴진길이가 줄어들며, 장약공(2)의 끝의 간격을 20cm정도로 집중시켜야 하므로 천공에 고도의 기술이 요구되며, 천공길이가 일정하지 않으므로 장약공(2) 바닥부분의 암반의 손상이 크게 된다.In addition, the length of excavation is reduced compared to the length of drilling, and the distance between the ends of the loading holes (2) should be concentrated to about 20 cm, so high technology is required for drilling, and the length of the rock at the bottom of the loading holes (2) is not constant. The damage is great.
장약홀더를 이용한 종래의 기술은 발파에 의해 발생하는 균열의 방향을 제어하기 위한 것으로 이를 장약홀더를 이용한 조절발파방법(controlled blasting)이라 한다.Conventional technology using a charge holder is to control the direction of the crack generated by the blasting is called a controlled blasting method (controlled blasting) using the charge holder.
장약홀더를 이용한 조절발파방법을 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The control blasting method using the charge holder will be described with reference to FIG. 3.
장약홀더를 이용한 조절발파방법은 심발발파를 행하여 2자유면을 형성한 후, 암반의 손상은 가능한 억제하고 여굴을 방지하며 굴착면을 매끈하게 유지할 목적에 이용되는 방법으로써, 일반적으로 길이방향으로 쪼개진 관형의 장약홀더(5)에 폭약(3)을 장전한 다음에, 길이방향에 형성된 틈새(6)가 굴착예정선(7) 방향을 향하도록 외곽장약공(8)에 삽입하고, 발파를 하는 방법이다.The controlled blasting method using the charge holder is a method used for the purpose of suppressing rock damage as much as possible after forming a two-free surface by carrying out heart blasting, preventing overmolding, and maintaining the excavation surface smoothly. After loading the explosives 3 into the tubular charge holder 5, the gap 6 formed in the longitudinal direction is inserted into the outer medicine hole 8 so that the gap 6 formed in the longitudinal direction is directed toward the excavation line 7, and the blasting is performed. It is a way.
상기 장약홀더를 이용한 조절발파방법은 길이방향에 형성된 틈새(6)로 폭약에너지가 집중되기 때문에 균열영역(9)은 외곽장약공(8)을 중심으로 타원형으로 형성되어 굴착예정선(7)을 따라 매끈한 굴착면을 얻는 데는 매우 효과적인 방법이나, 1자유면에서 행하는 심발발파에는 이용할 수 없는 방법이다.In the controlled blasting method using the charge holder, since the explosive energy is concentrated in the gap 6 formed in the longitudinal direction, the crack area 9 is formed in an elliptical shape around the outer charge hole 8 to form an excavation line 7. Therefore, it is a very effective method for obtaining a smooth excavation surface, but cannot be used for heart blasting performed in one free surface.
본 발명은 자유면을 향하는 경사각을 갖는 구멍이 형성된 관형의 장약홀더와 상기 장약홀더를 이용한 발파방법으로 구성된다.The present invention comprises a tubular charge holder having a hole having an inclination angle toward a free surface and a blasting method using the charge holder.
본 발명의 목적은 발파에 의해 발생하는 폭약에너지가 자유면을 향하는 경사각을 갖는 구멍의 방향으로 집중되게 함으로써 굴진능률을 향상시키고, 동시에 장약공의 수량 및 장약량을 적게 할 수 있으며, 지반진동을 줄이는데 목적이 있다.An object of the present invention is to improve the excavation efficiency by reducing the explosive energy generated by the blasting in the direction of the hole having the inclination angle toward the free surface, and at the same time to reduce the number and the amount of charge holes, and to reduce the ground vibration There is a purpose.
도 1은 종래의 번컷트 공법의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 1a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도.Figure 1 shows an embodiment of a conventional burn-cut method, Figure 1a is a front view showing a perforated array, Figure 1b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 1a.
도 2는 종래의 브이컷트 공법의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 2a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도.Figure 2 shows an embodiment of a conventional V-cut method, Figure 2a is a front view showing a perforated array, Figure 2b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 2a.
도 3은 종래의 장약홀더를 이용한 조절발파 공법의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 3a는 장약홀더의 사시도이고, 도 3b는 천공배열을 나타낸 정면도이며, 도 3b는 폭약에너지 파급영역을 나타내는 단면도.3 is a view showing an embodiment of a control blasting method using a conventional charge holder, Figure 3a is a perspective view of the charge holder, Figure 3b is a front view showing a perforated array, Figure 3b shows an explosive energy spread region Cross-section.
도 4는 본 발명의 장약홀더의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 4a는 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 A-A선 단면도.Figure 4 shows an embodiment of the charge holder of the present invention, Figure 4a is a perspective view, Figure 4b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 4a.
도 5는 본 발명의 장약홀더의 또 다른 실시 예를 표시한 것으로써 , 도 5a는 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 A-A선 단면도.Figure 5 shows another embodiment of the charge holder of the present invention, Figure 5a is a perspective view, Figure 5b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 5a.
도 6은 본 발명의 장약홀더를 장약공 내에 삽입한 상태를 표시한 것으로써, 도 6a는 길이방향 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 A-A선 단면도.6 is a view showing a state in which the holder is inserted into the charging hole of the present invention, Figure 6a is a longitudinal cross-sectional view, Figure 6b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 6a.
도 7은 본 발명의 장약홀더를 장약공 내에 삽입한 상태를 표시한 것으로써, 도 7a는 길이방향 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 A-A선 단면도.7 is a view showing a state in which the holder is inserted into the charging hole of the present invention, Figure 7a is a longitudinal cross-sectional view, Figure 7b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 7a.
도 8은 본 발명의 장약홀더를 이용한 발파패턴의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 8a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 8b는 도 8a의 A-A선 단면도이며, 도 8c는 일부 장약공의 상세 단면도.8 is a view showing an embodiment of the blasting pattern using the charge holder of the present invention, Figure 8a is a front view showing a perforated arrangement, Figure 8b is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 8a, Figure 8c is a part of the Detailed cross section.
도 9는 본 발명의 장약홀더를 이용한 발파패턴의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 9a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 9b는 도 9a의 A-A선 단면도이며, 도 9c는 일부 장약공의 상세 단면도.Figure 9 shows an embodiment of the blasting pattern using the charge holder of the present invention, Figure 9a is a front view showing a perforated arrangement, Figure 9b is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 9a, Figure 9c is a part of the hole Detailed cross section.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 무장약공 2 : 장약공1: Armed Pharmacy 2: Armed Pharmacy
3 : 폭약 4 : 1자유면3: width about 4: 1 free plane
10 : 장약홀더 11 : 경사각10: charge holder 11: inclination angle
12 : 구멍 13 : 길이방향 홈12 hole 13 longitudinal groove
14 : 원주방향 홈14: circumferential groove
본 발명은 지하공동이나 암반사면 굴착을 위한 심발발파용 장약홀더 및 이를 이용한 발파방법으로서, 장약홀더의 길이방향에 형성된 틈새로 폭약에너지가 집중되게 하는 기존의 조절발파방법을 개선하여, 기존 방법의 장점을 살리면서 심발발파에 이용할 수 있도록 폭약에너지의 방향을 자유면을 향하게 한 장약홀더 및 이를 이용한 발파방법에 관한 것이다.The present invention is a blasting method for heart blasting and a blasting method using the same for the excavation of underground cavity or rock slope, by improving the existing controlled blasting method to concentrate the explosive energy in the gap formed in the longitudinal direction of the holder, The present invention relates to a charge holder having a direction of explosive energy directed to a free surface so as to be used for heart blasting, and a blasting method using the same.
도 4에서 도 6를 참조하여 본 발명의 장약홀더의 일 실시 예를 설명한다.An embodiment of the charge holder of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
본 발명의 장약홀더(10)에는 경사각(11)을 갖는 구멍(12)이 1개 이상 형성되어 있다.In the charge holder 10 of the present invention, at least one hole 12 having an inclination angle 11 is formed.
또한 상기 장약홀더(10)에 1개 이상의 길이방향의 홈(13), 또는 원주방향의 홈(14)을 더 형성하여 상기 홈방향(13,14)으로도 폭약에너지가 전달되도록 하여 발파효율을 더 높일 수 있다.In addition, one or more longitudinal grooves 13 or circumferential grooves 14 are further formed in the charge holder 10 so that the explosive energy is also transmitted in the groove directions 13 and 14 to improve the blasting efficiency. It can be higher.
그리고 폭약에너지의 전달을 억제하고자 하는 부분(15)은 상기 구멍(12), 또는 홈(13, 14)을 형성시키지 않고 폭약에너지를 집중하고자 하는 부분(16)에만 상기 구멍(12), 또는 홈(13, 14)을 형성하여 2자유면을 보다 효율적으로 만들 수 있다.The portion 15 to suppress the transfer of explosive energy is the hole 12 or the groove only in the portion 16 to concentrate the explosive energy without forming the hole 12 or the grooves 13 and 14. (13, 14) can be formed to make the two free faces more efficient.
본 발명의 장약홀더(10)를 이용하여 폭약(3)을 장전하는 방법에는 장약홀더(10)를 장약공(2)에 삽입하기 전에, 또는 장약공(2)에 삽입한 후에 장전하는 등의 2가지 방법이 있다.In the method of loading the explosives 3 using the charge holder 10 of the present invention, the charge holder 10 is loaded before or after being inserted into the charge hole 2 or the like. There are two ways.
장약홀더(10)를 장약공(2)에 삽입할 때에는 폭발력을 집중시키고자 하는 부분(16에 구멍(12), 또는 홈(13, 14)이 위치하도록 배치한다.When the charge holder 10 is inserted into the charge hole 2, the hole 12 or the grooves 13 and 14 are disposed in the portion 16 to concentrate the explosive force.
폭약을 장전한 후에는 장약공(2)에 점토나 모래 등을 이용하여 전색(temping)(18)을 하고, 전기발파 또는 도폭선에 의한 발파를 행하여 심발를 완료한다.After loading the explosives, the charging holes 2 are tempered 18 using clay, sand, or the like, followed by electric blasting or blasting by the detonation line to complete heart attack.
종래의 심발발파을 행하면 암반에는 폭약에너지의 방향을 제어할 수 없기 때문에 원추형의 파쇄공이 생기는데, 하우저(Hauser)의 발파식에 의하면 이때의 장약량은 최소저항선의 3승에 비례한다고 한다.Conventional heart blasting results in conical crushing holes in the rock because the direction of explosive energy cannot be controlled. According to the blasting formula of Hauser, the amount of charge at this time is proportional to the third power of the minimum resistance line.
그러므로 종래의 심발발파 방법에서 1회의 발파로 굴진길이를 증가시키기 위해서는 장약량을 증가시켜야 하기 때문에 장약량이 많이 소요될 뿐만 아니라 장약량을 증가시키면 지반진동이 증가하기 때문에 주변 구조물이나 인체에 피해를 주게 될 우려가 있다.Therefore, in the conventional heart blasting method, it is necessary to increase the loading amount in order to increase the excavation length by one blasting. Therefore, the loading amount is not only high but also the ground vibration increases when the loading amount is increased. have.
본 발명에서는 폭약을 둘러 싸는 관형의 장약홀더에 1자유면(4)을 향하는 경사각(11)을 갖는 구멍(12)을 1개 이상 형성시킨 장약홀더(10)와 상기 장약홀더에 폭약(3)을 장전한 다음, 장약공(2) 내부에 삽입하되, 폭발력을 집중시키고자 하는 부분(16)에 경사각(11)을 갖는 구멍(12)이 위치하도록 배치한 후, 발파하게 된다.In the present invention, the charge holder 10 and at least one hole 12 having an inclination angle 11 toward the one free surface 4 in the tubular charge holder surrounding the explosive charge and the explosive charge 3 in the charge holder. After it is loaded, it is inserted into the charging hole (2), and after placing the hole 12 having the inclination angle 11 in the portion 16 to concentrate the explosive force, and then blasting.
따라서 경사각(11)을 갖는 구멍(12)에 폭약에너지가 집중하게 되므로 2자유면을 효과적으로 얻을 수 있게 된다.Therefore, the explosive energy is concentrated in the hole 12 having the inclination angle 11, so that two free surfaces can be effectively obtained.
즉, 구멍(12)의 경사각(11)을 조절하여 폭약에너지의 방향(17)을 제어할 수 있기 때문에 동일 장약량으로 굴진길이를 증가시킬 수 있고, 동시에 장약공(2)의 수량 및 장약량을 적게 할 수 있으며, 지반진동을 작게 할 수 있다.That is, since the direction 17 of the explosive energy can be controlled by adjusting the inclination angle 11 of the hole 12, it is possible to increase the length of the excavation with the same dosage, and at the same time reduce the quantity and the quantity of the charging holes 2 It can make the ground vibration small.
도 8를 참조하여 본 발명의 장약홀더를 이용한 발파패턴의 일 실시 예를 설명한다.An embodiment of the blasting pattern using the charge holder of the present invention will be described with reference to FIG. 8.
지하공동이나 암반사면 굴착을 위한 심발발파에 있어서, 1자유면(4)에 직각으로 소정 개수의 장약공(2)과 무장약공(1)을 천공하고, 장약공(2)에 장약홀더(10)를 삽입하되, 장약홀더에는 1자유면(4)을 향하는 경사각(11)을 갖는 구멍(12)이 1개 이상 형성되어 있으며, 상기 장약홀더(10)에 폭약(3)을 장전하여 장약공(2)에 삽입하여 발파를 행한다.In the blasting for excavation of underground cavities or rock slopes, a predetermined number of charge holes (2) and armored holes (1) are drilled at right angles to one free surface (4), and a charge holder (10) is mounted on the charge hole (2). ), But at least one hole 12 having an inclination angle 11 toward the free surface 4 is formed in the charge holder, and the charge holder 10 is loaded with an explosive charge 3 in the charge holder 10. Insert into (2) and blast.
도 9를 참조하여 본 발명의 장약홀더를 이용한 발파패턴의 또 다른 실시 예를 설명한다.Another embodiment of the blasting pattern using the charge holder of the present invention will be described with reference to FIG. 9.
지하공동이나 암반사면 굴착을 위한 심발발파에 있어서, 1자유면(4)에 대하여 설정각도로 소정개수의 장약공(2)을 천공하고, 장약공(2)에 장약홀더(10)를 삽입하되, 장약홀더에는 1자유면(4)을 향하는 경사각(11)을 갖는 구멍(12)이 1개 이상 형성되어 있으며, 상기 장약홀더(10)에 폭약(3)을 장전하여 장약공(2)에 삽입하여 발파를 행한다.In the blasting for excavation of underground cavity or rock sloping surface, a predetermined number of charge holes (2) are drilled at a set angle with respect to one free surface (4), and a charge holder (10) is inserted into the charge hole (2). The charge holder has at least one hole 12 having an inclination angle 11 facing the one free surface 4, and the charge holder 10 is loaded with an explosive charge 3 to the charge hole 2. Insertion and blasting.
본 발명의 장약홀더를 이용한 발파방법은 장약홀더(10)에 1자유면(4)을 향하는 경사각(11)을 갖는 구멍(12)이 1개 이상 형성되어 있어, 1자유면(4)을 향하는 경사각(11)을 갖는 구멍(12)의 방향으로 폭약에너지가 집중하게 되어 굴진길이를 증가시킬 수 있고, 동시에 장약공(2)의 수량 및 장약량을 적게할 수 있게 된다.In the blasting method using the charge holder of the present invention, at least one hole 12 having an inclination angle 11 facing the one free surface 4 is formed in the charge holder 10, and the one free surface 4 is directed toward the free holder. The explosive energy is concentrated in the direction of the hole 12 having the inclination angle 11 to increase the length of the excavation, and at the same time, the quantity and the amount of the charging holes 2 can be reduced.
또한 상기 장약홀더(10)에 길이방향의 홈(13) 또는 원주방향의 홈(14)이 1개 이상 더 형성하여 이들 홈방향(13, 14 )으로도 폭약에너지가 전달되도록 하여 발파효율을 더 높일 수 있다.In addition, one or more longitudinal grooves 13 or circumferential grooves 14 are formed in the charge holder 10 so that explosive energy is also transmitted in these groove directions 13 and 14 to further increase the blasting efficiency. It can increase.
이상과 같이 본 발명의 장약홀더 및 이를 이용한 발파방법에 의하면, 장약공에 폭약을 둘러싸는 관형의 장약홀더를 삽입하되, 상기 장약홀더에는 자유면을 향하는 경사각을 갖는 구멍이 1개 이상 형성되어 있어, 장약공의 발파에 의해 발생하는 폭약에너지가 자유면을 향하는 경사각을 갖는 구멍의 방향으로 집중되게 함으로써 굴진능률을 향상시키고, 동시에 장약공의 수량 및 장약량을 적게 할 수 있으며, 발파진동을 줄이는 효과가 있다.According to the charge holder and the blasting method of the present invention as described above, insert the tubular charge holder surrounding the explosives in the charge hole, the at least one hole having an inclination angle toward the free surface is formed in the charge holder In addition, the explosive energy generated by the blasting of the charge holes is concentrated in the direction of the hole having the inclination angle toward the free surface, thereby improving the drilling efficiency, and at the same time reducing the quantity and the amount of the loading holes and reducing the blasting vibration. There is.
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