KR20030075643A - Two-face simultaneous cut blasting using air decking - Google Patents

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KR20030075643A
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Abstract

PURPOSE: A blasting method capable of performing blasting without cracks on country rock and raw stone by decking explosives having relatively low wind velocity in upper and lower parts inside blasting hole so that air layer is formed between two gun powders in two-face rock blast for collecting raw stone for building stone is provided. CONSTITUTION: In a stone-cutting blasting method using gunpowder, the two-face rock blasting method using air layer is characterized in that detonation is performed by forming an air layer between two gun powders after respectively charging explosives into bottom part and upper part, a position distanced about 1 m from the blasting holes, after drilling blasting holes, gun powders are charged into vertical holes in such a way that the vinyl bag is connected to adjacent holes with being tied by string after putting upper charging gunpowder into a vinyl bag or a similar material which does not have an effect on deterioration of explosion powder of explosives due to buffer action of the air layer, thereby charging the charging gunpowder in such a way that a pair of gun powders are suspended to the vertical holes with the string, and the charged gun powders are detonated by instantaneous detonator in such a way that rock blasting is performed without cracks on country rock and raw stone due to buffer action of the air layer by simultaneously blasting the whole blasting holes as well as charging gun powders decked in the upper and lower parts inside the respective blasting holes.

Description

공기층을 이용한 양면발파방법{Two-face simultaneous cut blasting using air decking}Two-face simultaneous cut blasting using air decking}

본 발명은 공기층을 이용한 양면발파방법에 관한 것으로 자세하게는 석재용 원석채취를 위한 양면발파에서 초안폭약과 같은 비교적 저폭속의 폭약류를 발파공 내부에서 상부와 하부로 분산장약(decking)하여 두 약포 사이에 공기의 층을 둠으로써, 모암과 원석에 균열을 일으키지 않고 발파할 수 있는 발파방법에 관한 것이다.The present invention relates to a double-sided blasting method using an air layer, and in detail, in the double-sided blasting for collecting stones for stone, relatively low-explosive explosives, such as draft explosives, are dispersed between the two medicines in the blasting hole. The present invention relates to a blasting method capable of blasting without causing cracks in the mother rock and gemstones by placing a layer of air in it.

기존의 발파방법을 설명하면 다음과 같다.The conventional blasting method is described as follows.

가) 채석발파법A) Quarry blasting method

석재용 원석을 모암으로부터 분리하는 방법에는 (i) 열을 이용하는 방법으로서 오랫동안 사용되어온 제트버너(jet burner)에 의한 방법, (ii) 제트버너법에서 발생하는 과대한 소음과 원석의 손실을 고려하여 이에 대한 대체기술로서 기계력을 이용하는 다이아몬드 와이어(diamond wire saw) 등에 의한 방법, (iii) 화약이 반응할 때 발생되는 에너지를 이용하는 발파에 의한 방법이 있고, (iv) 또 근래에는 고압수류를 이용하는 워터젯(water jet)에 의한 방법 등이 있다.The method of separating the stone for the stone from the mother rock includes (i) the method of using the heat by the jet burner which has been used for a long time, and (ii) the excessive noise and the loss of the gemstone caused by the jet burner method. Alternative technologies include diamond wire saws using mechanical force, and (iii) blasting using energy generated when gunpowder reacts. (Iv) Water jet using high pressure water flow in recent years. (water jet) and the like.

상기와 같은 채석법들 가운데 화약발파에 의한 방법은 제트버너나 기타 기계력 등에 의한 방법에 비해 작업공정과 경제성의 측면에서 매우 우수한 방법이지만, 국내의 경우 사실상 화약발파가 차지하는 비중은 그다지 높지 않은 상태이다.Among the quarrying methods described above, the explosive method is superior to the jet burner or other mechanical methods in terms of work process and economic feasibility.However, in Korea, the explosive expenditure is not very high. .

국내에서 일반적으로 적용되고 있는 채석작업의 형태는 제트버너를 이용하여 수직자유면을 형성시킨 후 버너를 적용하기 어려운 하부면 만을 화약발파를 이용하여 절취하는 형식의 일면발파법이 가장 많이 사용되고 있다.The most common type of quarrying work in Korea is the one-side blasting method in which a vertical free surface is formed by using a jet burner, and only the lower surface, which is difficult to apply the burner, is cut off using gunpowder blasting.

간혹 절리 등의 불연속면이 자연적으로 형성되어 있는 경우에는 절리면을 자유면으로 하여 양면 또는 삼면발파를 실시하는 경우도 있다.In some cases, when discontinuous surfaces such as joints are naturally formed, double or three-sided blasting may be performed with the joints as free surfaces.

1) 일면발파법1) One side blasting method

재래식의 일면발파에 의한 채석법은 제트버너를 이용하여 채취코자 하는 암괴의 양측면과 후면 등 3면에 자유면을 형성한 후 나머지 바닥면만을 흑색화약(black powder)이나 초안폭약 등의 화약으로 발파하여 채취하는 방법이다. 이런 경우 대체로 암석의 후면은 절취면이 넓어 자유면을 형성하기 위한 절삭작업에 많은 시간과 인원이 소요되며, 인건비와 연료비의 증가는 물론 작업공정이 지연되어 생산력이 크게 저하되는 원인이 되기도 한다.Conventional quarrying with one-side blasting uses jet burners to form free surfaces on both sides and back of the rock to be collected, and then only the bottom is blasted with black powder or draft explosives. It is a method of collecting. In this case, the back side of the rock generally has a large cutting surface, which takes a lot of time and personnel to form a free surface, and increases labor costs and fuel costs, as well as delays in the work process, causing a significant decrease in productivity.

또 제트버너는 화염을 이용하여 암석을 절삭하는 장치이므로 방출되는 열에 의해 암석이 팽창되어 미세한 크랙들이 발생하며, 심한 경우에는 절삭면 부근의 암석이 열변형을 받아 채취된 원석 체적의 약 40% 정도의 손실도 발생할 수 있다. 전형적인 제트버너 작업에서 연료소모량은 약 40∼60 l/hr 정도이며, 절삭율(cutting rate)은 대략 1.1㎡/hr 정도이나 작업자의 숙련도에 따라 0.75 ㎡/hr 정도로 절삭율이 저하될 수도 있다.In addition, the jet burner is a device that cuts rocks using flames, so the rocks are expanded by the emitted heat, and minute cracks occur. In severe cases, the rock near the cutting surface undergoes heat deformation, which is about 40% of the volume of the raw stones collected. Loss of can also occur. In a typical jet burner, the fuel consumption is about 40 to 60 l / hr, the cutting rate is about 1.1 m 2 / hr, but the cutting rate may be reduced to about 0.75 m 2 / hr depending on the skill of the operator.

2) 양면발파법2) Double sided blasting method

석재 채취에 적용되는 개선된 발파법으로 알려져 있는 양면발파법에는 대체로 다음과 같이 도폭선을 이용하는 방법과 도폭선과 정밀폭약의 조합을 이용하는 방법의 두 가지가 있다.There are two types of double-sided blasting methods known as improved blasting methods applied to stone harvesting: the use of a detonation line and the combination of a detonation line and a precision explosive.

(a) 도폭선(detonating cord)을 이용하는 방법(a) Method using a detonating cord

도폭선을 이용한 발파에서는 채취코자 하는 암괴의 양측면은 제트버너 또는 다이아몬드 와이어 등으로 먼저 절삭하여 자유면을 형성시키고, 나머지 후면과 바닥면의 양면을 도폭선을 이용하여 동시에 발파한다. 이 도폭선을 이용한 발파법에서는 발파당 하나의 뇌관만으로도 모든 발파공을 동시에 기폭시킬 수 있는 장점이 있다.In the blasting using the detonation line, both sides of the rock to be collected are first cut with a jet burner or a diamond wire to form a free surface, and both sides of the remaining rear surface and the bottom surface are simultaneously blasted using the detonation line. This blasting method has the advantage of detonating all blast holes simultaneously with only one primer per blast.

이 방법에서는 수직공 및 수평공의 공간격은 대체로 20∼36 cm 정도로 하며, 공경은 대개 32 mmØ정도로 하여 서로 평행하도록 천공한다. 도폭선을 장전할 때는 각 공당 1∼3 가닥씩 장약하며, 공저부분에서는 장약장에 따라 약 0.3∼1 m 정도씩을 구부려 준다. 도 1∼3은 현재 국내에서 사용되고 있는 대표적인 도폭선에 의한 양면발파 사례를 보인 것이다.In this method, the spacing of the vertical and horizontal holes is generally about 20 to 36 cm, and the hole diameter is about 32 mm Ø and drilled parallel to each other. When loading the dopyeong line, one to three strands are charged for each hole, and at the bottom of the joint, about 0.3 to 1 m are bent depending on the chapter. 1 to 3 show examples of double-sided blasting by representative dopant ships currently used in Korea.

일반적으로 채석발파에 사용되고 있는 도폭선은 직경이 5 mm인 것으로 함유폭약량은 10 g/m, 심약은 PETN(pentaerythrite tetranitrate)이며, 폭속은 대략 6,000 m/sec 정도이다.In general, the width of the dopant used for quarrying is 5 mm in diameter, the amount of explosive charge is 10 g / m, the core drug is PETN (pentaerythrite tetranitrate), and the speed of explosion is about 6,000 m / sec.

도폭선은 고폭속의 폭약을 이용한 화공품이므로 일반적으로 가스압과 같은 정압(static pressure)으로 얻을 수 있는 효과는 기대하기 어려우며, 과대한 최대압력(peak pressure)이 작용할 수도 있고, 파괴평면의 조절이 어려운 등의 단점이 있다.Since the detonation line is a chemical product using a high-explosive explosive, it is generally difficult to expect an effect that can be obtained at a static pressure such as gas pressure, an excessive peak pressure may be applied, and a failure plane may be difficult to control. There are disadvantages.

이와 같은 문제점은 디커플링(decoupling)을 통하여 해결하게 되는데, 대개 물전색을 사용하면 물의 완충작용으로 폭력이 암반 중으로 균등하게 전파되어 발파효율이 보다 향상된다.This problem is solved through decoupling. In general, the use of water colors improves the blasting efficiency due to the propagation of violence evenly into the rock due to the buffering effect of water.

화강암에서 도폭선을 사용하여 발파할 때에는 비장약량(specific charge)을 대략 20∼40g/㎥ 정도로 하고 디커플링 장약을 함으로써 비파쇄성 발파가 이루어지도록 한다. 여기서, 비장약량이란 파쇄암반의 단위체적당 소모된 화약량을 말하는 것으로 발파효율과 경제성에 대한 지표로 많이 사용되고 있다. 또한 도폭선은 서로 떨어져 있는 장약을 거의 동시에 기폭할 수 있는 특성이 있으며, 수직공이나 수평공에 발파압력이 고르게 분산되도록 할 수 있어 균등장약의 효과가 있다.When blasting using granules in granite, the specific charge is about 20 to 40 g / m 3 and decoupling is performed to achieve non-fragmentable blasting. Here, the spleen dose refers to the amount of gunpowder consumed per unit volume of the crushed rock mass, and is widely used as an index for blasting efficiency and economic efficiency. In addition, the detonation line is capable of detonating the charges that are separated from each other at about the same time, and can evenly distribute the blast pressure in the vertical hole or horizontal hole has the effect of equal charge.

실제적인 천공 및 장약방법은 암질조건이나 채석장의 여건에 따라 달라지며 화강암의 경우에는 대체로 세립질 암석에서는 천공간격을 좁게 하면서 공당장약량을 비교적 적게 하여 발파한다.The actual drilling and recharging methods depend on the conditions of the rock or the quarry. In the case of granite, the granules are generally blasted with a relatively small amount of cobalt charge while narrowing the space gap.

반면, 중립 내지 조립질의 화강암에서는 천공간격을 넓게 하면서 공당장약량을 많게 하는 것이 일반적이나 이 때에도 천공간격을 지나치게 넓게 하면 실패할 확률이 높아진다.On the other hand, in neutral to coarse granite, it is common to increase the dosage of the space while increasing the space spacing, but even if the space spacing is too wide, the probability of failure increases.

(b) 도폭선 및 정밀폭약의 조합을 이용하는 방법(b) Method using combination of dopant line and precision explosive

채석발파에 사용되는 정밀폭약은 폭속 3,700 m/sec, 직경 17mmØ 정도의 것으로 터널 등에서 스무스발파(smooth blasting)용으로 많이 사용하고 있는 폭약이다. 이 폭약은 폭발가스량이 원석의 채취는 물론 자연적인 균열면을 열기에 적합한 정도이므로 모암과 원석에 균열을 일으키지 않고 채석하는데 사용되고 있다.Precision explosives used for quarrying are about 3,700 m / sec in speed and about 17mm in diameter, and they are widely used for smooth blasting in tunnels. The explosives are used for quarrying without causing cracks in the mother rock and gemstones because the amount of explosive gas is suitable for the extraction of gemstones and opening natural cracks.

대개 이와 같은 용도로 사용되는 정밀폭약은 약장이 400mm, 중량은 약 100g 정도이며, 약포가 플라스틱 튜브형으로 되어 있어 내수성이 있으므로 도폭선과 마찬가지로 물을 전색물로 사용할 수 있다. 장약시에는 발파공의 어느 한 지점에 집중장약되는 것을 피하기 위해 도폭선 한 가닥에 정밀폭약을 테이프로 묶어 발파공 내의 공저부, 중앙부, 공구부에 골고루 분산시켜 장약함으로써 폭발압력이 발파공 내부에서 균등하게 발생되도록 한다. 기폭은 도폭선에 연결한 뇌관을 점화시켜 실시하며, 뇌관의 폭굉으로 도폭선이 폭발하면 도폭선에 연결된 정밀폭약도 동시에 폭발하게 된다. 도 4는 도폭선에 정밀폭약을 추가로 적용함으로써 일반 도폭선발파에 비해 공간격을 0.45m 정도로 넓게 한 양면발파의 일례를 보여주고 있다.In general, the precision explosives used for such applications are about 400mm in length and about 100g in weight, and because the medicine is made of plastic tube, it is water resistant, so water can be used as a color material as in the case of a doppler. In order to avoid concentrated concentration at any one point of blasting hole, precision explosives are tied with tape on one strand of the blast line and distributed evenly in the bottom, center and tool of the blasting hole so that the explosion pressure is generated evenly inside the blasting hole. do. The detonation is carried out by igniting a primer connected to the detonation line. When the detonation line explodes due to detonation of the detonator, the precision explosive connected to the detonation line also explodes at the same time. FIG. 4 shows an example of double-sided blasting in which the space is widened by 0.45m compared to the general blasting line by additionally applying precision explosives to the doping line.

나) 선균열발파법(presplitting)B) Presplitting

공기층을 이용하는 분산장약법(air decking)은 기존의 선균열발파법에서 필요에 따라 적용하고 있는 기법이다. 이 방법은 선균열발파공의 바닥부에 장약되는 폭약의 상부에 공기의 층을 두는 형식을 말하며, 집중장약법(concentrated charge)의 일종이라 할 수 있다. 이 개념은 일찍이 1880년대에 이미 알려진 것이지만 백년이 지난 1980년대가 되어서야 비로소 널리 적용되기 시작하였다.Air decking using air layer is a technique that is applied as needed in the existing crack cracking method. This method is to put a layer of air on top of the explosives charged at the bottom of the line crack blast hole, a kind of concentrated charge (concentrated charge). This concept was known as early as the 1880s, but it did not begin to apply until the 1980s, a hundred years later.

장약방법은 선균열발파공이나 그 인접공의 바닥부에 폭약을 장전하고, 발파공 상부의 적절한 지점을 에어백(air bag)이나 플러그(plug) 등으로 막아 폭약과 마개 사이에 공기의 층을 만든다. 에어백이나 플러그의 상부에 해당하는 부분은 전색하지 않으며, 경우에 따라서는 전색물로 충전하는 경우도 있다. 도 5에 선균열발파공에 사용되는 여러 가지 분산장약 기법들을 보였다.The charge method loads the explosives at the bottom of the linear cracking blasting hole or the adjacent hole, and closes an appropriate point on the upper part of the blasting hole with an air bag or a plug to form a layer of air between the explosive and the stopper. The part corresponding to the upper part of the airbag or plug is not colored, and in some cases, it is filled with a colored material. 5 shows various dispersion charge techniques used for linear crack blast holes.

선균열발파법에 적용되는 공기층을 이용한 분산장약법은 경제성이 우수한 방법이라고 볼 수 있으며, 암반이 비교적 괴상(massive)일 때 사용하기 적합하다.Dispersion charging method using air layer applied to the line crack blasting method is an excellent economical method, it is suitable to use when the rock is relatively massive (massive).

만일 발파풍(air blast), 즉 소음공해에 대한 문제가 없는 경우라면 대개 발파공의 하부에 소량의 벌크형 폭약(bulk charge; 나약)을 장전한 후 폭약의 상부에 해당하는 부분은 그대로 방치함으로써 일종의 디커플링(decoupling) 효과를 얻기도 한다.If there is no problem with air blast, ie noise pollution, it is usually a kind of decoupling by loading a small amount of bulk charge in the lower part of the blast hole and then leaving the upper part of the explosive as it is. (decoupling) effect is also obtained.

즉, 선균열발파공의 상부를 플러그나 전색물 등으로 막지 않고 그대로 대기와 접하도록 방치함으로써 공내의 폭압(borehole pressure; explosion pressure)을 감소시킴과 동시에 공구 부분의 암반을 보호하는 효과를 얻고자 하는 방법이다.In other words, the upper part of the pre-cracked blast hole is left in contact with the atmosphere without being plugged with plugs or colorants, thereby reducing the borehole pressure (explosion pressure) and at the same time protecting the rock of the tool part. It is a way.

한편, 균열이 발달한 암반일수록 폭약의 에너지를 고르게 분산시킬 필요성이 더욱 증가하게 되며, 이런 경우에는 (i) 소량의 폭약을 여러 단으로 분산장약(decking; deck charge)하거나, (ii) 저밀도, 저직경의 약포형 폭약을 사용하여 연속장약(continuous charge)하거나, (iii) 도폭선(detonating cord)을 사용하여 디커플링 효과를 극대화한다. 분산장약에 비해 연속장약을 하는 경우에는 폭약비용이 많이 들지만 절리 등이 발달하여 조건이 나쁜 암반일수록 그 효과는 좋아진다. 즉, 도 5에서 우측으로 갈수록 조건이 나쁜 암반에 보다 적합한 방법이라할 수 있다.On the other hand, the more developed the rock, the greater the need to evenly disperse the explosive energy, in which case (i) deck charges in multiple stages, or (ii) low density, Low diameter weak explosives can be used for continuous charge, or (iii) detonating cords to maximize the decoupling effect. In the case of continuous charge compared to disperse charges, explosive charges cost a lot, but joints are developed and the conditions are worse, the better the effect. That is, the right side in Figure 5 may be said to be a more suitable method for rock conditions are bad.

하지만 상기 기존의 양면발파법에서는 폭약으로서 도폭선을 사용하거나 도폭선에 정밀폭약을 결합한 것을 주로 사용한다.However, in the conventional double-sided blasting method, a detonation line is used as an explosive or a precision explosive is combined with the depletion line.

또 공기층을 이용한 분산장약법(air decking)은 선균열발파(presplitting)에서 적용되기도 하지만, 이 경우에는 발파공 내에 공기의 층을 두기 위해서 바닥부만 장약하고 전혀 전색을 하지 않거나 발파공 상부에 에어백이나 플러그와 같은 마개를 끼우고 그 위에 폭약을 두는 형식을 채택하고 있다.Also, air decking using air layer is applied in presplitting, but in this case, only the bottom part is charged and no color is applied or the air bag or plug is placed on top of the blast hole in order to put a layer of air in the blast hole. They are fitted with plugs and explosives on them.

따라서 수직공의 경우 하부장약과 상부장약이 동시에 기폭될 때에는 팽창하는 폭발가스에 대한 공기층의 완충작용이 상부장약을 설치하기 위해 사용한 마개 등에 의해 제약을 받을 수도 있으며, 또 장약작업시 상부장약을 바라는 심도에 정확히 위치시키고자 할 때 여러 가지 어려움이 발생할 수도 있다.Therefore, in the case of vertical holes, when the lower and upper charges are simultaneously detonated, the buffering effect of the air layer against the expanding explosive gas may be limited by the stopper used to install the upper charges. Difficulties can arise when trying to locate them correctly.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 석재용 원석채취를 위한 양면발파에서 초안폭약과 같은 비교적 저폭속의 폭약류를 발파공 내부에서 상부와 하부로 분산장약(decking)하여 두 약포 사이에 공기의 층을 둠으로써, 즉 공기층을 이용한 분산장약(air decking)을 적절히 이용함으로써 모암과 원석에 균열을 일으키지 않고 발파할 수 있는 발파방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to disperse the relatively low-explosive explosives such as draft explosives to the top and bottom inside the blast hole in the double-sided blasting for stone extraction for stone between the two medicines By providing a layer of air, that is, by appropriately using air decking (air decking) using the air layer to provide a blasting method that can be blasted without causing cracks in the mother rock and gemstones.

상기와 같은 본 발명의 목적은 모든 발파공의 바닥부 및 상부(공구에서 약 1m 지점)에다 각각 폭약을 장전함으로써 두 약포 사이에 공기의 층을 두되, 장약방법에 있어서 수직공의 경우 상부장약을 비닐포대(또는 이와 유사한 재질로서 공기층의 완충작용에 의한 폭약의 폭력저하에 별다른 영향을 미치지 않는 재질로 된 것) 속에 넣은 다음, 이 비닐포대를 노끈 등으로 묶어 인접공의 것과 서로 연결함으로써 한 쌍의 약포를 함께 매단 형식으로 장전하고, 기폭은 순발뇌관을 사용하여 실시하되, 각 발파공 내의 상·하부로 분산시킨 장약들 뿐만 아니라 전체 발파공들을 모두 동시발파하는 방법을 제공함으로서 달성된다.The object of the present invention as described above is to place a layer of air between the two medicines by loading the explosives at the bottom and top (about 1m point of the tool) of all blast holes, respectively, in the vertical method in the charging method, Put it in a sack (or similar material) that does not have a significant effect on the detonation of the explosives by the cushioning of the air layer. Loading the medicine together in a hanging form, and detonation is carried out using a net primer, but by providing a method of simultaneously blasting all the blast holes as well as the charges dispersed in the upper and lower portions in each blast hole.

도 1은 종래 도폭선을 이용한 양면발파의 한 실시예도,1 is an embodiment of a double-sided blasting using a conventional doptoum,

도 2는 종래 도폭선을 이용한 양면발파의 한 실시예도,Figure 2 is an embodiment of the double-sided blasting using a conventional dopyeok,

도 3은 종래 도폭선을 이용한 양면발파의 한 실시예도,3 is an embodiment of a double-sided blasting using a conventional dopyeok,

도 4는 종래 도폭선 및 정밀폭약의 조합을 이용한 양면발파의 한 실시예도,Figure 4 is an embodiment of a double-sided blasting using a combination of conventional dopyeokbu and precision explosives,

도 5는 종래 선균열발파공에 사용되는 여러 가지 분산장약을 보인 실시예도,Figure 5 is an embodiment showing a variety of dispersion charges used in conventional prior crack blast holes,

도 6은 본 발명 공기층 양면발파에서의 천공패턴도,Figure 6 is a perforation pattern in the air layer double-sided blasting of the present invention,

도 7은 본 발명 공기층 양면발파에서의 장약패턴도,Figure 7 is a charge pattern in the air layer double-sided blasting of the present invention,

도 8은 본 발명 공기층 양면발파에서의 상부장약 장전을 보인 실시예도,8 is an embodiment showing an upper charge loading in the air layer double-sided blasting of the present invention,

도 9는 종래 바닥공의 천공작업도,9 is a drilling operation of the conventional floor hole,

도 10은 종래 도폭선 결선작업도,10 is a conventional diagrammatic wiring connection work,

도 11은 종래 도폭선에의 뇌관체결도,11 is a conventional primer fastening diagram on the line

도 12는 본 발명에 사용되는 초안폭약도,12 is a draft exploded view used in the present invention,

도 13은 본 발명 초안폭약의 장전도,Figure 13 is a charge diagram of the draft explosives of the present invention,

도 14는 본 발명에 따른 암괴의 전방이동도,14 is a front view of the rock mass according to the present invention,

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 화약을 이용한 채석 발파방법에 있어서,In the present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for removing the conventional drawbacks in the quarrying blasting method using gunpowder,

발파공을 천공한 후 바닥부 및 상부(공구에서 약 1m 지점)에다 각각 폭약을 장전하여 두 약포 사이에 공기의 층을 둔 후 기폭하되, 장약방법은 수직공의 경우 상부장약을 비닐포대(또는 이와 유사한 재질로서 공기층의 완충작용에 의한 폭약의 폭력저하에 별다른 영향을 미치지 않는 재질로 된 것) 속에 넣은 다음, 이 비닐포대를 노끈 등으로 묶어 인접공의 것과 서로 연결함으로써 한 쌍의 약포를 함께 매단 형식으로 장전하고, 기폭방법은 순발뇌관을 사용하여 실시하되, 각 발파공 내의 상·하부로 분산시킨 장약들 뿐만 아니라 전체 발파공들을 모두 동시발파함으로서 공기층의 완충작용으로 모암과 원석에 균열을 일으키지 않고 발파하는 방법을 특징으로 한다.After drilling the blast hole, load explosives on the bottom and top (approximately 1m from the tool) and put a layer of air between the two medicines and detonate them. A similar material, which is made of a material that does not significantly affect the detonation of explosives caused by the buffering action of the air layer), and then tie the vinyl bag with a string or the like and tie it together with adjacent ones to tie a pair of medicines together The method of loading and detonation is carried out using a net detonator, but the blasting of all the blasting holes simultaneously as well as all the blasting holes distributed in the upper and lower parts in each blasting hole, and the blasting of the base layer without causing cracks in the rock and gemstones. It is characterized by how to.

상기 상하부에 장전되는 폭약은 초안폭약과 같이 폭속이 약 3,500m/sec, 직경은 28㎜Ø 정도인 것을 사용하되, 상하부에 개별 폭약 중량의 1/2씩 장약하는 것을 특징으로 한다.The explosives loaded on the upper and lower parts are used in the same way as the draft explosives with a speed of about 3,500 m / sec and a diameter of about 28 mmØ.

상기 뇌관의 설치방향은 상부장약의 경우는 폭굉방향이 공저방향으로 향하도록 하며, 하부장약의 경우에는 뇌관의 폭굉방향이 공구방향이 되도록 장착한 것을 특징으로 한다.The installation direction of the primer is to the detonation direction in the case of the upper medicament to the cooperative direction, in the case of the lower medicament characterized in that the detonation direction of the primer is mounted so that the tool direction.

상기 천공구의 직경은 초안폭약의 약경 28㎜Ø를 감안하여 38㎜Ø를 사용하며, 천공간격은 0.3m로 하되 암괴의 양단 부분에서는 천공간격을 0.2m 정도로 좁혀주어 암괴가 절취 예정면을 따라 절단되도록 한 것을 특징으로 한다.The diameter of the drilling tool is 38mmØ in consideration of the approximate diameter 28mmØ of the draft width, and the space spacing is 0.3m, but at both ends of the rock narrows the space spacing about 0.2m so that the rock mass is cut along the planned surface. It is characterized in that the cutting.

상기 상부장약의 위쪽 부분에 대하여만 전색을 실시하되, 강한 흡수성을 지닌 초안폭약을 사용할 경우에는 전색물로서 점토나 모래를 사용하는 것을 특징으로 한다.Although only the upper part of the upper charge is carried out, when using a draft explosive having a strong absorbency, clay or sand is used as a colorant.

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 공기층을 이용한 양면발파기술은 초안폭약과 같이 비교적 폭속이 낮은 폭약류를 각 발파공의 상·하부에 장약하여 내부에 공기의 층을 두고 상·하부의 약포를 동시에 기폭시킴으로써 공기층의 완충작용으로 모암과 원석에 균열을 일으키지 않고 발파할 수 있는 새로운 발파방법이다.Double-sided blasting technology using the air layer of the present invention charges the low-explosive explosives such as draft explosives at the top and the bottom of each blasting hole to place a layer of air inside and detonate the upper and lower medicines at the same time to buffer the air layer. It is a new blasting method that can blast without causing cracks in the mother rock and gemstones.

특히, 수직 발파공의 상부에 위치하는 약포를 장전할 때에는 비닐이나 이와 유사한 재질의 포대를 노끈 등으로 묶어 인접공의 것과 서로 연결하여 두 약포를 함께 매단 형식으로 장전하므로 현장에서 장약작업을 손쉽게 수행할 수 있어 작업에 소요되는 시간과 인력을 크게 감소시킬 수 있다.In particular, when loading the medicine that is located in the upper part of the vertical blast hole, the bag of vinyl or similar material is tied with a string, etc., connected to the adjacent hole, and the two medicines are loaded together in the form of hanging, so it is easy to carry out the charging work in the field. This can greatly reduce the time and manpower required for work.

비닐포대와 같은 재료는 값싸고 손쉽게 구할 수 있을 뿐 아니라 폭약의 폭발로 발생되는 충격파의 전파에 거의 영향을 미치지 않는다.Materials such as vinyl bags are inexpensive and readily available and have little effect on the propagation of shock waves caused by explosive explosions.

또한 비닐포대를 사용하면 현장에서 약포를 넣고 끈으로 묶는 작업이 매우 간편해지므로 장약작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있으며, 따라서 주어진 발파설계의 내용이 현장시공에 그대로 반영되는 이점이 있다.In addition, the use of a vinyl bag makes it very easy to put the medicine in the field and tie it with a string, so that it is possible to perform the filling operation quickly and accurately, and therefore, there is an advantage that the contents of a given blasting design are reflected in the field construction.

본 발명에 적용되는 폭약은 폭속이 약 3,500m/sec인 초안폭약으로서 직경이 28 mmØ 정도인 것을 사용한다.The explosives applied to the present invention are draft explosives having a speed of about 3,500 m / sec, and those having a diameter of about 28 mm Ø are used.

초안폭약은 다른 폭약류에 비해 비교적 폭속이 낮으므로 석재발파에 적합하며, 장약은 발파공당 2개 정도로 나누어 장전한다.Draft explosives are relatively slower than other explosives, so they are suitable for stone blasting.

한편, 초안폭약은 약상이 분상인데다 초안(질산암모늄) 자체가 원래 강한 흡수성을 지니고 있어 물을 전색물로 사용하지 못하고 점토나 모래를 사용하여 전색한다.On the other hand, the draft explosives are in the form of powder, and the draft (ammonium nitrate) itself has a strong absorbency, so that water is not used as a colorant, but is colored using clay or sand.

가. 천공 및 장약 패턴end. Perforated and loaded pattern

본 공기층을 이용한 양면발파기술에서 적용할 수 있는 천공패턴의 일례를 도 6에 보였다. 천공직경은 초안폭약의 약경 28㎜Ø 를 감안하여 38㎜Ø를 사용하며,천공간격은 0.3m로 하되 암괴의 양단 부분에서는 천공간격을 0.2m 정도로 좁혀주어 암괴가 절취 예정면을 따라 확실하게 절단되도록 한다. 천공장은 채취코자 하는 암괴의 크기에 따라 달라질 수 있으나 대략 10m 이내로 하는 것이 좋다. 마찬가지로 암괴의 길이도 현장여건에 따라 적절한 크기로 설정할 수 있으나 대략 40m를 초과하지 않도록 하는 것이 좋다.6 shows an example of the perforation pattern applicable to the double-sided blasting technique using the air layer. The drilling diameter is 38mm Ø in consideration of the approximate diameter 28mm Ø of the draft width, and the space spacing is 0.3m, but the space gap is narrowed to about 0.2m at both ends of the rock, so that the rock is cut along the planned cut. Be sure to The mill may vary depending on the size of the rock to be collected, but it should be within 10 meters. Similarly, the length of the mass can be set to an appropriate size depending on the site conditions, but it is better not to exceed approximately 40m.

장약량은 도 7에 보인 바와 같이 초안폭약 28㎜Ø 약포 하나의 중량에 해당하는 약 156g을 발파공의 상·하부에 같은 양으로 나누어 약 78g씩 장약한다. 기폭방법은 동시발파를 사용하므로 모든 장약에는 순발뇌관 내지 같은 지발시차를 가지는 뇌관을 장착한다. 각 발파공에 뇌관을 장착할 때는 상부장약의 경우에는 뇌관의 폭굉방향이 공저방향으로 향하도록 하며, 하부장약의 경우에는 이와는 반대로 뇌관의 폭굉방향이 공구방향이 되도록 장착하여야 한다. 폭약의 폭굉방향은 뇌관의 폭굉방향에 의해 결정되므로 이와 같은 방식으로 뇌관을 장착하면 뇌관의 폭굉으로 유도되는 폭약의 폭굉방향이 발파공 중간의 공기층을 서로 향하게 됨으로써 공기층을 통한 완충작용의 효과가 더욱 향상된다.As shown in FIG. 7, about 156 g corresponding to the weight of one drug of about 28 mm Ø draft is divided by the same amount in the upper and lower portions of the blast hole, and then charged by about 78 g. Since the detonation method uses simultaneous blasting, all charges are equipped with primers having the same delay or the same delay time. When the primer is installed in each blast hole, the detonation direction of the detonator should be directed to the co-bottom direction in the case of the upper charge, and in the opposite case, the detonation direction of the detonator should be mounted in the tool direction. Since the detonation direction of the explosive is determined by the detonation direction of the primer, when the primer is mounted in this way, the detonation direction of the explosive induced by the detonation of the primer is directed toward the air layer in the middle of the blast hole, thereby further improving the effect of the buffering action through the air layer. do.

전색은 상부장약의 위쪽 부분에 대하여만 실시하며, 강한 흡수성을 지닌 초안폭약을 사용할 경우에는 전색물로서 점토나 모래를 사용한다. 결선 시에는 각 공의 상·하부 장약을 먼저 직렬로 결선하고, 계속해서 인접공과도 직렬로 연결한 다음 모든 약포를 동시에 발파한다.The color is applied only to the upper part of the upper charge. When using a draft absorber with strong absorbency, clay or sand is used as the colorant. In the case of wiring, the upper and lower charges of each ball shall be connected first in series, then continue to be connected in series with adjacent balls, and then all blasts will be fired simultaneously.

나. 상부장약 장전법I. Overload Charge

본 공기층을 이용한 양면발파기법에서는 수직공의 경우 하부장약과 상부장약 사이에 공기층을 두기 위해 다음과 같은 절차에 따라 상부장약을 장전한다.In the double-sided blasting method using this air layer, in order to put the air layer between the lower and upper charges in the vertical hole, the upper charge is loaded according to the following procedure.

① 상부장약으로 사용할 약포에 뇌관을 삽입한다.① Insert the primer into the medicine to be used as the upper medicine.

② 뇌관을 꽂은 약포를 비닐포대 등에 넣고 포대를 긴 끈으로 묶는다.② Put the primer in a plastic bag and tie the bag with a long string.

③ 인접공의 끈과 적절한 길이로 묶은 후 한 쌍의 포대를 각각의 공에 장전한다.③ Tie a string with adjacent lengths and load a pair of bags in each ball.

④ 장전된 폭약의 상부에 점토나 모래를 사용하여 전색한다.④ Color using clay or sand on top of loaded explosives.

이와 같은 절차에 따라 장전된 상부장약의 모습을 도 8에 보였다. 도면에서와 같이 수직공에 장전되는 상부장약은 각각 한 쌍씩 발파공 속에 매달린 형상이 된다.Figure 8 shows the state of the top-loaded loaded according to this procedure. As shown in the figure, the upper charges loaded in the vertical holes are each suspended in a blast hole.

이하 본 발명에 따른 비교예 및 실시예이다.Hereinafter are comparative examples and examples according to the present invention.

석재 채취에 적용되는 양면발파법으로서 비교적 잘 알려져 있는 도폭선에 의한 발파법과 본 발명 공기층을 이용한 양면발파법 간의 발파효율을 비교할 목적으로 아래와 같이 국내의 D 석재광산에서 세 차례의 시험발파를 실시하고 그 결과를 고찰하였다.For the purpose of comparing the blasting efficiency between the blasting method by the detonation line and the blasting method using the air layer of the present invention, which is relatively well known as the double-sided blasting method applied to the stone collection, three test blastings were performed in the domestic D stone mine as follows. The results were considered.

⑴ 시험발파 Ⅰ: 도폭선을 이용한 양면발파시험(비교예)⑴ Test Blasting Ⅰ: Double-sided Blasting Test Using Draft (Comparative Example)

⑵ 시험발파 Ⅱ: 공기층을 이용한 양면발파시험 1(실시예)발 Test blasting II: Double-sided blasting test 1 using air layer (Example)

⑶ 시험발파 Ⅲ: 공기층을 이용한 양면발파시험 2(실시예)파 Test blasting III: Double-sided blasting test 2 using air layer (Example)

상기 시험발파에 사용된 대상암괴의 양 측면은 모두 다이아몬드 와이어를 사용하여 사전에 절삭하였다.Both sides of the target mass used for the test blasting were cut in advance using diamond wires.

도 9는 시험발파 Ⅰ에서 절취대상 암괴의 바닥부에 수평공을 천공하는 모습이며, 도 10은 천공된 수평공에 도폭선을 장전하는 모습이다. 또 도 11은 도폭선 간선(trunk line)에 뇌관을 체결하는 작업광경을 보여주고 있다. 도 12는 본 발명 공기층을 이용한 양면발파시험 Ⅱ와 Ⅲ에서 사용한 초안폭약이며, 도 13은 본 발명 순발뇌관과 초안폭약을 발파공에 장전하기 위한 준비작업의 모습이다.9 is a state in which a horizontal hole is drilled at the bottom of the cut target rock in Test Blasting I, and FIG. 10 is a state in which a dopant is loaded in the perforated horizontal hole. 11 shows a working view of attaching a primer to a trunk line. 12 is a draft explosives used in the double-sided blasting test II and III using the air layer of the present invention, Figure 13 is a state of preparation work for loading the net explosive primer and the draft explosives in the blast hole.

가. 시험발파 Ⅰ: 도폭선을 이용한 양면발파시험 (비교예)end. Test Blasting I: Double-sided Blasting Test Using Draft (Comparative Example)

1) 절단대상 암괴의 규격1) Specification of the rock to be cut

⑴ 길이: 전면 12.2 m, 후면 11.1m⑴ Length: Front 12.2 m, Rear 11.1 m

⑵ 높이: 8m⑵ height: 8 m

⑶ 너비: 7m⑶ width: 7 m

2) 천공패턴2) perforation pattern

⑴ 천공수: 수직공 38공, 수평공 38공⑴ Number of Holes: 38 Vertical Holes, 38 Horizontal Holes

⑵ 공간격: 수직공 0.3m, 수평공 0.33m격 Space: 0.3m vertical hole, 0.33m horizontal hole

3) 장약패턴3) charge pattern

⑴ 수직공: 도폭선 2가닥/공 × 7.3m/가닥 = 14.6m/공공 Vertical hole: 2 strands / ball × 7.3m / strand = 14.6m / ball

⑵ 수평공: 도폭선 2가닥/공 × 6.3m/가닥 = 12.6m/공공 Horizontal hole: 2 strands / ball × 6.3m / strand = 12.6m / ball

⑶ 연결선: 수직공 24m, 수평공 26m⑶ Connecting line: vertical hole 24m, horizontal hole 26m

⑷ 전 색: 물전색Full color: water color

4) 비장약량4) Spleen dose

⑴ 암괴체적: (11.1 + 12.2)/2 × 7× 8 = 652.4㎥⑴ Rock mass: (11.1 + 12.2) / 2 × 7 × 8 = 652.4㎥

⑵ 총장약량: 1,084m × 10g/m = 10,840g장 Total dose: 1,084m × 10g / m = 10,840g

⑶ 비장약량: 10,840g / 652.4㎥ = 17g/㎥⑶ Spleen dose: 10,840g / 652.4㎥ = 17g / ㎥

나. 시험발파 Ⅱ: 공기층을 이용한 양면발파시험 1(실시예)I. Test blasting II: Double-sided blasting test 1 using air layer (Example)

1) 절단대상 암괴의 규격1) Specification of the rock to be cut

⑴ 길이⑴ length

▶ 제1암괴: 전면 21.5m, 후면 20.0m▶ 1st rock: 21.5m in front, 20.0m in back

▶ 제2암괴: 전면 6.5m, 후면 5.0m▶ 2nd mass: 6.5m in front, 5.0m in back

⑵ 높이⑵ height

▶ 제1암괴: 4m▶ 1st Mass: 4m

▶ 제2암괴: 6m▶ 2nd Mass: 6m

⑶ 너비: 7m⑶ width: 7 m

2) 총천공수2) total drilling

⑴ 수직공: 64공공 Vertical hole: 64 holes

⑵ 수평공: 68공공 Horizontal hole: 68 holes

3) 비장약량3) Spleen dose

⑴ 전체 암괴체적: (20.75×7×6) + (5.75×7×4) = 1,032.5㎥암 total mass: (20.75 × 7 × 6) + (5.75 × 7 × 4) = 1,032.5㎥

⑵ 총장약량: 초안폭약 25.781㎏ = 25,781g장 Total dose: approx. 25.781㎏ draft width = 25,781g

⑶ 비장약량: 25,781g / 1,032.5㎥ = 25.0g/㎥⑶ Spleen dose: 25,781g / 1,032.5㎥ = 25.0g / ㎥

다. 시험발파 Ⅲ: 공기층을 이용한 양면발파시험 2(실시예)All. Test blasting III: Double-sided blasting test 2 using air layer (Example)

1) 절단대상 암괴의 규격1) Specification of the rock to be cut

⑴ 길이: 전면 32m, 후면 29.6m (평균 31m)⑴ Length: Front 32m, Rear 29.6m (Average 31m)

⑵ 높이: 좌측 6.2m, 우측 5.4m (평균 5.8m)⑵ height: left 6.2m, right 5.4m (average 5.8m)

⑶ 너비: 좌측 6.9m, 우측 7.3m (평균 7.1m)⑶ width: left side 6.9m, right side 7.3m (average 7.1m)

2) 총천공수2) total drilling

⑴ 수직공: 72공공 Vertical hole: 72 holes

⑵ 수평공: 75공공 Horizontal hole: 75 holes

3) 비장약량3) Spleen dose

⑴ 전체 암괴체적: 1,276.6㎥암 Total rock volume: 1,276.6㎥

⑵ 총장약량: 초안폭약 31.875㎏ = 31,875g⑵ Total dose: approx. 31.875㎏ = 31,875g

⑶ 비장약량: 31,875g / 1,276.6㎥ = 25.5g/㎥⑶ Spleen dose: 31,875g / 1,276.6㎥ = 25.5g / ㎥

라. 시험발파 결과고찰la. Examination Results

1) 이론적 장약량 산정법1) Theoretical Dosing Method

Mancini 등은 도폭선에 의한 양면발파를 적용함으로써 채석작업에서 성공적인 결과를 낳았던 과거 사례들을 중심으로 관련 발파자료들을 통계적으로 분석하여 다음과 같은 실험식을 제안하였다.Mancini et al. Proposed the following empirical formula by analyzing the relevant blast data statistically based on past cases that resulted in successful quarrying work by applying double-sided blasting by the detonation line.

상기 식에서, c= 비장약량 (g/㎥), A= 절단면적(㎡), V= 절단체적(㎥), d= 변위(m)이며, c1, c2, c3는 상수이다. 위 식의 의미를 살펴보면, 우변의 초항 c1은 유효한 비장약량의 최소값을 나타내며, 항목 c2A/V는 파괴효과를 표시하고, 항목 c3d는 변위효과를 나타낸다. 한편, 화강암의 경우 식 (1)의 상수 c1, c2, c3는 각각 다음과 같이 주어진다.Wherein c = specific dose (g / m 3), A = cutting area (m 2), V = cutting volume (m 3), d = displacement (m), and c 1 , c 2 , c 3 are constants. Looking at the meaning of the above equation, the first term c 1 on the right side represents the minimum value of the effective reserve amount, item c 2 A / V represents the destructive effect, and item c 3 d represents the displacement effect. On the other hand, in the case of granite, the constants c 1 , c 2 and c 3 in Eq. (1) are given by

c1= 10.52g/㎥, c2= 26.47g/㎡, c3= 28.74g/m4 c 1 = 10.52 g / m 3, c 2 = 26.47 g / m 2, c 3 = 28.74 g / m 4

위의 식 (1)은 관찰된 자료로부터 유도한 경험식이며, 비장약량 개념에 근거하고 있다. 양면발파의 관점에서 보면 비장약량은 절단대상 암괴의 체적에 대한 소모된 총화약량, 다시 말하면 암괴 단위 체적당 화약소모량으로 정의할 수 있으며, 이는 발파효율과 경제성에 대한 중요한 지표가 된다.Equation (1) above is an empirical formula derived from the observed data, and is based on the concept of spleen dose. In terms of double-sided blasting, the spleen dose can be defined as the total expenditure consumed on the volume of the mass to be cut, that is, the amount of explosives consumed per volume of the mass, which is an important indicator of blasting efficiency and economy.

2) 발파결과2) blasting results

시험발파의 내용 및 결과를 아래 표 1에 간략히 제시하였다. 표에서 암괴의 이동거리란 양면발파의 결과 암괴가 절단되면서 원래의 위치로부터 전방으로 움직인 평균거리를 말한다. 도폭선을 이용한 시험발파 Ⅰ에서는 암괴의 이동거리가 23㎝였으며, 초안폭약을 사용한 시험발파 Ⅱ와 Ⅲ에서는 각각 52 및 60㎝였다.The contents and results of the test blasting are summarized in Table 1 below. In the table, the moving distance of the rock mass is the average distance moved forward from the original position as the rock is cut as a result of double-sided blasting. In the blasting test I using the explosive line, the moving distance of the rock mass was 23 cm.

도 14는 시험발파 Ⅲ의 결과 대상암괴가 원래의 위치에서 벤치 전방으로 일정거리 이동된 모습을 보여주고 있으며, 아울러 초안폭약의 기폭에 사용된 순발뇌관의 각선들이 흩어져 있는 모습도 관찰된다. 이 도면에서와 같이 암괴의 후방 절취면의 상태는 시험발파 전체를 통해 균열이 거의 관찰되지 않은 비교적 매끄러운 암반면을 보여주었으나 상부 모서리 부분에서는 암편이 일부 떨어져 나가는 현상이 관찰되었다. 이와 같이 암괴의 상부 모서리 부분에서 암편이 불규칙하게 떨어져 나가는 현상은 반사파에 의한 자유면에서의 인장파괴의 결과이거나 전회의 발파에서 발생된 잠재균열로 인한 것으로 판단되며, 본 공기층을 이용한 양면발파기법에서는 비장약량과 전색장을 적절히 조절하면 최소화할 수 있다.FIG. 14 shows the result of the test blast III, which shows that the target mass has been moved from the original position to the front of the bench by a certain distance, and also the scattered lines of the explosive primer used in the detonation of the draft explosive. As shown in this figure, the state of the posterior cut surface of the rock mass showed a relatively smooth rock surface with almost no cracks observed throughout the test blasting, but the part of the rock piece was observed to fall off at the upper edge portion. In this way, the phenomenon that the rock piece falls off at the upper edge of the rock is considered to be a result of tensile fracture on the free surface caused by the reflected wave or a latent crack generated in the last blasting. Properly adjusted spleen dose and full color can be minimized.

구 분division 시험발파 ⅠTest Blasting Ⅰ 시험발파 ⅡTest Blasting Ⅱ 시험발파 ⅢTest Blasting III 암 괴Cancer mass 길이(m)Length (m) 11.6511.65 20.7520.75 5.755.75 31.031.0 너비(m)Width (m) 7.07.0 7.07.0 7.07.0 7.17.1 높이(m)Height (m) 8.08.0 6.06.0 4.04.0 5.85.8 표면적(㎡)Surface area (㎡) 174.75174.75 333.0333.0 399.9399.9 체적(㎥)Volume (㎥) 652.4652.4 1033.01033.0 1276.61276.6 이동거리(m)Distance (m) 0.230.23 0.520.52 0.600.60 비장약량Spleen dose 장약량(g)Dose amount (g) 10,84010,840 25,78125,781 31,87531,875 이론 비장약량(g/㎥)Theoretical Spleen Capacity (g / ㎥) 24.124.1 34.034.0 36.136.1 실제 비장약량(g/㎥)Actual Spleen Amount (g / ㎥) 17.017.0 25.025.0 25.525.5

표 시험발파 결과Mark Test Blasting Results

초안폭약을 사용한 양면발파에 대한 발파효율을 평가하기 위해 시험발파 Ⅲ에 대하여 위에 언급한 이론적인 비장약량 c를 계산하였다. 즉, 실제 발파 후에 암괴가 이동한 거리 d = 0.60m 였으며, 암괴의 기하학적 형상과 관련된 수치들로서 표면적 A = 399.8㎡, 체적 V = 1,276.6㎥ 였다.In order to evaluate the blasting efficiency for the double-sided blasting using the draft explosives, the theoretical specific loading c for the test blasting III was calculated. That is, the distance d = 0.60m after the actual blasting, and the numerical values related to the geometry of the rock mass, surface area A = 399.8㎡ and volume V = 1,276.6㎥.

따라서 이들 수치들과 화강암에 대한 상수 c1, c2, c3를 식 (1)에 대입하면 다음과 같이 이론적인 비장약량 c를 구할 수 있다.Thus, by substituting these values and the constants c 1 , c 2 , and c 3 for granite into Eq. (1), the theoretical specific loading c can be obtained as

계산 결과를 살펴보면, 시험발파 Ⅲ에서 이론 비장약량은 36.1g/㎥인데 비하여 실제 비장약량은 25.5g/㎥으로 그 값이 더 작은 것을 알 수 있다. 이 결과는 암괴의 이동거리가 0.60m가 되기 위해서는 이론적으로는 36.1g/㎥의 비장약량이 요구되지만 실제로는 25.5g/㎥의 비장약량만으로도 충분히 발파가 된 것을 의미하므로 본 공기층을 이용한 양면발파법의 발파효율이 매우 우수함을 증명하여 준다.Looking at the calculation results, it can be seen that the theoretical splenic dose in test blasting III is 36.1 g / m 3, while the actual splenic dose is 25.5 g / m 3, which is smaller. This result means that in order to make the moving distance of the rock mass 0.60m, theoretically, a spurious dose of 36.1g / ㎥ is required, but in reality, it is enough to blast with only 25.5g / ㎥ of spleen dose. It proves that the blasting efficiency of is very good.

마찬가지로 시험발파 Ⅱ의 경우에도 이론 비장약량은 34.0g/㎥인데 비해 실제 비장약량은 25.0g/㎥으로 훨씬 작게 나타남으로써 시험발파 Ⅲ과 유사한 결과를 보였다.Similarly, in case of test blasting Ⅱ, the theoretical loading amount was 34.0g / ㎥, but the actual loading amount was much smaller as 25.0g / ㎥, showing similar results to test blasting III.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

그러므로 발파공 내의 상·하부 약포가 동시에 폭발하면 상·하부 폭약으로부터 발생된 각각의 폭발충격파가 공기층 내로 진입하면서 폭압이 일차 감소되고, 또 공기중의 충격파로 진행하다가 서로 충돌하면서 폭압이 더욱 감소됨으로써 암반에 균열을 일으키지 않고 깨끗한 절취면을 얻을 수 있는 본 발명의 방법은 발파효율이 매우 우수한 것으로 알려져 있는 도폭선을 이용한 양면발파에서 나타나는 발파효율과 대등한 것이어서 공기층을 이용한 양면발파기술은 향후 석재용 채석발파 및 이와 유사한 응용발파 분야(예를 들면, 사면에서의 법면에 대한 제어발파)에서 발파의 효율성, 경제성 및 작업능률 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 보인다.Therefore, when the upper and lower medicines in the blast hole explode at the same time, each explosion shock wave generated from the upper and lower explosives enters the air layer, and the pressure is reduced first, and the impact pressure in the air collides with each other. The method of the present invention which can obtain a clean cut surface without causing cracks on the surface is equivalent to the blasting efficiency shown in double-sided blasting using the blasting line, which is known to have excellent blasting efficiency. And similar application blasting fields (eg, control blasting on slopes on slopes) may significantly contribute to improving the efficiency, economics and work efficiency of blasting.

또한 본 발명은 모암(채석발파에서는 채취되는 원석도 포함)을 보호하는 것을 주목적으로 하는 제어발파이므로 채석발파의 경우에는 발파균열을 감소시킴으로써 원석의 손실을 대폭 감소시킬 수 있고, 암반사면에 대한 제어발파에 적용할 경우에는 법면의 안정성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 판단되는 유용한 발명인 것이다.In addition, the present invention is a control blasting mainly intended to protect the mother rock (including the stones collected in the quarry blasting), so in the case of quarry blasting can significantly reduce the loss of gemstones by reducing the blast cracking, control on the rock slope When applied to the blasting is a useful invention that is believed to be able to greatly improve the stability of the surface.

Claims (5)

화약을 이용한 채석 발파방법에 있어서,In the quarrying method using gunpowder, 발파공을 천공한 후 바닥부 및 상부(공구에서 약 1m 지점)에다 각각 폭약을 장전하여 두 약포 사이에 공기의 층을 둔 후 기폭하되, 장약방법은 수직공의 경우 상부장약을 비닐포대(또는 이와 유사한 재질로서 공기층의 완충작용에 의한 폭약의 폭력저하에 별다른 영향을 미치지 않는 재질로 된 것) 속에 넣은 다음, 이 비닐포대를 노끈 등으로 묶어 인접공의 것과 서로 연결함으로써 한 쌍의 약포를 함께 매단 형식으로 장전하고, 기폭방법은 순발뇌관을 사용하여 실시하되, 각 발파공 내의 상·하부로 분산시킨 장약들 뿐만 아니라 전체 발파공들을 모두 동시발파함으로서 공기층의 완충작용으로 모암과 원석에 균열을 일으키지 않고 발파하는 방법을 특징으로 하는 공기층을 이용한 양면발파방법.After drilling the blast hole, load explosives on the bottom and top (approximately 1m from the tool) and put a layer of air between the two medicines and detonate them. A similar material, which is made of a material that does not significantly affect the detonation of explosives caused by the buffering action of the air layer), and then tie the vinyl bag with a string or the like and tie it together with adjacent ones to tie a pair of medicines together It is loaded in the form and detonation method is carried out using a net detonator.Both blasts are sprayed at the same time, as well as all the blast holes distributed in the upper and lower parts in each blast hole, and the blasting effect does not cause cracks in the mother rock and gemstones. Double-sided blasting method using an air layer characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상하부에 장전되는 폭약은 초안폭약과 같이 폭속이 약 3,500m/sec, 직경은 28㎜Ø정도인 것을 사용하되, 상하부에 개별 폭약 중량의 1/2씩 장약하는 것을 특징으로 하는 공기층을 이용한 양면발파방법.The explosives loaded on the upper and lower sides are used, such as draft explosives, with a speed of about 3,500 m / sec and a diameter of about 28 mm Ø, and the upper and lower sides of the explosive are charged by 1/2 of the individual explosive weight. Blasting method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 뇌관의 설치방향은 상부장약의 경우는 폭굉방향이 공저방향으로 향하도록 하며, 하부장약의 경우에는 뇌관의 폭굉방향이 공구방향이 되도록 장착한 것을 특징으로 하는 공기층을 이용한 양면발파방법.The installation direction of the primer is the detonation direction in the case of the upper medicament to the cooperative direction, and in the case of the lower pharmaceutical double side blasting method characterized in that the detonation direction of the primer is mounted so that the tool direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 천공구의 직경은 초안폭약의 약경 28㎜Ø를 감안하여 38㎜Ø를 사용하며, 천공간격은 0.3m로 하되 암괴의 양단 부분에서는 천공간격을 0.2m 정도로 좁혀주어 암괴가 절취 예정면을 따라 절단되도록 한 것을 특징으로 하는 공기층을 이용한 양면발파방법.The diameter of the drilling tool is 38mmØ in consideration of the approximate diameter 28mmØ of the draft width, and the space spacing is 0.3m, but at both ends of the rock narrows the space spacing about 0.2m so that the rock mass is cut along the planned surface. Double-sided blasting method using an air layer, characterized in that to be cut. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부장약의 위쪽 부분에 대하여만 전색을 실시하되, 강한 흡수성을 지닌 초안폭약을 사용할 경우에는 전색물로서 점토나 모래를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기층을 이용한 양면발파방법.Double-sided blasting method using the air layer, characterized in that the color is applied only to the upper portion of the upper charge, but when using a draft explosive having a strong absorbency, using clay or sand as the colorant.
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