KR20160019963A - 발파 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 일 형태에서, 초흡수제 중합체에 의해 발파공을 전색하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 발파공에서 겔화된 길이로서 초흡수제 중합체를 제공하는 단계를 포함한다. 겔화된 길이는 발파 동안 폭약의 효율을 증가시키기 위해 압력파 반사 스템을 제공하고, 폭약은 발파공에 위치한다.

Description

발파 시스템 및 방법{BLASTING SYSTEMS ＆ METHODS}

본 발명은 발파(blasting) 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 형태에서, 발파공(blast hole)에 대한 전색(stemming) 방법 및 전색 배열이 제공된다.

제어 플러그(control plug) 또는 전색 장치, 예컨대 통상적으로 직경이 5㎜, 10㎜, 15mm인 산업 표준 골재, 스템플러그(StemPlug)(상표명) 발파 제어 플러그 및 맥스블라스트(MaxBlast)(상표명) 발파 제어 플러그가 개발되었고, 광업에서 발파의 효율을 개선하도록 사용된다.

전색 장치 또는 제어 플러그가 의도된 바대로 조작되면서, 이들은 발파 작업에 필요한 폭약(explosive)의 비용 및 관련 후속 가공 비용을 감소시키는 이점을 제공한다.

골재 또는 제어 플러그에 의한 종래의 전색이 이의 조작을 실패하는 경우에, 안전성, 재발파 및 암석 가공에 의한 관련 문제점을 갖는 일관성 없는 암석 파괴가 생길 수 있다.

본 발명은 이들 문제점 및 이들 문제점과 관련된 어려움에 대항하여 개발된 것이다.

본 명세서 기재된 바람직한 실시형태의 제1 양상에 따르면, 발파공을 전색하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 발파 동안 폭약의 효율을 증가시키기 위해 압력파 반사 스템(pressure wave reflecting stem)으로서 발파공에서 겔화된 길이로서 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하고, 폭약은 발파공에 위치한다.

본 명세서 기재된 바람직한 실시형태의 제2 양상에 따르면, 발파공에서 폭약 및 겔형 물질을 포함하는 발파공 배열(blast hole arrangement)이 제공되고; 겔형 물질은 발파 동안 발파공에서 폭약의 효율을 증가시키도록 압력파 반사 스템으로서 발파공에서 겔화된 길이를 제공한다.

바람직한 실시형태는 발파공에서 전색 장치로서의 물의 용도에 관한 것이다. 이러한 실시형태에서, 물은 탈염수 중에 그 자체의 중량의 25:1 이상을 흡수하는 능력을 갖는 초흡수제 중합체(Super Absorbent Polymer: SAP) 또는 임의의 유사한 시약을 사용하여 겔로 변환된다.

SAP는 또한 하이드로겔(Hydrogel)의 명칭으로 공지되어 있다. 중합체 구조로의 탈염수의 흡수인, 25:1의 용적 대 중량비는, 호주 관세율 스케줄(Australian Customs Tariff Schedule)에 따라 SAP 또는 하이드로겔을 공식적으로 정의한다. 예를 들어, 1그램의 초흡수제 중합체(SAP)는 탈염수의 25입방 센티미터를 흡수해야 하고, SAP로서 분류될 것이다.

사용된 겔화 시약은 광범위한 물 유형에 걸쳐 겔 물을 흡수하는 능력을 갖는다. 매우 낮은 TDS로부터 매우 높은 TDS(TDS = 전체 용해 고형물)로. 이는 광범위한 물 품질이 이용되는 한다. 예를 들어, 수용할 수 있는 TDS는 0㎎/ℓ 내지 100,000㎎/ℓ의 염화나트륨의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 시약은 25,000㎎/ℓ 이상의 염화나트륨을 수용할 수 있다.

바람직한 일 형태에서, 폭발 화약의 상부에서 겔화된 또는 고화된 수주가 생성된다. 겔화된 물은 폭발 화약이 놓인 후 천공(bore hole) 아래로 펌프질된다. 겔화된 수주는 발파 조건을 위해 폭발 화약 위의 바람직한 높이의 칼럼을 충전한다. 겔화된 수주(water column)는 전체 천공을 표면으로 충전할 수 있거나, 상황에 따라 이것보다 훨씬 적을 수 있다.

바람직한 형태에서, 시약의 거의 즉각적인 겔화 특징은 360도에 걸쳐 수직 천공으로부터 수평 천공으로의 발파공의 겔 전색을 허용한다.

본 발명에 따른 바람직한 겔 전색 시스템은 표면에서 또는 지하 발파에서의 용도를 발견한다. 질긴 겔이 천공으로부터 흐르지 않으므로, 겔 수주는 수평 천공, 및 수직 천공에서 적용될 수 있다.

겔화된 수주는 가용성 또는 불용성 중량제, 예컨대 염화나트륨(NaCl) 또는 중정석(황산바륨)의 사용에 의해 증가한 밀도를 가질 수 있다. 이는 천공의 하부 및 측면에서 겔화된 수주가 발휘한 정수압이 조정되게 한다. 이는 결국 전색 장치로서 작용하는 겔화된 수주의 높이에 대한 폭약 발파 압력 특징의 균형화에 관한 것일 수 있다.

겔화된 수주에 의한 발파 압력파의 반사 및 천공의 하부 및 측면에서 발휘된 정수압 둘 다는 유리하게는 폭약 발파 가스 방향 및 집중을 조절하게 한다.

이는 결국 종래의 방법과 비교하여 스템 높이의 감소가 가능하게 할 수 있다.

바람직한 일 방법에서, 물 스트림으로 측정된 속도에서 시약의 투입에 의해 적용이 이루어진다. 원수는 물 트럭, 부지 댐 또는 물 저장 용기로부터 공급되고, 시약 혼합 설비로 라인으로 펌프질될 수 있다. 원수 구성성분 또는 분석은 매우 낮은 전체 용해 고형물로부터 매우 높은 전체 용해 고형물일 수 있다. 이후, 시약은 물 스트림으로 투입된다. 시약과 물 사이에 반응이 일어나도록 충분한 잔류 시간이 허용되어 겔을 형성한다. 운동 에너지가 인가되어 반응이 효과적으로 일어나게 한다. 가요성 호스가 천공에 위치하고, 생성된 겔화된 물이 측정된 속도로 천공 아래로 펌프질된다. 생성된 겔화된 수주는 전체 천공을 충전할 수 있다. 겔화된 물을 펌프질하도록 용적형 펌프가 사용된다. 천공으로부터 호스를 제거한다. 이후, 호스를 다음의 천공에 위치시키고, 과정을 반복한다.

바람직한 형태에서, 초흡수제 중합체(SAP) 시약은 고체(즉, 분말 또는 과립)의 형태로, 섬유로서 또는 액체로서 있을 수 있다. 액체는 용액의 형태로 또는 에멀션의 형태로 또는 운반 유체 중에 현탁된 별개의 입자의 분산액으로서 있을 수 있다. SAP는 임의의 입자 크기를 가질 수 있다. SAP는 다양한 화학의 하나 이상의 입자 크기를 갖거나 갖지 않을 수 있다. SAP는 가교결합 중합체로서 적용될 수 있거나, 이것은 가교결합 원지(insitu)일 수 있거나, 이것은 다양한 비율의 둘 다의 조합으로 사용될 수 있다. 레올로지 변형제를 시약에 첨가할 수 있다.

제1 양상에서, 발파공을 전색하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 압력파 반사 스템으로서 발파 동안 폭약의 효율을 증가시키기 위해 발파공에서 겔화된 길이로서 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하고, 폭약은 발파공에 위치한다.

바람직하게는, 상기 방법은 겔형 물질이 실질적인 분량의 물을 포함함을 보장하는 단계를 포함하고, 실질적인 분량은 폭약에 의해 생성된 압력파를 반사하기에 충분하다.

바람직하게는, 상기 방법은 발파공의 벽과 자유로이 접촉하는 겔화된 수주로서 발파공에서 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 겔형 물질은 겔화된 길이를 제한하는 플러그 구조에 함유되지 않도록 비구속되고, 플러그 구조 및 겔화된 길이의 제한은 발파공의 벽에서 압력을 발휘하기 위한 것이다.

바람직하게는, 겔형 물질을 제공하는 단계는 초흡수제 중합체 겔(super absorbent polymer gel)을 제공하는 단계를 포함하고; 상기 방법은 겔화된 수주를 생성하도록 발파공으로 초흡수제 중합체 겔을 펌프질하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 겔형 물질을 제공하는 단계는, 겔이 폭약과 접촉하도록 허용하는, 흡습성 및 다른 특성을 갖는 초흡수제 중합체 겔을 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적이, 겔화된 길이의 실질적인 부분에 걸쳐, 제공됨을 보장하는 단계를 포함하고; 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적은 폭약에 의해 생성된 압력파를 반사하도록 작용한다.

바람직하게는, 상기 방법은 발파공의 벽에서 열극(fissure)을 사전대책으로 충전하도록 발파공으로 초흡수제 중합체 겔을 펌프질하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 초흡수제 중합체 겔이, 적어도 초흡수제 중합체 겔의 겔화된 길이의 실질적인 부분을 따라, 실질적으로 흡수된 물임을 보장하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 초흡수제 중합체 겔이 발파공으로 진입하기 전에 실질적으로 흡수된 물임을 보장하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 초흡수제 중합체 겔이 발파공으로 진입하기 전에 완전히 흡수된 물임을 보장하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 100㎜의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 200㎜의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 500㎜의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 1m의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 2m의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 3m의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 적어도 4m의 길이로서 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 길이는 수직 높이를 제공하고, 수직 높이는 중력의 작용 하에 수직 정수압을 제공한다.

바람직하게는, 상기 방법은 1 내지 2, 또는 1 및 2의 비중을 갖는 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 1.0 초과의 비중을 갖는 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 겔화된 길이는, 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 99%; 적어도 98%; 적어도 90%; 또는 또 다른 유리한 양의 폭굉압(detonation pressure)의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공한다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 60%; 적어도 50%; 적어도 40%; 또는 또 다른 유리한 양의 폭속(velocity of detonation)의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공한다.

바람직하게는, 상기 방법은 초흡수제 중합체를 100 내지 5000㎎/ℓ의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 섞인 폐수(brackish waste water)와 조합함으로써 겔형 물질을 형성하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 초흡수제 중합체를 5000㎎/ℓ 초과의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 함유된 폐수(saline waste water)와 조합함으로써 겔형 물질을 형성하는 단계를 포함한다.

본 명세서 기재된 바람직한 실시형태의 제2 양상에 따르면, 발파공에서 폭약 및 겔형 물질을 포함하는 발파공 배열이 제공되고; 겔형 물질은 발파 동안 발파공에서 폭약의 효율을 증가시키도록 발파공에서 겔화된 길이를 제공한다.

바람직하게는, 겔형 물질은 실질적인 분량의 물을 포함하고, 실질적인 분량은 폭약에 의해 생성된 압력파를 반사시키기에 충분하다.

바람직하게는, 겔형 물질은 겔화된 수주를 형성하도록 비구속된다.

바람직하게는, 겔형 물질은 발파공의 벽에 증가한 측방 압력을 발휘하도록 겔화된 수주의 길이를 제한하는 구조에 캡슐화되지 않도록 비구속된다.

바람직하게는, 겔형 물질은 겔화된 수주를 생성하도록 발파공으로 펌프질된 초흡수제 중합체 겔을 포함한다.

바람직하게는, 겔형 물질은, 겔이 폭약과 접촉하도록 허용하는, 흡습성 및 다른 특성을 갖는 초흡수제 중합체 겔을 포함한다.

바람직하게는, 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적은 겔화된 길이의 실질적인 부분에 걸쳐 제공되고; 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적은 발파 동안 폭약에 의해 생성된 압력파를 반사하도록 작용한다.

바람직하게는, 초흡수제 중합체 겔은 열극을 충전하도록 발파공의 벽에서 열극으로 연장된다.

바람직하게는, 초흡수제 중합체 겔은, 적어도 초흡수제 중합체 겔의 길이의 실질적인을 따라, 실질적으로 흡수된 물이다.

바람직하게는, 초흡수제 중합체 겔은 발파공으로 진입하기 전에 실질적으로 흡수된 물이다.

바람직하게는, 초흡수제 중합체 겔은 발파공으로 진입하기 전에 완전히 흡수된 물이다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 100㎜의 길이로서 제공된다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 200㎜의 길이로서 제공된다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 500㎜의 길이로서 제공된다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 1m의 길이로서 제공된다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 2m의 길이로서 제공된다.

바람직하게는, 겔화된 길이는 적어도 3m의 길이로서 제공된다.

바람직하게는, 겔형 물질은 1 내지 2, 또는 1 및 2의 비중을 갖는다.

바람직하게는, 겔형 물질은 1.0 초과의 비중을 갖는다.

바람직하게는, 겔형 물질은 초흡수제 중합체를 100 내지 5000㎎/ℓ의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 섞인 폐수와 조합함으로써 형성된다.

바람직하게는, 겔형 물질은 초흡수제 중합체를 5000㎎/ℓ 초과의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 함유된 폐수와 조합함으로써 형성된다.

초흡수제 중합체는 바람직하게는 (ⅰ) 그 자체의 질량의 25배 초과를 보유하고; (ⅱ) 그 자체의 질량의 100배 초과를 보유하고; (ⅲ) 그 자체의 질량의 200배 초과를 보유하고; (ⅳ) 그 자체의 질량의 300배 초과를 보유하고; (ⅴ) 그 자체의 질량의 400배 초과를 보유하고; 기타 등등이다.

본 명세서 기재된 바람직한 실시형태의 양상에 따르면, 발파공을 전색하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 발파 동안 폭약의 효율을 증가시키기 위해 발파공에서 겔화된 길이로서 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하고, 폭약은 발파공에 위치한다.

본 명세서 기재된 바람직한 실시형태의 양상에 따르면, 발파공에서 폭약 및 겔형 물질을 포함하는 발파공 배열이 제공되고; 겔형 물질은 발파 동안 발파공에서 폭약의 효율을 증가시키도록 발파공에서 겔화된 길이를 제공한다.

본 명세서 기재된 바람직한 시스템 및 방법은 하기를 포함하는 다수의 이점을 제공할 수 있다:

1) 종래의 기술과 비교하여 모든 발파공에 신속히 및 용이하게 적용될 수 있음.

2) 시간마다 홀로부터 분사되는(이로써 발파 패턴이 효과적이지 못하고, 암석에 대한 충격이 감소하고 관련하여 후속 가공 문제 및 비용을 증가시킴) 종래의 골재 또는 플러그형 전색 장치를 다루는 방식의 제공. 바람직한 전색 시스템에서 겔화된 수주의 사용은 이러한 사건이 일어나는 경향을 감소시키는 것으로 생각된다.

3) 폭발 화약이 불발되면 운영자가 홀에 재진입하도록 허용함. 본 출원인에게 공지된 모든 다른 전색 장치는 불발 화약에 대한 접근을 중단하는 물리적 장벽을 생성하는 플러그를 제공한다.

4) 전통적인 기계적 또는 물리적 전색 장치와 비교하여 효율의 증가. 본 출원인의 지식에 있는 한, 선행 기술 또는 시스템은 발파공 적용에서 폭약 발파 압력파를 반사하거나 역전시키는 능력을 갖지 않는다.

5) 폭약 가스의 방향 및 집중에서 더 높은 효율의 달성 때문에, 폭약이 덜 필요하다. 결과적으로, 발파공 기하구조, 즉 발파공의 깊이 및 직경은 감소할 수 있다. 또한, 필요한 발파공의 수는 또한 감소할 수 있어서 산업에 실질적인 절약을 전달한다.

6) 겔화된 수주는 지면 위 또는 아래의 블라스트 천공에서 360도로 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 양상, 바람직한 형태 및 이점이 상세한 설명, 도면 및 청구항을 포함하는 본 명세서로부터 명확한 것으로 인식되어야 한다.

본 발명의 더 우수한 이해를 수월하게 하도록, 몇몇 바람직한 실시형태는 하기 도면을 참조하여 이제 기재될 것이다:
도 1은 발파 계단(blasting bench)의 투시도;
도 2는 천공 내의 폭발의 도시도;
도 3은 본 발명의 제1 바람직한 실시형태에 따른 방법의 예시도;
도 4는 도 3에 도시된 방법과 관련한 추가의 예시도;
도 5는 본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에 따른 발파공 배열의 예시도;
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태의 조작을 예시도;
도 8 및 도 9는 다수의 시험 결과를 예시한 그래프;
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 시험 결과의 표로 된 요약을 제공하는 도면.

각각의 실시형태가 구체적으로 기재되고, 본 발명이 임의의 하나의 실시형태의 임의의 특정한 특징 또는 요소로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 실시형태와 관련하여 기재된 다수의 실시형태 또는 변형의 임의의 특징으로 제한되는 것으로 해석되지 않는다.

도 1을 참조하면, 발파 계단(10)이 도시되어 있다. 발파 계단(10)은 격자 구성으로 배열된 다수의 드릴 천공(12)을 포함한다. 발파 계단은 저항선(burden)(14), 간격(16), 계단 높이(18), 서브 드릴 깊이(20)를 제공한다. 조작 시, 폭굉 및 연속적인 열 및 홀 발포에 대한 초기 순서가 존재한다.

암석의 구조에 따라, 홀(12)은 직경이 6인치일 수 있고, 약 12피트 간격으로 이격된다. 각각의 천공에서 사용된 폭약의 양은 폭약의 유형, 천공 깊이 및 직경, 서브 드릴 깊이, 간격, 저항선 및 천공 폭파 순서를 포함하는 다수의 인자에 따라 달라진다. 각각의 이 인자, 및 다른 인자는 발파 프로그램의 매개변수를 한정한다.

종래의 전색 골재 또는 제어 플러그가 천공(12)에서 사용되고 의도한 바대로 기능한다는 가정하여, 제어 플러그는 폭발 가스를 구속하도록 조작된다. 암석은 후속하는 가공에 적합하게 사이징된 암석으로 발파되고 단편화된다.

그러나, 하나 이상의 제어 플러그가 의도한 바대로 기능하지 않고, 천공(12)으로부터 발파되면, 관련 발파 프로그램이 손상될 수 있다. 상황에서, 이것은 발파 계단(10)으로부터 암석의 큰 조각 또는 단편을 제거해야만 하고, 가능하게는 재발파해야만 하게 한다. 이러한 암석을 제거하는 과정, 2차 발파 및 기계적 파괴는 관련 시간 및 노동 비용을 갖는다. 적합하게 사이징된 조각으로 발파되고 단편화된 암석을 제조하는 것은 광석 생성의 주요 역할이다. 후속 재료 취급 비용을 증가시키는 불만족스러운 발파는 채석장 및 광산 부지 운영자에게 중요하다.

도 2로 돌아가서, 천공(12) 내에 폭발(22)이 도시되어 있다. 암석 충전(26)의 2개의 단편 사이에 전색 장치(24)가 제공된다. 폭발(22) 위의 위치에 전색 장치(24)를 가짐으로써, 이는 폭발 가스가 위로 환기되는 것을 막도록 작용한다. 폭발 가스가 환기될 때, 이는 인접한 암석에서 폭발력을 감소시키고, 공기 발파 및 비석(fly rock)을 생성하는 효과를 갖는다.

전색 장치의 경우에, 조건에 따라, 전색 장치(24)는 천공(12)으로부터 발파되고, 불리하게 발파 순서의 효과를 방해한다.

도 3은 본 발명의 제1 바람직한 실시형태에 따른 방법(28)을 예시한다. 상기 방법(28)은 하기 추가로 상세히 기재된 몇몇 이점을 제공한다.

상기 방법(28)의 블록(30)에서, 폭약(32)은 발파공(34)의 하부에서 삽입되고 이에 위치한다. 블록(36)에서, 겔형 물질(38)(겔 또는 그 외)은 발파공(34)으로의 펌프질에 준비된다.

블록(36)에서의 과정은 압력파 전색 시약(40)을 제공하는 단계를 포함하다. 제공된 압력파 전색 시약(40)은 물(42)과 반응하여 압력파 전색 매질 겔(44)(초흡수제 중합체 겔)을 형성한다. 물(42)은 수원(46)으로부터 제공된다.

유리하게는, 압력파 전색 시약(40)은 광산 부지에서 발파공(34)의 위치로 이송된다. 압력파 전색 시약(40)은 물(42)과 혼합된 패키지로서 제공된다.

블록(48)에서, 상기 방법(10)은 펌프(52)를 사용하여 시스템(50)으로부터 발파공(34)으로 반응된 압력파 전색 매질(44)을 펌프질하는 단계를 포함한다.

블록(48)의 일부로서, 반응된 압력파 전색 매질(44)은 발파공(34)의 하부 말단(54)에서 직접적으로 펌프질된다. 이 목적을 위해, 관(56)은 발파공(34) 아래로 연장되어, 반응된 압력파 전색 매질(44)을 원하는 위치로 전달한다. 반응된 압력파 전색 매질(44)이 관(56)을 통해 전달되면서, 관(56)은 상기 방법(10)의 일부로 선다. 이러한 방식으로, 발파공(34)은 발파공(34)의 상부 개구(58)를 향해 연장하는 방향으로 폭약(32) 위로부터 반응된 압력파 전색 매질(44)에 의해 점진적으로 충전된다.

주목할만하게, 반응된 압력파 전색 매질(44)은 발파공(34)의 남은 길이(62)의 부분을 충전하는 겔화된 길이(60)로서 제공된다. 겔화된 길이(60)는 발파 조건에 적합한 높이를 갖는 겔화된 수주(60)의 형태로 압력파 스템 매질(60)을 제공한다.

도 8 내지 도 12와 관련하여 기재된 것처럼, 실시형태의 압력파 스템이 발파에서 가스압을 국한시키고 조절하는 데 있어서 효과적인 것으로 생각된다. 현재, 에너지 손실의 차이는 오직 반사된 대부분의 압력파 에너지 때문인 것으로 생각된다.

실질적으로 비압축성인 물에 의해 겔화된 수주(60)는 유리하게는 실질적인 분량의 물이 제공되고, 물의 양 및 칼럼의 형태는 폭굉 후 폭약으로부터의 압력파인 것에 유리하게 작업하기에 충분하다.

겔화된 수주(60)는 발파 동안 폭약(32)의 효율을 증가시키기 위해 압력파를 바람직하게 반사시키도록 작용하는 실질적인 연속하는 길이를 제공한다.

도 4를 참조하면, 폭약(32)은 미립자 형태의 폭약(65)으로서 제공된다. 유리하게는, 반응된 압력파 전색 매질(44)은 반응된 압력파 전색 매질(44)이 폭약(65)과 접촉하게 하는 특징(흡습성 및 다른 특성)을 갖는다. 유리하게는, 반응된 압력파 전색 매질(44)에서, 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적이 제공된다.

블록(48)에서의 반응된 압력파 전색 매질(44)의 칼럼 및 반응된 압력파 전색 매질(44)의 펌프질은 발파공(34)의 벽(66)에서 열극(64)을 충전하는 능력을 유리하게 갖는 것으로 생각된다.

반응된 압력파 전색 매질(44)은 반응된 압력파 전색 매질(44)의 겔형 특성을 실질적으로 유지하면서 1.0 초과의 비중이 제공된다. 반응된 압력파 전색 매질의 비중의 증가는 물(44)의 겔화된 길이가 발휘한 정수압을 증가시킬 것이다. 수주(60)의 길이가 발파 매개변수에 의해 결정되지만, 제공된 겔화된 길이는 폭약(65)으로부터의 압력파를 반사하는 것을 보조하는 실질적인 정수두를 제공할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 방법(28)은 본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에 따라 발파공 배열(70)을 제공하는 것으로 생각된다. 발파공 배열(70)은 발파공(34)에서 폭약(32) 및 겔형 물질(38)(겔(44))을 포함한다. 반응된 압력파 전색 매질(44)은 폭약(32)과 접촉하고, 반응된 압력파 전색 매질(44) 아래의 구역으로 가장 적은 작용의 경로를 통해 압력파를 반사한다.

주목할만하게, 반응된 압력파 전색 매질 겔(44)은 발파공(34)의 벽(66)에서 열극(64)으로 연장된다. 반응된 압력파 전색 매질 겔(44)은 홀에 진입하기 전에, 및 그 결과 발파공(34)에 있을 때 실질적으로 흡수된 물이다.

반응된 압력파 전색 매질 겔형 물질은 1.0 초과의 비중을 갖는다. 폭약(32)의 폭굉 및 후속하는 압력파의 생성 동안, 반응된 압력파 전색 매질 겔(44)(남은 또는 그 외)은 개방된 전색된 홀로부터 멀리 압력파의 에너지를 반사하도록 작용하여서, 발파공(34)으로 아래로 및 이의 벽의 측면으로 및 우선적으로 임의의 이랑이 있는 표면을 향해 폭발 가스를 재지향시킨다.

이 실시형태에서, 반응된 압력파 전색 매질 겔(44)은 유리하게는 압력파 스템 시약을 광산 부지 탈염 공정 폐기물로부터 10,000㎎/ℓ 초과의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 함유된 폐수와 조합함으로써 형성된다. 일반적으로, 이러한 폐수는 환경으로 배출되어야 하고, 높은 전체 용해 고형물을 갖는 염수를 포함한다. 이러한 유형의 폐수는 특히 문제가 되고 여러 환경 문제점과 관련된 것으로 공지되어 있다. 본 실시형태는 이러한 물의 폐기의 유리한 이점을 제공한다.

명확한 것처럼, 실시형태는 발파공에서 전색 장치로서의 물의 유리한 용도를 만든다. 과정의 일부로서, 물은 압력파 스템 시약을 사용하여 겔로 변환된다.

유리하게 사용되는 겔화 시약은 광범위한 물 유형에 걸쳐, 즉, 매우 낮은 전체 용해 고형물(TDS)로부터 매우 높은 전체 용해 고형물까지 물을 겔화시키는 능력을 갖는다.

폭발 화약이 놓인 후 겔화된 유체는 보어 아래로 펌프질된다. 이는 폭약의 상부에서 겔화된 수주를 생성한다. 겔화된 유체의 칼럼은 폭발 화약 위의 임의의 적합한 높이일 수 있고, 표면까지 전체 천공을 충전할 수 있다.

주목할만하게, 시약의 거의 즉각적인 겔화 특징은, 가능하게는 전체 360도에 걸쳐, 수직 천공으로부터 수평 천공으로 발파공의 겔 전색을 허용한다. 결과적으로, 겔 전색 시스템은 표면 발파 또는 지하 발파에서 용도를 발견할 수 있다. 비수직 적용에서, 겔은 천공으로부터 흐르지 않도록 질기게 만들어진다. 다양한 겔 보유 시스템을 또한 사용할 수 있다. 명확한 것처럼, 겔화된 유체를 사용할 수 있다: 운영자 원하는 발파 요건에 따라 폭발 화약 (ⅰ) 위, (ⅲ) 아래, (ⅳ) 위와 아래 또는 (ⅴ) 연속하여 위와 아래. 이는 전통적으로 데킹(decking)으로 공지되어 있다.

겔의 밀도는 가용성 또는 불용성 중량제, 예컨대 염화나트륨(NaCl) 또는 중량제, 예컨대 중정석(황산바륨)의 사용에 의해 증가할 수 있다. 이는 천공의 하부에 및 천공의 측면에 발휘된 정수압의 조정을 허용한다. 이는 결국 겔 전색 시스템에 대한 폭발 화약의 균형화에 관한 것일 수 있다.

겔화된 유체의 칼럼에 의한 발파 압력파의 반사 및 천공의 하부에 발휘된 정수압 둘 다는 필적하는 작업을 하는 데 필요한 폭약을 실질적으로 감소시켜야 하는 것으로 생각된다. 이는 도 8 내지 도 12와 관련하여 기재된 바대로, 교시에 의해 입증되는 것으로 생각된다.

종래의 전색 장치에 의해, 이들 모두 폭약 가스압을 물리적으로 국한시키기 위한 유일한 시도임에도 불구하고, 개선이 추구된다. 실질적으로 점차 증가하는 개선이, 모든 종래의 전색 장치와 비교하여, 압력파 전색 실시형태에 의해 따라서 예상되어야 하는 것으로 생각된다.

WO2012/090165는 2011년 12월 28일자에 출원된, 로데릭 스마트(Roderick Smart)의, 발명이 명칭 '다짐 장치 및 방법(Tamping Device and Method)'이다. 상기 문헌은 초흡수제 중합체를 사용하는 전색 장치를 기술한다. 초흡수제 중합체는 천공에 위치한 반투과성 물질의 짧은 길이에 함유된다.

상기 문헌은 발파공으로의 삽입 전에 또는 후에 반투과성 막이 수성 액체에 의해 침지된 플러그형 전색 장치를 고안하고, 그래서 이것은 발파공의 벽과 접촉하여 연장된다. WO2012/090165에 의해 고안된 형태의 캡슐의 사용은 대부분 종래의 플러그와 동일한 것으로 생각된다. WO2012/090165에 기재된 예시적인 탭 크기는 240㎜ 및 300㎜ 전색 장치를 포함한다.

처음에 단순히 진입 전의 침지는 레디 피트(ready fit)에 천공을 제공하지 않을 것이다. 천공에서의 침지는 다른 복잡함을 제공할 수 있다. WO2012/090165에 의해 고안된 방식으로 습윤인 캡슐의 경우에, 출원인은, 공기 갭을 떠나는 입자 사이에 간질성 물이 더 이상 남지 않을 때까지, 캡슐이 초흡수제 중합체로 물을 계속해서 빨아들이는 것으로 생각한다. 따라서 전통적인 스템으로서 작용한다. 개선하기 위해 발파공에 유리수가 도입되어야 한다. 이것은 수민감성 폭약 유형과 상용성이지 않다. 발파공에서의 유리수는 또한 발파 관리에서 다른 불리한 논쟁을 생성한다.

더구나, 상기 문헌은 막을 측면으로 위로 강제하는 물을 흡수하는 구속 막만을 고안한다. 이 목적을 위해, 막을 연속하여 연장하기 위해 흡수를 위해 물에 대해 초흡수제 중합체가 과량이다. 상기 시스템은 폭발 화약으로부터 압력파를 재지향시킬 수 있는 겔화된 수주의 제공을 고안하지 않는다. 출원인은 압력파가 기재된 이유로 WO2012/090165의 플러그를 통해 통과한다고 생각한다. WO2012/090165의 플러그는 가능하다면 비교적 짧은 시간 기간에만 폭발 가스를 보유하는 보어로부터 분사될 것이다.

기재된 본 실시형태에서, 공기 포켓이 없고 둘러싼 반투과성 막이 없다. 폭발에 의해 야기된 압력파는 겔의 칼럼에 의해 재지향된다. 정수두는 압력파의 구속 및 반사에서 역할을 할 수 있다.

WO2012/090165에 기재된 초흡수제 중합체(SAP)는 폴리아크릴아마이드, 폴리비닐 알콜, 가교결합 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리메틸아크릴레이트 및 폴리아크릴레이트 염을 포함한다. 폴리아크릴레이트 염은 바람직하게는 나트륨 폴리아크릴레이트, 칼륨 폴리아크릴레이트, 리튬 폴리아크릴레이트 및 암모늄 폴리아크릴레이트로부터 선택된다고 말해진다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태의 기본적인 조작을 예시한다. 실시형태에서, 원수 공급원(72)은 용적형 펌프(74)에 연결된다. 펌프(74)는 물을 시약 투입 스테이션 및 혼합기(76)로 전달한다. 이후, 생성된 반응된 압력파 전색 매질 겔(78)은 천공(80)으로 전달된다. 도 7에 도시된 것처럼, 반응된 압력파 전색 매질 겔(78)은 폭발 화약(82) 위로 전달된다.

실시형태에서, 유체 스트림으로의 시약의 투입에 의해 적용이 이루어진다. 물은 물 트럭, 부지 댐, 역삼투(Reverse Osmosis: RO) 플랜트의 폐스트림 또는 물 저장 용기로부터 공급되고 혼합 설비로 라인으로 펌프질될 수 있다. 시약과 물 사이의 반응에 충분한 잔류 시간이 허용되어 겔을 형성한다. 반응이 일어나게 하도록 적절한 운동 에너지가 인가된다. 가요성 호스가 천공에 위치하고 생성된 겔화된 유체는 홀을 충전하기 위한 측정된 속도로 펌프질된다. 겔이 홀로 흐르면서 호스가 선다.

겔화된 유체를 펌프질하기 위해 용적형 펌프를 사용한다. 충전 후, 천공으로부터 호스를 제거한다. 이후, 호스를 다음의 천공에 위치시키고, 과정을 반복한다.

기재된 바대로, 홀로부터 분사되는 종래의 골재 전색 또는 플러그형 전색 장치에 대한 경향은 문제가 된다. 발파 프로그램에서의 하나 이상의 전통적인 전색 장치의 실패는 발파가 효과적이지 못하고, 암석에 대한 충격이 감소하고, 발파 패턴이 불규칙하게 할 수 있다. 이것은 광산 부지 및 플랜트의 이익에 영향을 미치는 후속 가공 문제를 야기한다. 본 실시형태는 반복 가능하고 일관된 발파 성능을 제공해야 한다.

폐수 이점의 면에서, 많은 광산 부지는 역삼투(RO) 설비를 통한 휴대용 물을 제공한다. 역삼투 플랜트로부터의 폐기물 스트림은 TDS가 대개 매우 높고 폐기가 문제가 된다. 실시형태는 폐기의 유리한 방식을 제공한다.

폭약의 면에서, 실시형태는 발파 프로그램에서 감소한 양의 폭약 소모를 제공해야 한다.

필요한 감소한 폭약 파워로 인해, 천공 깊이, 직경 및 다른 발파 특징에 유리한 조정을 결과적으로 할 수 있다. 이는 발파 천공 어레이를 드릴링하고 준비하기 위해 필요한 시간 및 에너지의 절약을 제공할 수 있다.

또 다른 이점은 폭발 화약이 불발되면 겔 칼럼을 통해 홀에 재진입할 수 있다는 것이다. 전통적인 전색 장치는 불발 화약에 대한 준비된 접근을 방해하는 물리적 장벽을 생성하는 플러그를 제공한다. 모든 다른 종래의 플러그형 장벽은 불발 화약에 대한 용이한 접근을 막는 물리적 장벽을 생성한다.

추가로, 전통적인 전색 장치는 시간 소모적이고 제자리에 놓기에 어렵다. 이것은 천공의 파괴된 지면을 고려하여 제공하기 어려울 수 있는 타이트 피트를 대개 요한다. 실시형태에서의 겔 유체 전색 시스템의 시간 및 신뢰성 양상은 유리한 것으로 생각된다.

본 출원인은 실시형태의 압력파 전색(pressure wave stemming: PWS) 시스템이 다양한 조건에서 용이하게 적용될 수 있다고 또한 생각한다.

도 8을 참조하면, 폭약 위의 670㎜의 깊이를 갖는 천공에서 폭발의 변환기 제어 시험의 결과가 도시되어 있다. 변환기는 폭약 위의 200㎜에 위치한다. 천공은 반응된 압력파 전색 시약 및 물로 충전된다. 시험은 선두의 국제 인정 산업 전문가인 것으로 생각되는 QMR 블라스팅 어날리시스 퀸스랜드(QMR Blasting Analysis Queensland)(호주)에 의해 수행된다.

도 8에 도시된 바와 같은 변환기로부터 출력된 결과의 면에서, 데이터는 2,439m/초의 평균 폭속(VOD)으로 200㎜(압력파 스템 높이)를 이동하는 데 0.082밀리초에서 측정된 압력파를 기록한다. 사용된 폭약의 계산된 폭속(VOD)은 5,000m/초이었다. 이것은 200㎜에 걸쳐 대략 51%의 VOD의 감소에 상응한다.

폭약 위의 200㎜에서 측정된 폭굉압은 0.14㎬이었다. 사용된 폭약의 계산된 폭굉압은 7.5㎬(즉, 계산치 7.5㎬로부터 98%의 폭굉압 감소)이었다.

도 9를 참조하면, 폭약 위의 660㎜에서 변환기의 결과가 도시되어 있다. 변환기로부터의 출력은 1,625m/초의 평균 속도에서 660㎜를 이동하는 데 0.406밀리초를 취하는 압력파의 존재를 예시하는 것으로 생각된다. 이것은 660㎜에 걸쳐 67.5%의 VOD의 감소 및 99%의 폭굉압 감소인 660㎜에서의 0.084㎬의 측정된 폭굉압을 나타낸다(다시, 사용된 폭약은 7.5㎬에서 계산된 폭굉압을 가짐).

기재된 것처럼, 새로운 전색 재료는 200㎜의 거리에 걸쳐 폭굉압의 98%를 약화시킨다. 폭굉압파의 전폭의 속도는 전색의 길이에 걸쳐 감소하여서, 전색의 길이에 따른 물리적 특징의 변화를 나타낸다. 에너지 손실의 차이는 오직 반사되는 대부분의 압력파 에너지로 인할 수 있다.

따라서, 실시형태는, 우선적으로 임의의 이랑이 있는 표면을 향해(천공 개구로부터 멀리 천공의 측면을 향해) 팽창 가스 및 관련 압력을 결국 재지향시키는, 폭굉압에 의해 생성된 압력파 에너지를 반사하도록 조작하는 유리한 압력파 전색(PWS) 생성물 기술을 제공하는 것으로 생각된다.

시험에 의해 입증된 바와 같은 발파 압력파는 본 발명자들의 PWS 시스템에 의해 반사되어서, 임의의 이랑이 있는 표면을 향해 팽창 가스를 역전시키거나 집중시킨다. 기존의 시스템에서, 발파 압력파가 기존의 전색 장치를 통해 통과하여서, 가능하게는 스템을 불안정하게 하고 가스 오염물질에서 역할을 하지 않는 것으로 생각된다.

실시형태는 유리하게는 폭파 에너지; PWS의 칼럼이 발휘한 정수압; 압력파가 생성되는 속도, 보통 가스의 전폭을 위한 24밀리초와 비교하여 폭굉 후 3 내지 5밀리초; 발파공 기하구조; 및 조작 요건 사이의 관계를 이용한다.

투입 목적을 위해, PWS 시약은 천공으로 들어가기 전에 물과 반응하는 액체로서 제공된다. 실시형태에서, (물에 첨가하고 천공 아래로 펌프질되기 전) 액체 PWS 시약은 가용성 또는 불용성 친수성 분자의 용액, 에멀션, 분산액일 수 있다. 액체 PWS 시약은 바람직하게는 물에서 그 자체의 중량의 최소 25:1을 취한다.

시스템의 이점(잠재적 또는 그 외)은 하기를 포함한다: 신속히 및 용이하게 모든 발파공에 적용되는 능력을 가짐; 암석에 에너지를 집중시켜 과크기 및 차후의 후속 가공 문제를 생성하는 경향을 감소시킴으로써 효과적이지 못한 발파 패턴을 해결하는 방식을 제공함; 필요한 경우 운영자가 홀에 재진입하는 것을 허용함; 발파공의 깊이 및 직경이 감소할 수 있음; 필요한 발파공의 수가 감소할 수 있음 - 산업에 실질적인 절약을 전달; (예를 들어, RO 플랜트로부터의) 폐수의 실질적 폐기; 종래의 골재 전색에 대한 폭굉 배선을 스트리핑하거나 손상시키는 가능성; 및 필요한 스템 높이의 감소.

추가의 이점은 드릴 패턴을 변경하고, 공기/분진 발파를 감소시키고, 비석을 조절하고, 암석 단편화를 조절하는 등의 능력을 포함할 수 있다. 종래의 전색과 관련된 이점이 물론 또한 제공된다.

실시형태는 보어 약포(cartridge) 또는 반투과성 피통(sheath)을 이용하지 않는다. 겔은 유리수 없이 홀로 펌프질된다. 이는 ANFO와 같은 더 저렴한 수민감성 폭약이 더 비용 효과적으로 사용되게 한다.

명확한 것처럼, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 등가물 형태가 제공될 수 있다. 이것은 모든 변형, 대안적인 구성 및 등가물과 함께 청구범위 내의 변형을 포함한다.

도면에 도시된 특정한 실시형태에 본 발명을 제한하려는 의도는 없다. 본 발명은 이의 완전한 범위를 고려하여 본 출원인 및 본 발명에 유리하게 해석되어야 한다.

본 명세서에서, 특정한 특징의 존재는 추가의 특징의 존재를 배제하지 않는다. 단어 '포함하는', '함유하는' 및 '갖는'은 배타적인 의미보다는 포괄적으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서의 임의의 토의가 본 발명의 문맥을 설명하도록 의도되는 것으로 인식된다. 기재된 물질이 임의의 특정한 나라 또는 지역에서의 선행 기술 기반 또는 관련 일반 지식의 일부를 형성한다는 인정으로 받아들여져서는 안 된다.

Claims (64)

1. 발파공(blast hole)을 전색(stemming)하는 방법으로서, 상기 방법은 발파(blasting) 동안 폭약(explosive)의 효율을 증가시키기 위해, 압력파 반사 스템(pressure wave reflecting stem)으로서, 상기 발파공에서 겔화된 길이로서 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 폭약은 상기 발파공에 위치하는, 발파공을 전색하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 겔형 물질이 실질적인 분량의 물을 포함함을 보장하는 단계를 포함하되, 상기 실질적인 분량은 상기 압력파 반사 스템을 제공하기에 충분한, 발파공을 전색하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 99%의 폭굉압(detonation pressure)의 감소를 제공하도록 조작되는 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 98%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작되는 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 90%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작되는 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 발파공의 벽과 자유로이 접촉하는 겔화된 수주(water column)로서 상기 발파공에서 상기 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 상기 발파공의 벽에서 증가한 압력을 발휘하도록 상기 겔화된 길이를 제한하는 플러그(plug) 구조에 함유되지 않도록 비구속되는, 발파공을 전색하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 겔형 물질을 제공하는 단계는 초흡수제 중합체 겔(super absorbent polymer gel)을 제공하는 단계를 포함하고; 상기 방법은 겔화된 수주를 생성하도록 상기 발파공으로 상기 초흡수제 중합체 겔을 펌프질하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 겔형 물질을 제공하는 단계는, 상기 겔이 상기 폭약과 접촉하도록 허용하는, 친수성 및 다른 특성을 갖는 초흡수제 중합체 겔을 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 방법은 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적이, 상기 겔화된 길이의 실질적인 부분에 걸쳐, 상기 초흡수제 중합체 겔의 팽윤된 입자 사이에 제공됨을 보장하는 단계를 포함하고; 상기 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적은 상기 폭약로부터 상기 압력파를 반사하도록 작용하는, 발파공을 전색하는 방법.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 발파공의 벽에서 열극(fissure)을 사전대책으로 충전하도록 상기 발파공으로 상기 초흡수제 중합체 겔을 펌프질하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 초흡수제 중합체 겔이, 적어도 상기 초흡수제 중합체 겔의 겔화된 길이의 실질적인 부분을 따라, 실질적으로 흡수된 물임을 보장하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 초흡수제 중합체 겔이 펌프질 전에 완전히 반응한다는 것을 보장하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 100㎜의 수직 높이를 갖는 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 150㎜의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 200㎜의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 500㎜의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1m의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2m의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3m의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 1미터 내지 4미터의 길이로서 상기 겔화된 길이를 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 1 내지 2, 또는 1 및 2의 비중을 갖는 상기 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 1.0 초과의 비중을 갖는 상기 겔형 물질을 제공하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 초흡수제 중합체를 100 내지 5000㎎/ℓ의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 섞인 폐수(brackish waste water)와 조합함으로써 상기 겔형 물질을 형성하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
25. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 초흡수제 중합체를 5000㎎/ℓ 초과의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 함유된 폐수(saline waste water)와 조합함으로써 상기 겔형 물질을 형성하는 단계를 포함하는, 발파공을 전색하는 방법.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 60%의 폭속(velocity of detonation)의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
27. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 50%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
28. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 40%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
29. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 30%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
30. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 20%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 80%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
32. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 70%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
33. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 60%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
34. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 50%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
35. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 40%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
36. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 30%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
37. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 20%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
38. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 10%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공을 전색하는 방법.
39. 발파공에서 폭약 및 겔형 물질을 포함하는 발파공 배열(blast hole arrangement)로서; 상기 겔형 물질은 발파 동안 상기 발파공에서 상기 폭약의 효율을 증가시키도록 상기 발파공에서 압력파 반사 스템으로서 겔화된 길이를 제공하는, 발파공 배열.
40. 제39항에 있어서, 상기 겔형 물질은 실질적인 분량의 물을 포함하고, 상기 실질적인 분량은 상기 폭약로부터 압력파를 반사시키기에 충분한, 발파공 배열.
41. 제40항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 99%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
42. 제40항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 98%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
43. 제40항에 있어서, 겔화된 길이는, 상기 겔화된 길이에 걸쳐, 적어도 90%의 폭굉압의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
44. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 상기 발파공의 벽과 자유로이 접촉하는 겔화된 수주를 형성하는, 발파공 배열.
45. 제44항에 있어서, 상기 겔형 물질은 상기 발파공의 벽에서 증가한 압력을 발휘하도록 상기 겔화된 길이를 제한하는 플러그 구조에 함유되지 않도록 비구속되는, 발파공 배열.
46. 제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 60%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
47. 제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 50%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
48. 제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 40%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
49. 제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 30%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
50. 제39항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 겔화된 길이는 적어도 20%의 폭속의 감소를 제공하도록 조작된 구조를 제공하는, 발파공 배열.
51. 제39항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 겔화된 수주를 생성하도록 상기 발파공으로 펌프질된 초흡수제 중합체 겔을 포함하는, 발파공 배열.
52. 제39항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은, 상기 겔이 상기 폭약과 접촉하도록 허용하는, 친수성 및 다른 특성을 갖는 초흡수제 중합체 겔을 포함하는, 발파공 배열.
53. 제51항 또는 제52항에 있어서, 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적은, 상기 겔화된 길이의 실질적인 부분에 걸쳐, 상기 초흡수제 중합체 겔의 팽윤된 입자 사이에 제공되고; 상기 0 내지 거의 0의 간질성 유리수 용적은 발파 동안 상기 폭약로부터 상기 압력파를 반사하도록 작용하는, 발파공 배열.
54. 제51항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초흡수제 중합체 겔은 열극을 충전하도록 상기 발파공의 벽에서 열극으로 연장되는, 발파공 배열.
55. 제51항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초흡수제 중합체 겔은, 적어도 상기 초흡수제 중합체 겔의 길이의 실질적인 부분을 따라, 실질적으로 흡수된 물인, 발파공 배열.
56. 제51항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초흡수제 중합체 겔은 펌프질 전에 물과 실질적으로 반응하는, 발파공 배열.
57. 제39항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔화된 길이는 적어도 1m의 높이를 갖는, 발파공 배열.
58. 제39항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔화된 길이는 적어도 2m의 높이를 갖는, 발파공 배열.
59. 제39항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔화된 길이는 적어도 3m의 높이를 갖는, 발파공 배열.
60. 제39항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔화된 길이는 1미터 내지 4미터의 높이를 갖는, 발파공 배열.
61. 제39항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 1 내지 2, 또는 1 및 2의 비중을 갖는, 발파공 배열.
62. 제39항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 1.0 초과의 비중을 갖는, 발파공 배열.
63. 제39항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 초흡수제 중합체를 100 내지 5000㎎/ℓ의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 섞인 폐수와 조합함으로써 형성된, 발파공 배열.
64. 제39항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겔형 물질은 초흡수제 중합체를 5000㎎/ℓ 초과의 전체 용해 고형물을 갖는 염분이 함유된 폐수와 조합함으로써 형성된, 발파공 배열.

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